Estructura del acelerador de combustión de carbón.
1. Agente leudante
El agente leudante explotará cuando se caliente en la zona de alta temperatura del horno, agitando el flujo de aire en la veta de carbón, promoviendo la separación y la combustión total del carbón. ceniza o producto de combustión CO en la superficie de las partículas de carbono. Los agentes leudantes utilizados se refieren principalmente a sal industrial y cloruro de sodio.
2. Oxidante
El oxidante ayuda a proporcionar el oxígeno activo necesario para la combustión en la sección de precalentamiento, la sección de combustión y la sección de combustión final, y promueve los volátiles combustibles y las partículas de carbono en la combustión del carbón. proceso de quema. Los oxidantes comúnmente utilizados incluyen permanganato de potasio, clorato de potasio y perclorato de potasio. El permanganato de potasio puede descomponer el oxígeno a 200-240 ℃; el clorato de potasio puede liberar oxígeno a 300-350 ℃; el perclorato de potasio puede descomponer el oxígeno por encima de 400 ℃; este oxígeno descompuesto proporciona la fuente de oxígeno necesaria para la combustión del carbón. Además, los nitratos sólidos como el nitrato de sodio, el nitrato de potasio, el nitrato de cerio, el nitrato de bario y otros nitratos sólidos pueden descomponerse y liberar oxígeno cuando se calientan. Entre ellos, los nitratos de los metales más activos sólo liberan parte del oxígeno y se convierten en nitritos, mientras que los nitratos de la mayoría de los demás metales se descomponen en óxidos metálicos, oxígeno y dióxido de nitrógeno. El nitrato también es un fuerte agente oxidante a altas temperaturas.
3. Catalizadores
Incluyendo dióxido de manganeso, óxido de magnesio, óxido de aluminio, óxido de hierro, óxido férrico, cloruro férrico, elementos de tierras raras, carbonato de sodio, bauxita, etc. Entre ellos, la alúmina puede inhibir la descomposición de CaSO4 a altas temperaturas y puede formar sales complejas estables al calor con CaSO4, CaO y Al2O3. Este producto cubre o envuelve la superficie de los cristales de CaSO4 para inhibir la descomposición de CaSO4. Los óxidos metálicos desempeñan un papel vital en el proceso de transferencia de oxígeno. Los compuestos de hierro pueden mejorar las características de combustión del carbón al reducir la temperatura de ignición y la energía de activación de la reacción de la combustión del carbón. Su efecto aumenta al aumentar la dosis. Entre ellos, FeCl3_3 puede aumentar la materia volátil durante la combustión del carbón, reducir la temperatura de ignición del carbón vegetal, aumentar la velocidad de combustión durante la combustión a baja temperatura y facilitar la ignición y combustión del carbón. A medida que aumenta la cantidad añadida, la mejora de las características de combustión del carbón también continúa mejorando. El efecto catalítico del FeCI2 sobre la combustión del carbón es similar al del FeCI3, pero el efecto de mejora es relativamente pequeño; el Fe2O3 tiene poco efecto sobre el proceso de combustión del carbón. El Fe2O3 tiene un efecto de apoyo a la combustión del carbón a alrededor de 550°C. Agregar MnO_2 al carbón puede mejorar el rendimiento de la combustión del carbón pulverizado. Los resultados experimentales muestran que agregar 2 ~ 5 MnO 2 puede aumentar la velocidad de combustión de la antracita y el carbón bituminoso en 14 ~ 18 y 3 ~ 8 respectivamente. La combinación de enriquecimiento de oxígeno y la adición de MnO 2 puede mejorar aún más el efecto de apoyo a la combustión. El mecanismo de apoyo a la combustión es que el oxígeno activo liberado por la descomposición térmica acelera la velocidad de propagación de la llama en las primeras etapas del incendio, aumentando así la velocidad de combustión del carbón pulverizado.
4. Desulfurizante o fijador de azufre
Existen muchos tipos de fijadores de azufre, entre ellos los fijadores de azufre a base de calcio, los fijadores de azufre a base de bario y los fijadores de azufre. Los agentes fijadores de azufre, etc., a veces también utilizan desechos industriales como escoria de carburo, líquido residual de la fabricación de papel, lodo de boro, lodo rojo, lodo salino y minerales naturales como piedra caliza y dolomita. Existen tres tipos de agentes fijadores de azufre a base de calcio: CaCO3, CaO y Ca(OH)2. Ca(OH)2 tiene el mejor efecto de fijación de azufre, seguido por CaCO3 y CaO. Agregar óxido de hierro al CaCO3 puro puede promover la reacción de fijación de azufre, reducir la actividad de la reacción y facilitar su desarrollo. Además, la adición de óxido de hierro puede aumentar la temperatura de descomposición del CaSO4 hasta cierto punto y acelerar la reacción de oxidación del CaSO4. Método de mezcla mecánica simple de CaCO3, Fe2O3, CaO, etc. El efecto de apoyo a la combustión sobre la combustión del carbón es débil. Algunos incluso tienen efectos inhibidores, y añadiendo CaCO3 o Ca(OH)2 (lechada de cal) y sus sales mixtas con una pequeña cantidad de CaCl2, Fe(NO3)3, FeSO4, impregnando Fe(NO3)3, FeSO4 tiene un efecto inhibidor. Efecto sobre el carbón bituminoso y el carbón de antracita. Efecto evidente de apoyo a la combustión.
Un gran número de resultados experimentales demuestran que los agentes fijadores de azufre orgánicos a base de calcio son más eficaces. Los resultados experimentales muestran que la calcinación de calcio orgánico se puede dividir en tres etapas: la primera etapa está marcada por la precipitación de agua, la segunda etapa está marcada por la precipitación de gas orgánico y la tercera etapa es la descomposición del carbonato de calcio. El acetato de calcio y magnesio se descompone fácilmente y el gas acetona comienza a precipitar a 298°C.
El acetato de calcio y el propionato de calcio comienzan a precipitar gas acetona y pentanona a 390°C y 392°C respectivamente. Después de agregar acetato de calcio y magnesio o propionato de calcio, la temperatura de pirólisis del carbón aumenta, aumenta la tasa de volatilización máxima, mejora significativamente el índice característico de liberación de volátiles, el proceso de pirólisis es más intenso y mejora el rendimiento de la pirólisis. Después de agregar calcio orgánico al carbón, la muestra pierde peso muy rápidamente en las primeras etapas de la combustión y la velocidad de combustión es mucho mayor que la del carbón crudo. En el período posterior, la muestra se quemó lentamente y la velocidad de combustión fue menor que la del carbón en bruto. El organocalcio mejora las propiedades de ignición y combustión general del carbón. Los agentes fijadores de azufre a base de magnesio incluyen carbonato de magnesio y óxido de magnesio. Su principio de acción es similar al del agente fijador de azufre a base de calcio. El agente fijador de azufre a base de bario es principalmente BaCO3. La temperatura de descomposición del sulfato de bario puro es de 1580 °C, que es mucho más alta que la del sulfato de calcio y muestra una alta estabilidad térmica. Además, la actividad metálica del Ba es mayor que la del Ca y el óxido correspondiente es más básico, lo que favorece más la reacción con el óxido ácido SO2. El efecto fijador de azufre de los agentes fijadores de azufre a base de bario en la combustión de carbón a alta temperatura es significativamente mayor que el de los agentes fijadores de azufre a base de calcio y tiene buenas perspectivas de aplicación. También se utilizan agentes fijadores de azufre de concha y agentes fijadores de azufre de nanomateriales. Utilizando fijadores de azufre a base de calcio, magnesio y bario, la reacción de fijación del azufre se produce entre SO2 o SO3 y óxidos metálicos. La fórmula general de la reacción química principal es: MeO SO2 1/2 O2 = MeSO4 4 o MEO SO3 = MEO 4.
5. Supresores de humo: Los primeros supresores de humo eran principalmente sustancias inorgánicas, y también se utilizaban una pequeña cantidad de sustancias orgánicas como supresores de humo, incluido el polvo de mineral de manganeso, el hidróxido de potasio, el ácido acético, el perclorato de potasio y la cal viva. , nitrato de zinc, nitrato de aluminio, nitrato de plomo, nitrato de calcio, ciclohexilamina, metanol, etanol, Tween, éter, solución acuosa de nitrato, lechada de cal y otros ingredientes. En los últimos años, se han desarrollado agentes que favorecen la combustión del carbón y eliminan el humo hacia los disolventes orgánicos. En el método de preparación descrito en la patente china CN101003759A, se utilizan polioxietileno y agua limpia. Las materias primas de la fórmula son fácilmente disponibles, el método de preparación es sencillo y el costo es bajo. El principio fundamental de la eliminación de humo es que las moléculas de agua del agente que apoya la combustión y elimina el humo agitado en el carbón a alta temperatura se separan y se convierten en hidrógeno y oxígeno, que se mezclan con el gas y se queman al mismo tiempo para aumentar el poder calorífico de la combustión y mantener las impurezas de los gases de combustión al mismo nivel. En determinadas condiciones, se quema a una temperatura de combustión diferente a la habitual para lograr el propósito de eliminación de humos. China CN100999690A agrega éter de polioxietileno (4) de alcohol graso C12 al supresor de humo. Otros aditivos de compuestos orgánicos incluyen éteres de alcohol alquílico, ésteres alquílicos, olefinas, compuestos aromáticos, ésteres de fosfato, hidrocarburos clorados, grupos acilo de alcohol alquílico, etc.