专利名称：纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料；另外，本发明还涉及一种纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法。
背景技术：
目前，全球金融危机引发能源危机。在化石燃料(石油、煤和天然气)日趋减少的状况下，国际及国内能源紧张，煤炭等燃料价格涨势明显，燃料成本快速上升。在诸多因素的影响下，政府大力推进整个国家产业结构向集约型经济转型，生物质作为可再生能源成为21世纪新能源研究的热点。生物质燃料具有成本低、操作简单、便于工业化推广应用等
优点，具有很大的发展前景。纸泥即造纸污泥，是造纸厂废水处理后排放出来的终端产物，主要由短纤维质、有机残片、无机颗粒、胶体和大部分水分构成，还含有一些有害人类健康的致病菌、寄生虫和重金属等。由于每个制浆造纸厂的制浆工艺、抄纸设备、产品类型以及企业技术管理水平都不尽相同，导致处理造纸厂产生的污泥种类十分广泛。目前，对造纸污泥处理的主要方式是经无害化处理后用于农田、填埋、抛海、脱水干化后焚烧等。但上述方法不能从根本上解决造纸污泥的后续处理问题，大量堆积不但占地而且污染环境。城市生活垃圾的处理同样是困扰环境的一个突出问题，目前采用焚烧方式对城市生活垃圾进行处理是一种常见的处理手段，城市生活垃圾焚烧时会产生大量热量，如果对其回收利用，则不仅可以减少热污染的排放，还能够回收废热进行有效利用，从而减少化石燃料的消耗，是一举多得的举措。因此城市生活垃圾还可以作为一种全新的生物质环保再生能源。中国无烟煤预测储量为4740亿吨，占中国煤炭总资源量的10%，年产2亿吨，其中山西省占32%，河南省占18%，贵州省占11%。劣质无烟煤具有热值低、挥发分低、不可再生、燃烧污染物和温室气体多等缺点，目前基本处于废弃的境地。为了有效利用废弃的造纸污泥、城市生活垃圾和劣质无烟煤，将造纸污泥或城市生活垃圾作为一种全新的生物质环保再生能源，和劣质无烟煤一起作为型煤的原料开发出可利用生物能源的生物质燃料，合理利用能源燃料释放其热值，不仅减少了燃料煤的消耗，而且可降低污染物的排放，起到节能环保的双重作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料，该环保再生能源燃料具有成本低、易燃烧、燃尽率高、脱硫和防水效果好的优点。本发明还提供一种纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法。本发明的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料所采用的技术方案是本发明的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料主要由如下质量份数的组分制成无烟粉煤40 65份，造纸污泥或城市生活垃圾25 55份，添加剂6 15份。所述添加剂由如下质量份数的组分制成固硫剂为3 5份，氧化剂2 5份，防水剂I 5份。所述固硫剂为生石灰。所述氧化剂为高锰酸钾或双氧水。所述防水剂为焦油。本发明的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法所采用的技术方案是本发明的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法包括以下步 骤分别将无烟粉煤筛分，及粉碎干化后的造纸污泥或城市生活垃圾，使得无烟粉煤和造纸污泥或城市生活垃圾的最大粒径不大于3_ ;将上述筛分后的无烟粉煤及粉碎后的干化的造纸污泥或城市生活垃圾混合均匀备用；将固硫剂、氧化剂、防水剂各添加剂混合均匀；将上述混合后的无烟粉煤及造纸污泥或城市生活垃圾与混合后的添加剂一起再与适量水混合均匀；用模具湿法低压压制成型；成型后在室温下熟化。各组分的质量份数配比如下无烟粉煤40 65份，造纸污泥或城市生活垃圾25 55份，添加剂6 15份。所述添加剂主要由如下质量份数的组分制成固硫剂为3 5份，氧化剂2 5份，防水剂I 5份。所述固硫剂为生石灰；所述氧化剂为高锰酸钾或双氧水；所述防水剂为焦油。用模具湿法低压压制成型后形成直径为40 60_的球状生物质型煤。本发明的有益效果是本发明的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料采用无烟粉煤40 65份，造纸污泥或城市生活垃圾25 55份，添加剂6 15份作为主要组分，充分利用了无烟煤和造纸污泥或城市生活垃圾的本身具有生物质的优势，是一种复合环保型燃料；劣质无烟煤是一种难于燃烧的煤种，利用高挥发份、燃点低的生物质可以改善无烟煤的着火性能，使无烟煤燃尽需要的时间减少，温度降低，后期燃烧时间变短，燃烧加快，可以获得更好的燃尽特性；采用无烟粉煤尤其是劣质无烟粉煤，可以克服其热值低、不易燃、挥发分低及燃烧气化活性低、不可再生、燃烧污染大等特性，变废为宝；采用造纸污泥或城市生活垃圾为燃料来源，将其作为燃料的生物质原料，既变废为宝，又保护了环境，其燃点低，挥发份含量高，在燃烧时会使型煤燃料内部形成许多孔隙，有利于空气进入，提高无烟煤的燃烧气化活性，从而促进燃烧；采用生石灰(CaO)作为固硫剂，CaO与SO2反应生成硫酸盐，起到固硫的作用，可降低煤中硫的排放，防止污染，保护环境，且采用生石灰作为固硫剂价格低，原料广泛；高锰酸钾或双氧水作为氧化剂，可将SO2氧化成S03，加强固硫效果，并能产生氧气，又起到助燃作用；焦油作为防水剂，焦油不仅能防止燃料受潮及吸水，还有粘合定型的作用，也是一种粘结剂；故本发明的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料具有成本低、易燃烧、燃尽率高、脱硫和防水效果好的优点，对于节能环保有重大意义。另外，本发明的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法操作简单，适合工业化大生产，制备的生物质燃料不仅具有燃点低、燃尽率高、脱硫和防水效果好的优点，而且燃烧后的烟尘污染物含量低，可广泛应用作为锅炉型煤或家用小型民用炉燃料之用，具有很好的应用前景。
具体实施例方式实施例一本实施例的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料主要由如下质量份数的组分制成劣质无烟粉煤40份，造纸污泥25份，添加剂6份；所述添加剂由如下质量份数的组分制成固硫剂为3份，氧化剂2份，防水剂I份，其中，所述固硫剂为生石灰，所述氧化剂为高锰酸钾，所述防水剂为焦油，具体剂量为劣质无烟粉煤600g，造纸污泥375g，生石灰45g，高锰酸钾30g，焦油15g。本实施例的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法如下分别将劣质无烟粉煤筛分，及粉碎干化后的造纸污泥，使得劣质无烟粉煤和造纸污泥的最大粒径不大于3_ ;将上述筛分后的劣质无烟粉煤及粉碎后的干化的造纸污泥混合均匀备用；将生石灰、高锰酸钾、焦油各添加剂混合均匀；将上述混合后的劣质无烟粉煤及造纸污泥与 混合后的添加剂一起再与适量水混合均匀，水量根据实际需要而调整；用模具湿法低压压制成型，成型后形成直径为40_的球状生物质型煤；成型后在室温下熟化。实施例二 本实施例的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料主要由如下质量份数的组分制成劣质无烟粉煤65份，造纸污泥55份，添加剂15份；所述添加剂由如下质量份数的组分制成固硫剂为5份，氧化剂5份，防水剂5份，其中，所述固硫剂为生石灰，所述氧化剂为高锰酸钾，所述防水剂为焦油，具体剂量为劣质无烟粉煤650g，造纸污泥550g，生石灰50g,高猛酸钾50g,焦油50g。本实施例的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法如下分别将劣质无烟粉煤筛分，及粉碎干化后的造纸污泥，使得劣质无烟粉煤和造纸污泥的最大粒径不大于3_ ;将上述筛分后的劣质无烟粉煤及粉碎后的干化的造纸污泥混合均匀备用；将生石灰、高锰酸钾、焦油各添加剂混合均匀；将上述混合后的劣质无烟粉煤及造纸污泥与混合后的添加剂一起再与适量水混合均匀，水量根据实际需要而调整；用模具湿法低压压制成型，成型后形成直径为60_的球状生物质型煤；成型后在室温下熟化。实施例三本实施例的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料主要由如下质量份数的组分制成劣质无烟粉煤50份，造纸污泥40份，添加剂10份；所述添加剂由如下质量份数的组分制成固硫剂为4份，氧化剂3份，防水剂3份，其中，所述固硫剂为生石灰，所述氧化剂为高锰酸钾，所述防水剂为焦油，具体剂量为劣质无烟粉煤500g，造纸污泥400g，生石灰40g,高猛酸钾30g,焦油30g。本实施例的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法如下分别将劣质无烟粉煤筛分，及粉碎干化后的造纸污泥，使得劣质无烟粉煤和造纸污泥的最大粒径不大于3mm ;将上述筛分后的劣质无烟粉煤及粉碎后的干化的造纸污泥混合均匀备用；将生石灰、高锰酸钾、焦油各添加剂混合均匀；将上述混合后的劣质无烟粉煤及造纸污泥与混合后的添加剂一起再与适量水混合均匀，水量根据实际需要而调整；用模具湿法低压压制成型，成型后形成直径为50_的球状生物质型煤；成型后在室温下熟化。实施例四
本实施例的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料主要由如下质量份数的组分制成劣质无烟粉煤50份，城市生活垃圾40份，添加剂10份；所述添加剂由如下质量份数的组分制成固硫剂为4份，氧化剂3份，防水剂3份，其中，所述固硫剂为生石灰，所述氧化剂为双氧水，所述防水剂为焦油，具体剂量为劣质无烟粉煤500g，造纸污泥400g，生石灰40g,双氧水30g,焦油30g。本实施例的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法如下分别将劣质无烟粉煤筛分，及粉碎干化后的城市生活垃圾，使得劣质无烟粉煤和城市生活垃圾的最大粒径不大于3_ ;将上述筛分后的劣质无烟粉煤及粉碎后的干化的城市生活垃圾混合均匀备用；将生石灰、双氧水、焦油各添加剂混合均匀；将上述混合后的劣质无烟粉煤及城市生活垃圾与混合后的添加剂一起再与适量水混合均匀，水量根据实际需要而调整；用模具湿法低压压制成型，成型后形成直径为50mm的球状生物质型煤；成型后在室温下熟化。对实施例一 四的生物质型煤燃料的工业分析结果如下
编号水分(％)挥发分(％)灰分(f) I固定碳(％)|硫(％) 热值(kcal/kg)实施例 =3.55 — 15.3530.48~ 45.340.254517
实施例I 3.75 — 16.5 — 32.75 — 45.5 — 0.264536
实施例^ 4.5 ~ 17.65 — 35.6 ~ 42.6 — 0.234315
实施例四 4.35__17.2835.4542.35 —0.224289本发明的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料采用无烟粉煤40 65份，造纸污泥或城市生活垃圾25 55份，添加剂6 15份作为主要组分，充分利用了无烟煤和造纸污泥或城市生活垃圾的本身具有生物质的优势，是一种复合环保型燃料；劣质无烟煤是一种难于燃烧的煤种，利用高挥发份、燃点低的生物质可以改善无烟煤的着火性能，使无烟煤燃尽需要的时间减少，温度降低，后期燃烧时间变短，燃烧加快，可以获得更好的燃尽特性；采用无烟粉煤尤其是劣质无烟粉煤，可以克服其热值低、不易燃、挥发分低及燃烧气化活性低、不可再生、燃烧污染大等特性，变废为宝；采用造纸污泥或城市生活垃圾为燃料来源，将其作为燃料的生物质原料，既变废为宝，又保护了环境，其燃点低，挥发份含量高，在燃烧时会使型煤燃料内部形成许多孔隙，有利于空气进入，提高无烟煤的燃烧气化活性，从而促进燃烧；采用生石灰(CaO)作为固硫剂，CaO与SO2反应生成硫酸盐，起到固硫的作用，可降低煤中硫的排放，防止污染，保护环境，且采用生石灰作为固硫剂价格低，原料广泛；高锰酸钾或双氧水作为氧化剂，可将SO2氧化成SO3,加强固硫效果，并能产生氧气，又起到助燃作用；焦油作为防水剂，焦油不仅能防止燃料受潮及吸水，还有粘合定型的作用，也是一种粘结剂；因此本发明的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料具有成本低、易燃烧、燃尽率高、脱硫和防水效果好的优点，对于节能环保有重大意义。另外，本发明的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法操作简单，适合工业化大生产，制备的生物质燃料不仅具有燃点低、燃尽率高、脱硫和防水效果好的优点，而且燃烧后的烟尘污染物含量低，可广泛应用作为锅炉型煤或家用小型民用炉燃料之用，具有很好的应用前
旦
o、
本发明可广泛应用于环保再生能源领域。以上实施例仅是说明之用，并非限制本发明的保护范围。在不脱离本发明思想的情况下，凡应用本发明说明书内容及所做的各种等效变化 ，均理同包含于本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料，其特征在于主要由如下质量份数的组分制成无烟粉煤40 65份，造纸污泥或城市生活垃圾25 55份，添加剂6 15份。
2.根据权利要求I所述的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料，其特征在于所述添加剂主要由如下质量份数的组分制成固硫剂为3 5份，氧化剂2 5份，防水齐U I 5份。
3.根据权利要求2所述的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料，其特征在于所述固硫剂为生石灰。
4.根据权利要求2所述的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料，其特征在于所述氧化剂为高锰酸钾或双氧水。
5.根据权利要求2所述的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料，其特征在于所述防水剂为焦油。
6.一种纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法，其特征在于包括以下步骤分别将无烟粉煤筛分，及粉碎干化后的造纸污泥或城市生活垃圾，使得无烟粉煤和造纸污泥或城市生活垃圾的最大粒径不大于3_ ;将上述筛分后的无烟粉煤及粉碎后的干化的造纸污泥或城市生活垃圾混合均匀备用；将固硫剂、氧化剂、防水剂各添加剂混合均匀；将上述混合后的无烟粉煤及造纸污泥或城市生活垃圾与混合后的添加剂一起再与适量水混合均匀；用模具湿法低压压制成型；成型后在室温下熟化。
7.根据权利要求6所述的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法，其特征在于各组分的质量份数配比如下无烟粉煤40 65份，造纸污泥或城市生活垃圾25 55份，添加剂6 15份。
8.根据权利要求7所述的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法，其特征在于所述添加剂主要由如下质量份数的组分制成固硫剂为3 5份，氧化剂2 5份，防水剂I 5份。
9.根据权利要求7所述的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法，其特征在于所述固硫剂为生石灰；所述氧化剂为高锰酸钾或双氧水；所述防水剂为焦油。
10.根据权利要求6所述的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料的制备方法，其特征在于用模具湿法低压压制成型后形成直径为40 60_的球状生物质型煤。
全文摘要
本发明公开了一种成本低、易燃烧、燃尽率高、脱硫和防水效果好的纸泥及城市生活垃圾生物质环保再生能源燃料及其制备方法。环保再生能源燃料主要由如下质量份数的组分制成无烟粉煤40～65份，造纸污泥或城市生活垃圾25～55份，添加剂6～15份。制备方法包括以下步骤分别将无烟粉煤筛分，及粉碎干化后的造纸污泥或城市生活垃圾，使其最大粒径≤3mm；将筛分后的无烟粉煤及粉碎后的干化造纸污泥或城市生活垃圾混合均匀；将固硫剂、氧化剂、防水剂各添加剂混合均匀；将混合后的无烟粉煤及造纸污泥或城市生活垃圾与混合后的添加剂一起再与适量水混合均匀；用模具湿法低压压制成型；成型后在室温下熟化。本发明可广泛应用于环保再生能源领域。
文档编号C10L5/46GK102732350SQ20121019104
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年3月15日
发明者卢勇, 聂民, 赵文亮, 邹宗伍 申请人:珠海慧生能源技术发展有限公司