CN116769527A - 一种燃煤助燃剂、制备方法及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃煤助燃剂、制备方法及使用方法，属于固体废弃物综合利用技术领域。本发明提供的燃煤助燃剂，包括以下重量份数的原料：蒸馏残渣45～55份，废活性炭30～40份，工业污泥5～10份，氧化剂2～5份，固硫剂3～6份。本发明充分利用蒸馏残渣、废活性炭和工业污泥中可燃碳和金属盐成分，变废为宝，减少煤炭的使用量，且燃烧后无二次污染，降低了企业的生产成本，同时实现了危险固废的减量化和资源化，减少二氧化硫等有害气体的排放，具有较好的社会和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及固体废物综合利用技术领域，特别涉及一种燃煤助燃剂、制备方法及使用方式。
背景技术
蒸馏残渣、废活性炭和工业污泥作为化学原料制造、农药制造、药品制造等化工企业生产过程中不可避免产生的固体废物，是化工行业的主要污染源之一，往往种类多，产生量大，环境风险高。这些废渣的成分复杂，大多数含有高浓度的有机污染物，其中一些是剧毒、易燃易爆物质，大多属于危险废物。因此，化工行业的废渣必须妥善处理，以避免环境污染。目前，对于蒸馏残渣、废活性炭和工业污泥等固体废物，制药企业一般通过委托第三方危废处置经营单位焚烧或委托焚烧发电厂焚烧的方式进行处置，这种方式环境管理严格，处理费用高，不能实现厂内危险固废的资源化，造成了资源的浪费。
煤炭资源有限，储存含量不断减少，煤炭作为不可再生资源，在节能减排、低碳发展的约束下，清洁高效利用煤炭资源既能节约能源，又能取得较好的经济效益，特别是对于工业用煤大户，提高煤炭使用效率的经济效益更是非常可观。因此，使用燃煤助燃剂，更加合理的利用煤炭资源，对保护环境有着重要的战略意义。
基于化工行业蒸馏残渣、废活性炭和工业污泥处置困境的背景下，将蒸馏残渣和废活性炭等工业固体废物用于制备燃煤助燃剂，开发一种高效、价廉且能够长期稳定有效的燃煤助燃剂，既可实现固废资源化，又能提高煤的燃烧效率，从节能和环保的角度而言，都具有十分重要的现实意义。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种燃煤助燃剂、制备方法及使用方法，本发明提供的燃煤助燃剂充分利用蒸馏残渣、废活性炭和工业污泥中可燃碳和金属盐成分，变废为宝，减少煤炭的使用量，且燃烧后无二次污染，降低了企业的生产成本。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种燃煤助燃剂，包括以下重量份数的原料：蒸馏残渣45～55份，废活性炭30～40份，工业污泥5～10份，氧化剂2～5份，固硫剂3～6份。
优选地，所述蒸馏残渣为化学原料制造、农药制造、药品制造的化工行业生产过程中产生的蒸馏残渣及反应残余物。
进一步优选地，所述蒸馏残渣及反应残余物含有可燃碳和金属盐；所述金属盐为有机金属盐和/或无机金属盐。
在本发明中，由于蒸馏残渣中含有较高的可燃碳成分和金属盐，其热值与普通固体生物质燃料相当，干燥后可作为燃料使用；其所含金属盐为良好的燃煤催化剂，可搅动煤层中的气流，促使碳粒表面的灰烬或燃烧产物CO脱离，改善煤炭燃烧状况。
优选地，所述废活性炭为化学原料制造、农药制造、药品制造的化工行业生产过程中产生的吸附有机杂质的废活性炭。
由于部分化工企业产生的废活性炭中含有的醇类、醚类、烷基酯、烯烃、芳香族化合物等有机物是很好的消烟剂，高温时这些有机物变成氢和氧，与煤炭燃烧的煤气混合在一起同时燃烧，提高燃烧热值。在本发明中，废活性炭可以为粉状活性炭、颗粒活性炭或其它形状的活性炭。
优选地，所述工业污泥为化学原料制造、农药制造、药品制造的化工行业工业废水处理站产生的含有生产废水中有机物的污泥。
进一步优选地，所述工业污泥含水率小于65％，热值大于1000cal/g。
优选地，所述氧化剂为高锰酸钾，所述固硫剂为氧化钙。
在本发明中，高锰酸钾可以在高温燃烧过程中分解出氧气，促进燃煤燃烧，降低残碳率：同时高锰酸钾在燃烧过程中分解膨胀，起到膨松剂的作用，可增加燃煤与氧气的接触面积，促进燃煤燃烧，从而达到节煤的目的。同时高锰酸钾分解产生的二氧化锰可以改善煤粉燃烧性能。
选用氧化钙为固硫剂，燃煤中硫燃烧生成SO2和SO3，SO2与SO3之间是一种动态可逆反应，SO3可以与燃煤助燃剂中的CaO反应生成CaSO4而被固定下来，留在灰渣中，SO3浓度降低，从而不断将烟气中的SO2生成SO3，从而反应生成CaSO4，降低SO2产生量，从而达到降低烟气出口浓度的目的。
本发明还提供了上述技术方案所述燃煤助燃剂的制备方法，将蒸馏残渣、废活性碳和工业污泥按重量份数混合均匀后在密闭环境下烘干，然后将烘干后的蒸馏残渣、废活性碳和工业污泥混合后粉碎，然后加入固硫剂和氧化剂混合均匀，即生产成燃煤助燃剂。
优选地，所述烘干温度不超过100℃。
在本发明中，在密闭环境下烘干蒸馏残渣和废活性炭可避免固体废物中所含有机污染物无组织排放，同时烘干温度控制在100℃内，可确保物料稳定且不产生任何分解，并控制物料水分。
本发明还提供了一种燃煤助燃剂的使用方法，将所述燃煤助燃剂用于燃煤锅炉，所述燃煤助燃剂的投加量占燃煤投加量的质量比为5％～10％。
优选地，燃煤锅炉的燃烧工况不低于900℃，使用的原煤湿度在10～12％之间。
有益技术效果：
(1)本发明提供的制备方法简单，仅使用烘干、粉碎、搅拌等简单生产工序，设备简单，具有快速、安全、环保等优点，易于集成，符合较大规模工程应用需求。
(2)本发明充分利用蒸馏残渣中的金属盐的催化作用，提高燃烧效率，并利用蒸馏残渣、废活性炭和工业污泥中高热值有机物，变废为宝，减少煤炭的使用量，且燃烧后无二次污染，降低企业的生产成本。
(3)本发明可节约大量的危险固废外运处置费用，实现厂内危险固废的减量化和资源化，降低危险固废在厂内积压、外运处置的运输过程中存在的环境风险，促进厂内环保治理措施的配套及环境管理工作的健全。
(4)本发明制备的燃煤助燃剂，能够提高煤的挥发分的析出速率，降低煤的着火温度加快焦碳的燃烧速度，缩短点火延迟时间，降低灰分残炭，相对增加燃烧发热量，提高煤的燃烧效率，加强低质煤资源的燃烧利用。通过在煤中加入少量固硫剂，也减少硫氧化物的排放。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
原料质量配比为：蒸馏残渣50份，废活性炭30份，工业污泥10份，氧化剂高锰酸钾5份，固硫剂氧化钙5份。
将蒸馏残渣、废活性炭和工业污泥充分混合后，投入烘干机烘干，烘干机为全密闭式操作，在100℃下，烘干30分钟，将干燥后的物料投入粉碎机粉碎，然后加入氧化剂高锰酸钾和固硫剂氧化钙充分搅拌混合，即得燃煤助燃剂成品。
将燃煤助燃剂按照比例掺杂进原煤中配合燃烧，进行炉温、锅炉热效率和固硫效率，结果表明，投加5％～10％的燃煤助燃剂，平均炉温提高约7％～10％，锅炉热效率提高约8％～12％，固硫效率约60％～66％。残碳差值测定表明，5％掺杂量燃煤助燃剂性能可达到Ⅱ级，10％掺杂量燃煤助燃剂性能可达到Ⅰ级。
实施例2
原料质量配比为：蒸馏残渣50份，废活性炭38份，工业污泥5份，氧化剂高锰酸钾2份，固硫剂氧化钙5份。
燃煤助燃剂制造步骤同实施例1。
将燃煤助燃剂按照比例掺杂进原煤中配合燃烧，进行炉温、锅炉热效率和固硫效率，结果表明，投加5％～10％的燃煤助燃剂，平均炉温提高约4％～6％，锅炉热效率提高约7％～9％，固硫效率约60％～65％。残碳差值测定表明，燃煤助燃剂性能可达到Ⅱ级以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种燃煤助燃剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：蒸馏残渣45～55份，废活性炭30～40份，工业污泥5～10份，氧化剂2～5份，固硫剂3～6份。
2.根据权利要求1所述的的燃煤助燃剂，其特征在于，所述蒸馏残渣为化学原料制造、农药制造、药品制造的化工行业生产过程中产生的蒸馏残渣及反应残余物。
3.根据权利要求2所述的的燃煤助燃剂，其特征在于，所述蒸馏残渣及反应残余物含有可燃碳和金属盐；所述金属盐为有机金属盐和/或无机金属盐。
4.根据权利要求1所述的的燃煤助燃剂，其特征在于，所述废活性炭为化学原料制造、农药制造、药品制造的化工行业生产过程中产生的吸附有机杂质的废活性炭。
5.根据权利要求1所述的的燃煤助燃剂，其特征在于，所述工业污泥为化学原料制造、农药制造、药品制造的化工行业工业废水处理站产生的含有生产废水中有机物的污泥。
6.根据权利要求1所述的的燃煤助燃剂，其特征在于，所述氧化剂为高锰酸钾，所述固硫剂为氧化钙。
7.权利要求1-6任一项所述燃煤助燃剂的制备方法，其特征在于，将蒸馏残渣、废活性碳和工业污泥按重量份数混合均匀后在密闭环境下烘干，然后将烘干后的蒸馏残渣、废活性碳和工业污泥混合后粉碎，然后加入固硫剂和氧化剂混合均匀，即生产成燃煤助燃剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述烘干温度不超过100℃。
9.权利要求1-6任一项所述燃煤助燃剂的使用方法，其特征在于，将所述燃煤助燃剂用于燃煤锅炉，所述燃煤助燃剂的投加量占燃煤投加量的质量比为5％～10％。。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，燃煤锅炉的燃烧工况不低于900℃，使用的原煤湿度在10～12％之间。
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