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助燃催化剂配方分析

背景介绍：能源问题和环境问题是全球关注和迫切需要解决的问题。随着常规能源煤、石油、天然气的开采，这些能源被大量消耗、逐步减少的同时也带来了许多环境问题。我国是煤炭消费大国，煤炭在一次能源的消费中占有很大比例，但是，由于燃烧技术的落后、燃烧的不完全、燃烧效率低等原因，造成了很大的能源浪费，一些能级不高的劣质煤未能得到很好的利用。在全球气候变暖的环境下，提高能源利用率，降低不必要的能源浪费，是节能减排的有效途径。助燃催化剂能够降低煤的着火温度，缩短点火延迟时间，加快煤燃尽速率，降低灰分残炭，提高燃烧效率，增加燃烧产生的能量，所以助燃催化剂的利用，可以达到节能减排，保护环境的目的，也符合我国21世纪环保发展方向。煤的燃烧方式可以分为三类：（1）层状燃烧：将块煤、型煤或原煤置于固定的或移动的炉螵上面，空气通过燃烧层进行燃烧反应。它在小型或中型动力装置中占有重要位置，我国民用炉灶也大多采用层状燃烧。（2）气流式燃烧：将固体燃料先磨成细粉，然后随空气在炉膛内呈悬浮状态进行燃烧。（3）沸腾式燃烧：较高素的的空气从炉底经过炉螵吹入较少的粒子层中，当风速达到某一临界速度时，粒子层的全部颗粒向上漂浮，靠近炉壁的颗粒向下降落，整个粒子层像液体沸腾一般，产生强烈的相对运动，故称沸腾式或流化床燃烧。影响助燃催化剂的阻燃效果的因素：（1）原煤的影响：煤的种类和粒度会影响阻燃剂的助燃效果。煤的粒度越小，表面积越大，与空气和助燃催化剂的接粗机会越大，所以燃烧越完全，催化助燃效果越明显。（2）助燃催化剂的种类、添加量、添加方式的影响：当阴离子一定时，不同阳离子的催化活性顺序是：Cs>Rb>K>Na>Ba>Li>Sr>Ca>Mg>Be等；当阳离子相同，不同阴离子的催化活性顺序是OH->CO32->Cl->SO42-等。添加方式主要有直接掺混、液体喷淋或者浸渍；混合越好、越充分，效果越好。助燃催化剂的添加量并不是越大越好，助燃效果随着添加量的增加，先变好，再变差，有一个最佳添加量。（3）煤样燃烧温度：助燃催化剂一般都有一个活性温度范围，在该范围内的时间越长，助燃效果越好。（4）煤灰成分：煤灰中本身对煤有助燃作用的成分，当助燃催化剂的有效成份量越多时，需要增加的外加助燃剂就越少。助燃催化剂的有效成分：助燃效果较为明显的主要有：碱金属、碱土金属、稀土金属氧化物、过渡金属氧化物、氢氧化物及其盐类，如K2CO3、FeCl3、FeCl2、Na2CO3、Ca(OH)2、CaO、NaCl、K2MnO3、Fe2O3等。一些强氧化剂也具有助燃催化作用，如硝酸盐、高锰酸盐等。助燃催化剂的组成：阻燃催化剂一般由：氧化剂（高锰酸钾、氯酸钠、硝酸钡等）、催化剂（碱金属氧化物或盐类等）、固硫剂（氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸镁等）、降尘剂（氧化铁等）、粘结剂（粘土、淀粉等）等组

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