公布日：2022.10.11
申请日：2022.07.07
分类号：F23G7/00(2006.01)I;F23G5/44(2006.01)I;F23G5/46(2006.01)I;F23G5/50(2006.01)I
摘要
本发明涉及富氧燃烧领域，具体关于一种污泥富氧燃烧的方法；本装置由循环流化床焚烧炉和辅助系统组成；富氧燃烧时关键控制指标：燃烧温度为850-950℃、流化风速为0.15-1.8m/s、稳定燃烧时的风煤比为9-15m3/kg；本发明的富氧燃烧技术不仅能使分离收集CO2和处理SO2容易进行，还能减少NOX排放，燃烧后烟气中CO含量1800ppm、NOX含量140ppm、SO2含量280ppm，是一种能够综合控制燃煤污染物排放的新型洁净燃烧技术；本发明给燃烧提供了足够的氧气，使可燃物充分燃烧，减少了固体不完全燃烧的排放，减少了氮和其他惰性气体随烟气带走的热能，具有明显的节能和环保效应。
权利要求书
1.一种污泥富氧燃烧的方法，包括由循环流化床焚烧炉和辅助系统组成。
2.根据权利要求1所述的一种污泥富氧燃烧的方法，其特征在于：所述循环流化床焚烧炉是由炉膛、布风装置、旋风分离器、回料器和排渣系统等几部分组成。
3.根据权利要求1所述的一种污泥富氧燃烧的方法，其特征在于：所述辅助系统包括送风系统、氧气供给系统、给料系统、电加热系统以及数据采集分析系统。
4.根据权利要求1所述的一种污泥富氧燃烧的方法，其特征在于：所述数据采集分析系统包括压力测量系统、温度测量系统、烟气测量系统。
5.根据权利要求1所述的一种污泥富氧燃烧的方法，其特征在于：所述操作步骤为：第一步：循环流化床焚烧炉预热10-20min，然后按照质量份数，称取3-6份床料，从给料口加入；接着，启动空气压缩机，压力稳定在0.1-0.15MPa；第二步：待所需床料全部进入炉膛以后，把风速调到临界流化风速的1-1.5倍，开启电加热器，加热；第三步：当床料温度到达600-620℃，开始投10-15份煤，控制燃烧温度在850-950℃，调节流化风量，使得烟气出口氧气浓度维持在5-7％；打开氧气瓶的阀门，将氧气的出口压力维持在0.15-0.25MPa，使氧气与空气混合；当煤燃烧正常后，加入15-20份污泥，直至污泥在循环流化床焚烧炉燃烧完全后，降温；第四步、高温烟气经降温，进入固定床反应器中开始吸附反应，吸附温度为80-110℃，反应压力为3-7bar；第五步、脱吸附回收处理：将吸附饱和的固定床反应器中的二氧化碳吸附剂置于800-1000℃的温度下煅烧1-4h，即可完成回收利用。
6.根据权利要求5所述的一种污泥富氧燃烧的方法，其特征在于：所述二氧化碳吸附剂按照以下方法制备：S1：加入50-80份锆酸锂，2-5份独居石粉，10-20份水滑石，2-5份石蜡到反应釜中；再将2-5份氨基硅氧烷，200-500份水，加入反应釜中，混合均匀后，90-110℃搅拌30-100min；过滤，烘干；S2：将S1产品，0.2-0.6份六水氯化铁，0.05-1.5份羧乙基锗倍半氧化物，0.5-2.5份四羧基酞菁铁，300-500份甲醇，加入反应釜中，混合均匀后，控温48-55℃，搅拌反应4-10h，过滤，固体产物于真空干燥箱中干燥，得到二氧化碳吸附剂。
7.根据权利要求5所述的一种污泥富氧燃烧的方法，其特征在于：所述床料选用粒径为0.125mm-0.5mm循环流化床锅炉循环灰。
8.根据权利要求5所述的一种污泥富氧燃烧的方法，其特征在于：所述煤需经过破碎至粒径为1-2mm。
9.根据权利要求5所述的一种污泥富氧燃烧的方法，其特征在于：所述流化风速为0.15-1.8m/s。
10.根据权利要求5所述的一种污泥富氧燃烧的方法，其特征在于：所述稳定燃烧时的风煤比为9-15m3/kg。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种污泥富氧燃烧的方法，包括由循环流化床焚烧炉和辅助系统组成。
进一步的，所述循环流化床焚烧炉还包括炉膛、布风装置、旋风分离器、回料器和排渣系统等几部分组成。
进一步的，所述辅助系统包括送风系统、氧气供给系统、给料系统、电加热系统以及数据采集分析系统。
进一步的，所述数据采集分析系统包括压力测量系统、温度测量系统、烟气测量系统。
进一步的，所述操作步骤为：
第一步：循环流化床焚烧炉预热10-20min，然后按照质量份数，称取3-6份床料，从给料口加入；接着，启动空气压缩机，压力稳定在0.1-0.15MPa；
第二步：待所需床料全部进入炉膛以后，把风速调到临界流化风速的1-1.5倍，开启电加热器，加热；
第三步：当床料温度到达600-620℃，开始投10-15份煤，控制燃烧温度在850-950℃，调节流化风量，使得烟气出口氧气浓度维持在5-7％；打开氧气瓶的阀门，将氧气的出口压力维持在0.15-0.25MPa，使氧气与空气混合；当煤燃烧正常后，加入15-20份污泥，直至污泥在循环流化床焚烧炉燃烧完全后，降温；
第四步、高温烟气经降温，进入固定床反应器中开始吸附反应，吸附温度为80-110℃，反应压力为3-7bar；
第五步、脱吸附回收处理：将吸附饱和的固定床反应器中的二氧化碳吸附剂置于800-1000℃的温度下煅烧1-4h，即可完成回收利用。
进一步的，还包括一种二氧化碳吸附剂按照以下方法制备：
S1：加入50-80份锆酸锂，2-5份独居石粉，10-20份水滑石，2-5份石蜡到反应釜中；再将2-5份氨基硅氧烷，200-500份水，加入反应釜中，混合均匀后，90-110℃搅拌30-100min；过滤，烘干；
S2：将S1产品，0.2-0.6份六水氯化铁，0.05-1.5份羧乙基锗倍半氧化物，0.5-2.5份四羧基酞菁铁，300-500份甲醇，加入反应釜中，混合均匀后，控温48-55℃，搅拌反应4-10h，过滤，固体产物于真空干燥箱中干燥，得到二氧化碳吸附剂。
作为优选的，所述床料选用粒径为0.125mm-0.5mm循环流化床锅炉循环灰。
作为优选的，所述煤需经过破碎至粒径为1-2mm。
作为优选的，所述流化风速为0.15-1.8m/s。
作为优选的，所述稳定燃烧时的风煤比为9-15m3/kg。
本发明涉及的关键技术：
锆酸锂，独居石粉，水滑石，经氨基硅氧烷表面处理，作为载体其表面氨基和羧乙基锗倍半氧化物，四羧基酞菁铁发生接触点的酯化反应，通过化学键结合得到负载型二氧化碳吸附剂。
使用本发明的有益效果是：
本发明与现有技术比，具有以下有益效果：
(1)富氧燃烧技术不仅能使分离收集CO2和处理SO2容易进行，还能减少NOX排放，是一种能够综合控制燃煤污染物排放的新型洁净燃烧技术；
(2)富氧燃烧，给燃烧提供了足够的氧气，使可燃物充分燃烧，减少了固体不完全燃烧的排放，减少了氮和其他惰性气体随烟气带走的热能；具有明显的节能和环保效应。
（发明人：张衡;李春萍;张梦媛）