CN101215490A

CN101215490A - 垃圾衍生燃料及其制备方法

Info

Publication number: CN101215490A
Application number: CNA2008100563858A
Authority: CN
Inventors: 解强; 武建军; 吴国光; 吕一波; 边炳鑫
Original assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT; China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2028-01-17
Also published as: CN101215490B

Abstract

本发明公开了一种垃圾衍生燃料及其制备方法。以生活垃圾为主要成分，添加适量的煤和含钙物质，包括对城市生活垃圾分选、破碎，对煤破碎及对含钙原料的预处理，然后按一定比例配合，采用高压无粘结剂成型工艺，制成具有一定能量密度、冷热强度和工艺性质的垃圾衍生燃料。这种垃圾衍生燃料可充分利用生活垃圾中的可燃成分，生产工艺简单，加工成本低，燃烧、热解及气化性能好，实现了垃圾的资源化、减量化和无害化。

Description

垃圾衍生燃料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种环保、能源技术，尤其涉及一种垃圾衍生燃料及其制备方法。

背景技术

近年来，垃圾的处理成为全社会关注的问题。对城市生活垃圾进行处理，使其减容(量)化、无害化和资源化，是环境、经济、社会等多方面的迫切要求。在MSW(城市生活垃圾，municipal solid waste)处理的公知技术中，焚烧逐渐成为国内外垃圾处理的主要方法。然而，直接焚烧存在效率低、易产生二恶英二次污染及含重金属飞灰难以处理等技术难题。相对而言，将MSW制成RDF(垃圾衍生燃料，refuse derived fuel)后进行焚烧，是使MSW燃料化，达到减量、无害、资源化的最为有效的途径。

现有技术中的RDF制备技术的一种方法是：

将垃圾原料直接加入到气化炉中，在700℃一800℃裂解，气化生成含有焦油的空气煤气，再经过850℃一950℃高温区，使焦油裂解，得到不含焦油的煤气。

上述现有技术至少存在以下缺点：

二次污染严重、气化得到的可燃气体做燃料时热值低。

发明内容

本发明目的是提供一种高热值、低污染，可用于燃烧、热解和气化使用的垃圾衍生燃料及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的垃圾衍生燃料，包括以下原料：

生活垃圾 70-90份；

煤 10-30份；

含钙物质 0.1-1份；

以上各原料的组份为重量份。

本发明的上述的垃圾衍生燃料的制备方法，包括步骤：

将生活垃圾、煤及含钙物质分别进行预处理，并按需要的比例混合；

将混合后的混合物制成需要的形状。

由上述所提供的技术方案可以看出，本发明所述的垃圾衍生燃料及其制备方法，由于加入少量含钙物质，可以通过化学反应固定生活垃圾中某些有害元素释放并遏制二恶英的产生。添加适量的煤提高了制备的垃圾衍生燃料的能量密度，保证垃圾衍生燃料的热解、气化、燃烧过程能在更高的温度下进行，从而更有效地抑制二恶英类物质的生成。热值高、污染低，制得的垃圾衍生燃料可用于燃烧、热解和气化使用。

附图说明

图1为本发明垃圾衍生燃料及其制备方法的流程图；

图2为不同掺煤量下制备的气化/燃烧用垃圾衍生物反应活性的曲线图。

具体实施方式

本发明的垃圾衍生燃料其较佳的具体实施方式是，包括以下原料：

生活垃圾 70-90份，可以是70、75、80、85、90份等；

煤 10-30份，可以是10、15、20、25、30份等；

含钙物质 0.1-1份，可以是0.1、0.3、0.5、0.7、1份等。

以上各原料的组份为重量份。

根据需要，该垃圾衍生燃料可以为颗粒状、块状或蜂窝状等。

本发明的垃圾衍生燃料的制备方法其较佳的具体实施方式是，

以MSW为原料，将其分选、破碎、混合，并通过添加含钙物质、煤粉，经均匀混合、成型，最终制得固体RDF。通过本发明制得的RDF适于燃烧、热解、气化使用，实现MSW高效、洁净的能源化利用。

具体制备方法的具体实施例，如图1所示，包括：

步骤11：分选过程，将MSW进行分选，可以采用风力分选、磁性分选、滚筒筛分选及振动筛分选等分选方式中的一种或多种分选方式，将MSW中的“软”成分(纸、塑料、纤维等)和“硬”成分(渣、土等)分开，便于分别进行破碎等预处理过程。垃圾分选可同时将其中的非可燃成分去除。

步骤12：将分选后的MSW中的“软”、“硬”成分分别进行破碎、磨细至粒度小于等于3mm。

步骤13：将粒度小于等于3mm的MSW中的“软”、“硬”成分和预处理后的含钙物质充分混合。

步骤21：将原料煤破碎、磨细至粒度小于等于3mm。这里的煤可以是各种变质程度的煤，优选的是发热量较高的中高变质程度的烟煤和无烟煤。

上述的破碎可以采用剪切式破碎、颚式破碎、冲击式破碎中的一种或多种。

步骤31：将粒度小于等于3mm的“软”、“硬”成分及预处理后含钙物质的混合物和煤粉进行充分混合，可以利用搅拌机或螺旋混料机等进行混合。其中煤的比例可以为：10％-30％(重量)。

步骤32：采用对辊成型机或其它的成型设备等将垃圾和煤粉的混合物压制成型。可以采用高压无粘结剂工艺将所述混合物压制成型。

具体实施例1

垃圾衍生燃料，它由下述重量份的组分组成，粉碎后的生活垃圾89.5重量份，煤粉10重量份，含钙物质0.5重量份。将上述原料送入搅拌机进行混和拌料，然后送入对辊成型机，最后加工成卵状致密的RDF，颗粒度为25mm。

经测试，制得的垃圾衍生燃料的发热量Q_net，ad为9716.3kJ/kg，比MSW的提高30％；堆密度明显增大，为2360kg/m³，是MSW的5.5倍；在15MPa的成型压力下冷强度超过了66％，高于相同压力下MSW的强度(59％)，热强度TS₊₆和TS₊₃分别为5％和20％，低于相同压力下MSW的强度(11％和31％)；坩埚膨胀序数为1左右，不表现出粘结性，基本能够满足气化工艺对RDF的要求，且具有很好的反应活性。

如图2所示，为不同掺煤量下制备的燃烧、热解、气化用垃圾衍生物反应活性的曲线图，图中：B-MSW C-含10％煤的RDF D-含20％煤的RDFE-含30％煤的RDF。

具体实施例2

垃圾衍生燃料，它由下述重量份的组分组成，粉碎后的生活垃圾79.5重量份，煤粉20重量份，含钙物质0.5重量份。将上述原料送入搅拌机进行流合拌料，然后送入对辊成型机，最后加工成卵状致密的RDF，颗粒度为25mm。

经测试，制得的垃圾衍生燃料的发热量Q_net，ad为11960.2kJ/kg，比MSW的提高60％；堆密度明显增大，为2360kg/m³，是MSW的5.5倍；在15MPa的成型压力下冷强度超过了90％，远高于相同压力下MSW的强度(59％)，热强度TS₊₆和TS₊₃分别为18％和40％，高于相同压力下MSW的强度(11％和31％)；坩埚膨胀序数为1左右，不表现出粘结性，能够满足气化工艺对RDF的要求，且具有很好的反应活性(见图2)。

实施例3

垃圾衍生燃料，它由下述重量份的组分组成，粉碎后的生活垃圾69.5重量份，煤粉30重量份，含钙物质0.5重量份。将上述原料送入搅拌机进行流合拌料，然后送入对辊成型机，最后加工成卵状致密的RDF，颗粒度为25mm。

经测试，制得的垃圾衍生燃料的发热量Q_net，ad为14204.0kJ/kg；，比MSW的提高90％；堆密度明显增大，为2360kg/m³，是MSW的5.5倍；在15MPa的成型压力下冷强度超过了77％，高于相同压力下MSW的强度(59％)，热强度TS₊₆和TS₊₃分别为45％和60％，高于相同压力下MSW的强度(11％和31％)；坩埚膨胀序数为1左右，不表现出粘结性，能够满足气化工艺对RDF的要求，且具有很好的反应活性(见图2)。

本发明的垃圾衍生燃料及其制备方法，其主要原料是城市固体废弃物，制备工艺简单、成本低、无二次污染，所得的RDF具有较高的热值及较好的燃烧、热解、气化性能，适于用作燃烧、热解、气化的原料，是实现城市生活垃圾减量、无害、资源化的有效的途径。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式之一，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种垃圾衍生燃料，其特征在于，包括以下原料：

生活垃圾 70-90份；

煤 10-30份；

含钙物质 0.1-1份；

以上各原料的组份为重量份。

2.根据权利要求1所述的垃圾衍生燃料，其特征在于，该垃圾衍生燃料为颗粒状、块状或蜂窝状。

3.一种权利要求1或2所述的垃圾衍生燃料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

将混合后的混合物制成需要的形状。

4.根据权利要求3所述的垃圾衍生燃料的制备方法，其特征在于，对所述生活垃圾的预处理过程包括分选，所述的分选包括以下至少一种分选方法：风力分选、磁性分选、滚筒筛分选、振动筛分选；

所述分选包括选出所述生活垃圾中的可燃成分，用于制作所述垃圾衍生燃料。

5.根据权利要求4所述的垃圾衍生燃料的制备方法，其特征在于，所述分选还包括将所述生活垃圾中的硬质成分和软质成分分开，便于分别进行破碎。

6.根据权利要求3、4或5所述的垃圾衍生燃料的制备方法，其特征在于，所述预处理过程包括破碎，所述的破碎包括采用以下至少一种破碎方式：剪切式破碎、颚式破碎、冲击式破碎；

所述生活垃圾、煤及含钙物质破碎后的粒度分别小于等于3mm。

7.根据权利要求3所述的垃圾衍生燃料的制备方法，其特征在于，所述的混合包括利用搅拌机或螺旋混料机进行混合。

8.根据权利要求3所述的垃圾衍生物的制备方法，其特征在于，所述的煤占所述混合物总质量的10％-30％。

9.根据权利要求3所述的一种垃圾衍生燃料的制备方法，其特征在于，所述将混合后的混合物制成需要的形状包括采用高压无粘结剂工艺将所述混合物压制成型。