用高分子固废物制备的高热值清洁燃料及其制备方法与流程

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1.本发明属于高分子固废循环利用生产技术领域，具体涉及一种用高分子固废物制备的高热值清洁燃料及其制备方法。

背景技术：

2.污泥是城市市政排水系统的副产品，主要来源于城市排水系统，包括排水管道、泵站和污水处理厂的污泥，其中污水处理厂是市政污泥的最主要来源。其特性是有机物含量高(60％～80％)，颗粒细(0.02～0.2mm)，密度小(1.002～1.006g/cm3)，含水率较高一般会达到80％左右，脱水性能差，热值低，性质很不稳定，极易腐化，造成污染。现在有热电厂、水泥厂将污泥烘干或晾干后掺电煤燃烧，但由于其热值低，影响设备的运行，从而不能大量积极的推广，因此，提出一种可全部或部分代替煤与天然气，降低石化能源的碳排放指标，有效的处理固废物对环境造成的污染危害的新方法。

技术实现要素：

3.本发明的目的旨在提供一种用高分子固废物制备的高热值清洁燃料及其制备方法，主要是将几类固废中能够燃烧产生热能的物质，在c、h、o等元素的分子量匹配状况下达到充分燃烧的原理下，使得固体废物再次利用，且减少对环境造成的危害。
4.为了实现以上目的，本发明采取以下技术方案：
5.一种用高分子固废物制备的高热值清洁燃料，其是利用工农业废碳粉类中的碳元素与污泥中的高分子脂类、蛋白质、菌类进行互补，达到充分燃烧，并提高污泥燃烧的热值，又使废碳粉得到大量的h、o元素促进燃烧，最终达到废物的合理处理制备而成的。
6.上述高热值清洁燃料各组分及其重量比含量如下：工农业废碳粉20％～45％，有机质干污泥粉30％～50％，增热剂15％～25％，助燃剂1％～3％，除焦剂1％～2％，分散剂0.2％～1％。
7.上述高热值清洁燃料的制备方法，包括如下步骤：
8.s1：将有机质污泥进行高温烘干至含水量为20％的干污泥进行备用；
9.s2：将工农业废碳粉中依次加入除焦剂、增热剂后，与上述备用的干污泥进行均匀混料，得到燃料混合料；
10.s3：将上述燃料混合料中依次加入一定量的助燃剂和分散剂后进行磨粉，使磨制的粉状燃料达到80目～180目，热值达到4000～5600kcal/kg，即得本发明高热值清洁燃料。
11.上述工农业废碳粉主要是高分子废料碳化后的炭渣、木炭炭渣、废橡胶废塑料热解后的废碳渣。
12.上述增热剂选用高热值油脂类胶粉。
13.本发明用高分子固废物制备的高热值清洁燃料主要用于电厂煤粉炉、水泥厂窑炉、工业沸腾炉等喷烧使用，也可成型后燃烧使用。
14.本发明的有益效果在于：
15.本发明的高热值清洁燃料通过工农业废碳粉、增热剂等组分与干污泥共同配合，可以有效制备出高热值的清洁燃料，大大提高对污泥内部热值的使用率，防止污泥造成污染，并且碳粉对污泥具有灭菌作用，同时对污泥中有机质也有一定的吸附作用，再利用高热值油脂类胶粉形成微米级高热值粒子，从而进行燃烧。经大量数据分析显示：一般城市生活污泥基本热值均在1200kcal/kg左右，部分区域的河道污泥由于长期未做疏浚清淤挖出的污泥含有较多的有机腐殖质热值很高，其高位热值达到2000kcal/kg以上，使用本发明的方法制备高热值的清洁燃料能将上述热值提高到4000～5600kcal/kg以上，完全适合煤粉炉燃烧的需要。因此，本发明用高分子固废物制备的高热值清洁燃料能够全部或部分代替煤与天然气，降低石化能源的碳排放指标，有效地处理固废物对环境造成的污染危害，是一种废弃能源再次利用的新方法。
附图说明：
16.图1是本发明高热值清洁燃料的制备方法流程图。
具体实施方式：
17.下面结合具体实施例与附图对本发明加以详细的描述。对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1
19.如图1所示，本发明用高分子固废物制备的高热值清洁燃料，具体组份如下：工农业废碳粉45份、有机质干污泥30.5份、增热剂20.5份、助燃剂2.5份、除焦剂1份、分散剂0.5份。以100kg为标量，具体制备流程如下：
20.(1)取经烘干至含水率20％的有机质干污泥30.5kg，加入到混料机中备用。
21.(2)取工农业废碳粉45kg，加入1kg除焦剂和20.5kg增热剂后，加入到混料机中进行充分混料。
22.(3)将混合料输送到球磨机中，加入2.5kg助燃剂和0.5kg的分散剂进行球磨至100目，获得高热值清洁燃料。
23.实施例2
24.本发明用高分子固废物制备的高热值清洁燃料，具体组成成分如下：工农业废碳粉26份、有机质干污泥50份、增热剂18.5份、助燃剂3份、除焦剂1.5份、分散剂1份。以100kg为标量，具体制备流程如下：
25.(1)取经烘干至含水率20％的有机质干污泥50kg，加入到混料机中备用。
26.(2)取工农业废碳粉26kg，加入1.5kg除焦剂和18.5kg增热剂后，加入到混料机中进行充分混料。
27.(3)将混合料输送到球磨机中，加入3kg助燃剂和1kg的分散剂进行球磨至150目，获得高热值清洁燃料。
28.实施例3
29.本发明用高分子固废物制备的高热值清洁燃料，具体组成成分如下：工农业废碳
粉30份、有机质干污泥40份、增热剂20份、助燃剂2.2份、除焦剂2份、分散剂0.8份。以100kg为标量，具体制备流程如下：
30.(1)取经烘干至含水率20％的有机质干污泥40kg，加入到混料机中备用。
31.(2)取工农业废碳粉30kg，加入2kg除焦剂和20kg增热剂后，加入到混料机中进行充分混料。
32.(3)将混合料输送到球磨机中，加入2.2kg助燃剂和0.8kg的分散剂进行球磨至95目，获得高热值清洁燃料。
33.根据以上实施例1～实施例3的方法制备的高热值清洁燃料，通过如下公式对其进行数据分析：
34.r
总
＝r1*x％+r2*y％+r3*z％+r4f％
35.以上式中：
36.r
总
为清洁燃料计算的总热值；
37.r1为干污泥实测热值，含水率≤20％；x％为混合料中所占百分比。
38.r2为工农业废碳实测热值，含水率≤10％；y％为混合料中所占百分比。
39.r3为增热剂的实测热值，含水率≤3％；z％为混合料中所占百分比。
40.r4为助燃剂的实测热值，含水率≤3％；f％为混合料中所占百分比。
41.表1：按照上述公示制备高热值清洁燃料各原料基本指标
[0042][0043]
表2：高热值清洁燃料与各种油、气燃料技术参数的对比
[0044][0045]
由上表1和表2得知：本发明制备的高热值清洁燃料热值可达到5300kcal/kg以上，
与动力煤的热值、热效率、吨蒸汽耗量的参数相当，而单价与费用低于动力煤的。本发明利用工农业废碳粉就是促进污泥粉有机质的吸附，提高c、h、o的有机结合，增热剂高热值油脂类胶粉添加到污泥中，提高热值，除焦剂燃烧后不结焦，助燃剂在燃烧中提高氧化作用，分散剂是保持燃料粉状不粘结。因此，本发明高热值清洁燃料不仅能够满足煤粉炉、水泥窑炉工业使用，亦可再根据实际需要调高、调低其热值。
[0046]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0047]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种用高分子固废物制备的高热值清洁燃料，其特征在于：所述高热值清洁燃料是利用工农业废碳粉类中的碳元素与污泥中的高分子脂类、蛋白质、菌类进行互补，达到充分燃烧，并提高污泥燃烧的热值，又使废碳粉得到大量的h、o元素促进燃烧，最终达到废物的合理处理制备而成的。2.根据权利要求1所述的用高分子固废物制备的高热值清洁燃料，其特征在于：所述高热值清洁燃料各组分及其重量比含量如下：工农业废碳粉20％～45％，有机质干污泥粉30％～50％，增热剂15％～25％，助燃剂1％～3％，除焦剂1％～2％，分散剂0.2％～1％。3.制备如权利要求2所述的用高分子固废物制备的高热值清洁燃料的方法，其特征在于：包括如下步骤：s1：将有机质污泥进行高温烘干至含水量为20％的干污泥进行备用；s2：将工农业废碳粉中依次加入除焦剂、增热剂后，与上述备用的干污泥进行均匀混料，得到燃料混合料；s3：将上述燃料混合料中依次加入一定量的助燃剂和分散剂后进行磨粉，使磨制的粉状燃料达到80目～180目，热值达到4000～5600kcal/kg，即得本发明高热值清洁燃料。4.根据权利要求2所述的用高分子固废物制备的高热值清洁燃料，其特征在于：所述工农业废碳粉主要是高分子废料碳化后的炭渣、木炭炭渣、废橡胶废塑料热解后的废碳渣。5.根据权利要求2所述的用高分子固废物制备的高热值清洁燃料，其特征在于：所述增热剂选用高热值油脂类胶粉。6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的用高分子固废物制备的高热值清洁燃料，其特征在于：所述用高分子固废物制备的高热值清洁燃料主要用于电厂煤粉炉、水泥厂窑炉、工业沸腾炉的喷烧使用，也可成型后燃烧使用。

技术总结

本发明公开一种用高分子固废物制备的高热值清洁燃料，其是利用工农业废碳粉类中的碳元素与污泥中的高分子脂类、蛋白质、菌类进行互补，达到充分燃烧，并提高污泥燃烧的热值，又使废碳粉得到大量的H、O元素促进燃烧，最终达到废物的合理处理制备而成的；所述高热值清洁燃料各组分及其重量比含量如下：工农业废碳粉20％～45％，有机质干污泥粉30％～50％，增热剂15％～25％，助燃剂1％～3％，除焦剂1％～2％，分散剂0.2％～1％。本发明用高分子固废物制备的高热值清洁燃料能够全部或部分代替煤与天然气，降低石化能源的碳排放指标，有效地处理固废物对环境造成的污染危害，是一种废弃能源再次利用的新方法。能源再次利用的新方法。能源再次利用的新方法。