赤泥对煤炭燃烧的催化作用研究(燃煤催化剂的研究与应用)
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我打算用氯酸钾做煤炭的助燃剂,但是他是危险品有没有其他替代品?请您帮助我
不知道您是怎么使用,是混合在煤渣里做成媒块吗?
除了氯酸钾,平常比较容易得到的有高锰酸钾。硝酸盐也是危险品,不太能单独购买的。
除了这些氧化剂,还有些别的。
贴了一段,您看一下吧,希望有用,义务回答,麻烦按采纳键。
燃煤助燃剂
燃煤助燃剂的组成包括膨松剂、氧化剂、催化剂、脱硫剂或固硫剂、消烟剂、水以及其他有机助剂。
1、膨松剂
膨松剂在炉膛高温区会受热爆裂,搅动煤层中的气流,促使碳粒表面的灰烬或燃烧产物CO脱离,使之充分燃烧。所用的膨松剂主要指的是工业食盐氯化钠。
2、氧化剂
氧化剂有助于提供燃烧在预热段、燃烧段和燃烧尽段所必须的活性氧,促使煤在燃烧过程中释放可燃的挥发份和碳粒的燃烧。常用的氧化剂有高锰酸钾,氯酸钾,高氯酸钾等。高锰酸钾可以在200-240℃温区分解出氧气;氯酸钾可以在300-350℃温区分解放出氧气;高氯酸钾可以在400℃以上分解出氧气;这些分解出的氧气为煤炭燃烧提供了必要的氧源。另外,硝酸盐类如硝酸钠、硝酸钾、硝酸铈、硝酸钡等固体硝酸盐加热时能分解放出氧气,其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一部分氧气而变成亚硝酸盐,其余大部分金属的硝酸盐,分解为金属的氧化物、氧气和二氧化氮。硝酸盐在高温时也是强氧化剂。
3、催化剂
有二氧化锰、氧化镁、三氧化二铝、四氧化三铁、三氧化二铁、氯化铁、稀土元 素、碳酸钠、铝土等。其中氧化铝可以高温条件下抑制硫酸钙的分解,同时可以形成高热稳定的硫酸钙、氧化钙和氧化铝的复盐,而且此产物覆盖或包裹硫酸钙晶体表面,抑制硫酸钙的分解。金属氧化物则是在氧传递过程中起着至关重要的作用。
4、脱硫剂或固硫剂
固硫剂种类很多,常用的有钙基固硫剂,钡基固硫剂,镁基固硫剂,纳米材料固硫剂,有时也选用电石渣、造纸废液、硼泥、赤泥、盐泥等工业废料和石灰石、白云石等天然矿物。钙基固硫剂有碳酸钙、CaO、Ca(OH)2三种固硫剂,Ca(OH)2固硫效果最好,其次是碳酸钙、氧化钙。
燃煤助燃剂的作用:促使煤炭充分燃烧,起到助燃、增能、节煤的作用。燃煤助燃剂中含有提供氧源的氧化剂,可以在高温条件下分解出氧气促使煤炭充分燃烧。另外不含腐蚀性物质的催化剂,能有效降低氧的离解能和碳燃烧时所需的活化能,强化煤炭的燃烧,起到强烈助燃、增能、节煤作用。
中科能源节煤剂的节煤机理是怎样的?能提高燃煤的热值吗?
p中科能源固硫节煤添加剂采用纳米科技前沿技术,使用特殊乳化剂、分散剂、缓蚀剂与渗透剂,借助稀土元素增加催化剂活性,使传统的煤炭由表及里的燃烧方式改变为内外一起燃烧,提高了煤炭燃烧的燃尽程度,减少了炉内燃煤的化学不完全燃烧和机械不完全燃烧带走的热损失,催化剂借助介孔结构的复合载体强化活性完成加氢脱硫过程,降低了废气中烟尘和有害气体的排放量,从而达到节煤固硫除焦除垢等目的。
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这要从煤炭的燃烧过程说起,煤炭燃烧是个复杂的化学—物理过程,一个过程是化学反应,既碳与氧反应产生二氧化碳,并放出热量,另一个为物理过程,炉膛中的氧要扩散到煤炭中才能进行上面的化学反应,虽然炉膛强制送风,但是针对一些较大颗粒的煤块,氧进入煤炭的过程受包括结焦在内的多种因素影响而较为缓慢,受炉膛空间限制,部分煤炭的燃烧时间较短不足以保证达到充分燃烧,这是炉渣含碳量形成的重要原因。添加节煤剂后的煤炭利用自身的吸附作用预先将节煤剂吸到煤炭内部,煤炭燃烧时利用催化剂的作用产生大量氧,在煤炭颗粒的内部创造燃烧条件。同时产生一些微爆的作用促使煤炭颗粒的分解和破裂,让更多比例的煤炭从扩散燃烧状态进入动力燃烧的状态,促使煤炭的充分燃烧。这也是目前大部分节煤剂产品的节煤的机理,所以节煤剂往往又被称为助燃剂或助氧剂。/p
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中科能源固硫节煤添加剂采用介孔结构的复合载体与稀土元素增加活性,能够快速让大分子碳链发生裂解,同时利用煤中固有水分提供氢原子,完成加氢过程,产生较多低分子量或小分子量的碳氢化合物,使煤炭含氢量和高、低位热值均提高8~10%。
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p节煤剂的一些组分能起到让煤层膨胀升高的作用,同时分散在油脂中的细微水珠在燃烧室中急剧汽化,形成燃烧室内更大面积的燃烧区域和更多的燃烧点,促进了未燃的游离碳粒微粒的燃烧,也因为加大了热交换的面积而进一步改善了锅炉的热交换效率。/p
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赤泥的有效利用
我正好在做赤泥的论文呢,希望对你有帮助。
1.2.1 国外利用的现状
现阶段,国外对于赤泥的开发已经摆脱了原有的低价值的重复利用,对赤泥
的某种用途有无开发价值,能否产生较好的经济效益投入了更多的关注,进行了
深入研究。因此,目前在国外的研究已经开始探索附加值高的产品,使赤泥的应
用走向深入。
1.2.2.1陶瓷工业
利用拜耳法和烧结法赤泥[35-38},配合一定比例的粉煤灰,选择多种烧结助剂,采用湿法成型,加以定量的水搅拌均匀后压制成形,成型后的坯体在}1}℃下烘干12小时后便可进行烧成。拜耳赤泥系列的烧成温度为1160℃;烧结赤泥系列的烧成温度为1140℃ .氧化性气氛下保温2小时。泥一粉煤灰陶瓷。陶瓷体外观规整,表面连续均匀。自然降温冷却后,
收缩率较为一致,即得到赤无裂纹气孔及鳞片状翘起物,颜色为黄绿色,断面晶体微细、均匀、波动。约为15%,致密度均匀。
1.3.2.2工业催化剂制备
西班牙的Fernando V Diez等人连续多年从事赤泥利用的研究工作,在工业
催化剂的开发方面进行了两方面的研究。
一、赤泥氢化催化剂
在早期的研究中,考虑到拜耳法赤泥含有较大量的氧化铁和氧化钦,将赤泥直接硫化活化后,即可作为氢化催化剂。稍后的研究中[}],他们选择了一种极为特殊的活化方法,将赤泥溶解于盐酸和磷酸的混合溶液中,之后将该混合溶液煮沸,用氨水调节PH值至S,然后将所得沉淀经过滤、洗涤、干燥、锻烧之后,再经过硫化作用即可得到相应的催化剂。在测定该催化剂的试验中,测试了其对于葱油的氢化作用,并且与同类催化剂进行比较,其结果表明该氢化催化剂有明显较高的活化性能和较长的活化周期。
二、赤泥作为四氯乙烯氢化脱氯作用的催化剂
从工业角度考虑,利用赤泥作为氢化脱氯作用的催化剂具有比普通商业催化剂更为明显的经济效益}4}}z10氢化脱氯反应是在连续床固定反应器中进行的,其中温度、压强、氢气流速、催化剂是否硫化和是否存在液相均被考虑在内。硫化赤泥作为一种氢化脱氯作用的催化剂,随着压强和温度的增加,四氯乙烯的转化速率也随之增加,液相存在并未影响反应的进行。动力学反应获取的实验数据也很好的符合了Langmuirr--Hinselwood模型。从另一个角度讲,此项研究对于环境中氟氯烃类物质的去除有一定的作用。
1.2.2国内利用的现状
我国是世界第四大氧化铝生产国,现国内主要有六大氧化铝生产厂,分别位于山东、山西、河南、贵州、广西。目前氧化铝年生产能力已达700多万吨,每年新产生的赤泥量达一千多万吨。和国外相比,我国铝土矿资源类型特殊,高铝、高硅、低铁、一水硬铝石,溶出性能较差,我国拜耳法赤泥的特点是铁及氧化铝含量高(但仍较国外拜耳法赤泥含量低);联合法赤泥特点是铁、碱含量低,氧化钙含量高。针对两种不同特点的赤泥,我国在赤泥利用方面取得了如下结果。
1.2.1.1建材
以烧结法生产氧化铝产出的赤泥,由于碱含量较拜耳法低,且含有大量的硅酸二钙,和水泥物相组成相同,可用来生产高标号水泥和其它建筑材料。
一、水泥
so年代山东铝业公司水泥厂开始投产,但由于赤泥含碱量高,赤泥配比受水泥含碱指标制约,赤泥利用水平仅达到i 5%^-20%。赤泥脱碱后更有利于利用赤泥制造水泥,该厂采用的“常压氧化钙脱碱与低碱赤泥生产高标号水泥的研究”和“低浓度碱液膜法分离回收碱技术”j13-15],降低了氧化铝生产的碱消耗,但是该方法生产工艺复杂,经济价值高,不利于工业化的大规模生产。贵阳铝镁设计研究院的刘子高等人将拜耳法赤泥与适量的石灰混合,经石灰消化、水热处理、缎烧处理和碱液溶出,可从赤泥回收70%以上的}2}3和90%以
上的Na20。但是因脱碱的方法效率不高,迄今未工业化。
二、生产建筑用砖材料
利用赤泥作建筑用砖材料的研究,是多年来许多研究者着眼的目标之一。着
眼于赤泥、煤渣等废料堆积如山,生产建筑用砖又毁坏大量耕地、严重污染环境
的问题,近年来许多研究单位和有关工厂,对用废渣生产建筑用砖,开展了许多
试验研究工作。
三、混凝土
五十年代以来,国内外相继开展了赤泥用于混凝土的综合开发利用。日本和
美国用赤泥制造人工轻骨料混凝土,比天然卵石混凝土强度还高;前东德用赤泥生产混凝土轻型构件;西德掺赤泥于沥青混凝土中,改善了沥青混凝土路面使用性能;前苏联把赤泥用作道路基层材料。颜祖兴对于水泥赤泥混凝土开发应用进行了研究。结果表明,赤泥代替水泥用量少于X13时,水泥赤泥混凝土的强度特别是抗折强度与普通水泥混凝土强度相当。
1.2.1.2金属的回收
一、从赤泥中回收二氧化钛
印度Bharat铝业公司的Maitra利用本公司的拜耳法赤泥,进行成分分析,其赤泥中含有15^-180l0的Tl仇。采取如下措施对TiO2进行了回收试验。其一定量的赤泥于两倍的自来水混合搅拌,借助絮凝剂进行沉降。之后将洗涤过的赤泥与HCl缓慢反应,直至泥浆中和,在90--}}5℃时调整pH值为4。再用絮凝剂沉降,千燥沉降的赤泥,继续在加热的条件下用浓Hcl处理,经反应泥浆变为灰色,洗涤使泥浆与溶液分离,此时泥浆内为以}1仇和,T1仇为主,热的浓硫酸使得二氧化钦转化为它的硫酸盐,之后将所得含有硫酸钦的硫酸溶液进行水解,得到白色的Ti02•H2O沉淀。使用此法可以容易的回收TiO2,并且回收过程中所用的酸可以全部再循环,其后得到的废渣亦可用于海绵铁的生产。
二、从赤泥中回收铁的研究
在金属铁的回收方面前苏联、日本、美国、德国等均做了大量的研究,虽
然国外研究的时间都相对较早,多为so}-8o年代,但现在仍然在大量的实际应
用。下面只简述一下我国在赤泥中铁回收的研究情况。平果铝业公司和广西冶金
研究院联合作了以平果铝土矿拜耳法赤泥为原料,以煤为还原剂,进行直接还原炼铁的试验研究。铁以海绵铁的形态产出,铁的回收率为87,海绵铁含Fe为84,金属化率为91.5,可代替废钢作为炼钢的原料。中南工业大学提出一条合理利用高铁赤泥的新途径。即由高铁赤泥直接生产制备海绵铁。此外,赣州有色冶金研究所的管建红采用脉动高梯度磁选机对于平果铝厂的赤泥中铁进行了回收试验。
技术CO是什么
催化燃烧技术CO(Catalytic Oxidizer ,简称CO)。
催化燃烧可以使燃料在较低的温度下实现完全燃烧,对改善燃烧过程、降低反应温度、促进完全燃烧、抑制有毒有害物质的形成等方面具有极为重要的作用,是一个环境友好的过程,其应用领域不断扩展,已广泛地应用在工业生产与日常生活的诸多方面。
经济、社会的发展以及工业化的需求使得催化技术,特别是催化燃烧技术日益成为一种不可或缺的工业技术手段,并随着人们生活水平的提高与需求的增长,催化产业也将不断地走入千家万户,走进人们的生活。对催化燃烧的研究,最初是从发现铂对甲烷燃烧的催化作用而开始的。催化燃烧对于改善燃烧过程,降低反应温度,促进完全燃烧,抑制有毒有害物质的形成等方面有着极为重要的作用,并已广泛地应用在了工业生产与日常生活的诸多方面。