CN101993753A - 环保合成煤的生产方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明有关环保合成煤的生产方法及装置，属于能源类，其主要采用初选分离，采用双滚异步破拆机对要处理的垃圾进行破拆，筒式筛分选机对初步破拆后的垃圾进行分选，刀式旋转粉碎机粉碎成颗粒状态，然后通过机械化输送设备送入通用搅拌机，与原煤粉，焦炭渣粉，煤泥及添加剂、粘合剂集中搅拌，将经过按照原料配方搅拌好的合成煤粉，进行型煤机挤压成型，挤压出不同尺寸规格大小的型煤；环保合成煤各主要原料成分所占总重量的百分比(%)为：垃圾35%—40%；原煤15%—20%；焦炭渣粉15%—20%；煤泥15%—20%；辅料：添加剂、粘合剂、除臭剂，及其他辅料为3%—6%；本产品燃烧值高，没有有毒有害气体及二恶英等物质排放，具有明显的经济效益。

Description

环保合成煤的生产方法及装置

技术领域

本发明涉及能源类，特别涉及一种环保合成煤的生产方法及装置，尤指利用再生能源技术，解决城市生活垃圾无害化处理，使之成为新型环保燃料的环保合成煤的生产方法及装置。

背景技术

目前国内外城市生活垃圾处理方式主要采用焚烧、高温堆肥和卫生填埋处理等方法，根据我国目前的现状，存在大量的垃圾没有经过任何处理的自然堆放现状，不仅占用很多土地，甚至是良田。严重地污染了垃圾场周边的环境，也造成了城市周围的不雅观状态，与城市文明建设，与当前大力提倡的环境保护和绿色经济的国家大政方针而大相径庭。

由于城市垃圾成份的复杂性，并受经济发展水平、自然条件的限制，以及传统习惯观念等因素的影响，在世界各国很难有统一的模式。但最终都是以无害化、资源化为处理目标。从应用技术看，国外主要有填埋、焚烧、堆肥、综合利用等方式，机械化程度较高，且形成***及成套设备。 

我国城市垃圾处理起步较晚，近几年各地根据实际情况，从对策和规划着手，对城市垃圾处理技术进行了有益的探索。一些先行的城市在学习国外城市垃圾处理技术经验的基础上，自行设计了具有中国特色的垃圾机械化设备生产线，并不断探索走出了具有中国特色的垃圾处理新路。但是目前我国城市垃圾的处理仍然处于摸索探讨的阶段，大量的垃圾没有得到处理，即使局部城市进行了处理，而从资料的记载不难看出，其主要处理趋势是垃圾的直接焚烧处理方法，而且进行大面积、有效的垃圾处理和普及，解决生活垃圾污染，变废为宝，仍然是一个很大的难题和十分艰巨的任务，需要进一步加以改进。

发明内容

本发明目的在于提供一种环保合成煤的生产方法及装置，其环保合成煤的主要原料是城市生活垃圾，利用垃圾中包含的碳、氢、氧化合物等可燃物质，通过筛选、分离和粉碎后，经过与原煤、焦炭渣粉、煤泥及自行研制的添加剂、粘合剂和除臭剂等辅助材料搅拌混合，形成合成煤粉或挤压成型为合成型煤，主要是以垃圾等为主要生产原料，将城市垃圾变废为宝，再加以适量的辅助材料，生产出新型的环保合成煤，以提供社会一种新的能源燃料。

一、环保合成煤生产方法及工艺过程如下：

1、初选分离。首先对城市生活垃圾进行简单人工分选，将大块石头、砖头、木板等挑选出来，进行初步分离。

2、垃圾破拆。采用双滚异步破拆机对需要处理的垃圾进行破拆。该工艺过程的物料输送采用机械化运送方式，将垃圾从原料堆放地一次或多次转运，连续输送给双滚异步破拆机。该机械的两个滚筒的圆周面上布满多个锋利的破拆刺，能够将成包裹状态或块状的垃圾，特别是将充满垃圾的垃圾袋等块状物完全刺破，成为初步散落状态的垃圾，满足下一道工序处理的需要。

该工艺过程还包括对比重较轻的塑料、纸张等轻质垃圾材料通过风力进行分离收集，亦即使用吹风机将轻质垃圾分离，并输送到生产线外部处理。

3、分选机分选。采用筒式筛分选机对初步破拆后的垃圾进行分选，即通过筒式筛分选机，将大于筛目孔径的石块、杂物、碎玻璃及土块通过筛筒的滚动而分离出来，而小于筛目孔径的有用垃圾，落入筒式筛分选机下部的机械化输送设备上，进入下一道处理工序。留在筒式筛分选机滚筒内的的石块、杂物、碎玻璃等通过具有一定倾斜角度的筒式筛分选机的滚动，逐渐下滑到设备出口，而落入另一机械化输送设备到生产***之外地点。

筒式筛分选机具有机械动力***，其带动与水平地面呈一定倾斜角度、并具有适合筛目的筒式筛分选机的不断旋转，完成垃圾的筛分。

该工艺过程还包括采用设置在设备近旁的强力电磁铁进行磁力分选，亦即将铁质金属材料通过强力电磁铁分离出来，避免流入到垃圾生产线中。

4、粉碎机粉碎。采用刀式旋转粉碎机对经过分选机分选后垃圾进一步进行粉碎，该工艺过程接受上道工序通过机械化输送设备输送来的垃圾进行粉碎，并将筛分过的垃圾进一步粉碎成下道工序需要的颗粒状态，并采用机械化输送设备输送到下一道工序再行处理。

刀式旋转粉碎机由动力装置带动带有刀片的机构旋转，而将经过分选的垃圾粉碎成毫米大小的颗粒，并落入机械化输送设备输送到下道搅拌机工序。

5、搅拌机搅拌。将经粉碎机粉碎成较小颗粒状的垃圾，通过机械化输送设备送入适合规格的通用搅拌机，与经过机械化输送设备输送、并经粉碎后的原煤煤粉、焦炭渣粉、煤泥粉及添加剂、粘合剂、除臭剂进行搅拌，成为环保合成煤的原料，采用机械化输送设备输送到型煤机挤压成型工序。

6、型煤机挤压成型。将经过搅拌机按照原料配方搅拌好的综合性原料，进行型煤机挤压成型，使其成为具有不同规格尺寸的环保合成煤。型煤挤压成型机设置有不同规格的挤压模具，能够挤压出不同尺寸规格大小的型煤，亦可以为散落状态的环保合成煤粉。

二、环保合成煤主要配方：

环保合成煤各主要原料成分所占总重量的百分比（%）：

1、垃圾35%—40%；

2、原煤15%—25%；

3、焦炭渣粉10%—15%；

4、煤泥15%—20%；

5、辅料：添加剂、粘合剂、除臭剂，及其他辅料为总重量的3%—6%。

其中的原煤为用于燃料的普通煤炭经过粉碎成粉末状的煤粉；

其中的垃圾是经过本发明处理工艺后的颗粒状垃圾；

其中的焦炭渣粉是采用工业焦炭生产时的残渣下脚料为原料，经粉碎后的粉状料；

其中的煤泥为煤矿生产洗煤工艺产生的下脚料；

其中，辅料中添加剂的主要成分为木炭粉、石墨粉、炭素粉和碳黑；

其中，辅料中粘合剂的主要成分为细黄土粉、水玻璃、工业用玉米淀粉及纤维素。

其各种辅料占生产批次总重量的3%—6% 中，其中粘合剂不少于总重量的1%—1.5%，而除臭剂不大于总重量百分比数的0.5%，其余辅料的加入量按照去除粘合剂和除臭剂的剩余百分比计算的重量，按等分比例加入。加入方法，除臭剂加入到垃圾处理的最初工序中，并逐步与垃圾混合，消除异味；其余辅助材料均匀掺入到煤粉的机械化输送设备上，并送入搅拌机与各种材料搅拌均匀，成为环保合成煤粉，及环保合成煤型煤的生产的原料。

本发明的优点在于：

本产品在燃烧过程中由于颗粒均匀，透气性好，燃烧时产生真空，有一定的负压，供氧充足，可完全燃烧，发热量高，没有有毒有害气体及二恶英等物质排放。

本产品是再生能源综合利用产品，是对垃圾资源化利用，能源化生产和无害化处理的理想方法。具有投资少、见效快、利润高、建设周期短的明显效果。

本产品综合成本约为320元/吨，以目前最低市场价420元/吨计算。每吨扣除成本后的纯利润为80—100元，经济效益比较可观。

本发明的试制性产品业经吉林省煤炭检测站、长春市环保局、及中科院大连检测中心检测，不含有毒有害气体及二恶英排放，经长春市重量监督检验局审核完全符合生产标准，并具有上述各种正式的检验审定资料。

具体实施方式

一、本发明环保合成煤生产方法实施例

环保合成煤生产工艺过程采用初选分离、垃圾破拆、分选机分选、粉碎机粉碎、搅拌机搅拌和型煤机挤压成型的工艺过程。

1、首先对城市生活垃圾进行简单人工分选，将大块石头、砖头、木板等挑选出来，进行初步分离。

2、采用自行研制的双滚异步破拆机对需要处理的垃圾进行破拆。该工艺过程的物料输送采用皮带机运送方式，将垃圾从原料堆放地一次连续输送到双滚异步破拆机。本工序中经初步破碎的散落状态垃圾是通过双滚异步破拆机对垃圾进行挤压，由于双滚异步破拆机的两个滚筒的外圆周面上布满锋利破拆刺，能够将垃圾袋等块状物完全破拆，成为初步散落状的垃圾。

该工艺过程还对比重较轻的塑料、纸张等轻质垃圾材料通过风力进行分离收集，分离到垃圾处理生产***的外部。

3、采用自行研制的筒式筛分选机对初步破拆后的垃圾进行筛分分选，即通过筒式筛分选机，将大于筛目孔径的石块、杂物、碎玻璃、土块等通过其不断的滚动而进行分离；而小于筛目孔径的有用垃圾，落入筒式筛分选机下部的皮带输送机上，进入下一道生产工序；留在筒式筛分选机滚筒内的的石块、杂物、碎玻璃，通过具有一定倾斜角度的筒式筛分选机的不断转动，逐渐滑落到设备的出口到另一机械化输送设备上，输送到生产***之外地点。

该工艺过程还包括采用设置在设备近旁的强力电磁铁进行磁力分选，亦即将铁质金属材料通过强力电磁铁分离出来，避免流入到垃圾生产线中。

4、采用自行研制的直式、梯式、双刃刀式粉碎机对经过分选机分选后垃圾进行粉碎，使其成为下道工序需要的颗粒状态，并采用皮带输送机送到下一道工序再行处理。

5、将经粉碎机粉碎成较小颗粒状的垃圾，通过皮带机输送给购置的通用搅拌机，与由皮带机输送机将经粉碎后的煤粉，焦炭渣粉，煤泥及添加剂、粘合剂按照所占批次投入总重量百分比的数量送入搅拌机内进行搅拌，成为环保合成煤的原料，即环保合成煤粉。

6、型煤机挤压成型。将经过搅拌机按照原料配方搅拌好的原料，进行型煤机挤压成型，由于型煤挤压成型机设置有不同类规格的挤压模具，能够挤压出不同尺寸规格大小的型煤。

其型煤的主要产品规格为：

块型环保合成煤尺寸（毫米）为：100×100，150×150，200×200 ；

球型环保合成煤尺寸为：30×30，40×60，50×50。

二、环保合成煤组成成分配方实施例之一

环保合成煤各主要原料成分所占批次生产投入总重量的百分比（%）：

（一）环保合成煤的主要原料所占批次生产总重量百分比（%）

1、垃圾40%—45%；

2、原煤10%—15%；

3、焦炭渣粉20%—25%；

4、煤泥15%—20%；

其中，原煤为用于普通燃料的煤炭经过粉碎而成的煤粉；

其中，焦炭渣粉为工业焦炭生产产生的下脚料，经粉碎后而成；

其中，煤泥为煤矿生产洗煤工艺产生的下脚料，固态块状煤泥需要进行粉碎。

（二）环保合成煤辅料

辅料：添加剂、粘合剂、除臭剂及其他辅料占批次生产总重量的3%—6%。

其中粘合剂不少于批次生产总重量的1.5 %，而除臭剂不大于批次生产总重量的0.5%。其余部分的辅料按照去除粘合剂和除臭剂占批次生产总重量百分比加入量后各种辅料余量的数值，并按等分比例加入。

三、环保合成煤主要配方实施例之二

环保合成煤各主要原料成分所占总重量的百分比（%）：

1、垃圾35%—40%；

2、原煤15%—20%；

3、焦炭渣粉20%—25%；

4、煤泥10%—15%；

对上述主要原料的品质要求同实施例之一。

辅料：添加剂、粘合剂、除臭剂，及其他辅料为3%—5%。

其中粘合剂不少于总重量的1.5%，而除臭剂不大于总重量的0.5%。

其余部分的辅料按照去除粘合剂和除臭剂占批次生产总重量百分比加入量后其余各种辅料的数值，并按等分比例加入。

三、环保合成煤主要配方实施例之三

环保合成煤各主要原料成分所占总重量的百分比（%）：

1、垃圾30%—40%；

2、原煤20%—25%；

3、焦炭渣粉10%—20%；

4、煤泥10%—15%；

对上述主要原料的品质要求同实施例之一；

对上述辅料加入的比例及加入方法同实施例之二。

Claims (2)

1.一种环保合成煤的生产方法及装置，其特征在于采用如下生产方法： 

a、初选分离，首先对城市生活垃圾进行简单人工分选，将大块石头、砖头、木板等挑选出来，进行初步分离；

b、垃圾破拆，采用双滚异步破拆机对要处理的垃圾进行破拆，该工艺过程的物料输送采用机械化运送方式，将垃圾从原料堆放地连续输送到双滚异步破拆机，该机械的两个滚筒的圆周面上布满锋利破拆刺，将成包裹状态或块状的垃圾，特别是将充满垃圾的垃圾袋块状物完全刺破，成为初步散落状态的垃圾；

其中，该工艺过程还包括对比重较轻的塑料、纸张等轻体垃圾材料通过风力进行分离收集，并输送到生产线外部处理；

c、分选机分选，采用筒式筛分选机对初步破拆后的垃圾进行分选，将大于筛目孔径的石块、杂物、碎玻璃及土块通过筒式筛分选机的滚动而进行分离，而小于筛目孔径的有用垃圾，落入筒式筛分选机下部的机械化输送设备上，进入下一道生产工序；留在筒式筛分选机滚筒内的的石块、杂物、碎玻璃，通过具有一定倾斜角度的筒式筛分选机的不断转动，逐渐下滑到设备出口，而落入另一机械化输送设备到生产***之外地点；

其中，该工艺过程还包括采用依附于设备上的强力电磁铁进行磁力分选，将铁质金属材料通过强力电磁铁分离出来；

d、粉碎机粉碎，采用刀式旋转粉碎机对上道工序分选机分选后垃圾，经过刀式旋转粉碎机进一步粉碎成颗粒状态，并采用机械化输送设备输送到下一道工序；

e、搅拌机搅拌，将经粉碎机粉碎成较小颗粒状的垃圾，通过机械化输送设备送入通用搅拌机，与由机械化输送设备输送经过粉碎后的原煤粉，焦炭渣粉，煤泥及添加剂、粘合剂、除臭剂集中搅拌，成为环保合成煤的煤粉；

f、型煤机挤压成型，将经过搅拌机按照原料配方搅拌好的综合性煤粉原料，进行型煤机挤压成型，由于型煤挤压成型机设置有不同类型、规格的挤压模具，能够挤压出不同尺寸规格大小的型煤。

2.一种环保合成煤的生产方法及装置，其特征在于采用下述配方制成环保合成煤：

环保合成煤各主要原料成分所占批次生产总重量的百分比（%）：

g、垃圾35%—40%；

h、原煤15%—25%；

i、焦炭渣粉10%—15%；

j、煤泥15%—20%；

k、辅料：添加剂、粘合剂、除臭剂，及其他辅料为3%—6%；

其中的原煤为用于燃料普通煤炭经过粉碎成粉末状的煤粉；

其中的垃圾是经过本发明处理工艺后的颗粒状垃圾；

其中的焦炭渣粉是采用工业焦炭生产的残渣下脚料为原料，经粉碎后的粉状料；

其中，辅料中添加剂的主要成分为木炭粉、石墨粉、炭素粉和碳黑；

其中，辅料中粘合剂的主要成分为细黄土粉、水玻璃、工业用玉米淀粉及纤维素；

其各种辅料占生产批次总重量的3%—6% 中，其中的粘合剂不少于总重量的1%—1.5%，而除臭剂不大于总重量的0.5%，其余部分的辅料按照去除粘合剂和除臭剂的余下百分比值计算的重量，按等分比例加入。