减少碳燃烧有害气体排放的添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种煤炭燃烧用添加剂及其制备方法，采用低级醇和有机酸为原料，加入高分散性纳米铜复合材料通过混合得到的添加剂，能够与水互溶或者形成悬浊液；并且，该添加剂可以使煤炭燃烧更加充分，提高煤炭燃烧效率的同时，降低有害气体的产生和排放。此外，本发明专利技术的方法工艺简单，成本低，适合大规模生产。适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
减少碳燃烧有害气体排放的添加剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新能源材料制备
，具体涉及一种减少煤炭燃烧有害气体排放的添加剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]煤炭燃烧是造成中国大气污染的主要原因。目前，我国有大量的小型燃煤炉及民用炉都采用煤炭燃烧，燃烧效率低，污染严重。
[0003]传统的煤炭燃烧过程中，煤炭燃烧产物和风流一起流动而直接排出高温的炉膛。由于烟气在高温区停留时间少且煤炭燃烧产物和过量的空气混合不均匀，一方面导致煤炭不能够完全燃烧而产生大量的CO、烟黑和PAH，另一方面燃烧产生的NOx未能还原，造成环境污染同时效率较低。若提高过量空气系数或炉膛温度，可以降低CO、烟黑和PAH的排放，但是，NOx的排放却反而增加，且排烟损失增大；反之，如果降低过量空气系数或炉膛温度，NOx的排放量能够降低，但是CO、烟黑和PAH却又相反会增加。

技术实现思路

[0004]为了克服以上问题，本专利技术旨在提供一种煤炭燃烧用添加剂及其制备方法，从而提高煤炭燃烧效率，有效减少有害气体排放。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种煤炭燃烧用添加剂的制备方法，包括：
[0006]步骤01：采用低级醇和有机酸为原料；
[0007]步骤02：在上述原料中加入无团聚分散均匀的纳米铜复合材料，在常温常压下搅拌。
[0008]在一些实施例中，所述步骤02中，搅拌时间为60～120min。
[0009]在一些实施例中，所述纳米铜复合材料中，纳米铜的粒径为5～15nm。
[0010]在一些实施例中，所述纳米铜复合材料在所述煤炭添加剂中的浓度为150～300ppm。
[0011]在一些实施例中，所述纳米铜复合材料中，铜元素的含量≥12％。
[0012]在一些实施例中，所述纳米铜复合材料与所述原料的配比为0.5～5％。
[0013]在一些实施例中，所述低级醇为甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或多种。
[0014]在一些实施例中，所述有机酸为C4～C8的一元或二元有机酸。
[0015]在一些实施例中，所述有机酸为长链有机酸。
[0016]为了达到上述目的，本专利技术还提供了一种煤炭燃烧用添加剂，包括：原料以及无团聚分散均匀的纳米铜复合材料；原料为低级醇和有机酸。
[0017]在一些实施例中，所述纳米铜的粒径为5～15nm，所述纳米铜复合材料与所述原料的配比为2％；所述纳米铜复合材料在所述煤炭添加剂中的浓度为150～300ppm。
[0018]在一些实施例中，低级醇为甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或多种；有机酸为C4～C8的一元或二元有机酸；纳所述煤炭燃烧用添加剂与水互溶或者构成稳定的悬浊液。
[0019]本专利技术的煤炭燃烧用添加剂及其制备方法，采用低级醇和有机酸为原料，加入高分散性纳米铜复合材料通过混合得到的添加剂，能够与水互溶或者形成悬浊液；并且，该添加剂可以使煤炭燃烧更加充分，提高煤炭燃烧效率的同时，降低有害气体的产生和排放。此外，本专利技术的方法工艺简单，成本低，适合大规模生产。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的内容更加清楚易懂，以下结合具体实施例，对本专利技术的内容作进一步说明。当然本专利技术并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本专利技术的保护范围内。
[0021]以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0022]本实施例中的一种煤炭燃烧用添加剂的制备方法，包括：
[0023]步骤01：采用低级醇和有机酸为原料；
[0024]具体的，低级醇为甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或多种；有机酸为C4～C8的一元或二元有机酸；或者有机酸为长链有机酸。
[0025]步骤02：在上述原料中加入高分散性纳米铜复合材料，在常温常压下搅拌
[0026]具体的，搅拌时间可以但不限于为60～120min。纳米铜的粒径为5～15nm，纳米铜复合材料在煤炭添加剂中的浓度为150～300ppm，纳米铜复合材料与所述原料的配比为2％。纳米铜复合材料中，铜元素的含量≥12％。
[0027]此外，本实施例中还提供了一种煤炭燃烧用添加剂，包括：原料以及高分散性纳米铜复合材料；原料为低级醇和有机酸。这里，较佳的，纳米铜的粒径为5～15nm，所述纳米铜复合材料与原料的配比为0.5～5％，较佳的为2～3％；低级醇为甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或多种；有机酸为C4～C8的一元或二元有机酸；所述煤炭燃烧用添加剂与水互溶或者构成稳定的悬浊液。
[0028]以下表一中列出本实施例的上述制备方法得到的样品1～3和对比样1～2的组分；表一中所列每个组分的单位为质量份数；
[0029][0030][0031]表一
[0032]本实施例中，上述样品1～3可以任意比例与水混合，混合后完全溶解，互溶性良好。
[0033]以下表二中列出了样品4～9的组分；表二中所列每个组分的单位为质量份数；
[0034]序号低级醇和有机酸纳米铜复合材料纳米铜粒径纳米铜浓度
样品410025nm150ppm样品5100210nm150ppm样品6100215nm150ppm样品7100210nm200ppm样品8100210nm250ppm样品9100210nm300ppm
[0035]表二
[0036]将样品1～3和对比样1～2加入煤炭燃烧炉进行燃炉试验。在煤炭燃烧炉下，样品氮氧化物排放量如下表三。
[0037]序号氮氧化物排放量ppm样品111样品216样品315对比样163对比样265
[0038]表三
[0039]从表三中可以看到，与对比样1～2相比，样品1～3均呈现出良好的节能效果，氮氧化物排放量在30ppm以内。而仅添加纳米铜材料或仅添加低级醇和有机酸，氮氧化物排放量超过60ppm。由此可见，低级醇和有机酸与高分散性纳米铜的混合物具有较高的燃烧率，有效的降低氮氧化物排放量。
[0040]以下将样品4～9进行有害气排放对比试验。如下表四。
[0041]序号项目添加前ppm添加后ppm样品4NOx16013.72样品5NOx16012.69样品6NOx16013.89样品7NOx16012.46样品8NOx16012.78样品9NOx16012.87
[0042]表四
[0043]从上述表四中可以看到，样品7～12的氮氧化物排放量都明显减少，添加剂的相同配比下，样品5的净化率最高，说明纳米铜的粒径在10nm左右取得良好的减排效果；在相同的纳米铜粒径下，样品中随着纳米铜浓度的增加，氮氧化物排放量呈现先降低后升高的趋势，纳米铜浓度在200～250ppm的减排效果最好。
[0044]虽然本专利技术已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本专利技术，本领域的技术人员在不脱离本专利技术精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本专利技术所主张的保护范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤炭燃烧用添加剂的制备方法，其特征在于，包括：步骤01：采用低级醇和有机酸为原料；步骤02：在上述原料中加入无团聚分散均匀的纳米铜复合材料，在常温常压下搅拌。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤02中，搅拌时间为60～120min。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米铜复合材料中，纳米铜的粒径为5～15nm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米铜复合材料在所述煤炭添加剂中的浓度为150～300ppm。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米铜复合材料中，铜元素的含量≥12％。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米铜复合材料与所述原料的配比为0.5～5％。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低级醇为甲醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆沛霖，瞿芳，欧南泉，
申请(专利权)人：上海明辛纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：