申请日2004.10.19
公开(公告)日2005.05.18
IPC分类号C10L5/48
摘要
一种废水焦炭粉混合固体燃料，属于以工业废渣、废物为基本原料的固体燃料及其制备方法的技术领域，以过滤和吸附工业废水、城市污水后的废水焦炭粉混合物为主要原料，加入煤粉制成废水焦炭粉混合固体燃料，其中废水焦炭粉混合物为25～80%，煤粉为20～75%，制成低位发热值>17MJ/Kg的固体燃料;其制备方法是将废水焦炭粉浓缩沉降，用脱水机浓度脱水至≤30%，以需要生产固体燃料含水率W固，加入煤粉的含水率W煤，废水焦炭粉混合物含水率W焦泥为基础数据，由计算机自动完成原料检测、配比计算、制备监控的全过程，将原料依次加到干燥混料机上制备成固体燃料;该固体燃料适用于室燃锅炉、流化床锅炉和层燃锅炉，但以流化床锅炉和层燃锅炉使用维修和运行费用更为经济。
权利要求书
1、一种废水焦炭粉混合固体燃料，其特征在于以过滤和吸附工业废水、城市污水后的 废水焦炭粉混合物为主要原料，加入煤粉制成废水焦炭粉混合固体燃料，其配比为：废水焦 炭粉混合物为25～80%，煤粉为20～75%;制成了含水份<15%、除水份外的挥发份：18～28%、 低位发热值>17MJ/Kg的固体燃料。
2、根据权利要求1所述的一种废水焦炭粉混合固体燃料，其特征在于该固体燃料适用 于室燃锅炉、流化床锅炉和层燃锅炉，但以流化床锅炉和层燃锅炉使用维修和运行费用更为 经济。
3、根据权利要求1所述的一种废水焦炭粉混合固体燃料，其煤粉特征在于可以是无烟 煤、烟煤、褐煤、贫煤的煤粉，以低位发热值>15MJ/Kg的煤粉为好;其废水焦炭粉混合物 中的焦炭粉特征在于，可以是褐煤焦、冶金焦、气煤焦、低温焦、硅石焦的焦炭粉。
4、一种废水焦炭粉混合固体燃料及其制备方法，其特征在于该方法依次由三个步骤组 成：
(1)将过滤和吸附工业废水、城市污水后的废水焦炭粉混合物送入浓缩池，进行沉降 脱水，使废水焦炭粉混合物的含水量降到<70%;
(2)之后用脱水机对第一步骤，浓缩池底部排的废水焦炭粉混合物进一步脱水，把其 含水率降低到≤30%;
(3)把含水≤30%的废水焦炭粉混合物和煤粉依次输送到干燥混料机中，干燥之后将 原料搅拌混合，制成了固体燃料。
5、根据权利要求2所述的一种废水焦炭粉混合固体燃料的制备方法，其燃料制备过程 的实施检测及其配比的计算确认都是由计算机来实现的，其特征在于由六个步骤构成，每个 步骤工作内容是：
(1)在线传感器自动检测煤粉、废水焦炭粉混合物的含水率，W煤、W焦泥并将这两个 数据和要求生产的固体燃料的含水率W固一并输入计算机的数据存贮器;
(2)用下公式和上面数据自动计算出废水焦炭粉混合物加入量Q焦泥与煤粉加入量Q煤 的比值：
(3)判断η是否不小于 如果小于 说明加入煤粉数量Q煤过大于加入的废水焦炭 粉混合物的数量而不经济，需加大过滤用焦炭粉量，来调整废水焦炭粉的含水率W’焦泥，如 果大于 就认为可行进入下一步骤;
(4)、依据以上的数据计算出所需加入各原料数量即配比;
(5)、判定要求的固体燃料的含水率W固是否不小于4%，如果W固不小于4%就可以不 用干燥混料机上的热风干燥。如果W固<4%而且W固<2%就要用温度>200℃大风量的热风干 燥，而当含水率2% (6)、最后用在线传感器测取生产出的固体燃料的含水率W’固与前面输入的要求固体燃 料的含水率W固进行对比，如W’固>W固，就要重新调整配比或干燥用热风的技术条件，直至 合格为止。 6、根据权利要求2所述的一种废水焦炭粉混合固体燃料的制备方法，其第二步骤使用 的脱水机可以是离心脱水机、带式压滤机、厢式压滤机和卧螺式沉降离心脱水机，以卧螺式 沉降离心脱水机为好。 说明书 一种废水焦炭粉混合固体燃料及其制备方法 技术领域 本发明属于以工业废渣、废物为基本原料的固体燃料及其制备方法的技术领域，特别涉 及到一种废水焦炭粉混合固体燃料及其制备方法。适用于工业废渣、废水、城市污水处理后 的废物的资源化、能源化应用。 背景技术 焦炭是重要的工业原料，也是煤化工重要的产品。焦炭的应用行业通常要求焦炭中的粉 末含量不能大于一定值，焦化厂在焦炭出厂前和应用企业在焦炭使用前，都要将焦炭进行筛 分。在筛分的过程中产生大量的焦炭粉。焦炭粉比重轻、含炭高、灰份和硫份低、热值高， 由于缺少锅炉燃料煤的重要成分——挥发份，因此无法做为锅炉的燃料来使用。焦炭粉的空 隙率高，具有良好的过滤性和吸附性，可作为过滤吸附材料用于处理工业废水、城市污水。 但如何以过滤吸附处理工业废水、城市污水后产生的废水焦炭粉混合物为主要原料，制作成 一种适用于燃煤锅炉的固体燃料和它的制备方法，至今尚未见报导。 发明内容 本发明研制了一种废水焦炭粉混合固体燃料;并提出了一种将过滤吸附处理工业废水、 城市污水后产生的废水焦炭粉混合物脱水后，加入一定比例的煤粉，调整废水焦炭粉混合物 的各种成分，来制作成废水焦炭粉混合固体燃料的方法;还提出了此种固体燃料对各种燃煤 锅炉的适用性。 1、一种废水焦炭粉混合固体燃料 焦炭的品种很多，有褐煤焦、冶金焦、气煤焦、低温焦、硅石焦。这些焦炭的粉末都可 以用来作废水处理的过滤吸附剂，处理之后生成的废水焦炭粉混合物的成份发生了变化。 原有焦炭的成份 废水焦炭粉混合物的成份 固定碳%： 73～84 干基部分变化不大 灰份%： 12～25 干基部分变化不大 挥发份%： 0～4 15～20 水份%： 4～12 ≤30 硫份%： 0.8～1.3 ≤3 气孔率%： 42～61 ≤10 低位发热值MJ/Kg： ≥18 ≥21 冶金焦炭在空气中的着火温度为650～750℃，比较高不易点燃。而吸附了废水中有机物 的干燥后的废水焦炭粉混合物在空气中的着火温度降低到≤350℃。 煤粉分为无烟煤、烟煤、褐煤、贫煤、泥煤几类，其技术指标波动很大，除泥煤外的煤 粉都可以用作本发明的原料，要视使用者的当地所用燃煤和锅炉的条件而定，其煤粉的低位 发热值在>15MJ/Kg为好。 制作废水焦炭粉混合固体燃料的主要原料为过滤和吸附工业废水、城市污水后的焦炭 粉。过滤和吸附工业废水、城市污水后的焦炭粉中吸附了大量的有机物、悬浮物等，形成了 废水焦炭粉混合物，将废水焦炭粉混合物中加入一定比例的煤粉，可制成废水焦炭粉混合固 体燃料。 废水焦炭粉混合固体燃料的技术参数： 水份： <15% 除水份外的挥发份： 18～28% 灰份： 12～14% 固定碳： 46～55% 干燥基全硫： 0.5% 低位发热值： >17MJ/Kg 2、废水焦炭粉混合固体燃料的制备方法 (1)、将过滤和吸附工业废水、城市污水后的废水焦炭粉混合物送入浓缩池中进行沉降 脱水，使废水焦炭粉混合物的含水量降到<70%，浓缩池上部流出的水进入净水池回用或排 放;根据需要采用脱水装置对沉降脱水后的废水焦炭粉混合物作进一步脱水，脱水装置可采 用离心式脱水机、带式压滤机、厢式压滤机、卧螺式沉降离心脱水机，以卧螺式沉降离心脱 水机为好。可把废水焦炭粉混合物含水降到≤30%。 (3)、以上的制备过程由计算机来自动检测并实施燃料的制备，其计算机控制步骤为六 个(如附图1所示)。 a、在线传感器自动检测料仓中煤粉及由脱水机下来的废水焦炭粉混合物的含水率W煤、 W焦泥并送入计算机数据采集器，再由人工输入要求生产的固体燃料的含水率W固。 W煤——煤粉的含水率 % W’焦泥——废水焦炭粉混合物的含水率 % W固——要求生产的固体燃料的含水率 % Q焦泥——向固体燃料中需加入的废水焦炭粉混合物量 Kg Q煤——向固体燃料中需加入的煤粉量 Kg 式中：W’焦泥——配入了过滤焦炭粉后的废水焦炭粉混合物的含水率 % W焦泥——原有废水焦炭粉混合物的含水率 % Q焦泥——配入废水焦炭粉混合物的数量 Kg Q焦——配入的过滤焦炭粉的数量 Kg d、计算出各种原料需加入的数量Q煤、Q焦泥、Q焦。 e、判定要求制备的固体燃料的含水率W固是否不小于4%，如果W固不小于4%就可以 不用过滤干燥混料机上的干燥热风。如果W固<4%而且W固<2%就要用温度>200℃大风量的 强风的热风幕来干燥，而当含水率2% f、用在线传感器检测生产出来的固体燃料的含水率W’固，并与W固对比，如果W’固≤W固本计 算机控制过程结束。如果W’固>W固则要返回计算机控制程序第一步骤，改变配比和热风干燥状况。 (4)、废水焦炭粉混合固体燃料中的焦炭粉的粒径为0.1～2mm，煤粉的粒径则根据所采 用锅炉的要求。 3、废水焦炭粉混合固体燃料的应用 废水焦炭粉混合固体燃料对锅炉的适应性强，可作为多种燃煤锅炉的燃料：如室燃锅炉、 流化床锅炉、层燃锅炉的燃料;以流化床锅炉和层燃锅炉的使用维修和运行费用低，较经济。 废水焦炭粉混合固体燃料可以根据上述锅炉燃烧方式的需要，制成粉状、块状、粒状。 为了防止废水焦炭粉混合固体燃料在燃烧过程中产生、排放有害气体，在锅炉排烟系统 中，除了按有关规定安装脱硫设备外还采用中国社会科学院和日本三菱重工公司等单位研制 的烟气处理技术设备。烟尘处理采用布袋除尘器，并装有加活性碳装置。上述技术设备已在 国内外应用，本发明直接采用市场上定型产品，处理和消除烟气中的有害物质和污染物。对 HCl、HF的脱除率达到96%，重金属的去除率在95%以上，烟尘去除率达99.9%，二噁瑛的 去除率在95%以上。