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一种利用城市生活垃圾制备人造煤的方法.pdf

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  • 文档编号:75878
  • 上传时间:2018-01-23
  • 格式:PDF
  • 页数:7
  • 大小:340.29KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410422742.3

    申请日:

    2014.08.26

    公开号:

    CN104212532A

    公开日:

    2014.12.17

    当前法律状态:

    公开

    有效性:

    审中

    法律详情:

    公开

    IPC分类号:

    C10L5/46; B09B3/00; B09B5/00

    主分类号:

    C10L5/46

    申请人:

    由伟

    发明人:

    由伟; 余小霞; 王玉葛; 李鹏飞; 白倩倩; 赵丹丹; 吴佳霖; 林倩

    地址:

    065201 河北省廊坊市三河市燕郊开发区学院大街806号华北科技学院机电系

    优先权:

    专利代理机构:

    代理人:

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    内容摘要

    本发明属于资源综合利用领域,具体说是一种利用城市生活垃圾制备人造煤的方法。其特征在于本发明的原料为城市生活垃圾、镍钼合金粉、活性炭,制备步骤为:⑴称量;⑵破碎、粉磨;⑶混合、搅拌;⑷装入压力机;⑸抽真空;⑹低温高压处理;⑺高温高压处理;⑻降压;⑼冷却。本发明以城市生活垃圾为原材料制造人造煤,人造煤的化学组成和内部结构与天然煤接近,具有较高的热值,含水量低、灰分少,容易燃烧,性能优良;本发明的制备工艺简单,对设备和操作人员的技能要求都较低。本发明可以实现对城市生活垃圾的资源化利用,同时还可以解决天然煤资源的短缺问题,从而具有广阔的应用前景。

    权利要求书

    1.  一种人造煤,其特征在于,其原料为城市生活垃圾、镍钼合金粉、活性炭,其重量化学组成为:城市生活垃圾:70-80%,镍钼合金粉:10-20%,活性炭:5-15%。

    2.
      根据权利要求1所述的人造煤的制备方法,其特征在于它由下述步骤实现: 
    (1)按要求称量各种原料;
    (2)将块状原料破碎、粉磨; 
    (3)将各种粉末状原料混合、搅拌;
    (4)将混合均匀的原料装入压力机的内腔中;
    (5)将压力机的内腔抽真空,特征为:内腔的真空度为100-500Pa;
    (6)对压力机内腔中的原料进行低温高压处理,特征为:对原料加热,温度为150-250℃,加热的同时对原料施加压力,压力为0.3-3MPa;保持0.5-3小时;
    (7)低温高压处理结束后,继续对原料进行高温高压处理,特征为:将原料加热到500-900℃ ,加热的同时对原料施加压力,压力为0.3-3MPa;保持60-80小时;
    (8)高温高压处理结束后,将压力缓慢降到1大气压,并缓慢冷却到室温,即得到人造煤成品。

    说明书

    一种利用城市生活垃圾制备人造煤的方法
    技术领域
    本发明属于资源综合利用领域,具体说是一种利用城市生活垃圾制备人造煤的方法。
    背景技术
    近年来,随着城市人口的不断增加,生活垃圾的产出量也越来越大。根据粗略统计,每个人每天会产生1.2公斤的生活垃圾,这样,对一个100万人口的中等城市来说,每天就会产生1200吨的垃圾。
    城市里的生活垃圾会严重地影响市容市貌,而且会污染周边环境,包括空气和地下水,还会滋生细菌、蚊蝇,造成疾病的传播。因此,生活垃圾会严重地危害人们的身心健康。
    目前,人们处理生活垃圾的方法主要是将它们运输到郊外进行填埋。但是,这种方法会占用大量的土地,而且会污染郊区的环境,危害郊区居民的利益。
    因此,目前迫切需要对城市生活垃圾进行处理的新技术。
    煤是最重要的能源之一,广泛应用于民用及工业领域,包括人们的日常生活、电力、冶金、化工等。
    但是煤是一种不可再生的资源,随着近年来世界各国工业化的进程不断加快、范围不断扩大,各个国家对煤的消耗量与日俱增,因此人们面临着煤资源的短缺甚至枯竭的严峻形势。如果能采用适当的技术生产性能与煤相近的替代品,则可以有效地解决这个问题。
    众所周知,煤是古代的植物埋藏在地下,在隔绝氧气的条件下,有时受到高温和高压的作用,发生了复杂的物理、化学、生物变化而最后形成的。
    城市生活垃圾主要包括蔬菜叶、蔬菜根、水果皮、水果壳、水果核、废旧塑料、橡胶、废纸等,它们的化学组成与煤的原料很接近,所以,本专利的发明人认为,可以以城市生活垃圾为原材料,模拟天然煤的形成条件,制造人造煤,从而实现对城市生活垃圾的资源化利用,同时还可以对天然的煤炭资源起到重要的补充作用。
    发明内容
    本发明的目的是为了实现对城市生活垃圾的资源化利用并解决煤资源的短缺问题,以城市生活垃圾 为主要原料,加入一定含量的催化剂,模拟天然煤的形成条件,制造人造煤。产品的化学组成与天然煤接近,具有热值高、制造工艺简单、使用方便等特点,其特征在于以城市生活垃圾为主要原料,加入一定含量的催化剂,经过称量、破碎、粉磨、混合、搅拌、装入压力机、抽真空、低温高压处理、高温高压处理、降压、冷却工艺制造人造煤。
    本发明的制备方法为:
    1.  生产原料及配比(重量百分比):
    城市生活垃圾:70-80%;
    镍钼合金粉:10-20%;
    活性炭:5-15%。 
    2.人造煤的制备工艺为:
    (1)按要求称量各种原料;
    (2)将块状原料破碎、粉磨; 
    (3)将各种粉末状原料混合、搅拌;
    (4)将混合均匀的原料装入压力机的内腔中;
    (5)将压力机的内腔抽真空,特征为:内腔的真空度为100-500Pa;
    (6)对压力机内腔中的原料进行低温高压处理,特征为:对原料加热,温度为150-250℃,加热的同时对原料施加压力,压力为0.3-3MPa;保持0.5-3小时;
    (7)低温高压处理结束后,继续对原料进行高温高压处理,特征为:将原料加热到500-900℃ ,加热的同时对原料施加压力,压力为0.3-3MPa;保持60-80小时;
    (8)高温高压处理结束后,将压力缓慢降到1大气压,并缓慢冷却到室温,即得到人造煤成品。
     
    本发明的有益效果:
    本发明以城市生活垃圾为主要原料制造人造煤,原料的化学组成与天然煤相同,而且模拟了天然煤炭的形成条件:隔绝空气、高温、高压。镍钼合金粉是催化剂,可以有效地降低人造煤的反应温度和压力、并且缩短反应时间,活性炭的作用是作为催化剂的载体,使催化剂充分发挥作用。
    根据本发明制备的人造煤的化学组成和内部结构与天然煤接近,具有较高的热值,含水量低、灰分少,容易燃烧,性能优良。本发明实现了对城市生活垃圾的资源化利用,同时还可以对天然的煤炭资源起到重要的补充作用。 
    本发明的制备工艺简单,对设备的要求比较低,对操作人员的技能也没有特殊要求,普通工人都可以操作。
    本发明的产品可用于民用及工业领域,如餐饮、供暖、冶炼、化工等,具有广阔的应用前景。
     
    附图说明
        图1是人造煤的制备工艺流程图。
     
    具体实施方式
    实施例1:按图1所示,生产原料及配比为:
    城市生活垃圾:70%;
    镍钼合金粉:20%;
    活性炭:10%。 
    人造煤的制备工艺为:
    (1)按要求称量各种原料;
    (2)将块状原料破碎、粉磨; 
    (3)将各种粉末状原料混合、搅拌;
    (4)将混合均匀的原料装入压力机的内腔中;
    (5)将压力机的内腔抽真空,特征为:内腔的真空度为100Pa;
    (6)对压力机内腔中的原料进行低温高压处理,特征为:对原料加热,温度为150℃,加热的同时对原料施加压力,压力为0.5MPa;保持0.8小时;
    (7)低温高压处理结束后,继续对原料进行高温高压处理,特征为:将原料加热到600℃ ,加热的同时对原料施加压力,压力为1MPa;保持60小时;
    (8)高温高压处理结束后,将压力缓慢降到1大气压,并缓慢冷却到室温,即得到人造煤成品。 
    实施例2:按图1所示,生产原料及配比为:
    城市生活垃圾:72%;
    镍钼合金粉:18%;
    活性炭:10%。 
    人造煤的制备工艺为:
    (1)按要求称量各种原料;
    (2)将块状原料破碎、粉磨; 
    (3)将各种粉末状原料混合、搅拌;
    (4)将混合均匀的原料装入压力机的内腔中;
    (5)将压力机的内腔抽真空,特征为:内腔的真空度为150Pa;
    (6)对压力机内腔中的原料进行低温高压处理,特征为:对原料加热,温度为180℃,加热的同时对原料施加压力,压力为0.7MPa;保持1小时;
    (7)低温高压处理结束后,继续对原料进行高温高压处理,特征为:将原料加热到600℃ ,加热的同时对原料施加压力,压力为2MPa;保持65小时;
    (8)高温高压处理结束后,将压力缓慢降到1大气压,并缓慢冷却到室温,即得到人造煤成品。
    实施例3:按图1所示,生产原料及配比为:
    城市生活垃圾:75%;
    镍钼合金粉:15%;
    活性炭:10%。 
    人造煤的制备工艺为:
    (1)按要求称量各种原料;
    (2)将块状原料破碎、粉磨; 
    (3)将各种粉末状原料混合、搅拌;
    (4)将混合均匀的原料装入压力机的内腔中;
    (5)将压力机的内腔抽真空,特征为:内腔的真空度为300Pa;
    (6)对压力机内腔中的原料进行低温高压处理,特征为:对原料加热,温度为200℃,加热的同时对原料施加压力,压力为2MPa;保持2小时;
    (7)低温高压处理结束后,继续对原料进行高温高压处理,特征为:将原料加热到700℃ ,加热的同时对原料施加压力,压力为2MPa;保持70小时;
    (8)高温高压处理结束后,将压力缓慢降到1大气压,并缓慢冷却到室温,即得到人造煤成品。 
    实施例4:按图1所示,生产原料及配比为:
    城市生活垃圾:78%;
    镍钼合金粉:14%;
    活性炭:8%。 
    人造煤的制备工艺为:
    (1)按要求称量各种原料;
    (2)将块状原料破碎、粉磨; 
    (3)将各种粉末状原料混合、搅拌;
    (4)将混合均匀的原料装入压力机的内腔中;
    (5)将压力机的内腔抽真空,特征为:内腔的真空度为400Pa;
    (6)对压力机内腔中的原料进行低温高压处理,特征为:对原料加热,温度为220℃,加热的同时对原料施加压力,压力为2.5MPa;保持2小时;
    (7)低温高压处理结束后,继续对原料进行高温高压处理,特征为:将原料加热到800℃ ,加热的同时对原料施加压力,压力为2.6MPa;保持70小时;
    (8)高温高压处理结束后,将压力缓慢降到1大气压,并缓慢冷却到室温,即得到人造煤成品。

    关 键  词:
    一种 利用 城市生活 垃圾 制备 人造 方法
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