[发明专利]一种燃煤催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及煤炭能源技术领域，更具体地，本发明涉及一种燃煤催化剂及其制备方法和应用。所述燃煤催化剂的制备原料按重量百分数计，包括10～13％无机酸、3～6％催化成分、0.3～0.5％固硫成分和余量的溶剂，所述催化成分选自碱金属氧化物、过渡金属氧化物、稀土金属氧化物中的一种或多种。申请人提供一种燃煤催化剂，通过控制燃煤催化剂的种类和用量，可提高煤燃烧速率和燃尽率，提高煤燃烧产生的热值，且通过控制燃煤催化剂和无机酸的比例，可促进催化成分吸附在煤中，提高催化剂的利用率，扩大燃煤催化剂的使用范围，可应用在水泥生产或煤电等多个技术领域。

技术领域

本发明涉及煤炭能源技术领域，更具体地，本发明涉及一种燃煤催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着经济的发展，目前中国对能源的需求量也在逐年递增，其中煤炭在能源消费结构中约占70％，是中国大气的主要污染来源，燃煤大气污染物虽然排放浓度不高，但排放量巨大，在我国几种最主要能源的大气污染物排放总量中都占到了七成以上，且除了环境污染，煤的大量使用也带来了效率不高等问题。在煤炭中添加入能够起到催化煤炭燃烧、且与煤炭灰分能够形成化学反应的燃煤催化剂，能够形成新的放热体系，并催化煤炭燃烧、提升锅炉内部辐射传热效率等过程，可带来综合热值贡献。故开发新的燃煤催化剂提高燃烧效率和稳定性，提供燃尽率和热值、并减少污染、防止燃烧过程中对锅炉的损害等具有重要意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种燃煤催化剂，所述燃煤催化剂的制备原料按重量百分数计，包括10～13％无机酸、3～6％催化成分、0.3～0.5％固硫成分和余量的溶剂，所述催化成分选自碱金属氧化物、过渡金属氧化物、稀土金属氧化物中的一种或多种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述无机酸和催化成分的重量比为(2～2.5)：1。

作为本发明一种优选的技术方案，所述催化成分包括过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物选自铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钯、银、铂、金、钨、钛、锆的氧化物中的一种或多种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述过渡金属氧化物包括镍、锰和铜的氧化物，重量比为(0.9～1)：(1.1～1.3)：1。

作为本发明一种优选的技术方案，所述过渡金属氧化物还包括钴、铁、锌的氧化物，重量比为1：(1.7～2)：(1.8～2.2)。

作为本发明一种优选的技术方案，所述催化成分还包括稀土金属氧化物，所述稀土金属氧化物选自镧、铈、镨、钕、钐、钪、钇的氧化物中的一种或多种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述稀土金氧化物和过渡金属氧化物的重量比为(0.15～0.25)：1。

作为本发明一种优选的技术方案，所述固硫成分为碱土金属氧化物。

本发明第二个方面提供了一种如上所述的燃煤催化剂的制备方法，包括以下步骤：将无机酸加入二分之一溶剂中，混合，并加入催化成分和固硫成分，搅拌，加入余量的溶剂，得到所述燃煤催化剂。

本发明第三个方面提供了一种如上所述的燃煤催化剂的应用，应用在水泥生产或煤电领域。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：申请人提供一种燃煤催化剂，通过控制燃煤催化剂的种类和用量，可提高煤燃烧速率和燃尽率，提高煤燃烧产生的热值，且通过控制燃煤催化剂和无机酸的比例，可促进催化成分吸附在煤中，提高催化剂的利用率；另外，申请人发现，通过添加稀土金属氧化物，和过度金属氧化物共同作用，可进一步促进燃烧稳定性和热值，并减少催化燃烧过程中对锅炉、水泥窑等受热面的腐蚀、结渣、积灰等现象，扩大燃煤催化剂的使用范围，可应用在水泥生产或煤电等多个技术领域。

具体实施方式