CN104560258A - 一种清洁型煤粘结剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种清洁型煤粘结剂,该粘结剂包括以下原料:碳酸铅0.13~0.30%、氯化镁0.20~0.40%、氧化钙0.20~0.40%、氧化剂0.20~0.40%、交联剂77.0~87.0%、氢氧化钠0.15~0.25%、增粘剂0.30~0.60%、硫酸镁0.15~0.25%、腐植酸钠1.50~2.50%、消烟剂0.20~0.30%、高岭土8.00~12.0%。本发明提供的型煤粘结剂具有消烟、防潮、降尘、固硫、抑氮等作用,该粘结剂是根据中国煤炭能源应用实际和中国近年来雾霾成因特点,顺应国家节能减排治霾形势所研发的粘结剂,该产品节能减排效果突出,有氧化助燃作用,燃烧充分继而达到节能效果。
Description
技术领域
本发明涉及型煤黏结技术领域,具体而言,涉及一种清洁型煤粘结剂。
背景技术
近年来,我国雾霾现象越来越严重,雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物三项组成,它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得阴沉灰暗,严重危害人民群众的身心健康和出行安全,因此在2014年,国家首次将雾霾天气纳入2013年自然灾情进行通报。对于雾霾形成的原因众说纷纭,但是对于发展中国家而言,急剧的工业化和城市化导致能源迅猛消耗、人口高度聚集、生态环境破坏等都为雾霾天气的形成埋下伏笔。
我国是工业大国,能源消耗70%以上是以煤炭为主要,占到全球煤炭消耗量的一半,未经过清洁化处理的煤炭燃烧,势必排放出大量的氮氧化物、二氧化硫、氯化氢、烟尘等有毒、有害物体,这些有毒、有害物体与空气中的冷热气体混合便形成了雾霾,因此在工业化生产中,保证煤炭清洁化是减少雾霾形成的前提。
煤炭的清洁生产是目前解决能源枯竭和环境污染最有力的措施,在一次性能源天然气、石油等稀缺的背景下,加大对煤炭的高效应用和清洁化利用,减少资源浪费、减少排放以解决我国能源枯竭和环境污染是非常必要的。但生产高效清洁煤炭,必须涉及煤炭再加工程序,经生物法、化学法、物理法处理后再成型。目前,我国型煤生产粘结还处于初级阶段,虽然解决了成型粘结问题,但型煤粘结剂成分仍然属于高排放污染物,大大降低了清洁排放效果,后期废气处理所需的经济成本较高,废气处理困难,进而导致空气污染严重,因此粘结剂成分是直接影响型煤生产中减排效果的重要因素,所以生产清洁煤炭不仅仅是通过改进加工程序来达到减排效果,而是人们急需一种环保、清洁的型煤粘结剂,从而达到减排效果。
发明内容
为解决现有技术中型煤粘结剂成分虽然解决了型煤成型的粘结问题,但是这种型煤粘结剂的成分仍然属于高排放污染物,大大降低了清洁排放效 果,后期废气处理所需的经济成本较高,废气处理困难,进而导致空气污染严重等问题,本发明的目的在于提供一种清洁型煤粘结剂。
为达到上述目的,本发明实施例中提供了一种清洁型煤粘结剂,该粘结剂包括以下重量组分的原料:
以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
本技术方案中,碳酸铅在粘结剂中主要作为防水剂使用,便于煤的储存,无需在防水防潮的环境中储存,使用和储存均很方便;氯化镁作为硬化剂使用,通过使用该粘结剂生产的型煤抗压力达到80kg/m2,抗碎强度高,煤不容易碎;氧化钙在粘结剂中主要作为固硫剂使用,降低了空气中二氧化硫,同时氧化钙也可以对型煤有杀菌、除臭作用,型煤产品燃烧时没有异味气体排放;此外氧化剂的存在,可以使煤燃烧更加充分,有氧化助燃的作用,达到了节能减排的效果;交联剂和增粘剂主要使粘结剂中分子之间形成交联,提高了粘结剂的粘结强度,不容易使煤松散,不容易碎,抗碎强度提高;氢氧化钠主要起到糊化剂的作用,由于交联剂中主要成分为淀粉,所以使用氢氧化钠主要起到糊化剂的作用,糊化剂主要是溶于淀粉液时会放出一定热量,使淀粉颗粒膨胀,产生黏性,还可使淀粉胶具有较好的流动性,并且不易霉变,可以长期使用,此外,使用糊化剂,粘结剂与原料直接混合搅拌加入适量的常温水 即可达到快速粘结的效果,不用先加入热水糊化,提高了制备效率,制备方便;硫酸镁主要用于催干剂使用,加速了煤的粘结速率,提高了煤成型效率;腐植酸钠主要用于着色剂使用;此外,该粘结剂中还含有消烟剂,降低了煤燃烧时排放的烟,提高了实用性。
综上所述,本发明提供的型煤粘结剂具有防潮、防水、消烟、降尘、固硫、抑氮等效果,减少了煤炭燃烧后氮氧化物、二氧化硫、氯化氢、烟尘等有毒、有害物体的排放,降低了雾霾的形成几率,基本上做到零排放污染物,另外煤使用该粘结剂后,可以使煤在燃烧时受热蓬松,煤燃烧更加充分,没有黑心现象,达到了节能减排的效果,广泛应用于褐煤、草煤、无烟煤、固体废弃物颗粒或粉末、煤粉、煤泥制作清洁燃料的粘结。
进一步的,该粘结剂还包括三氧化二铁、丙烷、硝酸铵,三种成分在粘结剂中的质量百分比为:三氧化二铁0.25~0.35%、丙烷0.4~0.6%、硝酸铵0.2~0.4%。
本技术方案中,三氧化二铁主要用于降尘剂,降低了煤燃烧时产生的杂尘,可吸入颗粒物减少;丙烷主要用于冷冻剂,由该粘结剂生产出的型煤冷热强调均衡,抗压力强;硝酸铵作为抑氮剂使用,降低了型煤燃烧时氮氧化物的排放量,进而减少了雾霾的产生。
进一步的,氧化剂由高锰酸钾0.1~0.2%、二氧化锰0.1~0.2%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。本技术方案中,进一步对氧化剂限定,氧化剂中高锰酸钾及二氧化锰作为氧化剂使用,可用于固硫、杀毒、灭菌,提高了实用性。
进一步的,交联剂由淀粉70~75%、硅酸钠5~8%、异戊二烯2~4%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。本技术方案中,对交联剂作进一步的描述,选择淀粉、硅酸钠及异戊二烯作为交联剂,首先在考虑了交联效果的前提下,淀粉用量较多,淀粉燃烧后不会产生污染气体,所以不仅增强了交联效果,而且提高了粘结剂的清洁程度。
进一步的,增粘剂由氯化钠0.1~0.2%、硼砂0.1~0.2%、松香酸 0.1~0.2%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。本技术方案中,进一步对增粘剂作进一步的限定,增粘剂主要包括氯化钠、硼砂、松香酸,这三种物质均属于清洁原料,在燃烧后基本不排放污染气体,另外增粘效果明显,提高了粘结剂的增粘程度,粘结效果好,后期生产型煤后,便于搬卸、运输和储存。
进一步的,消烟剂由硫酸亚铁0.1~0.15%、四氧化三铁0.1~0.15%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。本技术方案中,对消烟剂的成分作进一步的限定,降低了型煤在燃烧时产生的烟量,达到了高环保、低污染的效果,便于人们使用。
本发明的有益效果为:本发明生产的粘结剂可以使生产后的型煤具有粘结效果好、硬化强度高、防潮、防水、消烟、降尘、固硫、抑氮及煤燃烧时蓬松度高等特点,降低了污染气体的排放,克服了现有技术中煤排放污染气体便于形成雾霾,严重影响人们出行等缺陷,此外氧化剂的存在,达到了消毒且可以使煤充分燃烧的作用,煤燃烧时受热蓬松使产品燃烧充分没有黑心现象,本发明广泛适用于褐煤、草煤、无烟煤、固体废弃物颗粒或粉末、煤粉、煤泥制作清洁燃料等材料的粘结。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。
实施例1,本发明实施例所述的一种清洁型煤粘结剂,使用该粘结剂添加至型煤中并生产型煤,型煤包括固体废弃物颗粒或粉末500kg、褐煤200kg、草煤300kg,该粘结剂包括以下重量组分的原料:
以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
本技术方案中,进一步所述该粘结剂还包括三氧化二铁、丙烷、硝酸铵,三种成分在粘结剂中的质量百分比为:三氧化二铁0.25%、丙烷0.4%、硝酸铵0.2%。本技术方案中,进一步所述氧化剂由高锰酸钾0.1%、二氧化锰0.1%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。本技术方案中,进一步所述交联剂由淀粉70%、硅酸钠5%、异戊二烯2%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。本技术方案中,进一步所述增粘剂由氯化钠0.1%、硼砂0.1%、松香酸0.1%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。本技术方案中,进一步所述消烟剂由硫酸亚铁0.1%、四氧化三铁0.1%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
将上述原料中块状或颗粒状粘结剂原料,经机械粉碎成160—180目后备用,然后按照上述质量配比称取各成分后混合,搅拌均匀后即形成粘结剂,所组合成的粘结剂属于复合型功能性型煤粘结剂,它直接与型煤混合均匀搅拌2—3分钟,同时添加适合成型要求的水,继续搅拌3—4分钟,在经过机械挤压成型,即得到成型之后的型煤。
实施例2,本发明实施例所述的一种清洁型煤粘结剂,使用该粘结剂添加至型煤中并生产型煤,型煤包括固体废弃物颗粒或粉末400kg、褐煤300kg、草煤300kg,该粘结剂包括以下重量组分的原料:
以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
进一步的,该粘结剂还包括三氧化二铁、丙烷、硝酸铵,三种成分在粘结剂中的质量百分比为:三氧化二铁0.28%、丙烷0.46%、硝酸铵0.26%。进一步的,氧化剂由高锰酸钾0.13%、二氧化锰0.15%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。进一步的,交联剂由淀粉71%、硅酸钠6%、异戊二烯3%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。进一步的,增粘剂由氯化钠0.13%、硼砂0.13%、松香酸0.14%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。进一步的,消烟剂由硫酸亚铁0.11%、四氧化三铁0.12%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
将上述原料中块状或颗粒状粘结剂原料,经机械粉碎成160—180目后备用,然后按照上述质量配比称取各成分后混合,搅拌均匀后即形成粘结剂,所组合成的粘结剂属于复合型功能性型煤粘结剂,它直接与型煤混合均匀搅拌2—3分钟,同时添加适合成型要求的水,继续搅拌3—4分钟,在经过机械挤压成型,即得到成型之后的型煤。
实施例3,本发明实施例所述的一种清洁型煤粘结剂,使用该粘结剂添加至型煤中并生产型煤,型煤包括固体废弃物颗粒或粉末400kg、无烟煤100kg、草煤400kg、生物质100kg,该粘结剂包括以下重量组分的原料:
以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
进一步的,该粘结剂还包括三氧化二铁、丙烷、硝酸铵,三种成分在粘结剂中的质量百分比为:三氧化二铁0.30%、丙烷0.50%、硝酸铵0.30%。进一步的,氧化剂由高锰酸钾0.15%、二氧化锰0.17%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。进一步的,交联剂由淀粉72%、硅酸钠6.5%、异戊二烯3.5%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。进一步的,增粘剂由氯化钠0.16%、硼砂0.17%、松香酸0.12%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。进一步的,消烟剂由硫酸亚铁0.13%、四氧化三铁0.12%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
将上述原料中块状或颗粒状粘结剂原料,经机械粉碎成160—180目后备用,然后按照上述质量配比称取各成分后混合,搅拌均匀后即形成粘结剂,所组合成的粘结剂属于复合型功能性型煤粘结剂,它直接与型煤混合均匀搅拌2—3分钟,同时添加适合成型要求的水,继续搅拌3—4分钟,在经过机械挤压成型,即得到成型之后的型煤。
实施例4,本发明实施例所述的一种清洁型煤粘结剂,使用该粘结剂添加至型煤中并生产型煤,型煤包括固体废弃物颗粒或粉末200kg、褐煤500kg、草煤300kg,该粘结剂包括以下重量组分的原料:
以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
进一步的,该粘结剂还包括三氧化二铁、丙烷、硝酸铵,三种成分在粘结剂中的质量百分比为:三氧化二铁0.32%、丙烷0.55%、硝酸铵0.35%。进一步的,氧化剂由高锰酸钾0.18%、二氧化锰0.2%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。进一步的,交联剂由淀粉74%、硅酸钠7.8%、异戊二烯3.2%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。进一步的,增粘剂由氯化钠0.18%、硼砂0.18%、松香酸0.19%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。进一步的,消烟剂由硫酸亚铁0.14%、四氧化三铁0.14%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
将上述原料中块状或颗粒状粘结剂原料,经机械粉碎成160—180目后备用,然后按照上述质量配比称取各成分后混合,搅拌均匀后即形成粘结剂,所组合成的粘结剂属于复合型功能性型煤粘结剂,它直接与型煤混合均匀搅拌2—3分钟,同时添加适合成型要求的水,继续搅拌3—4分钟,在经过机械挤压成型,即得到成型之后的型煤。
实施例5,本发明实施例所述的一种清洁型煤粘结剂,使用该粘结剂添加至型煤中并生产型煤,型煤包括固体废弃物颗粒或粉末100kg、褐煤200kg、草煤700kg,该粘结剂包括以下重量组分的原料:
以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
本技术方案中,进一步所述的该粘结剂还包括三氧化二铁、丙烷、硝酸铵,三种成分在粘结剂中的质量百分比为:三氧化二铁0.35%、丙烷0.6%、硝酸铵0.4%。本技术方案中,进一步所述的氧化剂由高锰酸钾0.2%、二氧化锰0.2%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。本技术方案中,进一步所述的交联剂由淀粉75%、硅酸钠8%、异戊二烯4%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。本技术方案中,进一步所述的增粘剂由氯化钠0.2%、硼砂0.2%、松香酸0.2%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。本技术方案中,进一步所述的消烟剂由硫酸亚铁0.15%、四氧化三铁0.15%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
将上述原料中块状或颗粒状粘结剂原料,经机械粉碎成160—180目后备用,然后按照上述质量配比称取各成分后混合,搅拌均匀后即形成粘结剂,所组合成的粘结剂属于复合型功能性型煤粘结剂,它直接与型煤混合均匀搅拌2—3分钟,同时添加适合成型要求的水,继续搅拌3—4分钟,在经过机械挤压成型,即得到成型之后的型煤。
将上述实施例1-5得到的型煤产品与现有的普通的粘结剂生产的型煤做对比,按照质量标准检验型煤性能,具体数据如下表所示:
综上所述,由实施例1-5及上述数据表可得出,使用本发明提供的粘结剂生产型煤与现有的粘结剂生产的型煤相比,本发明生产的型煤的燃烧效率明显提高,且型煤的水分较低,同时本发明提供的粘结剂生产的型煤的抗碎强度、固碳量、固硫量、抑氮量等与现有粘结剂生产的型煤相比均有所提高,此外本发明提供的粘结剂生产的型煤在燃烧时,有害气体的排放量降低,同时粘结剂的原料用量少、成本低,减少污染物对环境污染。因此,由本发明提供的粘结剂生产的清洁型煤不仅可以工业用煤也可民用,该粘结剂具有杀毒、灭菌、助燃、固硫、抑氮等化工原料,保证了清洁型煤在储存和燃烧时达到高环保、低污染效果,又保住了粘结效果好、储存和运输损坏率低,为减少污染、节省资源,创造清洁能源改善人居生存环境,开辟了新的途径。
综上所述,本发明提供的粘结剂具有如下优点:
(1)使用本粘结剂生产出的型煤冷热强调均衡,抗压力强,抗碎强度高,型煤不容易损坏,便于运输、搬卸和储存;
(2)使用本粘结剂生产的型煤,储存方便,无需在防水、防潮等环境中储存,对储存环境没有限制,使用方便;
(3)使用本粘结剂生产的型煤,在型煤燃烧时,粘结剂中的钙系和铁系结合达到固硫、固氮、消烟、降尘等效果,达到了节能减排的效果;
(4)使用本粘结剂生产的型煤,有氧化助燃作用,型煤能燃烧充分继而达到节能效果,降低了经济成本,充分利用型煤热量,提高了型煤 的使用率;
(5)使用本粘结剂生产的型煤,高锰酸钾、氧化钙对物料有杀菌、除臭作用,产品燃烧时没有异味排放,提高了实用性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种清洁型煤粘结剂,其特征在于,该粘结剂包括以下重量组分的原料:
以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
2.根据权利要求1所述的清洁型煤粘结剂,其特征在于,该粘结剂还包括三氧化二铁、丙烷、硝酸铵,三种成分在粘结剂中的质量百分比为:三氧化二铁0.25~0.35%、丙烷0.4~0.6%、硝酸铵0.2~0.4%。
3.根据权利要求1所述的清洁型煤粘结剂,其特征在于,氧化剂由高锰酸钾0.1~0.2%、二氧化锰0.1~0.2%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
4.根据权利要求1所述的清洁型煤粘结剂,其特征在于,交联剂由淀粉70~75%、硅酸钠5~8%、异戊二烯2~4%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
5.根据权利要求1所述的清洁型煤粘结剂,其特征在于,增粘剂由氯化钠0.1~0.2%、硼砂0.1~0.2%、松香酸0.1~0.2%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
6.根据权利要求1所述的清洁型煤粘结剂,其特征在于,消烟剂由硫酸亚铁0.1~0.15%、四氧化三铁0.1~0.15%混合制成,以上百分比均为占粘结剂总质量的质量百分比。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20170125 Termination date: 20210114 |