專利名稱：高活化粉煤灰負載納米催化材料及合成工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種用于提高煤炭燃燒效率的高活化粉煤灰負載納米催化材料的制備技術(shù)，涉及高活化粉煤灰負載納米催化材料的制備技術(shù)，屬粉煤高效納米催化燃燒材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國外的煤催化燃燒添加劑領(lǐng)域的技術(shù)研究已經(jīng)趨于成熟，并且已經(jīng)在鋼鐵、電廠和化工工業(yè)得到實踐應(yīng)用。我國的煤化研究工作者也于二十世紀的90年代開展了煤的催化燃燒技術(shù)研究，并取得了很多可喜的進步。從國內(nèi)外專利檢索、文獻檢索及實際應(yīng)用案例的情況來分析，大體上可以分為兩類第一類以工業(yè)鹽為主的氧化催化材料，包含Mn02、Fe203、MgCO3> MnCO3> NaCl (食鹽)、MgCl2, MgO, CaO, CaF2, FeCl3、FeCl2及含有此類材料的工業(yè)廢渣如轉(zhuǎn)爐煙塵、爐渣、礦渣、浸出渣等。此類催化燃燒劑價格相對低廉，但產(chǎn)品催化效能一般，由于使用量較大因此儲輸過程存在安全隱患，使用中也難于與煤粉形成微觀結(jié)構(gòu)分散，導(dǎo)致催化效果不穩(wěn)定。第二類以不同有機材料為核心載體，負載具有不同催化材料效能的金屬離子，負載方式主要有兩種一種是有機載體相直接與催化材料金屬離子形成有機金屬鹽，這類物質(zhì)包含醋酸鹽、琥珀酸鹽、脂肪酸鹽類有機酸鹽。如中國專利CN 1718699A采用主體原料為醋酸鹽草酸鹽、醋酸鹽、草酸鹽、琥珀酸鹽、脂肪酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、氨基磺酸鹽、馬來酸鹽、富馬酸鹽、檸檬酸鹽、酒石酸鹽、鞣酸鹽、乳酸鹽、羥基酸鹽、苯甲酸鹽、環(huán)烷酸鹽、異辛酸鹽、三甲基乙酰叔酮酯銅、甲基環(huán)戊二烯三羧基錳等。這類催化燃燒材料同時具有滲透、活化、氧化性能。第二種有機載體是以滲透劑、活化劑、氧化劑為主體的有機負載相，有機材料分子結(jié)構(gòu)內(nèi)不含有催化效能的金屬離子，這類材料包括聚氧乙烯蓖麻油酸、山梨糖醇酐三硬脂酸酯、丁基萘磺酸鈉、磺化琥珀酸二辛酯鈉、蓖麻油、聚乙烯醇、￠-甲基丙烯酸、乳酸等，再輔以第一類無機金屬催化材料，制備出具有良好滲透、分散能力催化材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對催化產(chǎn)品普遍存在的添加方式、產(chǎn)品分散情況不理想，原材料種類繁多復(fù)配材料的選擇優(yōu)化，催化效果不明顯等存在的問題提出一種全新的微爆活化催化助燃理論，生產(chǎn)高活化粉煤灰負載納米催化材料，得到一種高效微爆摻燒催化材料。本發(fā)明的內(nèi)容為一種高活化粉煤灰負載納米催化材料，主要成份包括高活化粉煤灰負載納米催化材料產(chǎn)品組成按重量百分比計高活化粉煤灰負載單元37. 5% -50%、待負載納米催化單元7. 5% -12. 5%、負載過程促進單元37. 5% -55%。高活化粉煤灰負載納米催化材料的合成工藝，特征在于以重量百分比計，原料采用高活化粉煤灰負載單元15% -20%、待負載納米催化單元3% -5%、負載過程促進單元75% -82%，先制備高活化粉煤灰負載納米催化材料的前驅(qū)液相環(huán)境；再經(jīng)高速離心濃密處理，將前驅(qū)液相環(huán)境中的負載過程促進單元的總量進行分離，其中分離出來的67% -75%負載過程促進單元，通過輸送管道返回工藝開始時的原料階段，保留下來的27% -33%負載過程促進單元繼續(xù)使用，因負載過程促進單元總量的減少，導(dǎo)致高活化粉煤灰負載單元在高活化粉煤灰負載納米催化材料中質(zhì)量分數(shù)的相對提高，從原來15% -20%提高至37. 5% -50% ;待負載納米催化單元在高活化粉煤灰負載納米催化材料中的質(zhì)量分數(shù)相對提高，從原來的3% -5%提高至7. 5% -12. 5%，負載過程促進單元在高活化粉煤灰負載納米催化材料中的質(zhì)量分數(shù)相對降低，從原來的75% -82%降低至37. 5% -55% ;最終制得高活化粉煤灰負載納米催化材料。
(I)前驅(qū)液相環(huán)境的制備將負載過程促進單元加入超聲均化真空合成釜，同時開啟攪拌進行預(yù)均化處理10-20min，攪拌雷諾數(shù)為20000-30000 ；向釜內(nèi)加入高活化粉煤灰負載單元，添加用時10-20min，添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌10-20min，攪拌雷諾數(shù)為 20000-30000 ；向釜內(nèi)加入待負載納米催化單元，添加用時10_20min，之后停止攪拌，同時開啟超聲均化裝置，超聲頻率為20-25kHz，超聲處理20-30min ;之后開啟真空抽氣泵，直至釜內(nèi)絕對壓力降至O. 02-0. 03MPa,在此負壓下連續(xù)處理90_180min，完成高活化粉煤灰負載納米催化材料的前驅(qū)液相環(huán)境的制備。(2)高效濃密處理用高速濃密機濃密處理前驅(qū)液相環(huán)境，分離出67% -75%的負載過程促進單元，得到最終產(chǎn)品高活化粉煤灰負載納米催化材料。分離出的負載過程促進單元返回前驅(qū)液相環(huán)境的制備工序。負載過程促進單元的制備負載過程促進單元是由滲透材料順丁烯二酸二仲辛酯磺鈉35% -40%、雙丁基萘磺酸鈉20% _25%，分散材料木質(zhì)素磺酸鈉15% -20%、萘磺酸鈉5% -10 %及水5% -25 %復(fù)配合成，合成過程采用高速剪切攪拌制備，保持攪拌雷諾數(shù)為20000-30000，處理時間為 30-45min。高活化粉煤灰負載單元的制備篩選粒徑介于44 μ m-105 μ m粉煤灰，粉煤灰與水按照I : 2的質(zhì)量比進行預(yù)先攪拌潤濕處理。粉煤灰潤濕水漿料與質(zhì)量分數(shù)為25%-30%的硫酸混合攪拌15-30min，硫酸用量為粉煤灰質(zhì)量的50% -70%，攪拌強度雷諾數(shù)為6000-10000，經(jīng)洗滌、過濾之后將活化粉煤灰送入回轉(zhuǎn)窯500-600°C煅燒30_60min制得高活化粉煤灰負載單元。待負載納米催化單元的制備將55% -65%待負載納米催化單元銳鈦型納米TiO2與35%-45% α晶相納米Fe2O3，采用對噴式氣流粉碎機進行預(yù)均化處理，預(yù)均化處理中過程要求氣體壓強為O. 7-1. OMPa，載流氣或空氣/待負載納米催化單元組分=O. 5_2(質(zhì)量比)，制備得到待負載納米催化單元。待負載納米催化單元制備納米TiO2之采用水解法制備，以鈦的氯化物水解生成氫氧化鈦，控制煅燒溫度700-800°C制得的銳鈦型納米TiO2 ;要求納米TiO2比表面積介于3O-45m2 · g_1, SEM 電鏡分析粒徑介于 10nm-30nm,米用 Scherrer 公式 D = Κλ / β cos Θ 計算納米TiO2的晶粒度為5nm-15nm,其中K為Scherrer常數(shù)O. 89,D為晶粒尺寸(nm), β為積分半高寬度(rad)，Θ為衍射角2 Θ =26°，λ為O. 154056nm。待負載納米催化單元制備納米Fe2O3之采用均勻沉淀法制備的a -Fe2O3型納米晶相結(jié)構(gòu)，是以Fe (NO3)3 · 9Η20為鐵源，CO(NH2)2為沉淀劑，制備納米a -Fe2O3前驅(qū)物，再經(jīng)煅燒得到的納米a -Fe2O3,比表面積需30-45m2 · g—1，SEM電鏡分析粒徑介于25nm_40nm，采用Scherrer公式D = K入/ 3 cos 0計算納 米a -Fe2O3的晶粒度為20nm-30nm,其中K為Scherrer常數(shù)0. 89，D為晶粒尺寸(nm)，^為積分半高寬度(rad) ； 0為衍射角2 0 =33。，入為 0.154056nm。本發(fā)明制備的高活化粉煤灰負載納米催化材料可直接用于多種工業(yè)窯爐，尤其是水泥熟料的煅燒，煤的燃燒狀況直接影響到水泥熟料的燃燒效果，高活化粉煤灰負載納米催化材料在高溫氛圍下微爆加速納米催化材料的裂解，生成自由基加速氧化物放氧，使煤炭迅速燃燒，提高燃燒的強度。給水泥煅燒提供了足夠熱能，同時也提高了水泥煅燒熱動力，加速熱傳遞，促進質(zhì)點、固相、氣相、液相反應(yīng)，提高了物質(zhì)擴散速度和相間反應(yīng)速度。


為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實施案例進一步闡明其生產(chǎn)制備過程，但本發(fā)明并不限于此實施例。圖I為本發(fā)明合成工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明高活化粉煤灰負載單元篩選粒徑介于44 U m-105 U m粉煤灰，粉煤灰與水按照I : 2的質(zhì)量比進行預(yù)先攪拌潤濕處理。粉煤灰潤濕水漿料與質(zhì)量分數(shù)為25%-30%的硫酸混合攪拌活化處理15_30min，硫酸用量為粉煤灰質(zhì)量的50 %，攪拌強度雷諾數(shù)為6000-10000，經(jīng)洗滌、過濾之后將活化粉煤灰送入回轉(zhuǎn)窯500-600°C煅燒30_60min制得高活化粉煤灰負載單元，濃密處理之前高活化粉煤灰負載單元占總質(zhì)量的15% -20%，濃密處理之后高活化粉煤灰負載單元占總重量的37. 5% -50% ；待負載納米催化單元由納米催化單元銳鈦型納米TiO2與3 a晶相納米Fe2O3,采用對噴式氣流粉碎機進行預(yù)均化處理制備得到，濃密處理之前待負載納米催化單元占總質(zhì)量的3% _5%，濃密處理之后待負載納米催化單元占總重量的7. 5% -12. 5% ；負載過程促進單元由滲透材料順丁烯二酸二仲辛酯磺鈉35% -40%、雙丁基萘磺酸鈉20% _25%，分散材料木質(zhì)素磺酸鈉15% -20%、萘磺酸鈉5% -10%及水5% -25%復(fù)配合成，濃密處理之前負載過程促進單元占總質(zhì)量的75% -82%，濃密處理之后負載過程促進單元占總重量的37. 5% -55% ；本發(fā)明的技術(shù)方案是，其步驟(I)將順丁烯二酸二仲辛酯磺鈉35% -40%置于高速攪拌釜中，攪拌雷諾數(shù)為20000-30000，向釜內(nèi)投加雙丁基萘磺酸鈉20% -25 %及分散材料木質(zhì)素磺酸鈉15% -20%，用時10-20min，投加結(jié)束后保持攪拌強度不變繼續(xù)攪拌處理30min，制得有機中間相。將去離子水5% -25%引入攪拌釜內(nèi)，低速攪拌，攪拌雷諾數(shù)為5000-10000，升溫至45-55°C后向釜內(nèi)添加萘磺酸鈉5% -10%，添加用時為5-10min，添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌處理至萘磺酸鈉全部溶解于水中，由此制得水溶液中間相。將水溶液中間相弓丨入攪拌均化釜中，向水溶液中間相加入有機中間相，添加過程保持攪拌雷諾數(shù)20000-30000，添加時間為10-15min，添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌均化處理15-30min，攪拌均化強度維持不變，制得負載過程促進單元。
(2)篩選粒徑介于44μπι-105μπι粉煤灰，粉煤灰與水按照I : 2的質(zhì)量比進行預(yù)先攪拌潤濕處理。粉煤灰潤濕水漿料與質(zhì)量分數(shù)為25% -30 %的稀硫酸混合攪拌15-30min，攪拌雷諾數(shù)為6000-10000，經(jīng)洗滌、過濾之后將活化粉煤灰送入回轉(zhuǎn)窯500-600°C煅燒30-60min制得高活化粉煤灰負載單元。(3)將55% -65 %待負載納米催化單元銳鈦型納米TiO2與35 % -45 % α晶相納米Fe2O3,采用對噴式氣流粉碎機進行預(yù)均化處理，預(yù)均化處理中過程要求氣體壓強為
O.7-1. OMPa,載流氣(空氣)/待負載納米催化單元組分=O. 5-2 (質(zhì)量比)，制備得到待負載納米催化單元。(4)納米TiO2的優(yōu)化選擇，需使用銳鈦型納米Ti02。銳鈦型納米TiO2需由水解法及流態(tài)化煅燒方式制得，比表面積介于60-100m2 · g_\采用Scherrer公式計算的晶粒度為5nm-15nm, SEM電鏡粒徑分布分析介于10nm-30nm。(5)納米Fe2O3的優(yōu)化選擇，需采用均勻沉淀法制備的a -Fe2O3結(jié)構(gòu)的納米晶，要求納米a -Fe2O3是以Fe (NO3) 3 ·9Η20為鐵源，CO (NH2) 2為沉淀劑，制備納米a -Fe2O3前驅(qū)物，再經(jīng)流態(tài)化煅燒得到的納米a -Fe2O3,比表面積介于45-60m2 g—1,采用Scherrer公式計算納米α -Fe2O3的晶粒度為20nm-30nm, SEM電鏡粒徑分布分析介于25nm_40nm。(6)高活化粉煤灰負載納米催化材料的最終制備工藝為前驅(qū)液相環(huán)境的制備將負載過程促進單元加入超聲均化真空合成釜，同時開啟攪拌進行預(yù)均化處理10-20min，攪拌雷諾數(shù)為 20000-30000 ；向釜內(nèi)加入高活化粉煤灰負載單元，添加用時10_20min，添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌10-20min，攪拌雷諾數(shù)為 20000-30000 ；向釜內(nèi)加入待負載納米催化單元，添加用時10_20min，添加結(jié)束之后停止攪拌，同時開啟超聲均化裝置，超聲頻率20-25kHz，超聲處理20-30min后停止。之后開啟真空抽氣泵，直至釜內(nèi)絕對壓力降至O. 02-0. 03MPa，在此負壓下連續(xù)處理90_180min，完成高活化粉煤灰負載納米催化材料的前驅(qū)液相環(huán)境的制備。高效濃密處理用高速濃密機濃密處理前驅(qū)液相環(huán)境，分離出67% -75 %的負載過程促進單元，得到最終產(chǎn)品高活化粉煤灰負載納米催化材料。分離出的負載過程促進單元返回前驅(qū)液相環(huán)境的制備工序。實施例(I)將順丁烯二酸二仲辛酯磺鈉280kg置于高速攪拌釜中，攪拌雷諾數(shù)為20000-30000,向釜內(nèi)投加雙丁基萘磺酸鈉200kg及分散材料木質(zhì)素磺酸鈉120kg，投料速度為32kg/min，投料結(jié)束后保持攪拌強度不變繼續(xù)攪拌處理30min，制得有機中間相。將去離子水120kg引入空釜內(nèi)，低速攪拌，攪拌雷諾數(shù)5000-10000，升溫至45-55°C后向爸內(nèi)添加萘磺酸鈉80kg,投加速度為16kg/min,繼續(xù)攪拌處理至萘磺酸鈉全部溶解于水中，由此制得水溶液中間相。
向水溶液中間相中加入有機中間相，添加過程保持攪拌雷諾數(shù)20000-30000，添加時間為10-15min，添加結(jié)束后繼續(xù)處理15_30min，攪拌強度維持不變，制得負載過程促進單元800kg。
(2)篩選140目至325目粒徑介于44 u m-105 u m粉煤灰160kg，用320g水對粉煤灰進行預(yù)先攪拌表面潤濕處理。480kg粉煤灰潤濕水漿料與質(zhì)量分數(shù)為25% -30%的稀硫酸80kg混合攪拌15-30min，攪拌雷諾數(shù)6000-10000，經(jīng)洗滌、過濾之后，將活化粉煤灰送入回轉(zhuǎn)窯500-600°C煅燒30-60min，制得高活化粉煤灰負載單元約160kg。(3)將22kg待負載納米催化單元銳鈦型納米TiO2與18kg a晶相納米Fe2O3,采用對噴式氣流粉碎機進行預(yù)均化處理，預(yù)均化處理中過程要求氣體壓強為0. 7-1. OMPa，載流氣(空氣)/待負載納米催化單元組分=0. 5 (質(zhì)量比)，制得待負載納米催化單元40kg。(4)所使用納米TiO2為銳鈦型，比表面積介于75m2 g'采用Scherrer公式計算的晶粒度為15nm，SEM電鏡粒徑分布分析介于25nm。(5)所使用的納米Fe2O3為a-Fe2O3晶相結(jié)構(gòu)，比表面積介于45m2 g_l,采用Scherrer公式計算納米a -Fe2O3的晶粒度為30nm, SEM電鏡粒徑分布為40nm。(6)將800kg負載過程促進單元引入超聲均化真空合成釜，同時開啟攪拌，攪拌雷諾數(shù)20000-30000，預(yù)均化處理10-20min ；16kg/min的速度向爸內(nèi)投加160kg高活化粉煤灰負載單元,繼續(xù)攪拌IOmin,攪拌雷諾數(shù) 20000-30000 ；以4kg/min的速度向釜內(nèi)投加40kg待負載納米催化單元，投加結(jié)束之后停止攪拌，同時開啟超聲均化，超聲處理20-30min后停止，超聲頻率20_25kHz，之后開啟真空泵，釜內(nèi)絕對壓力降低至0. 02-0. 03MPa，在此條件下處理90_180min。(7)高速濃密機分離75%的負載過程促進單元約600kg，400kg濃密液即為高活化粉煤灰負載納米催化材料，分離得到的600kg負載過程促進單元返回工藝。經(jīng)生產(chǎn)驗證催化節(jié)煤率達到6% -12% ;有效降低S0x、N0x等污染物的排放量；消除爐內(nèi)結(jié)焦及結(jié)皮現(xiàn)象；促進粉煤穩(wěn)定燃燒；提高氧氣的流動活性提高其利用率，降低一次風(fēng)通入量，降低惰性氣體引入帶來的能量損耗。本發(fā)明超聲乳化裝置為制藥工業(yè)及日常用品工業(yè)部門通用的超聲乳化裝置設(shè)備。本發(fā)明制備的高活化粉煤灰負載納米催化材料可直接用于多種工業(yè)窯爐，有效地實現(xiàn)“節(jié)能和環(huán)?！?。特別有利于燒劣質(zhì)煤等低活性燃料，因此可采用當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)燃料，促進能源合理使用，提高資源利用效率，一次風(fēng)量小，節(jié)能顯著。特別適用于干法水泥回轉(zhuǎn)窯，煤在高活化粉煤灰負載催化材料的作用下，加速氧化物放氧，使煤炭迅速燃燒，提高燃燒的強度。給水泥煅燒提供了足夠熱能，同時也提高了水泥煅燒熱動力，加速熱傳遞，促進質(zhì)點、固相、氣相、液相反應(yīng)，提高了物質(zhì)擴散速度和相間反應(yīng)速度。降低煤炭用量，催化節(jié)煤率達到6% _12%，有效降低S0x、N0x等污染物的排放量，消除爐內(nèi)結(jié)焦及結(jié)皮現(xiàn)象；促進煤炭穩(wěn)定燃燒；提高氧氣的流動活性提高其利用率，降低一次風(fēng)通入量，降低惰性氣體引入帶來的能量損耗。實例分析云南省某水泥旋窯節(jié)煤效果分析高活化粉煤灰負載納米催化材料摻加量0. 5%0權(quán)利要求
1.一種高活化粉煤灰負載納米催化材料，其特征在于高活化粉煤灰負載納米催化材料產(chǎn)品組成按重量百分比計高活化粉煤灰負載單元37. 5% _50%、待負載納米催化單元7.5% -12. 5%、負載過程促進單元37. 5% -55%。
2.根據(jù)權(quán)利I所述高活化粉煤灰負載納米催化材料的合成工藝，特征在于以重量百分比計， 原料采用高活化粉煤灰負載單元15% -20%、待負載納米催化單元3% -5%、負載過程促進單元75% -82%，先制備高活化粉煤灰負載納米催化材料的前驅(qū)液相環(huán)境；再經(jīng)高速離心濃密處理，將前驅(qū)液相環(huán)境中的負載過程促進單元的總量進行分離，其中分離出來的67% -75%負載過程促進單元，通過輸送管道返回工藝開始時的原料階段，保留下來的27% -33%負載過程促進單元繼續(xù)使用，因負載過程促進單元總量的減少，導(dǎo)致高活化粉煤灰負載單元在高活化粉煤灰負載納米催化材料中質(zhì)量分數(shù)的相對提高，從原來15% -20%提高至37. 5% -50% ;待負載納米催化單元在高活化粉煤灰負載納米催化材料中的質(zhì)量分數(shù)相對提高，從原來的3% -5%提高至7. 5% -12. 5%，負載過程促進單元在高活化粉煤灰負載納米催化材料中的質(zhì)量分數(shù)相對降低，從原來的75% -82%降低至37. 5% -55%;最終制得高活化粉煤灰負載納米催化材料。
3.根據(jù)權(quán)利2所述的高活化粉煤灰負載納米催化材料的合成工藝，特征在于 (1)前驅(qū)液相環(huán)境的制備 將負載過程促進單元加入超聲均化真空合成釜，同時開啟攪拌進行預(yù)均化處理10-20min，攪拌雷諾數(shù)為 20000-30000 ； 向釜內(nèi)加入高活化粉煤灰負載單元，添加用時10-20min，添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌10-20min，攪拌雷諾數(shù)為 20000-30000 ； 向釜內(nèi)加入待負載納米催化單元，添加用時10-20min，之后停止攪拌，同時開啟超聲均化裝置，超聲頻率為20-25kHz，超聲處理20-30min ;之后開啟真空抽氣泵，直至釜內(nèi)絕對壓力降至0. 02-0. 03MPa，在此負壓下連續(xù)處理90_180min，完成高活化粉煤灰負載納米催化材料的前驅(qū)液相環(huán)境的制備。
(2)高效濃密處理 用高速濃密機濃密處理前驅(qū)液相環(huán)境，分離出67% -75%的負載過程促進單元，得到最終產(chǎn)品高活化粉煤灰負載納米催化材料。分離出的負載過程促進單元返回前驅(qū)液相環(huán)境的制備工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的高活化粉煤灰負載納米催化材料的合成工藝，特征者在于， 負載過程促進單元的制備 負載過程促進單元是由滲透材料順丁烯二酸二仲辛酯磺鈉35% -40%、雙丁基萘磺酸鈉20% _25%，分散材料木質(zhì)素磺酸鈉15% -20%、萘磺酸鈉5% -10%及水5% -25%復(fù)配合成，合成過程采用高速剪切攪拌制備，保持攪拌雷諾數(shù)為20000-30000，處理時間為30_45mino
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述高活化粉煤灰負載納米催化材料的合成工藝，特征在于 高活化粉煤灰負載單元的制備 篩選粒徑介于44 ym-105 粉煤灰，粉煤灰與水按照I : 2的質(zhì)量比進行預(yù)先攪拌潤濕處理。粉煤灰潤濕水漿料與質(zhì)量分數(shù)為25% -30%的硫酸混合攪拌15-30min，硫酸用量為粉煤灰質(zhì)量的50% -70%，攪拌強度雷諾數(shù)為6000-10000，經(jīng)洗滌、過濾之后將活化粉煤灰送入回轉(zhuǎn)窯500-600°C煅燒30-60min制得高活化粉煤灰負載單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述高活化粉煤灰負載納米催化材料的合成工藝，特征在于 待負載納米催化單元的制備 將55%-65%待負載納米催化單元銳鈦型納米TiO2與35%-45% α晶相納米Fe2O3,采用對噴式氣流粉碎機進行預(yù)均化處理，預(yù)均化處理中過程要求氣體壓強為O. 7-1. OMPa,載流氣或空氣/待負載納米催化單元組分=O. 5-2 (質(zhì)量比)，制備得到待負載納米催化單J Li ο
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述高活化粉煤灰負載納米催化材料的合成工藝，特征在于 待負載納米催化單元制備 納米TiO2之采用水解法制備，以鈦的氯化物水解生成氫氧化鈦，控制煅燒溫度700-800°C制得的銳鈦型納米TiO2 ;要求納米TiO2比表面積介于30-45m2 · g—1，SEM電鏡分析粒徑介于10nm-30nm,采用Scherrer公式D = Κλ / β cos Θ計算納米TiO2的晶粒度為5nm_15nm,其中K為Scherrer常數(shù)O. 89,D為晶粒尺寸(nm)，β為積分半高寬度(rad)，Θ為衍射角 2 Θ =26°，λ 為 O. 154056nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述高活化粉煤灰負載納米催化材料的合成工藝，特征在于 待負載納米催化單元制備 納米Fe2O3之采用均勻沉淀法制備的a -Fe2O3型納米晶相結(jié)構(gòu)，是以Fe (NO3) 3 ·9Η20為鐵源，CO(NH2)2為沉淀劑，制備納米a -Fe2O3前驅(qū)物，再經(jīng)煅燒得到的納米a -Fe2O3,比表面積需 30_45m2 *g_1, SEM 電鏡分析粒徑介于 25nm-40nm,米用 Scherrer 公式 D = K λ / β cos θ計算納米a-Fe2O3的晶粒度為20nm-30nm,其中K為Scherrer常數(shù)O. 89, D為晶粒尺寸(nm), β為積分半高寬度(rad) ； Θ為衍射角2 Θ =33°，λ為O. 154056nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于提高煤炭燃燒效率的高活化粉煤灰負載催化材料及合成工藝。所制備的高活化粉煤灰負載催化材料由高活化粉煤灰負載單元37.5％-50％、待負載納米催化單元7.5％-12.5％、負載過程促進單元37.5％-55％三部分合成。高活化粉煤灰負載納米催化材料可直接用于多種工業(yè)窯爐，有效地實現(xiàn)“節(jié)能和環(huán)?！薄Ｌ貏e有利于燒劣質(zhì)煤等低活性燃料，因此可采用當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)燃料，促進能源合理使用，提高資源利用效率，一次風(fēng)量小，節(jié)能效果顯著。
文檔編號B01J31/38GK102614932SQ201210071038
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者劉寧一, 康立偉, 王博一, 黃作雄 申請人:云南澤能科技有限公司