一种纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂制造技术

本发明专利技术公开了一种纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂，属于环保节煤领域。所述煤炭节煤脱硫脱硝添加剂为水分散溶液，由溶质和溶剂组成，溶质包括纳米二氧化钛15-45份、稀土镧和高铝矾土2-8份、三乙醇胺醋酸盐1-3份、硝酸盐25-35份、活性炭纤维5-10份；所述溶剂为去离子水，煤炭节煤脱硫脱硝添加剂质量百分比浓度为10-35%。本发明专利技术能够有效改善煤的燃烧条件、降低煤耗、降低SO2和NOx等主要污染物排放，具有性能稳定、储存方便、节煤效果好、减排明显、使用简单、投资回报快等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂
本专利技术涉及节煤添加剂，特别是一种纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂。
技术介绍
数据显示，2011年我国煤炭消费量占到全球煤炭总消费量的46.2%，是煤炭消费第一大国家。国际能源机构预计，我国煤炭消耗量到2014年将占全球煤炭需求量的50%以上，除非经济增长速度放缓，否则海运煤炭量将会继续上升。相反的，我国煤炭人均可采储量少，仅为世界的三分之二。在我国，煤燃烧是煤炭利用的主要方式，因此在现有煤炭储存量和消耗量的基础上，如果能够改善煤的燃烧条件，将会大大提高煤的利用效率，从而促进煤炭资源的节约和保护。另一方面，煤在燃烧过程中，会排放大量的烟尘和有害气体，如C0、S02、N0x等。排放的烟尘不仅污染空气，也影响了人们视觉上的观感；而排放的SO2则是造成区域性酸雨的最主要原因。各大城市环境监测数据表明，造成环境污染的主要原因之一是直接燃煤排放的烟尘和so2。同时，节能减排是我国一项基本国策，在以往减排工作中，已经将SO2作为主要污染物进行控制，2010年SO2排放量比2005年下降14.29%。“十二五”期间，进一步增加NOx作为主要控制污染物，并提出明确减排目标:到2015年，SO2排放总量比2010年减少8%, NOx排放总量减少10%。因此，煤燃烧作为SO2和NOx排放的主要方式之一，已经制约了我国经济、环境和社会的可持续发展。综上所述，提 高煤的燃烧效率，加强煤燃烧过程中SO2和NOx等主要污染物控制，将具有极为重要的意义。目前煤炭添加剂市场的普遍状况是节煤效果不稳定、脱硫尤其是脱硝效果不理想、使用和储存要求环境条件较高，容易造成煤炭添加剂质量的下降，有的还需要配置相关设备、投资大、经济效益不明显等。
技术实现思路
1、专利技术要解决的技术问题针对现阶段煤炭添加剂在生产中存在的上述缺陷，本专利技术提供一种纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂，能够有效改善煤的燃烧条件、降低煤耗、降低SO2和NOx等主要污染物排放，性能稳定、储存方便、使用简单、节煤效果明显、污染物减排效率高、投资回报快的煤炭节煤脱硫脱硝添加剂。2、技术方案本专利技术的目的通过以下技术方案来实现。一种纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂为水分散溶液，由溶质和溶剂组成,溶质包括纳米二氧化钛15-45份(质量)、稀土镧和高铝矾土 2-8份(质量)、三乙醇胺醋酸盐1-3份(质量)、硝酸盐25-35份(质量)、活性炭纤维5-10份(质量);所述溶剂为去离子水，煤炭节煤脱硫脱硝添加剂质量百分比浓度为10-35%(即溶剂占煤炭节煤脱硫脱硝添加剂质量百分比为10-35%)。所述溶质还包括五氧化二钒、三氧化钨和氧化铁的混合物3-10份，其中五氧化二钒和三氧化钨质量比例为80:20，之后与氧化铁可以任意组合；氧化钙和氧化镁的混合物20-30份，两者可以任意质量比例组合。所述硝酸盐是硝酸铵和硝酸钠的混合物，两者可以任意质量比例组合。3、有益效果本专利技术与现有技术相比具有以下优点:(I)在本专利技术技术方案中，添加剂五氧化二钒和三氧化钨能够对烟气中的NOx进行有效催化去除，其中的三氧化钨既可以扩大催化剂的活性反应温度范围，又可以改善催化剂机械结构和晶体性质，同时还可以避免烟气中微量砷对催化剂的毒害。此外，纳米二氧化钛与氧化钙氧化镁的综合作用能将大量氮、硫氧化物固化下来，形成性质稳定、对环境无害的硝酸盐和硫酸盐，以炉渣形式沉淀下来，进而大幅度降低烟气中SO2和NOx的含量。(2)纳米级活性炭纤维比表面积大、吸附速度快，有较强的吸附能力，可以将烟气中的S02、NOx和有机有毒等污染物进行吸附去除，尤其是能够对水泥窑产生的二噁英进行吸附去除，减轻了后续尾气处理设施的负荷。(3)采用纳米级二氧化钛,具有大的比表面积、表面能和表面张力，纳米微粒的热、光、敏感特性和表面稳定性等不同于常规粒子。在煤燃烧过程中，炉膛中火焰的热度和强光使纳米二氧化钛产生强催化作用，生成化学活泼性很强的超氧化物阴离子自由基和自由氢氧基，对有机物大分子链、分子团进行切割、降解，加快长链和大分子有机物裂解速度，促使碳分子氧化反应时的活化能降低、耗氧量下降，降低燃烧过程中破坏化学键所消耗的能量。(4)同时，在技术方案中的三乙醇胺醋酸盐微爆剂作用下，添加剂与煤产生微爆，将煤破碎，产生的气体可以和煤气发生化学反应释放出热量；另一方面，微爆引发的碰撞作用，以及纳米二氧化钛在煤炭表面形成富氧膜，将促使炉膛内温度和氧分布更加均匀，燃煤中的可燃物更加稳定、充分地燃烧，从而提高热效率，有效控制炉膛温度(持续工作中的炉膛温度一般情况下为1300-140(TC，加入添加剂后的温度降低到800-900°C)，降低炉膛热耗散，达到大幅度节煤的效果。`(5)在五氧化二钒、三氧化钨、氧化铁等催化剂的作用下，纳米二氧化钛化学活性能够最大化，因其在参与燃烧的过程中自身并不消减，故能在较小添加量情况下保持优异的性能。(6)添加剂中的稀土镧、高铝矾土在燃烧反应过程中生成氧化物，此类氧化物对煤炭燃烧也具有显著的催化作用。因此，本专利技术从煤炭燃烧本质入手，改变煤炭燃烧过程，促进充分混匀，降低煤炭燃烧的活化能和起燃温度、缩短燃烧时间，加强完全充分燃烧，进而整体提高煤炭燃烧热值，达到节煤和减排目的。因此，本专利技术能够有效节省燃煤，减少SO2和NOx等污染物排放等，具有多重效果，并能够大幅降低使用单位的生产成本，投资回报快。本专利技术纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂为液体水剂，产品性能稳定、不易燃易爆、不挥发、储存方便，不会对窑炉等燃烧器造成不利影响。由于使用三乙醇胺醋酸盐微爆剂不含氯离子，因此对设备腐蚀性小，安全性高，是绿色环保节能的。本专利技术储存方便、使用简单、价格低廉，节煤效果良好，投资回报期快，克服了常用煤炭添加剂的不足之处，能够较好达到节煤效果。本专利技术适用于各种燃煤锅炉、水煤浆锅炉、工业窑炉等，适用范围广；消除了烟气中微量砷对添加剂的毒害，脱硫脱硝效果也较为明显，具有较为明显的减排作用。【具体实施方式】一种纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂为水分散溶液，由溶质和溶剂组成，溶质包括纳米二氧化钛15-45份、稀土镧和高铝矾土 2-8份、三乙醇胺醋酸盐1-3份、硝酸盐25-35份、活性炭纤维5-10份；所述溶剂为去离子水，煤炭节煤脱硫脱硝添加剂质量百分比浓度为10-35%。实施例1:一种纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂为水分散溶液，由溶质和溶剂组成，溶质包括纳米二氧化钛15份(质量);五氧化二钒、三氧化钨和氧化铁的混合物3份(质量);稀土镧和高铝矾土 2份(质量);三乙醇胺醋酸盐1份(质量);硝酸盐25份(质量);氧化钙和氧化镁的混合物20份(质量);活性炭纤维5份(质量)，溶剂为去离子水，煤炭节煤脱硫脱硝添加剂质量百分比浓度为10%。使用时直接将煤炭节煤脱硫脱硝添加剂均匀喷洒于煤炭表面，利用搅拌机或磨粉机充分搅拌混匀即可。实施例2:一种纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂为水分散溶液，由溶质和溶剂组成，溶质包括纳米二氧化钛45份；五氧化二钒、三氧化钨和氧化铁的混合物10份(其中五氧化二钒和三氧化钨质量比例为80:20，之后与氧化铁可以任意组合);稀土镧和高铝矾土 8份；三乙醇胺醋酸盐3份；硝酸盐35份，所述硝酸盐是硝酸铵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂，其特征在于，所述煤炭节煤脱硫脱硝添加剂为水分散溶液，由溶质和溶剂组成，溶质包括纳米二氧化钛15?45份、稀土镧和高铝矾土2?8份、三乙醇胺醋酸盐1?3份、硝酸盐25?35份、活性炭纤维5?10份；所述溶剂为去离子水，煤炭节煤脱硫脱硝添加剂质量百分比浓度为10?35%。

【技术特征摘要】
1.一种纳米复合型煤炭节煤脱硫脱硝添加剂，其特征在于，所述煤炭节煤脱硫脱硝添加剂为水分散溶液，由溶质和溶剂组成，溶质包括纳米二氧化钛15-45份、稀土镧和高铝矾土 2-8份、三乙醇胺醋酸盐1-3份、硝酸盐25-35份、活性炭纤维5_10份；所述溶剂为去离子水，煤炭节煤脱硫脱硝添加剂质量百分比浓度为10-35%。2.根据权利要求1所述的煤炭节煤脱硫脱硝添加剂，其特征在于，所述溶质还包括五氧化二fL、三氧化鹤和氧化铁的混合物3-10份；氧化钙和氧化镁的混合物20-30份。3.根据权利要求2所述的煤炭节煤脱硫脱硝添加剂，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宝国，张金凤，俞光海，佘祥海，
申请(专利权)人：马鞍山中海新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：