專利名稱：一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑以及制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于為改進(jìn)燃燒對固體燃料進(jìn)行的處理領(lǐng)域，特別涉及一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑以及制備方法和應(yīng)用，所述的固氯劑的原料包括電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑；該固氯劑可以增加垃圾篩上物垃圾衍生燃料的成型率和抗壓強(qiáng)度。
背景技術(shù)：
隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市人口的日益增長以及人民生活水平的不斷提高，城市生活垃圾的產(chǎn)生量在逐漸增加。早在1996年，中國的城市垃圾清運(yùn)量就已經(jīng)達(dá)到了 I億噸，而且每年以8% 10%的速度增長。垃圾的歷年堆存量達(dá)到60多億噸，全國有200多座城市陷入垃圾的包圍之中，垃圾堆存侵占的土地面積多達(dá)5億多平方米。從發(fā)達(dá)國家垃圾的處置方式變化情況來看，垃圾填埋法所占比例持續(xù)下降，垃圾 焚燒所占比例逐年上升，由此可知，焚燒法作為一種有效的垃圾減量化和能源化的處置方式，越來越受到重視。但垃圾直接焚燒存在著處理率低、能耗高及酸性氣體、二惡英、飛灰等二次污染等問題，導(dǎo)致垃圾焚燒廠建設(shè)困難。因此，1980年英國科學(xué)家提出了垃圾衍生燃料(Refuse Derived Flue,縮寫為RDF)的概念。后來美國、德國等西方發(fā)達(dá)國家迅速投資進(jìn)行研發(fā)并將成果應(yīng)用于實(shí)踐。垃圾衍生燃料技術(shù)即將垃圾制成燃料棒的技術(shù)。生活垃圾經(jīng)破碎、分揀、干燥、添加助劑、擠壓成型等處理過程，制成固體形態(tài)(圓柱條狀)燃料。垃圾衍生燃料(RDF)不僅便于儲存和運(yùn)輸，而且可以顯著改善燃料性能、控制二次污染，目前已受到世界廣泛關(guān)注，為垃圾能源化帶來了生機(jī)。在垃圾中添加一定量的助燃劑、固硫劑、防腐劑等，制成垃圾衍生燃料，不僅便于儲存和運(yùn)輸，而且可以顯著改善燃料性能、控制二次污染。由于氯化氫在高溫下對爐膛等金屬設(shè)備具有強(qiáng)烈的腐蝕性，因此，垃圾衍生燃料燃燒過程抑制氯化氫的排放對系統(tǒng)可靠運(yùn)
行非常重要。常用的固氯劑有鈣化物，包括CaO、Ca(OH)2等，以CaO居多。公開號為CN1309166的中國發(fā)明專利，公開了一種“生物質(zhì)復(fù)合型煤生產(chǎn)新工藝”，其中，用Na2CO3作為固氯劑。但CaO為不可再生資源，而Na2CO3具有弱刺激性和弱腐蝕性，直接接觸可引起皮膚和眼灼傷。生產(chǎn)中吸入其粉塵和煙霧可引起呼吸道刺激和結(jié)膜炎，還可有鼻粘膜潰瘍、萎縮及鼻中隔穿孔。長時間接觸該品溶液可發(fā)生濕疹、皮炎、雞眼狀潰瘍和皮膚松弛，所以迫切需要尋找生產(chǎn)傳統(tǒng)固氯劑的替代物。因此，現(xiàn)階段在垃圾處理工作中，需要一種增加垃圾篩上物垃圾衍生燃料的成型率和抗壓強(qiáng)度、制備工藝簡單、價格低廉、對人體無傷害、對環(huán)境友好的適用于垃圾衍生燃料的固氯劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑以及制備方法和應(yīng)用，所述的固氯劑的原料包括電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑；該固氯劑可以增加垃圾篩上物垃圾衍生燃料的成型率和抗壓強(qiáng)度。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑，所述的固氯劑的原料包括電石渣、粉煤灰、激發(fā)齊U，所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比為
電石潘 60 80 粉煤灰 15 30 激發(fā)劑 3 10 ;
其中，所述的激發(fā)劑為高錳酸鉀，所述電石渣是電石法PVC生產(chǎn)中的廢棄物。
進(jìn)一步地，所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比為
電石渣 70
粉煤灰 25 激發(fā)劑 5。本發(fā)明的目的是通過以下另一技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑的制備方法，按照重量份數(shù)比為分別提取
電石潘 60 80 粉煤灰 15 30 激發(fā)劑3 10 ;
將上述配比的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑放入攪拌機(jī)在常溫下進(jìn)行混合處理至少30分鐘，得到粉狀固氯劑；
其中，所述的激發(fā)劑為高錳酸鉀，所述電石渣是電石法PVC生產(chǎn)中的廢棄物。本發(fā)明的目的是通過以下另一技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑的使用方法，所述的固氯劑的原料包括電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑，所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比為
電石潘 60 80 粉煤灰 15 30 激發(fā)劑3 10。所述的固氯劑的使用方法包括以下步驟
A.將垃圾篩上物進(jìn)行粉碎處理，得到粒徑為5mm以下的粉碎物，再將所述的粉碎物進(jìn)行調(diào)節(jié)含水量處理，得到含水率為25°/Γ30%的粉碎物；
B.將所述含水率為259Γ30%的粉碎物與所述的固氯劑進(jìn)行攪拌處理，至混合均勻，得到混合物；所述的固氯劑占所述的含水率為25°/Γ30%的粉碎物的重量比為5°/Γ30% ；
C.將所述的混合物進(jìn)行擠壓處理，得到固體垃圾衍生燃料。其中，所述的激發(fā)劑為高錳酸鉀，所述電石渣是電石法PVC生產(chǎn)中的廢棄物。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果
1、因為本發(fā)明的原料采用電石渣、粉煤灰作為固氯劑的主要原料，所以實(shí)現(xiàn)了以廢治廢，降低成本；
2、因為本發(fā)明在常溫常壓下將垃圾擠壓成固體垃圾衍生燃料，所以工藝簡易、能耗較低；3、因為本發(fā)明能顯著降低S、Cl元素的揮發(fā)率，所以利于垃圾焚燒處理；4、因為本發(fā)明能降低了垃圾的著火性能，所以使得垃圾衍生燃料在焚燒爐內(nèi)不會在投放口著火而立即焚燒，有利于垃圾衍生燃料進(jìn)入焚燒爐內(nèi)充分燃燒；
5、因為本發(fā)明垃圾衍生燃料成品抗壓強(qiáng)度較高，所以適合于垃圾衍生燃料在焚燒爐、氣化爐中的后續(xù)利用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑，所述的固氯劑的原料包括電石渣、粉煤灰、激發(fā)齊U，所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比為
電石潘 60 80 粉煤灰 15 30 激發(fā)劑3 10 ;
其中，所述的激發(fā)劑為高錳酸鉀；所述電石渣是電石法PVC生產(chǎn)中的廢棄物。進(jìn)一步地，所述的電石渣為膏體，所述的粉煤灰為粉狀，所述的高錳酸鉀為粉狀。一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑的制備方法，按照重量份數(shù)比為分別提取 電石潘 60 80
粉煤灰 15 30 激發(fā)劑3 10 ;
將上述配比的電石渣、粉煤灰、高錳酸鉀放入攪拌機(jī)在常溫下進(jìn)行混合處理至少30分鐘，得到所述的粉狀固氯劑；
其中，所述的激發(fā)劑為高錳酸鉀。一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑的使用方法，所述的固氯劑的原料包括電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑，所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比為
電石潘 60 80 粉煤灰 15 30 激發(fā)劑3 10 ;
所述的固氯劑的使用方法包括以下步驟
A.將垃圾篩上物進(jìn)行粉碎處理，得到粒徑為5mm以下的粉碎物，再將所述的粉碎物進(jìn)行調(diào)節(jié)含水量處理，得到含水率為25°/Γ30%的粉碎物；
B.將所述含水率為259Γ30%的粉碎物與所述的固氯劑進(jìn)行攪拌處理，至混合均勻，得到混合物；所述的固氯劑占所述的含水率為25°/Γ30%的粉碎物的重量比為5°/Γ30% ；
C.將所述的混合物進(jìn)行擠壓處理，得到固體垃圾衍生燃料，所述的擠壓處理采用平模成型機(jī)。其中，所述的激發(fā)劑為高錳酸鉀。固體垃圾衍生燃料即可用于后續(xù)焚燒處理。實(shí)施例中所述電石渣是電石法PVC生產(chǎn)中數(shù)量最大的廢棄物。每生產(chǎn)ItPVC將產(chǎn)生含固量質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%的電石渣3 5t。電石渣給生產(chǎn)和生活環(huán)境帶來極大的危害，其治理是目前PVC生產(chǎn)行業(yè)的難題之一。電石渣的主要成分是Ca(OH)2，還含有CaS、Ca3P2、H3P、A1203、Mg(OH)2、SiO2 等雜質(zhì)。
實(shí)施例2
本實(shí)施例是在實(shí)施例I基礎(chǔ)上的優(yōu)選方案，所用原料的品質(zhì)與實(shí)施例I相同，其中，所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比為
電石渣 70 粉煤灰 25 激發(fā)劑 5 ；
其中，所述的激發(fā)劑為高錳酸鉀，所述電石渣是電石法PVC生產(chǎn)中的廢棄物，所述的高錳酸鉀為粉狀。本實(shí)施例的制備方法和使用方法參見實(shí)施例1，并使用本實(shí)施例所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比。實(shí)施例3
本實(shí)施例是在實(shí)施例I基礎(chǔ)上的優(yōu)選方案，所用原料的品質(zhì)與實(shí)施例I相同，該固氯劑包括的原料的重量份數(shù)比為
電石禮 60 粉煤灰 15 激發(fā)劑 3 ；
所述的激發(fā)劑為高錳酸鉀，所述電石渣是電石法PVC生產(chǎn)中的廢棄物，所述的高錳酸鉀為粉狀。本實(shí)施例的制備方法和使用方法參見實(shí)施例1，并使用本實(shí)施例所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比。實(shí)施例4
本實(shí)施例是在實(shí)施例I基礎(chǔ)上的優(yōu)選方案，所用原料的品質(zhì)與實(shí)施例I相同，該固氯劑包括的原料的重量份數(shù)比為
電石渣 80 粉煤灰 30 激發(fā)劑 8 ；
所述的激發(fā)劑為高錳酸鉀，所述電石渣是電石法PVC生產(chǎn)中的廢棄物，所述的高錳酸鉀為粉狀。本實(shí)施例的制備方法和使用方法參見實(shí)施例1，并使用本實(shí)施例所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比。上述實(shí)施例的固氯劑針對于垃圾衍生燃料焚燒利用，利用固體廢棄物研制出適用于減少尾氣垃圾衍生燃料焚燒尾氣氯化物排放以及制作工藝簡單、安全的固氯劑，并提高垃圾衍生燃料的制備性能，從而為垃圾衍生燃料工業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。上述實(shí)施例的固氯劑制備的垃圾衍生燃料的成型率和落下強(qiáng)度均高于傳統(tǒng)制備的垃圾衍生燃料，其中以添加109Γ30%固氯劑最高，垃圾衍生燃料成型率和落下強(qiáng)度分別為85°/Γ90%和75°/Γ80% ;添加5%固氯劑，垃圾衍生燃料成型率和落下強(qiáng)度分別達(dá)到80%以上和69%以上。上述實(shí)施例的固氯劑制備的垃圾衍生燃料，可使原生垃圾含水率從破碎后的30%以上降為所述的垃圾衍生燃料成品的18%以下，所述的垃圾衍生燃料熱值從2600kcal/kg提高到3400kcal/kg，所述的垃圾衍生燃料的著火性能從3. 07降為2. 2左右。應(yīng)用中，添加一定比例本實(shí)施例的固氯劑制備成的垃圾衍生燃料后，N元素100%揮發(fā)，但S、Cl元素的揮發(fā)率大幅度降低，其中添加30%固氯劑的垃圾衍生燃料焚燒后，S元素?fù)]發(fā)率小于40%、Cl揮發(fā)率小于15% ;添加20%固氯劑制備成的垃圾衍生燃料，S元素?fù)]發(fā)率小于45%、Cl元素?fù)]發(fā)率小于18% ;添加10%固氯劑的垃圾衍生燃料焚燒后，S元素?fù)]發(fā)率小于50%、C1揮發(fā)率小于20% ;添加5%固氯劑制備成的垃圾衍生燃料，S元素?fù)]發(fā)率小于55%、Cl元素?fù)]發(fā)率小于25%。上述實(shí)施例的固氯劑成分屬于廢物再次利用，所以從制作工藝到焚燒結(jié)束，全過程中均對環(huán)境保持良好的狀態(tài)。實(shí)施例中的重量單位為千克,也可以為噸；實(shí)施例中所述的各個原料均為工業(yè)級。實(shí)施例中所述的各原料和設(shè)備均為市場上出售的常規(guī)產(chǎn)品。在實(shí)施例中，所述的各原料可以在給出的配比范圍內(nèi)靈活組合，在此不--枚舉。 通過以上實(shí)施例，所述的固氯劑的檢測結(jié)果如下。檢測結(jié)果I :
北京市某填埋場的陳腐垃圾篩上物，測定含水率為25%，經(jīng)兩級破碎后，添加30%的本實(shí)施例的固氯劑，將垃圾與該固氯劑在混合機(jī)內(nèi)充分混合，經(jīng)過平模成型機(jī)擠壓后，垃圾衍生燃料成型率和落下強(qiáng)度分別達(dá)到88. 9%和79. 7%，焚燒后，經(jīng)煙氣監(jiān)測，S、Cl元素的揮發(fā)率分別降為38. 5%和14. 1%。檢測結(jié)果2
北京市某填埋場的陳腐垃圾篩上物，測定初始含水率為25%，經(jīng)兩級破碎后，添加25%的本實(shí)施例的固氯劑，將垃圾與該固氯劑在混合機(jī)內(nèi)充分混合，經(jīng)過平模成型機(jī)擠壓后，垃圾衍生燃料成型率和落下強(qiáng)度分別達(dá)到87. 8%和78. 3%，焚燒后，經(jīng)煙氣監(jiān)測，S、Cl元素的揮發(fā)率分別降為44. 3%和15. 9%ο檢測結(jié)果3
北京市某密閉式垃圾清潔站的垃圾，測定含水率為60%，經(jīng)兩級破碎后，將粉碎物烘干或者晾曬處理使含水率降至25°/Γ30%(晾曬48小時)，然后添加20%的本實(shí)施例的固氯劑，經(jīng)過平模成型機(jī)擠壓后，垃圾衍生燃料成型率和落下強(qiáng)度分別達(dá)到86. 7%和77. 1%，焚燒后，經(jīng)煙氣監(jiān)測，S、Cl元素的揮發(fā)率分別降為43. 3%和16. 7%。檢測結(jié)果4:
北京市某密閉式垃圾清潔站的垃圾，測定含水率為60%，經(jīng)兩級破碎后，將粉碎物烘干或者晾曬處理使含水率降至25°/Γ30%(晾曬48小時)，然后添加15%的本實(shí)施例的固氯劑，經(jīng)過平模成型機(jī)擠壓后，垃圾衍生燃料成型率和落下強(qiáng)度分別達(dá)到85. 8%和75. 8%，焚燒后，經(jīng)煙氣監(jiān)測，S、Cl元素的揮發(fā)率分別降為47. 9%和17. 4%。檢測結(jié)果5 :
北京市某垃圾堆肥廠的堆肥篩上物，測定含水率為32%，經(jīng)兩級破碎后，將粉碎物烘干或者晾曬處理使含水率降至25°/Γ30%(晾曬12小時)，然后添加10%的本實(shí)施例的固氯劑，經(jīng)過平模成型機(jī)擠壓后，垃圾衍生燃料成型率和落下強(qiáng)度分別達(dá)到83. 6%和74. 1%，焚燒后，經(jīng)煙氣監(jiān)測，S、Cl元素的揮發(fā)率分別降為48. 2%和18. 1%。檢測結(jié)果6:北京市某垃圾堆肥廠的堆肥篩上物，測定含水率為32%，經(jīng)兩級破碎后，將粉碎物烘干或者晾曬處理使含水率降至25°/Γ30%(晾曬12小時)，然后添加5%的本實(shí)施例的固氯劑，經(jīng)過平模成型機(jī)擠壓后，垃圾衍生燃料成型率和落下強(qiáng)度分別達(dá)到80. 2%和72. 6%，焚燒后， 經(jīng)煙氣監(jiān)測，S、Cl元素的揮發(fā)率分別降為54. 9%和22. 1%。
權(quán)利要求
1.一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑，其特征在于所述的固氯劑的原料包括電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑，所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比為 電石潘 60 80 粉煤灰 15 30 激發(fā)劑3 10 ; 所述的激發(fā)劑為高錳酸鉀，所述電石渣是電石法PVC生產(chǎn)中的廢棄物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于垃圾衍生燃料的固氯劑，其特征在于所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比為 電石渣 70 粉煤灰 25 激發(fā)劑 5。
3.一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑的制備方法，其特征在于一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑的制備方法，按照重量份數(shù)比為分別提取 電石潘 60 80 粉煤灰 15 30 激發(fā)劑3 10 ; 將上述配比的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑放入攪拌機(jī)在常溫下進(jìn)行混合處理至少30分鐘，得到粉狀固氯劑； 其中，所述激發(fā)劑為高錳酸鉀，所述電石渣是電石法PVC生產(chǎn)中的廢棄物。
4.一種適用于垃圾衍生燃料的固氯劑的使用方法，其特征在于所述的固氯劑的原料包括電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑，所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比為 電石潘 60 80 粉煤灰 15 30 激發(fā)劑3 10 ; 所述的固氯劑的使用方法包括以下步驟 A.將垃圾篩上物進(jìn)行粉碎處理，得到粒徑為5mm以下的粉碎物，再將所述的粉碎物進(jìn)行調(diào)節(jié)含水量處理，得到含水率為25% 30%的粉碎物； B.將所述含水率為25% 30%的粉碎物與所述的固氯劑進(jìn)行攪拌處理，至混合均勻，得到混合物；所述的固氯劑占所述的含水率為25% 30%的粉碎物的重量比為5% 30% ； C.將所述的混合物進(jìn)行擠壓處理，得到固體垃圾衍生燃料； 其中，所述的激發(fā)劑為高錳酸鉀，所述電石渣是電石法PVC生產(chǎn)中的廢棄物。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種適用于減少尾氣垃圾衍生燃料焚燒尾氣氯化物排放的固氯劑，所述的固氯劑的原料中包括電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑；所述的電石渣、粉煤灰、激發(fā)劑的重量份數(shù)比為60～8015～303～10。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)以廢治廢；常溫常壓下將垃圾擠壓成垃圾衍生燃料，能耗較低；能顯著降低S元素、Cl元素的揮發(fā)率，利于垃圾焚燒處理；降低了垃圾的著火性能。利用本發(fā)明制成的垃圾衍生燃料成品抗壓強(qiáng)度較高，適合于垃圾衍生燃料在焚燒爐、氣化爐中的后續(xù)利用。
文檔編號C10L9/10GK102776050SQ20121027392
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者李春萍, 顧軍, 黃樂 申請人:北京建筑材料科學(xué)研究總院有限公司