一种助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103232875A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103232875103232875A(43)申请公布日2013.08.07(21)申请号201310143767.5(22)申请日2013.04.24(71)申请人合肥开尔纳米能源科技股份有限公司地址230011安徽省合肥市新站综合开发试验区天水路(72)发明人张芬红张彤(74)专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101代理人吴启运(51)Int.Cl.C10L9/10(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书5页说明书5页(54)发明名称一种助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂及其制备方法，其中助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂，其特征在于其原料按质量份数构成为：纳米材料0.1-10份，烷基酚醚1-20份，烷基醇醚1-30份，烷基脂醚1-20份，脂肪酸脂1-20份，其他种类乳化剂1-20份。本发明燃煤纳米催化剂具有催化助燃、固硫、改善燃煤特性，起到节煤和减少污染物排放等作用，其中节煤可达到8%左右，减少二氧化硫和氮氧化物排放25%以上，适用于各种大型民用和工业用燃煤锅炉。CN103232875ACN1032875ACN103232875A权利要求书1/1页1.一种助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂，其特征在于其原料按质量份数构成为：纳米材料0.1-10份，烷基酚醚1-20份，烷基醇醚1-30份，烷基脂醚1-20份，脂肪酸脂1-20份，其他种类乳化剂1-20份；所述纳米材料为纳米粉体经硅烷偶联剂改性处理后得到的纳米材料，所述纳米粉体选自纳米氧化物、纳米氮化物、纳米氮氧化物或纳米碳化物；所述烷基酚醚选自乳化剂TX、乳化剂OP、乳化剂SOPE、乳化剂NP中的一种或几种；所述烷基醇醚选自乳化剂MOA、异构十醇醚、异构十三醇醚、二甘醇甲醚、三甘醇甲醚、四甘醇甲醚中的一种或几种；所述烷基脂醚选自乳化剂SG、乳化剂LAE、乳化剂EL、乳化剂OEO中的一种或几种；所述脂肪酸脂选自乳化剂山梨醇司盘、乳化剂山梨醇吐温、聚乙二醇脂肪酸脂、甘油脂肪酸脂、丙二醇脂肪酸脂、异醇脂肪酸脂中的一种或几种；所述其他种类乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧烷基醚、琥珀酸二辛脂、脂肪胺聚氧乙烯醚、甘油聚氧乙烯醚中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂，其特征在于：所述改性处理的条件参数为温度85-95℃，时间4-6小时，硅烷偶联剂的添加量为纳米粉体质量的1-2%。3.根据权利要求1或2所述的助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH550。4.一种权利要求1或2所述的助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂的制备方法，其特征在于：按配比量将各原料混合并进行砂磨得到粒径≤50μm的混合料，所述混合料依次经高压剪切分散装置剪切分散、真空过滤后得到燃煤纳米催化剂。2CN103232875A说明书1/5页一种助燃脱硫脱硝的燃煤纳米催化剂及其制备方法一、技术领域[0001]本发明设计一种燃煤用的催化剂，属于纳米催化技术领域，更具体的说，是涉及一种具有催化助燃、固硫、改善煤燃烧特性、起到节煤和减少污染物排放的综合作用，适用于各种大型民用和工业用锅炉的高效助燃脱硫脱硝燃煤纳米催化剂。二、背景技术[0002]我国煤炭年产量已达30亿吨，除少量出口外，全部在国内消耗，其中用于火力发电、工业窑炉、工业锅炉约占总量的80%以上。由于如此巨量煤炭直接燃烧所排放的SO2、CO2、NOx对我国的大气环境造成极大的污染。[0003]由于我国各类工业窑炉、锅炉的设计大都忽略了约占我国煤炭总量30%左右的高灰分、高含硫、低热值的劣质煤，特别是早期的设备更不适应此类煤。统计表明100吨/小时以下的工业锅炉通常热效率在70%左右，500吨/小时以下的工业锅炉通常热效率在80%左右，1000吨/小时左右的工业锅炉通常热效率在90%左右，2000吨/小时左右的工业锅炉通常热效率可达95%左右。同时由于脱硫设备及运行原因，废气往往达不到排放标准。[0004]为了解决上述问题，进一步提升燃烧设备的设计指标和现有设备的改造是一个周期长投资大的方式，如何针对现有设备和燃煤现状从物理化学的角度出发进行研究是必不可少的。[0005]从国内外文献看，目前实际应用的煤炭助燃剂或催化剂大致可分为固态、液态两大类。[0006]第一类为固体类，其中又可分为：[0007]以硝基、氯基等强氧化剂盐类为材料，如CN1227256A。这一类助燃剂对煤炭有一定促燃效果，但其体系存在易自燃爆炸的安全性问题，实际使用时与煤难以均匀混合，会产生锅炉运行的稳定和安全隐患。[0008]以强氧化