[發明專利]一種用于危廢污泥熱解的添加劑及熱解處理方法

有效

• 申請號: 202110967326.1
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113666597B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 高英;許輝;林云浩;張曦彤;冉帥;王靜;朱義豪
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C02F11/10
• 分類號: C02F11/10;C10B53/00;C10B57/06;B01J23/78
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;邢賢冬

本發明公開了一種用于危廢污泥熱解的添加劑，添加劑為將天然礦石研磨后進行煅燒得到的煅燒添加劑，或將天然礦石研磨后進行煅燒得到煅燒添加劑，再將煅燒添加劑、鎳鹽和超純水混合，攪拌，烘干后再煅燒得到的載鎳添加劑。本發明還公開了一種危廢污泥熱解處理方法，包括：將危廢污泥干燥至恒重；將危廢污泥與添加劑分段放置在熱解爐中，使添加劑更靠近熱解爐的熱解氣出口；在氮氣氛圍下，對危廢污泥進行熱解處理，收集熱解氣。本發明添加劑能夠有效提升危廢污泥熱解的產量和產物品質，獲得高附加值的富氫合成氣。

技術領域

本發明屬于危廢處理領域，尤其屬于危廢污泥處理領域，涉及一種用于危廢污泥熱解的添加劑和危廢污泥熱解處理方法，所述的用于危廢污泥熱解的添加劑適用于含油污泥、印染污泥、酸洗污泥、電鍍污泥和醫療污泥等危廢污泥。

背景技術

我國危廢污泥存量巨大，且每年有海量新的危廢污泥產生。據不完全統計，僅石化開采過程中產生的含油污泥每年共計約為8×10⁶噸。危廢污泥是由各類碳氫化合物、水、重金屬和固體顆粒物結合形成的混合物，其中含有有機質，直接焚燒或者填埋無疑會造成資源的極大浪費；其次，危廢污泥本身不僅含有大量有毒有害化合物(苯、多環芳烴等)，而且包裹著病原體的細菌、寄生蟲和重金屬(Hg、Cu、Cr、Zn等)等，若不經過處理直接排放，對土壤、水源和人體健康都會造成無法估量的傷害。

現有的危廢污泥處理方式包括萃取、生物法、焚燒、固化和熱解等。其中，危廢污泥熱解是一種應用前景良好的工藝，高溫催化熱解可以有效殺滅危廢污泥中的病菌和寄生蟲，對其中有毒有害的有機物處理效率高，并且能夠獲得高附加值的富氫合成氣，實現危廢污泥的減量化，無害化和資源化。現有危廢污泥熱解的添加劑以人工合成的鎳基催化劑和分子篩為主，存在費用高，產量低，機械強度差、能耗大，資源利用效率低，產品附加值低，經濟性差等問題。

有鑒于此，設計一種用于危廢污泥熱解的添加劑顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的的問題，提供一種用于危廢污泥熱解的添加劑，該添加劑具有來源廣泛、廉價高效、機械強度高的特點，將其用于熱解處理危廢污泥，可以大幅度增加熱解產氣中的H₂的體積分數和產率，具有更好的經濟效益。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種用于危廢污泥熱解的添加劑，所述的添加劑為將天然礦石研磨后進行煅燒得到的煅燒添加劑，或將天然礦石研磨后進行煅燒得到煅燒添加劑，再將煅燒添加劑、鎳鹽和超純水(即去離子水)混合，充分攪拌使鎳鹽均勻地負載到煅燒添加劑上，烘干后再煅燒得到的載鎳添加劑。

所述的天然礦石為含有Fe、Mg、Ca、Si的天然礦物；優選的，所述的天然礦石為橄欖石(OL)、岫巖玉(XY)、伊丁石(ID)中的任意一種或多種混合。

所述的天然礦石研磨至粒度為0.2～0.3mm。

所述的煅燒的條件為：空氣氛圍，以升溫速率5℃/min～20℃/min，從常溫升溫至800℃～1000℃，恒溫時間2～6小時，得到孔隙發達的煅燒添加劑，方便后續載鎳。橄欖石(OL)、岫巖玉(XY)、伊丁石(ID)對應的煅燒添加劑分別為煅燒橄欖石(C-OL)、煅燒岫巖玉(C-XY)、煅燒伊丁石(C-ID)。

優選的，所述的煅燒的條件為：空氣氛圍，以升溫速率10℃/min，從常溫升溫至900℃，恒溫4小時。

所述的鎳鹽為六水合硝酸鎳、氯化鎳中的任意一種或兩種混合。

所述的煅燒添加劑、鎳鹽、超純水的質量比為(5～8):(2～4):(100～200)，優選為5:2:100。本發明控制超純水用量，不僅有利于鎳鹽的水解和天然礦石的分散，也有利于后續攪拌，使得鎳負載得更加均勻。

所述的攪拌為機械攪拌，轉速為300r/min～500r/min，攪拌時間10～14小時。