專利名稱：一種超細(xì)污泥燃料及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)和燃料加工領(lǐng)域，更具體地涉及一種超細(xì)污泥燃料及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
城市污水處理廠處理污水形成的污泥含有大量的可燃有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)也含有有毒的有機(jī)物和大量的病原體以及某些重金屬，因此需要特別處理。
用填埋的方法處理這些污水污泥在北美、歐洲和日本已被禁止或即將被禁止。污泥作為堆肥使用也將逐步被立法禁止，因?yàn)檫@些方法不能從根本上消除污染。填埋會(huì)使重金屬元素和有害的化學(xué)物質(zhì)隨地表水的滲透污染地下水，作為肥料使用，污泥中的重金屬元素會(huì)被植物吸收，進(jìn)而進(jìn)入動(dòng)物和人的體內(nèi)。
處理污泥的另一途徑是焚燒，目前被廣泛地使用。但是，傳統(tǒng)的焚燒的方法有各種缺點(diǎn)。其中的最主要缺點(diǎn)是污泥和輔助燃料燃燒不完全，仍有污染物排放，例如，具有強(qiáng)烈致癌作用的二惡英類化合物在一般焚燒爐煙道氣中都有存在，灰渣中的重金屬仍有可能污染環(huán)境。
為了實(shí)現(xiàn)充分燃燒的目的，已有多種將污泥轉(zhuǎn)化成燃料的技術(shù)，其中包括(1)將機(jī)械脫水污泥(含水在30％～90％之間，大都在50％～80％之間)與粉狀煤和一定量的添加劑混合、干燥加壓制成型煤。例如，中國專利申請02133390.4，中國專利申請00123028.X，中國專利申請99112394.8，中國專利申請94112288.3，等。這類方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，設(shè)備投資少，成本低。但是固體型煤難于燃燒完全，熱值利用率低，灰渣中的重金屬難于處理。
(2)將脫水污泥與粉狀煤混合，經(jīng)過擠出造粒干燥成粒狀燃料，可用作發(fā)電廠輔助燃料。如歐洲專利申請EP 0643124A1，美國專利05797972A，美國專利05711768A，日本專利(公開號)59170198 A，日本專利(公開號)60082192 A等。這類方法的優(yōu)點(diǎn)是燃料熱值較高，但是干燥過程需要不少設(shè)備和能源，顯著提高了生產(chǎn)成本。
(3)將脫水污泥進(jìn)一步脫水干燥后，粉碎成粉狀燃料，用作鍋爐燃料，如專利EP0496290A2，日本專利(公開號)2001300590 A等。這類方法的優(yōu)點(diǎn)是過程簡單，但是干燥污泥需要許多熱能，提高了成本，單純的污泥燃料熱值較低。
(4)將脫水污泥與煤粉混合后隔絕空氣高溫加熱，脫氣，制備合成氣、燃料氣，余下的固體仍含有可燃碳化物，與其他燃料混合后可作為混合燃料使用。如專利DE 19925565A1，US4378229A，US 05211723A，US 05217625，中國專利申請99814537.8，中國專利申請93101893.5，專利DE 3640181A1，日本專利(公開號)JP10113697 19980506等。這類方法過程工藝復(fù)雜，需要設(shè)備較多，成本太高。
(5)將脫水污泥與固體含碳燃料(如煤)和液體含碳燃料(如油)混合后，高溫加熱造氣或直接作為燃料使用。如US05788721A，EP01112971A1，日本專利(公開號)JP 11005100 19990112，日本專利(公開號)JP 10328698 19981215，日本專利(公開號)06246297A，日本專利(公開號)2000176490 A，日本專利(公開號)2000271599 A，日本專利(公開號)56056283 A等。這類方法的缺點(diǎn)與(4)類方法相同，設(shè)備多而復(fù)雜，成本高。
此外，上述(1)到(5)的方法的共同缺點(diǎn)是燃料中的固體部分，粒子太粗，不易燃燒完全，煙道氣中的污染物仍然較多，沒有實(shí)現(xiàn)潔凈燃燒。有時(shí)為了使混合燃料漿穩(wěn)定，還要加入穩(wěn)定劑，如日本專利(公開號)55139494 A，日本專利(公開號)55139495 A和日本專利(公開號)55142092 A等。
綜上所述，為了有效地處理廢水污泥，本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)新的燃燒潔凈，且成本低廉的污泥燃料以及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種燃燒潔凈，且成本低廉的污泥燃料以及其制備方法。
在本發(fā)明的第一方面，提供了一種污泥燃料，它含有(a)30-80重量份數(shù)的含水污泥；(b)0.001-50重量份數(shù)的煤粉；(c)10-70重量份數(shù)的燃料油；其中，固體顆粒的平均粒徑為20微米以下。
在另一優(yōu)選例中，所述固體顆粒的平均粒徑為0.1-20微米。
在另一優(yōu)選例中，所述固體顆粒的平均粒徑為0.5-10微米。
在另一優(yōu)選例中，所述含水污泥的含水量為30-90wt％。
在另一優(yōu)選例中，所述含水污泥的干基熱值為2000大卡/公斤～3500大卡/公斤。
在另一優(yōu)選例中，所述的含水污泥選自下組城市生活污水處理廠產(chǎn)生的生活污泥、造紙廠廢水處理產(chǎn)生的紙廠污泥、工業(yè)企業(yè)污水處理產(chǎn)生的工業(yè)污泥、油污泥，或其混合物。
在另一優(yōu)選例中，所述的煤粉選自下組褐煤、煙煤和無煙煤、焦炭、焦屑、洗精煤以及洗選后的下腳煤，或其混合物。
在另一優(yōu)選例中，所述的燃料油選自下組柴油、重柴油、重油、渣油、石油原油、稠原油、頁巖油、石油焦、石油瀝青、煤焦油、廢燃料油、廢食用油、廢工業(yè)用油、高分子物質(zhì)裂解油或其混合物。
在另一優(yōu)選例中，還含有脫硫劑，所述的脫硫劑的用量是使脫硫劑中的鈣或鎂與燃料中的硫的克原子比例在1.0∶1～6∶1之間。
在本發(fā)明的第二方面，提供了一種污泥燃料的制備方法，該方法包括以下步驟(i)將(a)30-80重量份數(shù)的含水污泥、(b)0.001-50重量份數(shù)的煤粉、和(c)10-70重量份數(shù)的燃料油混合，形成原料混合物，
(ii)將原料混合物進(jìn)行研磨，使燃料中的固體顆粒的平均粒徑為20微米以下，從而獲得漿料狀的污泥燃料；或者該方法包括步驟將(a)30-80重量份數(shù)的含水污泥(b)0.001-50重量份數(shù)的煤粉和(c)10-70重量份數(shù)的燃料油同時(shí)送入研磨設(shè)備進(jìn)行研磨，使燃料中的固體顆粒的平均粒徑為20微米以下，從而獲得漿狀的污泥燃料。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明人經(jīng)過深入而廣泛的研究發(fā)現(xiàn)將含水污泥、煤粉和燃料油混合形成的原料混合物，經(jīng)超細(xì)研磨和均質(zhì)后，當(dāng)固體顆粒的平均粒徑為20微米以下時(shí)，形成一種以油為連續(xù)相、污泥和煤粉為分散相的新型結(jié)構(gòu)的漿狀燃料。在這種漿狀燃料中，由于粒子微細(xì)，分布均勻，所以漿狀燃料非常穩(wěn)定。又由于燃料中的超細(xì)顆粒物之間有油膜相分隔，易于分散霧化，使燃燒非常完全，煙道氣中的一氧化碳、未燃凈的炭粒子大大減少。其熔融的爐渣將重金屬包在其內(nèi)，防止了重金屬浸出形成二次污染，所以這種漿狀燃料是一種清潔燃料。在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。
如本文所用，術(shù)語“本發(fā)明的燃料”、“本發(fā)明的燃料組合物”、“本發(fā)明的污泥燃料”、“本發(fā)明的污泥燃料組合物”可互換施用，都指含有含水污泥、煤粉和燃料油，且固體顆粒的平均粒徑為達(dá)20微米以下的原料混合物。
本發(fā)明的超細(xì)污泥燃料含有污水處理廠的含水污泥和煤和燃料油，其中，油是連續(xù)相，污泥及其內(nèi)含的水和煤粉是分散相。燃料所含固體粒子平均粒徑在20微米以下，較佳地10微米以下，更佳地在5微米以下。由于含水污泥含有30％～90％的水，所以，本發(fā)明所述的超細(xì)污泥燃料中含有一定量的水，水的存在可以改善燃燒，使燃料中的炭粒和燃燒過程中有機(jī)質(zhì)裂解形成的炭粒燃盡，實(shí)現(xiàn)了燃料的完全燃燒。
含水污泥可用于本發(fā)明的含水污泥沒有特別限制。代表性的例子包括(但并不限于)城市生活污水處理廠產(chǎn)生的生活污泥、造紙廠廢水處理產(chǎn)生的紙廠污泥、工業(yè)企業(yè)污水處理產(chǎn)生的工業(yè)污泥、油污泥，或者各種污泥的混合物。
這幾種污泥含水一般在30％～90％之間，多數(shù)在50％～80％之間。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)不同之一在于含水污泥不需要進(jìn)一步干燥，這樣不僅省去干燥所需的能源，而且，也省去干燥所需的設(shè)備，顯著降低了生產(chǎn)成本。
通常，這些污泥的干基熱值在2000大卡/公斤～3500大卡/公斤之間，多數(shù)在3000大卡/公斤左右。這些污泥含有較多的有機(jī)揮發(fā)成分，含碳較少，可燃物中揮發(fā)成分在40％～80％之間。
本發(fā)明所述超細(xì)污泥燃料中的含水污泥的用量可在30％～80％之間，一般在40％～60％之間，按燃料污泥的總重量計(jì)。如果用重量份數(shù)表示，含水污泥的用量可在30～80重量份數(shù)之間，一般在40～60重量份數(shù)之間。
煤粉可用于本發(fā)明的煤沒有特別限制，只要它是粉狀煤。代表性的例子包括(但并不限于)褐煤、煙煤和無煙煤、焦炭、焦屑、洗精煤以及洗選后的下腳煤等低檔的煤，或者上述煤的混合物。
本發(fā)明所述的煤粉的用量可在0.001～50％之間，一般在15％～40％之間，按燃料污泥的總重量計(jì)。如果用重量份數(shù)表示，煤粉的用量可在0.001～50重量份數(shù)之間，一般在15-40重量份數(shù)之間。當(dāng)含水污泥的干基熱值特別高，或者燃料油含量較高時(shí)，也可不加入煤粉。
燃料油可用于本發(fā)明的燃料油沒有特別限制，代表性的例子包括(但并不限于)柴油、重柴油、重油、渣油、石油原油、稠原油、頁巖油、石油焦、石油瀝青、煤焦油、廢燃料油、廢食用油、廢工業(yè)用油、高分子物質(zhì)裂解油。還可以是上述二種或二種以上油的混合物。
本發(fā)明所述的燃料油的用量可以在10％～70％之間，一般在20％～50％之間，按燃料污泥的總重量計(jì)。如果用重量份數(shù)表示，燃料油的用量可在10～70重量份數(shù)之間，一般在20～50重量份數(shù)之間。
額外成分在本發(fā)明的污泥燃料中還可加入各種常規(guī)的添加劑，例如脫硫劑等。這些額外添加劑的含量可以為常規(guī)用量，通常為0.1-10重量份數(shù)，較佳地為0.2-6重量份數(shù)。
在污泥燃料生產(chǎn)過程中加入的脫硫劑可以是石灰石、白云石和石灰以及其他含有鈣或鎂的有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)或這些物質(zhì)的混合物。本發(fā)明中所述的脫硫劑可以是未經(jīng)過超細(xì)研磨的(如平均粒度大于20微米的脫硫劑)，但優(yōu)選的脫硫劑是經(jīng)過超細(xì)研磨的，其平均粒度在20微米以下的脫硫劑，這樣可以進(jìn)一步提高除硫效果。還也可以使用石灰漿作為脫硫劑。
本發(fā)明中脫硫劑的用量控制在脫硫劑中的鈣或鎂與燃料中的硫的克原子比例(如鈣∶硫)在1.0∶1～6∶1之間，較佳地鈣∶硫在3.0∶1～5∶1之間。
當(dāng)加入脫硫劑時(shí)，可使燃料中的大部分硫在燃燒過程中以硫酸鹽和亞硫酸鹽的形態(tài)被固化在灰渣中，從而大幅減少煙道氣中二氧化硫的排放。
制備方法本發(fā)明還提供了超細(xì)污水污泥燃料的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明所述的污泥燃料的生產(chǎn)方法包括步驟(i)將(a)30-80重量份數(shù)的含水污泥、(b)0.001-50重量份數(shù)的煤粉、(c)10-70重量份數(shù)的燃料油以及(d)任選的額外成分(如脫硫劑)混合，形成原料混合物，(ii)將原料混合物進(jìn)行研磨，使燃料中的固體顆粒的平均粒徑為20微米以下，從而獲得漿料狀的污泥燃料。
在另一優(yōu)選例中，該方法包括步驟將(a)30-80重量份數(shù)的含水污泥(b)0.001-50重量份數(shù)的煤粉和(c)10-70重量份數(shù)的燃料油同時(shí)送入研磨設(shè)備進(jìn)行研磨，使燃料中的固體顆粒的平均粒徑為20微米以下，從而獲得漿狀的污泥燃料。
研磨的方法沒有特別限制，可以是本領(lǐng)域現(xiàn)有的超細(xì)研磨或粉碎方法，只要其能使燃料中的固體粒子的粒徑達(dá)到所需尺寸。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選例中，是將含水污泥、煤粉和燃料油按一定的比例加入到上海精微粉溶機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)脈動(dòng)超細(xì)微粒粉溶機(jī)(以下簡稱“混和超細(xì)研磨機(jī)”)(中國專利申請?zhí)?1109394.3)中進(jìn)行混合超細(xì)研磨成為漿狀燃料，使燃料中的固體顆粒粒徑達(dá)到所需的尺寸。
當(dāng)原料組合物被研磨至固體粒子粒徑非常微小(即平均粒徑在20微米以下，大都在10微米以下)時(shí)，污泥燃料中的油、有機(jī)質(zhì)、水和煤的微小粒子就可非常均勻地分布，狀態(tài)穩(wěn)定，并且還有一定的流動(dòng)性，可以泵送。
同時(shí)，用上述方法形成的超細(xì)污泥燃料可以通過霧化燃燒，燃燒完全，其二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳和黑煙的排放與煤和重質(zhì)燃料油相比，顯著降低，是一種潔凈燃料。
本發(fā)明的生產(chǎn)方法可以是連續(xù)式的，也可以是間歇式的。優(yōu)選方式是連續(xù)式的。一種優(yōu)選的生產(chǎn)方法是將污水處理廠產(chǎn)生的含水污泥和煤粉和燃料油按所需要的配比經(jīng)過計(jì)量裝置同時(shí)送入混合超細(xì)研磨機(jī)中進(jìn)行混合超細(xì)研磨，流水作業(yè)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。此外，根據(jù)需要，可以將物料多次研磨，也可以將兩臺(tái)或多臺(tái)混合超細(xì)研磨設(shè)備串聯(lián)使用，可以得到更細(xì)、混合更加均勻的污泥燃料。
此外，超細(xì)污泥燃料的生產(chǎn)還可以是分步進(jìn)行，即先將煤粉與燃料油混合研磨成油煤漿，然后再與污泥混合進(jìn)行超細(xì)研磨生產(chǎn)污泥燃料。也可以先將含水污泥與燃料油混合研磨成污泥油漿，再將污泥油漿與煤粉混合超細(xì)研磨生產(chǎn)超細(xì)污泥燃料。分步混合超細(xì)研磨生產(chǎn)污泥燃料也可以是連續(xù)式的，也可以是間歇式的。優(yōu)選方式是連續(xù)式的，因?yàn)榭梢圆挥绊懮a(chǎn)效率。
由于燃料油特別是重質(zhì)燃料油在較低的溫度下粘度高，流動(dòng)性差，所以生產(chǎn)時(shí)的物料溫度可以高于室溫，控制在15攝氏度～95攝氏度之間，一般在50～80攝氏度之間。
當(dāng)加入脫硫劑時(shí)，脫硫劑宜與含水污泥、煤粉和燃料油一起，共同混合超細(xì)研磨，也可以達(dá)到燃料中的脫硫劑的平均粒度在20微米以下，較佳地在10微米以下的水平。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于(a)本發(fā)明工藝流程短，設(shè)備比較簡單，污泥機(jī)械脫水后無須進(jìn)一步干燥，節(jié)約了能源，減少了設(shè)備。
(b)原料混合物經(jīng)過超細(xì)研磨，形成一種可以泵送的燃料漿。此外，本發(fā)明的污泥燃料能夠霧化燃燒，其燃凈率高，污染極小，是一種潔凈燃料。
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實(shí)施例11.原料(1)上海市某污水處理廠產(chǎn)生的生活污泥水含量---74.0％，發(fā)熱量(收到基，千卡/公斤)---910(2)某煤礦動(dòng)力煤粉水含量---9.0％，灰分---17％，發(fā)熱量(千卡/公斤)---5500煤粉粒度(毫米)---2～5(3)重油(180#)密度(15攝氏度，公斤/升)---0.9680粘度(恩氏)E 80---6.13，熱值(千卡/公斤)---10500(4)市售輕質(zhì)沉淀碳酸鈣碳酸鈣含量≥97％平均粒度(微米)1～32.制備條件(1)原料配比(重量份數(shù))含水污泥---40煤粉---30重油(180#)---30碳酸鈣(克原子比，鈣∶硫)---3∶1(2)制備方法混合研磨方式---物料同時(shí)送入混和超細(xì)研磨機(jī)(上海精微粉溶機(jī)械設(shè)備有限公司，CN01109394.3)研磨1次。
物料溫度(攝氏度)重油---50，其他固體物料---室溫。
3.產(chǎn)品污泥燃料指標(biāo)(1)外觀性狀---灰黑色燃料漿，有一定流動(dòng)性，可泵送(2)水含量(重量％)---32.3(3)燃料中固體粒子平均顆粒度(微米)---15.1[注本發(fā)明中有關(guān)原料和污泥燃料的顆粒度分析使用激光粒度分析儀。該儀器光源為氦氖激光器，波長為0.6328μm，功率為2mW。樣品用汽油稀釋，汽油作為介質(zhì)。利用粒子的對光的散射理論，粒子大小不同，散射角度也不同，在不同散射角度測定散射光的強(qiáng)度，用計(jì)算機(jī)處理，給出粒子的平均粒徑尺寸和分布。此處的平均粒度取累積分布為50％的粒徑，以下實(shí)施例同。](4)發(fā)熱量(收到基，千卡/公斤)---4635(5)硫含量(干基，重量％)---3.27(6)灰分含量(干基，重量％)---23.90(7)灰分中三氧化硫含量(重量％)---24.50固定在灰分中的硫占燃料中的硫的比例(重量％)---71.5。
實(shí)施例21.原料(1)上海市某造紙廠廢水污泥水含量(重量％)---60.0，發(fā)熱量(收到基，千卡/公斤)---939(2)煤粉---指標(biāo)同實(shí)施例1(3)重油---指標(biāo)同實(shí)施例1(4)市售粉狀生石灰顆粒度約1毫米氧化鈣含量＞86％2.制備條件(1)原料配比(重量份數(shù))造紙污泥---40煤粉---30重油---30市售粉狀生石灰---(克原子比，鈣∶硫)---4∶1(2)制備方法先將污泥與重油在混合研磨機(jī)中混合研磨，再將污泥和油及的混合物與煤粉和石灰粉在混合研磨機(jī)中混合研磨成漿狀混合物，漿狀混合物再研磨2次。
物料溫度(攝氏度)重油---80，其他物料---室溫3.產(chǎn)品污泥燃料指標(biāo)對制備的污泥燃料用常規(guī)方法測定其外觀形狀以及各項(xiàng)燃燒指標(biāo)。結(jié)果如下(1)外觀性狀---灰黑色燃料漿，有一定流動(dòng)性，可以泵送(2)水含量(重量％)---44.1(3)燃料漿中固體平均顆粒度(微米)---4.5
(4)硫含量(重量％)---1.7(5)灰分含量(干基，重量％)---21.71(6)發(fā)熱量(千卡/公斤)---4301(7)灰分中三氧化硫(重量％)---27.71固定在灰分中的硫占燃料中的硫的比例(重量％)---79.5。
實(shí)施例31.原料(1)上海市某化工企業(yè)工業(yè)污泥水含量(重量％)---85發(fā)熱量(干基，千卡/公斤)---3305(2)某煤礦1號精煤水含量(重量％)---9.5灰分(重量％)---小于7.8發(fā)熱量(千卡/公斤)---6650顆粒度(毫米)2～5(3)重油380#密度(公斤/升，15攝氏度)---0.9562粘度(恩氏)E 80---10.02熱值(千卡/公斤)---10112(4)市售電石渣粉粒度(毫米)1～2。氧化鈣含量＞90％2.制備條件(1)原料配比(重量份數(shù))工業(yè)污泥---50煤粉---20重油---30電石渣(克原子比，鈣∶硫)---5∶1(2)混料方式---先將重油與煤粉混合研磨，再與工業(yè)污泥和電石渣混合研磨，兩臺(tái)混和超細(xì)研磨機(jī)(上海精微粉溶機(jī)械設(shè)備有限公司制造)串聯(lián)使用，混合物再研磨兩次。
(3)物料溫度(攝氏度)380#重油---95，其他物料---室溫3.產(chǎn)品污泥燃料指標(biāo)(1)外觀性狀---灰黑色燃料漿，有一定流動(dòng)性，可泵送(2)燃料漿中固體平均顆粒度(微米)---4.1(3)水含量(重量％)---44.3(4)發(fā)熱量(收到基，千卡/公斤)---4537(5)硫含量(收到基，重量％)---.1.1 2(6)灰分(收到基，重量％)---11.2(7)灰分中三氧化硫(重量％)---22.5固定在灰分中的硫占燃料中的硫的比例(％)---90.1實(shí)施例41.原料生活污泥---同實(shí)施例1煤焦油密度(公斤/升，15攝氏度)---0.9653粘度(恩氏)E 80---9.5發(fā)熱量(千卡/公斤)---9726市售重質(zhì)碳酸鈣碳酸鈣含量＞98％粒度(微米)＜202.制備條件(1)原料配比(重量份數(shù))污泥---70煤焦油---30重質(zhì)碳酸鈣(克原子比，鈣∶硫)---1.5∶1(2)制備方法混合研磨方法---將三種物料按比例直接送入混合研磨機(jī)中混合研磨，2臺(tái)混合研磨機(jī)串聯(lián)物料溫度(攝氏度)煤焦油---80固體物料---室溫3.產(chǎn)品污泥燃料指標(biāo)(1)外觀性狀---灰黑色燃料漿，有較好的流動(dòng)性，可泵送(2)水含量(重量％)---51.8(3)發(fā)熱量(收到基，千卡/公斤)---3536(4)燃料中固體粒子平均顆粒度(微米)---3.5(5)硫含量(收到基，重量％)---1.08(6)灰分(收到基，重量％)---10.4(7)灰分中三氧化硫(重量％)---14.08固定在灰分中的硫占燃料中的硫比例(％)---54.2實(shí)施例51.原料工業(yè)污泥---同實(shí)施例3某露天煤礦產(chǎn)粉狀褐煤粒度(毫米)---2～4灰分(重量％)---16.9發(fā)熱量(千卡公斤)---3062180#重油---同實(shí)施例1石灰漿鈣含量(干基％)＞90含水(重量％)702.制備條件(1)原料配比(重量份數(shù))污泥---40褐煤---40
180#重油---20石灰漿(克原子比，鈣∶硫)---6∶1(2)方法混合研磨方法---先將褐煤與重油混合研磨后，再將混合物與污泥和石灰漿混合研磨成燃料漿，燃料漿再研磨1次。
物料溫度(攝氏度)重油50℃ 其它固體物料室溫3.產(chǎn)品污泥燃料指標(biāo)(1)外觀性狀---灰黑色燃料漿，有一定流動(dòng)性，可泵送(2)燃料中固體粒子平均顆粒度(微米)---6.7(3)含水量(重量％)---44.8(4)發(fā)熱量(收到基，千卡/公斤)---3589(5)灰分(收到基，重量％)---23.8(6)硫含量(收到基，重量％)---0.64(7)灰分中三氧化硫(重量％)---6.53固定在灰分中的硫占燃料中的硫的比例---97.1。
實(shí)施例61.原料上海市某造紙廠污泥---同實(shí)施例2某煤礦煤粉---同實(shí)施例1上海市某企業(yè)由廢乳液回收的廢油(成分主要是輕質(zhì)柴油)密度(公斤/升，15攝氏度)---0.9226含水(重量％)---0.82熱值(千卡/公斤)---8650重質(zhì)碳酸鈣---同實(shí)施例4。
2.制備條件(1)原料配比(重量份數(shù))造紙污泥---50
煤粉---15乳液廢油---35重質(zhì)碳酸鈣(克原子比鈣∶硫)---3∶1(2)混合研磨條件---分步研磨，先混合研磨污泥與廢油，再將混合物與煤粉和石灰石研磨成燃料漿，燃料漿再研磨兩次。
(3)物料溫度(攝氏度)廢油---50℃ 固體物料---室溫3.產(chǎn)品污泥燃料指標(biāo)(1)外觀性狀---灰黑色漿狀物，有一定流動(dòng)性，可泵送(2)水分(重量％)---30.5(3)燃料中固體平均顆粒度(微米)---2.7(4)發(fā)熱量(收到基，千卡/公斤)---4323(5)硫含量(收到基，重量％)---0.37(6)灰分(收到基，重量％)---20.5(7)灰分中三氧化硫(重量％)---3.25固定在灰分中的硫占燃料中硫的比例(％)---72.0在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種污泥燃料，其特征在于，它含有(a)30-80重量份數(shù)的含水污泥；(b)0.001-50重量份數(shù)的煤粉；(c)10-70重量份數(shù)的燃料油；其中，固體顆粒的平均粒徑為20微米以下。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥燃料，其特征在于，所述固體顆粒的平均粒徑為0.1-20微米。
3.如權(quán)利要求1所述的污泥燃料，其特征在于，所述固體顆粒的平均粒徑為0.5-10微米。
4.如權(quán)利要求1所述的污泥燃料，其特征在于，所述含水污泥的含水量為30-90wt％。
5.如權(quán)利要求1所述的污泥燃料，其特征在于，所述含水污泥的干基熱值為2000大卡/公斤～3500大卡/公斤。
6.如權(quán)利要求1所述的污泥燃料，其特征在于，所述的含水污泥選自下組城市生活污水處理廠產(chǎn)生的生活污泥、造紙廠廢水處理產(chǎn)生的紙廠污泥、工業(yè)企業(yè)污水處理產(chǎn)生的工業(yè)污泥、油污泥，或其混合物。
7.如權(quán)利要求1所述的污泥燃料，其特征在于，所述的煤粉選自下組褐煤、煙煤和無煙煤、焦炭、焦屑、洗精煤以及洗選后的下腳煤，或其混合物。
8.如權(quán)利要求1所述的污泥燃料，其特征在于，所述的燃料油選自下組柴油、重柴油、重油、渣油、石油原油、稠原油、頁巖油、石油焦、石油瀝青、煤焦油、廢燃料油、廢食用油、廢工業(yè)用油、高分子物質(zhì)裂解油或其混合物。
9.如權(quán)利要求1所述的污泥燃料，其特征在于，還含有脫硫劑，所述的脫硫劑的用量是使脫硫劑中的鈣或鎂與燃料中的硫的克原子比例在1.0∶1～6∶1之間。
10.一種污泥燃料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(i)將(a)30-80重量份數(shù)的含水污泥、(b)0.001-50重量份數(shù)的煤粉、和(c)10-70重量份數(shù)的燃料油混合，形成原料混合物，(ii)將原料混合物進(jìn)行研磨， 使燃料中的固體顆粒的平均粒徑為20微米以下，從而獲得漿料狀的污泥燃料；或者該方法包括步驟將(a)30-80重量份數(shù)的含水污泥(b)0.001-50重量份數(shù)的煤粉和(c)10-70重量份數(shù)的燃料油同時(shí)送入研磨設(shè)備進(jìn)行研磨，使燃料中的固體顆粒的平均粒徑為20微米以下，從而獲得漿狀的污泥燃料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超細(xì)污泥燃料及其生產(chǎn)方法。所述污泥燃料含有(a)30－80重量份數(shù)的含水污泥；(b)0.001－50重量份數(shù)的煤粉；和(c)10－70重量份數(shù)的燃料油；其中，固體顆粒的平均粒徑為20微米以下。本發(fā)明的污泥燃料是可泵送的燃料漿，能夠霧化燃燒，其燃凈率高，污染極小，是一種成本低廉的潔凈燃料。
文檔編號C10L5/46GK1680518SQ20041001757
公開日2005年10月12日 申請日期2004年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月9日
發(fā)明者張景云, 王力民, 張蔭濟(jì) 申請人:上海精微粉溶機(jī)械設(shè)備有限公司