[發明專利]以城市垃圾衍生燃料RDF-5為原料的熱電炭肥活性炭聯產工藝

在審

• 申請號: 201711393487.4
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108033446A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 雷建國;雷豐源
• 申請（專利權）人: 四川雷鳴生物環保工程有限公司
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/336;C05G3/00;C05G3/02;C05G3/04
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司 51231
• 代理人: 王榮;伍姝茜

本發明公開了一種以城市垃圾衍生燃料RDF?5為原料的熱電炭肥活性炭聯產工藝，包括：1）熱解氣化：將RDF?5燃料送入氣化爐內，在600℃?800℃、空氣當量比為0.18?0.25之間的微氧條件下熱解、氣化，得到生物質混合燃氣和生物炭原料并排出；2）分離：生物質混合燃氣通過凈化、脫出木焦油和木醋液，得到二者的混合液及凈化燃氣；3）燃燒：將凈化燃氣送至燃氣鍋爐燃燒，產生蒸汽；4）炭原料處理：將生物炭原料的一部分送入炭活化爐中加熱至900℃?960℃，同時將蒸汽通入炭活化爐中，獲得活性炭；將另一部分生物炭原料與木焦油和木醋液的混合液、有機氮磷鉀肥混合；本發明具有熱值利用率高，排放物污染小的優點，不僅可有效固化衍生燃料中的毒性重金屬，且可獲得優質炭基復合肥或活性炭，提高了資源利用率和綜合經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種以城市垃圾衍生燃料RDF-5為原料的熱電炭肥活性炭聯產工藝。

背景技術

衍生燃料RDF-5是以城市垃圾中的有機可燃物為主要原料，如混合塑料、織物纖維、橡膠、樹枝、廚衛垃圾等制成；它含有較高的有機物、也具有一定的重金屬，主要包括汞（Hg）、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素；目前衍生燃料RDE-5多采用直接燃燒的方式進行熱利用，但易出現直接焚燒時生成二噁英、綜合利用效率低、同時排放氮氧化物、重金屬污染物等有毒有害氣體等缺點，同時毒性重金屬無法得到有效固化，重金屬污染物在土壤中移動性很小，不易隨水淋濾，不為微生物降解，通過食物鏈進入人體后，潛在危害極大，因此還不能實現高效、環保利用的效果。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的上述不足，提供一種以城市垃圾衍生燃料RDF-5為原料的熱電炭肥活性炭聯產工藝，它具有熱值利用率高、排放物污染小的優點，不僅可有效將離子態性重金屬固態化，而且可獲得優質炭基肥或活性炭，提高了資源利用率和綜合經濟效益。

為了達到上述目的，本發明以城市垃圾衍生燃料RDF-5為原料的熱電炭肥活性炭聯產工藝，其特征在于包括以下步驟：1）熱解氣化：將RDF-5燃料送入氣化爐內，在600℃-800℃、空氣當量比為0.18-0.25之間的微氧條件下熱解、氣化，得到含有部分雜質的生物質混合燃氣和生物炭原料，將爐內的生物炭原料排出；2）氣體分離：從氣化爐排出的生物質混合燃氣通過凈化、脫出木焦油和木醋液，得到二者的混合液及凈化燃氣；3）燃燒：將凈化燃氣送至燃氣鍋爐燃燒，產生蒸汽；4）生物炭原料處理：將排出的生物炭原料的一部分送入炭活化爐中加熱至900℃-960℃，同時將所述蒸汽通入炭活化爐中，獲得活性炭；將另一部分生物炭原料與占其質量6-12%的木焦油和木醋液的混合液、15-30%的有機氮磷鉀肥混合，獲得炭基肥原料；

本發明利用衍生燃料RDF-5中熱值較高的特點，熱解氣化時嚴格控制溫度及空氣當量比在0.18-0.25之間，在實現生產生物質燃氣的同時使氣化后生物炭原料含炭量保證大于40%，同時利用熱能在高溫下把離子態污染物固態化為玻璃狀或玻璃-陶瓷狀物質，借助玻璃體的致密結晶結構，使固化體永久穩定。污染物經過玻璃化作用后，其中有機污染物將或因熱解而被摧毀，或轉化為氣體逸出，而其中的放射性物質和重金屬則被牢固地束縛于己熔化的玻璃體內，生物炭中的重金屬與焚燒所得灰分中的重金屬相比，吸附緊密不易自然滲濾，這主要是因為生物炭的堿性,使其中的 Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb 和 Hg 得到了鈍化,降低了對環境的危害；另一方面是由于生物炭具有較大的比表面積，其吸附性強，重金屬不易浸出；從生物質混合燃氣中脫出木焦油和木醋液，可減少污染物及炭排放，獲得的凈化燃氣送至燃氣鍋爐燃燒，可提高熱值利用率；生物炭原料分為兩部分經不同的處理分別獲得活性炭和炭基肥原料，活性炭具有獨特的孔隙結構和表面活性官能團，可用于多個領域，炭基肥可改良土壤、增加產量、保持土壤水分、提高地溫、防治病蟲害、增強抗逆性、加速生根，二者均具有較高經濟價值；

加入的木焦油和木醋液可做植物營養調節生長素,對植物有生長功效, 同時具有滅菌殺蟲功效，還可對土壤進行改良；