[發(fā)明專利]煤轉化廢水梯級利用制備漿體燃料的方法

有效

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• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107057787B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 劉建忠;程軍;王智化;何勇;楊衛(wèi)娟;張彥威;周志軍;黃鎮(zhèn)宇;周俊虎;岑可法
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C10L1/32
• 分類號: C10L1/32
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發(fā)明涉及煤轉化廢水處理和回收利用的技術，旨在提供一種煤轉化廢水梯級利用制備漿體燃料的方法。包括：對煤轉化廢水中進行混凝處理實現(xiàn)含水焦油、廢水和污泥三相分層；其中，含水焦油經(jīng)分離得到的焦油用于制得具有流動性的乳化油；污泥經(jīng)過濾處理得到濾渣和具有流動性的污泥漿液，后者用于氣化或焚燒；廢水與煤粉、水煤漿添加劑、分離所得廢水和殘渣一并進行摻混操作制得水煤漿；氣化爐或鍋爐所產生的氣化廢水經(jīng)冷凝后，再摻至煤轉化廢水中進行混凝處理，實現(xiàn)循環(huán)利用。本發(fā)明梯級利用了煤轉化廢水中的廢焦油、廢液和污泥三相，減輕了煤轉化廢水對環(huán)境的污染，充分利用廢水的熱值，節(jié)約大量制漿用水，并促進水煤漿的燃燒和氣化性能。

技術領域

本發(fā)明屬于煤轉化廢水處理和回收利用的技術領域，具體地，本發(fā)明涉及對煤轉化廢水的不同組分制備漿體燃料，實現(xiàn)廢水梯級資源化利用的技術路線與工藝。

背景技術

隨著世界能源結構的調整，石油資源面臨枯竭，化石燃料的利用率也有所下降，而煤炭在我國能源生產結構中占據(jù)70％～80％的比重，由此決定了煤炭在我國能源結構中的主導地位。煤化工是實現(xiàn)煤炭資源高效利用的一種有效手段，是煤炭潔凈利用的重要組成部分。煤化工是指以煤為原料，經(jīng)化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體燃料以及化學品的過程，主要包括煤的氣化、液化、干餾，以及焦油加工和電石乙炔化工等。

當前煤轉化技術和產業(yè)化推廣應用在我國得到快速發(fā)展，國內煤化工的產業(yè)，在為我們帶來潔凈能源和化工產品的同時，也造成了嚴重的環(huán)境污染，是一個耗水和排水大戶，尤其是生產過程中排出的大量煤轉化廢水，成分復雜、毒性強、危害大、生化處理難，如處置不當，將對環(huán)境造成嚴重的影響。因此，煤轉化廢水的無害化、資源化高效利用和回收處理，甚至“零排放”具有重要的意義。

煤轉化廢水中含有大量酚類、氨氮、焦油、氰化物、多環(huán)芳烴、氧多環(huán)和雜環(huán)化合物以及含碳固相顆粒等多種難降解有毒、有害物質。如酚類毒性大，直接毒害動植物細胞，在強曝氣后生成醌，增大水質的毒性，加大水處理的難度；氰化物屬于巨毒物質；苯、吡啶等多環(huán)芳烴具有較強的致癌性。該類廢水的特點是高COD_Cr、高酚、高氨氮，同時還含有芳香族化合物、萘、蒽、雜環(huán)烴類等多種有機污染物，以及硫、鈣、砷、鉀等多種無機元素；廢水外觀呈深褐色，粘度較大，pH在7-11之間，泡沫較多，有強烈的酚、氨臭味。煤轉化廢水的這些特點極大地增加了處置難度，因而，開發(fā)一種新型環(huán)保的煤轉化廢水處置技術，實現(xiàn)煤轉化廢水的梯級資源化利用和近零排放，對于煤化工企業(yè)的發(fā)展和環(huán)境的保護都具有重要的現(xiàn)實意義。

水煤漿是一種新型的煤基液態(tài)清潔燃料，由60-70％左右的粉煤、30-40％左右的水和0.5-1％左右的化學添加劑組成，水煤漿既保持了煤炭原有的物理特性，又能像液體燃料油一樣流動、儲存、攪拌、霧化燃燒和氣化，在目前石油供應較為緊張情況下，能夠取代燃油和燃氣，是一種理想的鍋爐燃料和氣化原料。目前，作為水煤漿燃料的延伸，以水煤漿為代表的漿體燃料也開始受到重視并體現(xiàn)出很好的實用價值，如污泥水煤漿、油焦?jié){、泥焦?jié){、廢水煤漿、煤泥漿、油水煤漿等，使?jié){體燃料的原料來源和應用范圍大幅度拓寬。這些漿體燃料具有較高的熱值，又具有像液體燃料油一樣的流動特性，是一種很實用的液態(tài)燃料，可以廣泛應用于各種工業(yè)鍋爐、電站鍋爐，冶金、建材窯爐和煤化工氣化爐等。

由于煤轉化廢水成分復雜，含有各類有機物和無機物，采取統(tǒng)一的處理和回收方法較為困難，因此，開發(fā)一種針對廢水中不同成分和物質都適用的梯級處理和回收利用技術迫在眉睫。如前所述，漿體燃料具有原料適應性強，應用范圍廣的優(yōu)點，如能把煤轉化廢水分級分類制備成不同類型的漿體燃料無疑是一種具有多種經(jīng)濟價值和環(huán)保效益的方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種煤轉化廢水梯級利用制備漿體燃料的方法。本發(fā)明通過煤轉化廢水制備漿體燃料實現(xiàn)梯級資源化利用，基于漿體燃料技術通過分級分類處理煤轉化廢水中的廢焦油、污泥和廢水，制備成漿體燃料，變廢為寶，實現(xiàn)煤轉化廢水的無害化、資源化回收利用。

為了解決技術問題，本發(fā)明的技術方案是：