CN105132077A - 一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂以及制备方法 - Google Patents

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本发明公开了一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂以及制备方法，其包括由下列重量份的原料：纳米活性二氧化钛10-12、牡蛎壳70-80、多孔氮化硅12-14、助燃剂硝酸钾3-4、强化剂高锰酸钾4-5、氧化催化剂草酸锰3.5-4.5、稳定剂酒石酸钠20-24、分散剂液体石蜡9-10、烷基苯磺酸钠8-10、适量的去离子水。本发明采用牡蛎壳作为燃煤固硫剂，直接利用了牡蛎壳中高的碳酸钙含量，减少了固硫成本；同时，采用的牡蛎壳结合活性二氧化钛和氮化硅在经高温煅烧之后，具有较高的孔隙率和大的比表面积以及耐高温性，可以促进燃烧过程中更多的SO2吸附在固硫剂上，增大其停留时间，进一步提高固硫反应，达到了高效固硫的效果。

Description

一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂以及制备方法
技术领域
本发明燃煤固硫剂领域，具体地说是涉及一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂以及制备方法。
背景技术
牡蛎是世界著名而常见的贝类，我国牡蛎产量占世界首位。目前我国对牡蛎的开发利用主要是加工其可食用部分，大量牡蛎壳则作为垃圾被丢弃。这些废弃的牡蛎壳中残留的有机物在长期堆放的过程中腐败发臭，危害居民生活，而牡蛎壳本身也成为了固体废物，对环境造成了严重的污染。牡蛎壳含有丰富的钙盐（CaCO3），具有丰富的天然多孔表面，并具有一定的生物活性，特殊的物理构造，它是由角质层、棱柱层、珍珠层组成,主要部分为棱柱层,叶片状结构,含大量2-10μm微孔，具有较强的吸附能力、交换能力和催化分解等作用。
国内煤炭燃烧对空气质量、水资源、地质等各种自然资源造成巨大破坏。在空气污染方面，我国二氧化硫排放量的90%来自于燃煤，燃煤排放的二氧化硫和氮氧化物也是形成酸雨的主要因素，对居民身体健康和正常的经济社会活动都有严重威胁煤炭中含有大量的硫元素，在燃烧过程中容易产生硫化物，寻找高效的燃煤固硫剂具有可以有效减少煤燃烧过程中有害气体对环境的污染，具有重大意义。
发明内容
本发明提供高效燃煤固硫剂的发展，提供一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂以及制备方法。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂，包括由下列重量份的原料：纳米活性二氧化钛10-12、牡蛎壳70-80、多孔氮化硅12-14、助燃剂硝酸钾3-4、强化剂高锰酸钾4-5、氧化催化剂草酸锰3.5-4.5、稳定剂酒石酸钠20-24、分散剂液体石蜡9-10、烷基苯磺酸钠8-10、适量的去离子水。
一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将牡蛎壳放入粉碎机中粉碎3-4h，过100目，得牡蛎壳超微粉，将纳米活性二氧化钛、多孔氮化硅、分散剂液体石蜡、牡蛎壳超微粉混合，先高速搅拌均匀，之后在600℃下高温煅烧2-3h，得接枝改性的耐高温高强度的活化多孔牡蛎壳超微粉；
(2)将稳定剂酒石酸钠、烷基苯磺酸钠以及总重量4-5倍的去离子水混合搅拌3-4h，得稳定液，将接枝改性的耐高温高强度的活化多孔牡蛎壳超微粉加入稳定液中，浸泡3-5d，得稳定活化液备用；
(3)将助燃剂硝酸钾、强化剂高锰酸钾、氧化催化剂草酸锰以及总重量2-3倍的去离子水混合，搅拌均匀，得助剂备用；
(4)将助剂加入稳定活化液，快速搅拌均匀之后，采用喷雾干燥机干燥制粉即得。
本发明的有益效果：
本发明采用牡蛎壳作为燃煤固硫剂，直接利用了牡蛎壳中高的碳酸钙含量，减少了固硫成本；同时，采用的牡蛎壳结合活性二氧化钛和氮化硅在经高温煅烧之后，具有较高的孔隙率和大的比表面积以及耐高温性，可以促进燃烧过程中更多的SO2吸附在固硫剂上，增大其停留时间，进一步提高固硫反应，达到了高效固硫的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂，包括由下列重量份的原料：纳米活性二氧化钛12、牡蛎壳70、多孔氮化硅14、助燃剂硝酸钾3.5、强化剂高锰酸钾4.5、氧化催化剂草酸锰4、稳定剂酒石酸钠22、分散剂液体石蜡9.5、烷基苯磺酸钠9、适量的去离子水。
一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将牡蛎壳放入粉碎机中粉碎3.5h，过100目，得牡蛎壳超微粉，将纳米活性二氧化钛、多孔氮化硅、分散剂液体石蜡、牡蛎壳超微粉混合，先高速搅拌均匀，之后在600℃下高温煅烧2.5h，得接枝改性的耐高温高强度的活化多孔牡蛎壳超微粉；
(2)将稳定剂酒石酸钠、烷基苯磺酸钠以及总重量4.5倍的去离子水混合搅拌3.5h，得稳定液，将接枝改性的耐高温高强度的活化多孔牡蛎壳超微粉加入稳定液中，浸泡4d，得稳定活化液备用；
(3)将助燃剂硝酸钾、强化剂高锰酸钾、氧化催化剂草酸锰以及总重量2.5倍的去离子水混合，搅拌均匀，得助剂备用；
(4)将助剂加入稳定活化液，快速搅拌均匀之后，采用喷雾干燥机干燥制粉即得。
实施例2：
一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂，包括由下列重量份的原料：纳米活性二氧化钛11、牡蛎壳75、多孔氮化硅13、助燃剂硝酸钾3.5、强化剂高锰酸钾4.5、氧化催化剂草酸锰4、稳定剂酒石酸钠22、分散剂液体石蜡9.5、烷基苯磺酸钠9、适量的去离子水。
一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将牡蛎壳放入粉碎机中粉碎3.5h，过100目，得牡蛎壳超微粉，将纳米活性二氧化钛、多孔氮化硅、分散剂液体石蜡、牡蛎壳超微粉混合，先高速搅拌均匀，之后在600℃下高温煅烧2.5h，得接枝改性的耐高温高强度的活化多孔牡蛎壳超微粉；
(2)将稳定剂酒石酸钠、烷基苯磺酸钠以及总重量4.5倍的去离子水混合搅拌3.5h，得稳定液，将接枝改性的耐高温高强度的活化多孔牡蛎壳超微粉加入稳定液中，浸泡4d，得稳定活化液备用；
(3)将助燃剂硝酸钾、强化剂高锰酸钾、氧化催化剂草酸锰以及总重量2.5倍的去离子水混合，搅拌均匀，得助剂备用；
(4)将助剂加入稳定活化液，快速搅拌均匀之后，采用喷雾干燥机干燥制粉即得。
实施例3：
一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂，包括由下列重量份的原料：纳米活性二氧化钛10、牡蛎壳80、多孔氮化硅12、助燃剂硝酸钾3.5、强化剂高锰酸钾4.5、氧化催化剂草酸锰4、稳定剂酒石酸钠22、分散剂液体石蜡9.5、烷基苯磺酸钠9、适量的去离子水。
一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂的制备方法，包括以下步骤:
(1)将牡蛎壳放入粉碎机中粉碎3.5h，过100目，得牡蛎壳超微粉，将纳米活性二氧化钛、多孔氮化硅、分散剂液体石蜡、牡蛎壳超微粉混合，先高速搅拌均匀，之后在600℃下高温煅烧2.5h，得接枝改性的耐高温高强度的活化多孔牡蛎壳超微粉；
(2)将稳定剂酒石酸钠、烷基苯磺酸钠以及总重量4.5倍的去离子水混合搅拌3.5h，得稳定液，将接枝改性的耐高温高强度的活化多孔牡蛎壳超微粉加入稳定液中，浸泡4d，得稳定活化液备用；
(3)将助燃剂硝酸钾、强化剂高锰酸钾、氧化催化剂草酸锰以及总重量2.5倍的去离子水混合，搅拌均匀，得助剂备用；
(4)将助剂加入稳定活化液，快速搅拌均匀之后，采用喷雾干燥机干燥制粉即得。
以100Kg煤中掺入10Kg本发明的固硫剂以及不加人任何固硫剂，测量上述实施例1-3制得的燃煤固硫剂的主要效果参数如表1所示。
表1实施例1-3制得的功能消防服材料的主要性能参数
实施例1 实施例2 实施例3 不加人任何固硫剂
节煤率 12% 12% 12% 0
二氧化硫排放量/L 24.5 21.5 18.36 30.6
抗氮氧化物排放量/L 22.4 18.2 15.3 28.9
由上表可知，本发明的燃煤固硫剂能够有效的提高煤的燃烧效率以及污染物质的排放量。

Claims (2)

1.一种基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂，其特征在于，包括由下列重量份的原料：纳米活性二氧化钛10-12、牡蛎壳70-80、多孔氮化硅12-14、助燃剂硝酸钾3-4、强化剂高锰酸钾4-5、氧化催化剂草酸锰3.5-4.5、稳定剂酒石酸钠20-24、分散剂液体石蜡9-10、烷基苯磺酸钠8-10、适量的去离子水。
2.一种如权利要求1所述的基于牡蛎壳的高效燃煤固硫剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将牡蛎壳放入粉碎机中粉碎3-4h，过100目，得牡蛎壳超微粉，将纳米活性二氧化钛、多孔氮化硅、分散剂液体石蜡、牡蛎壳超微粉混合，先高速搅拌均匀，之后在600℃下高温煅烧2-3h，得接枝改性的耐高温高强度的活化多孔牡蛎壳超微粉；
(2)将稳定剂酒石酸钠、烷基苯磺酸钠以及总重量4-5倍的去离子水混合搅拌3-4h，得稳定液，将接枝改性的耐高温高强度的活化多孔牡蛎壳超微粉加入稳定液中，浸泡3-5d，得稳定活化液备用；
(3)将助燃剂硝酸钾、强化剂高锰酸钾、氧化催化剂草酸锰以及总重量2-3倍的去离子水混合，搅拌均匀，得助剂备用；
(4)将助剂加入稳定活化液，快速搅拌均匀之后，采用喷雾干燥机干燥制粉即得。
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