本發(fā)明屬于煤炭燃燒添加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種節(jié)煤劑。
背景技術(shù)：
煤炭是我國一項(xiàng)主要的能源和化工原料之一，尤其是作為能源，是現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用最普遍的能源原料。然而，隨著地球上煤炭資源的儲備越來越少，煤炭的價(jià)格越來越高，國家及相關(guān)部門對煤炭燃燒排煙的要求越來越嚴(yán)格，如何提高煤炭的利用率，減少其帶來的污染就成了一項(xiàng)重要的世界課題。按照現(xiàn)在的研究方向，節(jié)煤劑能有效的解決這些問題，然而現(xiàn)有的節(jié)煤劑只是初具雛形，效果不明顯，而且存在著添加量大、污染環(huán)境、格林黑度不達(dá)標(biāo)的問題，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到期望的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有節(jié)煤劑效果不明顯，而且存在著添加量大、污染環(huán)境、格林黑度不達(dá)標(biāo)的問題,提供一種節(jié)煤劑。
本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種節(jié)煤劑,包括助燃劑、混合型強(qiáng)氧化劑、分散劑、催化劑和復(fù)合固硫劑，其各組分的質(zhì)量份為：助燃劑44-52份，氧化劑56-82份，分散劑36-52份，催化劑4-10份，復(fù)合固硫劑30-50份。
其中，氧化劑包括高錳酸鉀、氯酸鉀、重鉻酸鉀和次氯酸鈉，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，高錳酸鉀：氯酸鉀：重鉻酸鉀：次氯酸鈉，為20-25：15-20：30-35：20-30。
其中，復(fù)合固硫劑包括碳酸鈉、氫氧化鈉、氧化鈣和碳酸鉀，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，碳酸鈉：氫氧化鈉：氧化鈣：碳酸鉀，為5-10：5-15：5-25：10-20。
其中，催化劑為三氯化鈦、硫酸鎳和硝酸鈰，其可以為上述的一種或幾種的混合物，當(dāng)其為三者的混合物時(shí)，其各組分的質(zhì)量份為：三氯化鈦25-35份，硫酸鎳30-40份，硝酸鈰25-35份。
其中，還含有總質(zhì)量為10-15份的高嶺土、膨脹珍珠巖和改性白云石的混合物,其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，高嶺土：膨脹珍珠巖：改性白云石，為3-8：5-10：10-15。
其中，還含有總質(zhì)量份為10-20份的順丁烯二酸、丙烯酸硬脂酸酯和十八烷酸的混合物，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，順丁烯二酸：丙烯酸硬脂酸酯：十八烷酸，為15-30：20-25：10-20。
改性白云石由以下步驟制得：
1)將白云石加入18％濃度的次氯酸溶液中，攪拌2小時(shí)后過濾，用蒸餾水反復(fù)洗滌濾餅，烘干后得到漂白白云石；
2)將步驟1所得漂白白云石過80目篩后得到白云石微粉，將重量比為1:10的白云石微粉和蒸餾水一起加入瑪瑙球磨罐中，再將50個(gè)直徑為5μm的氧化鋯磨球加入瑪瑙球磨罐中，蓋緊蓋子后將瑪瑙球磨罐放入球磨機(jī)頻率為100Hz條件下球磨24小時(shí)，取出后置于鼓風(fēng)干燥機(jī)中120℃下干燥至絕干，研磨后過200目篩得到平均粒徑為4-6μm的白云石粉；
3)將步驟2所得白云石粉加入10倍重量的無水乙醇中，超聲攪拌1小時(shí)后加入氨水溶液，調(diào)節(jié)ph值為7，得到白云石粉溶液，將正硅酸乙酯加入10倍重量的無水乙醇中，攪拌至混合均勻后加入白云石粉溶液中，加熱至90℃恒溫?cái)嚢?小時(shí)，取出后離心分離，用丙酮反復(fù)洗滌濾餅，干燥后研磨，過100目篩后得到納米二氧化硅包覆白云石粉；
4)將硅烷偶聯(lián)劑、步驟3所得納米二氧化硅包覆白云石粉加入高混機(jī)，120℃下攪拌60分鐘，自然冷卻至室溫，研磨后過100目篩，得到改性白云石粉。
根據(jù)煤的燃燒原理；在煤的燃燒過程中，加入特殊的催化劑，助燃劑等多種物質(zhì)，產(chǎn)生催化、活化，從而提高煤的燃燒強(qiáng)度，并能在高溫條件下對煤中的水進(jìn)行催化分解，生成甲烷、氫氣和氧氣，其化學(xué)反應(yīng)如下：
C+CO2＝CO+H2-131千焦 (1)
C+O2＝CO2+393千焦 (2)
CO2+3H2＝CH4+H2O+250千焦 (3)
甲烷是高能量燃料，發(fā)熱值非常高，氫氣燃燒的熱量是汽油的三倍；氧氣助燃，使可燃?xì)怏w劇烈燃燒。由反應(yīng)式可知整個(gè)過程是從吸熱→放熱。加入脫硫催化劑可使燃煤中的二氧化硫等有害氣體，生成鹽類固體物質(zhì)，隨爐碴排出。
高錳酸鉀、氯酸鉀和高氯酸鉀混合使用，在高溫下能與燃煤中二氧化硫、二氧化氮等有害氣體發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鹽。而且這些物料還具有氧化、催化功能，能將燃煤中的金屬礦物質(zhì)催化分解與二氧化硫生成鹽類固體物質(zhì)。所有鹽類固化物隨爐碴排出，從而達(dá)到固硫、降污作用。
本發(fā)明環(huán)保節(jié)煤劑的各組分之間相互配合，由于各組分及其比例的優(yōu)化調(diào)節(jié)，使得該節(jié)煤劑具有優(yōu)異的燃燒效率。將煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣變成煤氣，與煤炭共同燃燒，使火焰巨增，極大的增加了火焰長度、燃燒密度、燃燒面積，從而提高了鍋爐的效率，節(jié)省大量煤炭，并且減少了大量煙塵與有害氣體(SO2、NO2)的排放，起到了節(jié)約能源有環(huán)保的雙重效果。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的節(jié)煤劑可以改善爐體燃燒條件，增強(qiáng)煤層透氣性，使煤充分燃燒，提高燃煤熱效率，降低煙塵排放量，改善熱傳導(dǎo)效率，固硫降煙，降低CO、SO2等的排放，減少環(huán)境污染，從而達(dá)到助燃、固硫、節(jié)能、脫硫的目的，可以節(jié)煤10％—20％，提高火力20％以上，降硫25—70％。
具體實(shí)施方式
改性白云石由以下步驟制得：
1)將白云石加入18％濃度的次氯酸溶液中，攪拌2小時(shí)后過濾，用蒸餾水反復(fù)洗滌濾餅，烘干后得到漂白白云石；
2)將步驟1所得漂白白云石過80目篩后得到白云石微粉，將重量比為1:10的白云石微粉和蒸餾水一起加入瑪瑙球磨罐中，再將50個(gè)直徑為5μm的氧化鋯磨球加入瑪瑙球磨罐中，蓋緊蓋子后將瑪瑙球磨罐放入球磨機(jī)頻率為100Hz條件下球磨24小時(shí)，取出后置于鼓風(fēng)干燥機(jī)中120℃下干燥至絕干，研磨后過200目篩得到平均粒徑為4-6μm的白云石粉；
3)將步驟2所得白云石粉加入10倍重量的無水乙醇中，超聲攪拌1小時(shí)后加入氨水溶液，調(diào)節(jié)ph值為7，得到白云石粉溶液，將正硅酸乙酯加入10倍重量的無水乙醇中，攪拌至混合均勻后加入白云石粉溶液中，加熱至90℃恒溫?cái)嚢?小時(shí)，取出后離心分離，用丙酮反復(fù)洗滌濾餅，干燥后研磨，過100目篩后得到納米二氧化硅包覆白云石粉；
4)將硅烷偶聯(lián)劑、步驟3所得納米二氧化硅包覆白云石粉加入高混機(jī)，120℃下攪拌60分鐘，自然冷卻至室溫，研磨后過100目篩，得到改性白云石粉。
實(shí)施例1
節(jié)煤劑組分按照質(zhì)量份比為助燃劑、混合型強(qiáng)氧化劑、分散劑、催化劑和復(fù)合固硫劑，其各組分的質(zhì)量份為：助燃劑44份，氧化劑56份，分散劑36份，催化劑4份，復(fù)合固硫劑30份。
其中，氧化劑包括高錳酸鉀、氯酸鉀、重鉻酸鉀和次氯酸鈉，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，高錳酸鉀：氯酸鉀：重鉻酸鉀：次氯酸鈉，為20：15：30：20。
其中，復(fù)合固硫劑包括碳酸鈉、氫氧化鈉、氧化鈣和碳酸鉀，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，碳酸鈉：氫氧化鈉：氧化鈣：碳酸鉀，為5：5：5：10。
其中，催化劑為三氯化鈦、硫酸鎳和硝酸鈰，其可以為上述的一種或幾種的混合物，當(dāng)其為三者的混合物時(shí)，其各組分的質(zhì)量份為：三氯化鈦25份，硫酸鎳30份，硝酸鈰25份。
其中，還含有總質(zhì)量為10份的高嶺土、膨脹珍珠巖和改性白云石的混合物,其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，高嶺土：膨脹珍珠巖：改性白云石，為3：5：10。
其中，還含有總質(zhì)量份為10份的順丁烯二酸、丙烯酸硬脂酸酯和十八烷酸的混合物，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，順丁烯二酸：丙烯酸硬脂酸酯：十八烷酸，為15：20：10。
所有物料加水稀釋，混入煤炭中。
與不加節(jié)煤劑的煤炭相比較，灰渣含碳量由20.65％降至15.36％，有害氣體減少50％以上，林格曼黑度小于1級，節(jié)煤率17.2％。
實(shí)施例2
一種節(jié)煤劑,包括助燃劑、混合型強(qiáng)氧化劑、分散劑、催化劑和復(fù)合固硫劑，其各組分的質(zhì)量份為：助燃劑48份，氧化劑60份，分散劑43份，催化劑7份，復(fù)合固硫劑40份。
其中，氧化劑包括高錳酸鉀、氯酸鉀、重鉻酸鉀和次氯酸鈉，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，高錳酸鉀：氯酸鉀：重鉻酸鉀：次氯酸鈉，為22：18：33：25。
其中，復(fù)合固硫劑包括碳酸鈉、氫氧化鈉、氧化鈣和碳酸鉀，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，碳酸鈉：氫氧化鈉：氧化鈣：碳酸鉀，為8：10：14：15。
其中，催化劑為三氯化鈦。
其中，還含有總質(zhì)量為13份的高嶺土、膨脹珍珠巖和改性白云石的混合物,其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，高嶺土：膨脹珍珠巖：改性白云石，為5：7：13。
其中，還含有總質(zhì)量份為15份的順丁烯二酸、丙烯酸硬脂酸酯和十八烷酸的混合物，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，順丁烯二酸：丙烯酸硬脂酸酯：十八烷酸，為18：22：14。
所有物料加水稀釋，混入煤炭中。
與不加節(jié)煤劑的煤炭相比較，灰渣含碳量由19.43％降至13.58％，有害氣體減少45％以上，林格曼黑度小于1級，節(jié)煤率14.6％。
實(shí)施例3
一種節(jié)煤劑,包括助燃劑、混合型強(qiáng)氧化劑、分散劑、催化劑和復(fù)合固硫劑，其各組分的質(zhì)量份為：助燃劑52份，氧化劑82份，分散劑52份，催化劑10份，復(fù)合固硫劑50份。
其中，氧化劑包括高錳酸鉀、氯酸鉀、重鉻酸鉀和次氯酸鈉，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，高錳酸鉀：氯酸鉀：重鉻酸鉀：次氯酸鈉，為25：20：35：30。
其中，復(fù)合固硫劑包括碳酸鈉、氫氧化鈉、氧化鈣和碳酸鉀，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，碳酸鈉：氫氧化鈉：氧化鈣：碳酸鉀，為10：15：25：20。
其中，催化劑為三氯化鈦和硝酸鈰。
其中，還含有總質(zhì)量為15份的高嶺土、膨脹珍珠巖和改性白云石的混合物,其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，高嶺土：膨脹珍珠巖：改性白云石，為8：10：15。
其中，還含有總質(zhì)量份為20份的順丁烯二酸、丙烯酸硬脂酸酯和十八烷酸的混合物，其各組分的質(zhì)量份數(shù)比值，順丁烯二酸：丙烯酸硬脂酸酯：十八烷酸，為30：25：20。
所有物料加水稀釋，混入煤炭中。
與不加節(jié)煤劑的煤炭相比較，灰渣含碳量由19.43％降至14.36％，有害氣體減少45％以上，林格曼黑度小于1級，節(jié)煤率16.7％。