一种垃圾焚烧发电厂烟道专用除焦剂及其制备方法与流程

本发明属于除焦剂，特别涉及一种垃圾焚烧发电厂烟道专用除焦剂及其制备方法。

背景技术：

1、现在垃圾焚烧发电厂长时间高温运行以及掺工业垃圾和陈腐垃圾进行焚烧发电，生活垃圾、工业垃圾、陈腐垃圾成分复杂，灰熔点低，灰飞遇到二次风温度突降，会迅速凝固后变成焦块，进而造成炉膛结焦，烟气和烟道受热面解除换热，造成灰分温度降低，飞灰附着在受热面表面也会形成结焦。结焦会使烟道内径减小，阻力增大，导致高温烟气无法正常排放，影响正常生产。

2、公开号为cn105542902a的发明专利公开了一种垃圾焚烧炉用除焦剂及其制备方法，除焦剂由以下重量份的原料组成：硝酸钠30～45份，碳酸钠20～30份，硬硼钙石12～15份，氯化钠7～12份，刚玉6～10份，铜粉5～8份，该除焦剂可通过垃圾焚烧炉的鼓风口和垃圾进口同时撒入，随着风和垃圾覆盖到炉膛内的所有结焦处，在高温下与结焦反应，使积灰结焦蓬松软化，易于脱落除去，虽然该除焦剂能够提高垃圾焚烧炉的除焦效果，但其对垃圾焚发电厂烟道的除焦使用仍需进一步提升，且现有除焦剂仍存在一定的腐蚀现象。

3、针对于此，本发明一种垃圾焚烧发电厂烟道专用除焦剂显得尤为重要。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种垃圾焚烧发电厂烟道专用除焦剂及其制备方法。本发明提供的垃圾焚烧发电厂烟道专用除焦剂除焦效率高，且可有效减少腐蚀现象。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明一方面提供了一种垃圾焚烧发电厂烟道专用除焦剂，所述专用除焦剂包含以下重量份的原料：10～25份硝酸盐、0.1～0.3份疏松剂、2.5～10份复合添加剂、2～5份改性二氧化硅微球、4～5份催化剂和50～120份水；

4、其中，所述硝酸盐为硝酸镁和硝酸铜的混合。

5、优选地，所述硝酸镁和硝酸铜的质量比为(3～4):1。

6、进一步优选地，所述硝酸镁和硝酸铜的质量比为3.5:1。

7、在本发明的一些实施方案中，所述复合添加剂的制备步骤如下：

8、(1)将单硬脂酸甘油酯和油酸混合，在60～70℃水浴加热，搅拌得混合液a；

9、(2)将硝酸锌和等体积无水乙醇混合，再加入氢氧化钠的无水乙醇溶液，搅拌至凝胶态，加入氮化硼，搅拌混合，再加入淀粉，升温至50～60℃，搅拌反应1～3h，得混合液b；

10、(3)在搅拌状态下将混合液b加入混合液a中，经超声分散、剪切、过滤、干燥和研磨，即得所述复合添加剂。

11、优选地，所述单硬脂酸甘油酯和油酸的质量比为(6～10)：1。

12、进一步优选地，所述单硬脂酸甘油酯和油酸的质量比为8：1。

13、在本发明的一些实施方案中，所述步骤(1)的单硬脂酸甘油酯和步骤(2)的硝酸锌的质量比为(2～5)：1。

14、优选地，所述步骤(1)的单硬脂酸甘油酯和步骤(2)的硝酸锌的质量比为3.5：1。

15、优选地，步骤(2)中，所述硝酸锌和氢氧化钠的质量比为5：(2.1～2.3)。

16、进一步优选地，步骤(2)中，所述硝酸锌和氢氧化钠的质量比为5：2.2。

17、优选地，步骤(2)中，所述氢氧化钠的无水乙醇溶液的浓度为0.1～0.2mol/l。

18、进一步优选地，步骤(2)中，所述氢氧化钠的无水乙醇溶液的浓度为0.15mol/l。

19、优选地，步骤(2)中，所述氮化硼的加入量为硝酸锌质量的0.2～0.6％。

20、进一步优选地，步骤(2)中，所述氮化硼的加入量为硝酸锌质量的0.4％。

21、在本发明的一些实施方案中，步骤(2)中，所述淀粉和硝酸锌的质量比为(10～12)：1。

22、优选地，步骤(2)中，所述淀粉和硝酸锌的质量比为11：1。

23、在本发明的一些实施方案中，所述淀粉为玉米淀粉和土豆淀粉中的至少一种。

24、优选地，所述淀粉为土豆淀粉。

25、现有技术中，除焦剂体系中常加入淀粉作为助燃剂以提高使用性能，本发明则制备得到一种复合添加剂，在制备过程中，优选无机锌盐填充于土豆淀粉胶体孔隙中得到淀粉改性氧化锌的复合添加剂，该复合添加剂首先可以均匀分散于除焦剂体系中，随着除焦剂在高温下产生强度较高的“微爆”，其中的氧化锌被释放，并分散于烟道内部，在其低温面上形成保护膜，有效减少了腐蚀现象；另一方面，残留的复合添加剂能够使沉积层改变其热膨胀系数，使其更易于产生裂纹，提高了除焦清灰的有利环境。

26、在本发明的一些实施方案中，所述改性二氧化硅微球的制备步骤如下：

27、1)将有机溶剂和水混合，再依次加入正硅酸乙酯、十六烷基三甲基溴化铵和氨水，搅拌2～5h，经离心、洗涤、干燥和焙烧，得二氧化硅微球；

28、2)将改性剂和乙醇混合，搅拌20～30min，加入二氧化硅微球，经超声分散0.5～1h，磁力搅拌2～3d，再经离心、洗涤和干燥，即得改性二氧化硅微球。

29、在本发明的一些实施方案中，所述改性剂和二氧化硅微球的质量比为(0.02～0.05)：1。

30、优选地，所述改性剂和二氧化硅微球的质量比为0.03：1。

31、在本发明的一些实施方案中，所述改性剂为2-巯基苯并噻唑。

32、优选地，所述正硅酸乙酯、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为(1～2)：0.2。

33、进一步优选地，所述正硅酸乙酯、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1.5：0.2。

34、优选地，所述氨水的浓度为25～28wt％。

35、优选地，所述有机溶剂为甲醇、乙醇和丁醇中的任意一种。

36、申请人通过对二氧化硅微球进行改性，优选2-巯基苯并噻唑对其进行包覆负载，当含改性二氧化硅微球的除焦剂雾化加入垃圾焚烧炉烟道时，一方面其分散于灰渣或焦渣中，与烟道基体形成强化学吸附，进而形成一层保护膜，有效避免了腐蚀；另一方面，改性二氧化硅微球对具有腐蚀作用的熔盐的吸附作用促使与受热面的接触的熔盐较少，减轻了腐蚀，共同减少了高温腐蚀，延长了烟道的工作寿命。

37、在本发明的一些实施方案中，所述催化剂为钼催化剂，钼含量为10～20wt％。

38、优选地，所述钼催化剂的钼含量为15wt％。

39、在本发明的一些实施方案中，所述疏松剂为硼酸或硼砂。

40、优选地，所述疏松剂为硼酸。

41、本发明另一方面还提供了一种垃圾焚烧发电厂烟道专用除焦剂的制备方法，包含以下步骤：将硝酸盐、疏松剂、复合添加剂、改性二氧化硅微球和催化剂加入水中，搅拌混合10～30min，即得所述专用除焦剂。

42、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

43、(1)本发明提供的专用除焦剂通过加入复合添加剂和改性二氧化硅微球，与体系中其它组分协同，用于垃圾焚烧发电厂烟道除焦时除焦效率高，且可有效减少烟道腐蚀现象。

44、(2)本发明优选无机锌盐填充于土豆淀粉胶体孔隙中得到淀粉改性氧化锌的复合添加剂，能够在烟道低温面上形成保护膜，有效减少了腐蚀现象；另一方面，残留的复合添加剂能够使沉积层改变其热膨胀系数，使其更易于产生裂纹，提高了除焦清灰的有利环境。

45、(3)本发明通过对二氧化硅微球进行改性，优选2-巯基苯并噻唑对其进行包覆负载，一方面分散于灰渣或焦渣中，与烟道基体形成强化学吸附，进而形成一层保护膜，有效避免了腐蚀；另一方面，改性二氧化硅微球对具有腐蚀作用的熔盐的吸附作用促使与受热面的接触的熔盐较少，减轻了腐蚀，共同减少了高温腐蚀，延长了烟道的工作寿命。