CN1132732A - 有机废物转化液化油气及植物长效土壤基生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种有机废物转化液化油气及植物长效土壤基生产工艺。本发明的主要目的是将造纸废液，或有机垃圾，或酒厂、糖厂食品厂、制药厂排放的废液，在专用厌氧催化剂作用下，转化为沼气，再经混裂原子重排，活化转化生成液化油气，作为民用、工业用新型燃料。经厌氧罐厌氧催化后的有机渣，经复合干燥粉碎造粒，成植物长效土壤基，用于农林作物能改良土壤，提高产值，增强作物抗旱、防虫、防涝作用。

Description

有机废物转化液化油气及植物长效土壤基生产工艺
本发明涉及一种有机废物转化液化油气及植物长效土壤基，具体地说，是涉及有机废物转化液化油气及植物长效土壤基及其制作工艺。
由于人类的发展和生存需要，造成了大自然环境严重污染。而目前国内外处理生活垃圾的方法是焚烧，填埋。各大中小型造纸厂的造纸黑液都排放于海河，长江，从而造成大量水源污染。这些处理方法使得有益于人类生存的生物和绿化区逐年度大量毁灭性减少。而目前用垃圾和造纸黑液(或其它有机废水)转化成沼气的方法都是用常规厌氧发酵法，其缺点是产生沼气率低，原料使用受限制，沼气利用率也低，不能大型工业化连续生产，废渣处理工作量大，发酵时间过长，发酵池占地面积大，加之废渣仅能作一般农用有机肥使用。沼气浪费大，仅作一般近距离的燃料使用，更无法远距离运输和包装。虽然，目前国内外对此进行了大量研究工作，但还未能取得理想的成果，更无将沼气连产转化为液态烃燃料和连产有机颗粒多效复合肥的生产工艺技术。
本发明的主要目的是将各种生活垃圾，造纸厂排出的黑液(造纸废水)，以及各种有机废液(如酒厂、食品厂、制药厂排放的废水)杂草树叶按一定比例混合，在好氧催化池中，经好氧搅拌处理，再经厌氧催化池在厌氧催好剂作用下，于常温55℃，PH6.9-7.5之间，kgCOD/m3.d为8.0条件下转化产生含CH480％的沼气，沼气产生量达(100％CH4计)m3/m3·d＝4m3/m3·d。再将85％(VOl)沼气(甲烷)与15％(VOl)混裂液进行气泡混裂，生成混裂物质。混裂物再经XYJ-型原子重排加成分子筛作用后，进行原子重排加成活化为目的产物：C4以下气态烃(乙烯＋乙烷、丙烯、丙烷、丁烯，异丁烷)，和C5液态烃(异戊烷)，再经冷凝，压缩液化，分离为液态烃.本发明产品液态烃，适用于民用、工业用新型燃料和化工用原料。
经厌氧催化后从好氧催化池中排出的有机渣，经复合处理转化为颗粒有机多效复合肥料，用于农、林作物，对农林作物具有增强抗旱、防虫、抗涝的作用，能改良土壤，是一种理想的农林必需有机多效颗粒复合肥。
本发明目的是通过如下生产工艺实现的：
1.厌氧催化剂的配制工艺：25-28％脂肪族醇，10-15％芳香醇，58-65％脂肪族羧酸，在绝对无氧条件下，真空混合加成转化为厌氧催化剂。
2.混裂液的配制工艺：65-68％脂肪族酮，35-32％脂肪族羧酸经特定的加工条件混合加成活化，转化为混裂液。
3.XYJ-型原子重排加成分子筛的配制工艺：(1)原料配比及其主要成份：16-19％硝酸镍，10-15％磷酸铝，54-36％偏铝酸钠组成。16-19％硝酸镍，10-15％磷酸铝，54-36％偏铝酸钠。(2)将原料在特定的条件下进行混合，加热结晶，经50g水洗涤过滤后，再用25-35％氢氟酸，25-35％氯化氢进行离子交换(交换度70％)，再用50℃水洗涤过滤，干燥粉碎120目。在特定条件下加5-15％磷酸粘合，成型直径3-6mm条状，经180℃干燥，再灼烧活化，得XYJ-型原子重排加成分子筛。
4.好氧-厌氧催化工艺：将80％造纸黑液(或其它有机废液，如酒厂、食品厂、药厂排放废水等)，13％固体生活垃圾(粉碎20目)，8％杂草或树叶(粉碎20目)，投放在好氧催化池中进行搅拌混合，密藏，再加温至55℃，滞留期8天。将好氧液排放至厌氧催化池中，加入2％厌氧催化剂后，密藏。控制PH在6.8-7.5之间，总KgCOD/m3·d为8.0条件下，厌氧催化24小时。好氧液在厌氧催化剂的作用下，发生剧烈厌氧反应，反应温度自然调节在55℃，压力控制在0.3MPa。24小时后好氧液转化产生大量沼气(约每4m3/24小时)。投料量为好氧池投配比＝厌氧池投配比。
5.混裂工艺：(1)将85％(VOl)沼气(甲烷100％折算)与15％(VOl)混裂液在催化反应釜中进行气泡混裂(即先加入15％混裂液，然后再通入85％沼气)，生成混裂物质，混裂温度为90℃，混裂压在0.2MPa(表压)。
6.原子重排加成活化工艺：(1)将混裂物通入装有XYJ-型原子重排加成分子筛催化活化反应釜内的第一反应段，进行一段加成活化反应，反应温度在180℃，压力在0.9MPa，使其生成加成活化反应物。(2)将第一段加成活化反应物继续通入装有XYJ-型原子重排加成分子筛催化活化反应釜的第二反应段，进行二段原子重排活化反应，反应温度在270℃，压力在1.8MPa，使其生成重排活化反应物。最终在特定的催化反应范围内，转化生成目的产物：含乙烯＋乙烷，丙烯，丙烷，丁烯，异丁烷，异戊烷成分产物，也可根据所需产物将温度和压力进行调整(在二段反应段)至温度为450℃，压力在2.8MPa，生成C6以上烃类(即C6芳烃，辛烷值117汽油类)。
7.预冷压缩冷凝液化分离工艺：即将目的产物进行预冷至100℃，压缩冷凝分离(压力在2.6MPa-9.0MPa，温度在35-70℃)为不同成份液态烃。
8.颗粒有机多效复合肥的生产工艺：
(1)将好氧池中催化后排出的有机渣，经有机复合池中复合处理，调整PH在6-7之间。再将复合池中已处理的有机渣投入专用干燥机，在180℃进行干燥处理，再粉粹成20目粉，经造粒干燥得颗粒有机多效复合肥(主要含总氮[干基]18％，含有效磷25％，含钾25％及其它有机肥料的作用成分)。颗粒度5-8mm，压强(kg/粒)≥1％，水份≤6％。
本发明和现有技术相比具有如下特点和效果：
1.生产投资少，占地面积为现有各种沼气发醇池的60％，生产周期短、产甲烷率高，生产中无三废污染，后处理工作量小，生产工艺先进，能连续化和配套工业化生产，原料利用率达95％。所得产品纯度高，成品还可根据所需进行调节。产品应用范围广，可用于民用(包括农林)，也可用于工业(含燃料和化工原料用途)，特别是燃料产品可包装和长途运输，所以使用方便。产品颗粒有机多效复合肥料的产出，给农业、林业用肥带来了经济效益。充分利用了环境资源、保护了环境，继可增收，又能防旱、防虫，其适应性强。所以XYJ-型烃活化燃料颗粒有机多效复合肥生产工艺的发明，先进于现有国内外沼气发醇水平。该发明适用于大、中城市和乡、镇、村的各种垃圾处理和利用，推广性强。
为了达到本发明的目的，结合下面实施例作进一步详述：
本发明是利用造纸厂排放的黑液，以及各种有机废液(如食品厂、酒厂、制药厂的排放废液)，各种生活垃圾，杂草树叶，按一定比例经好氧-厌氧处理，在厌氧催化剂作用下，转化产生含80％CH4沼气，再经混裂，加成活化原子重排，冷凝液化等工艺产生目的产品。实施例如下：
实施例1.a 厌氧催化剂的制备：将5800g脂肪族醇，4200g
          脂肪族羧酸，2000g芳香醇，在绝对无氧的真
          空条件下混合加成转化为厌氧催化剂；
        b.混裂液的制备：将6500g脂肪族酮，3500g脂肪
          族酸，经真空特定条件混合加成转化为混裂液；
        c.XYJ-型原子重排加成分子筛的制备；
        d.将偏铝酸钠5950g，硝酸镍1600g。磷酸铝
          1000g，经混合在特定条件下加热结晶，经50℃
          水洗涤过滤，再经氢氟酸、氯化氢在50℃下进
          行离子交换(交换度70％)，再经50℃离子水
          洗涤，干燥粉碎(120目)，加25％磷酸粘合成
          型为Φ3-6mm条状物，再在180℃下干燥。然
          后灼烧，活化而成。
实施例2，沼气的制备：a.好氧-厌氧催化工艺：将5600kg造纸黑液，1200kg 20目固体生活垃圾，混合投放于好氧催化池中进行气泡搅拌，密藏8天，加温控制温度55℃。滞留期8天将产出的好氧液排放于厌氧催化池中，加入20kg厌氧催化剂搅拌，密藏控制PH6.8-7.8之间，总KgCOD/m3，d为8.0条件下，厌氧催化24小时，反应温度自然调节在55℃，压力控制在0.3MPa。24小时后产气量(按100％CH4计)4m3/m3·d。好氧池24小时的投配量(投料比)＝厌氧催化池的投配量。
b.混裂工艺：将85％(V/V)沼气，与15％(V/V)混裂液在催化反应釜中进行气泡混裂(即先加入5％(VOL)混裂液，然后通入85％(VOL)沼气)，生成混裂物质，混裂温度为90℃，压力在0.2MPa(表压)。
C.活化重排加成工艺：将XYJ-型原子重排分子筛按催化活化反应釜总体积计：第一段装30％量，第二段装70％量。先行加温至550℃使分子筛活化，待温度降至1段为180℃，2段为280℃时将混裂物排入催化活化反应釜内，在一段发生加成活化反应，反应压力为0.9mPa，温度为180℃生成加成活化反应物，继续排入2段进行重排活化反应，反应压力在1.8MPa，温度在270℃，生成最终目的产物：乙烯＋乙烷、丙烯、丙烷、丁烯、异丁烷。也可根据产品所需将二段反应温度调节在480℃，压力在2.8MPa下反应，生成C6芳烃，辛烷值117汽油产品。
d.将上述目的产物先预冷至100℃，再经压缩冷凝液化，按所需分离出目的产品。
实施例3颗粒有机多效复合肥的生产工艺：
a.将好氧池中经好氧催化后的排出有机渣，先投入复合处理池进行复合处理(即将沉淀渣和浮液渣搅拌均匀后)，调节PH在6-7之间后，再将复合处理渣投入专用干燥机中在150℃干燥处理，再将干燥处理渣，进行粉碎为20目，水合造粒。干燥测定氮、磷、钾等元素成分含量(一般本发明有机肥含量参考值为：氮(干基)18％，有效磷25％，钾25％)。颗粒度5-8mm，压强(kg/粒)≥1％，水份≤6％。

Claims (3)

1、一种XYJ-型轻烃活化燃料颗粒有机多效复合肥生产工艺，其特征在于：本发明的目的是将各种生活垃圾、造纸厂排放的造纸黑液，以及各种有机废液(如酒厂、制药厂、食品厂排放的废水)，杂草、树叶为原料，按一定比例混合后，在好氧催化池中经好氧搅拌处理，再在厌氧催化剂的作用下，经厌氧催化池厌氧催化，于常温至55℃，PH6.8～7.5之间，COD(KgCOD/m3·d)为8.0条件下转化产生含80％CH4的沼气。再将沼气与混裂液进行气泡混裂，生成混裂物质。混裂物质再经XYJ-型原子重排加成分子筛作用，生成原子重排加成活化的目的产物：C4以下气态烃(液态烃)。再将目的产物经预冷、压缩、冷凝液化分离等工艺转化为液态烃，用于民用和工业用燃料及化工原料。好氧催化后有机渣，经复合处理转化为颗粒有机多效复合肥，用于农林作物，具有增强作物抗旱、防虫、防涝作用，能改良土壤。
2、一种XYJ-型轻烃活化燃料颗粒有机多效复合肥生产工艺，它包括：厌氧催化剂的配制工艺；混裂液的配制工艺；XYJ-型原子重排加成分子筛配制工艺；好氧-厌氧催化工艺；混裂工艺；原子重排加成活化工艺；预冷压缩冷凝液化分离工艺；颗粒有机多效复合肥工艺；共九道工艺程序。
3、根据权利要求2所述的XYJ-型轻烃活化燃料颗粒有机多效复合肥生产工艺，其特征在于：
A.厌氧催化剂的配制工艺是：25-28％脂肪族醇，10～25％芳香醇，58～65％脂肪族羧酸，在绝对无氧气的条件下，真空混合加成转化为厌氧催化剂。
B.混裂液的配制工艺是：65～68％脂肪族酮，32～35％脂肪族羧经特定的加工条件混合加成活化转化为混裂液。
C.XYJ-型原子重排加成分子筛的配制工艺是：a.原料配比及其主要成分：10～15％硝酸镍，10～15％磷酸铝，54～36偏铝酸钠组成。
D.好氧厌氧催化工艺：将80％造纸黑液或其它有机废水(如酒厂、食品厂、制药厂等)废液，13％固体生活垃圾，8％杂草或树叶(粉碎20目)，投入在好氧催化池中进行搅拌混合，密藏，再加温至55℃，滞留期约8天。将好氧液排放至厌氧催化池中，加入2％厌氧催化剂后密藏，PH控制在6.8～7.5之间，总KgCOD/m3·d为8.0条件下，厌氧催化24小时，在厌氧催化剂的作用下好氧液与厌氧催化剂发生剧烈厌氧反应，温度自然调节在55℃，压力在0.3mPa24小时后好氧液转化产生大量(约每m3好氧液产含量100％CH4为每24小时4m3)80％CH4。投料量好氧池投配比为厌氧池投配比。
E.混裂工艺：
将85％(VOl)沼气(甲烷100％折算)，与15％(VOl)混裂液在催化反应釜中进行气泡混裂，(即先加入15％混裂液，然后再通入85％沼气)，生成混裂物。混裂温度为90℃，混裂压在0.2MPa(表压)。
a：原子重排加成活化工艺：
将混裂物通入装有XYJ-型原子重排加成分子筛催化活化反应釜的第一反应段，进行一段原子加成活化反应，反应温度在180℃，压力在0.9MPa，使其生成加成活化反应物。
b.将第一段加成活化反应物，继续通入装有XYJ-型原子重排加成分子筛催化活化反应釜的第二反应段，进行二段原子重排活化反应，反应温度在270℃，压力在1.8mPa，使其生成重排活化反应物。最终在特定的催化反应范围内转化生成目的产物：含乙烯＋乙烷、丙烯、丙烷、丁烯、异丁烷、异戊烷产物，也可根据所需产物将温度和压力进行调整(在二段反应段)至温度450℃，压力2.8mPa生成C6以上烃类(即C6芳烃，或辛烷值117汽油类)。
G.预冷压缩冷凝液化分离工艺：
将目的产物进行预冷至100℃，再压缩冷凝分离(压力在2.6MPa-9.0MPa，温度35～70℃)。
H.颗粒有机多效复合肥工艺：
a.将好氧池中催化后排出的有机渣，投入有机复合池中进行复合处理，调整PH在6～7之间。再将复合池中已处理的有机渣投入专用干燥机在180℃进行干燥处理，再粉碎成20目粉，经造粒得颗粒干燥有机多效复合肥(主要含总氮(干基)18％，含有效磷25％，含钾25％，及其它有机肥料的作用成份)，颗粒度，5mm-8mm，压强(kg/粒)≥1％，水份≤6％。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100471931C (zh) * 2004-03-18 2009-03-25 中国科学院生态环境研究中心 一种利用造纸废水处理污泥改良酸性土壤的方法
CN102220135A (zh) * 2011-05-31 2011-10-19 苏州大学 用于修复有机酚污染土壤的淋洗液及有机酚污染土壤的修复方法
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