低公害、高发热量型煤的制造方法技术

本发明专利技术涉及低公害、高发热量型煤的制造方法。具体是将低级无烟煤３９－７５％（重量比），热塑性废塑料、柏油及残渣油中任选一种以上的成份２０－６０％（重量比）及石灰石或熟石灰０．０１～５．０％（重量比），在２００～４５０℃温度下混合、熔化后，通过多个排出口喷出，用０～１０℃的冷却水急速冷却的低公害、高热量型煤的制造方法。本发明专利技术的方法有利于扩大利用国家资源，开发低价替代燃料，提高经济效益。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及低公害高发热量型煤的制造方法。具体而言，是有关在低级无烟煤中，混合加入热塑性废塑料、柏油和/或残渣油，并在其中添加石灰石或熟石灰，制造低公害高发热量型煤的制造方法。在国内最早使用的型煤——煤球，1960～1980年代作为取暖燃料广泛应用于学校、办公楼等。这类型煤有菱形状，在压缩成型机中将高发热量无烟煤压缩而成型；进口的型煤有块状，是将粉煤压缩而成型的。但是，上述无烟煤含尘量较高，发热量较低，燃烧性能不佳，并产生大量一氧化炭等有害物质。特别是随着生活水平的提高，普通家庭及工厂将煤炭作为取暖燃料使用的煤炭的需求量急剧减少，且寻求不到煤炭的其它用途而成为废弃物。另外，虽然过去还有利用粗糠制造而成的中空棒形的粗糠型煤，但由于发热量低，燃烧不完全，效率低，而未得到普及。最近，将精制石油的副产品——石油焦炭和国内煤相混合，在高压成型机中制造的型煤正在得到应用。上述的石油焦炭的热量约为8,500千卡/千克，虽然发热量较大，但硫黄粉的含量大于6.6％，太高。因此，将虽然发热量较低(约为4,800千卡/千克)，但硫黄粉含量较低(约为0.3％)的国内煤(庆东煤)混合到其中，作为原料煤使用。另外，虽然对废塑料能源化以及回收资源的研究开发活动积极而活跃，但到目前为止开发出的技术，经济效率都较低。目前正在研究混合废塑料及其它固体废弃物，生产固体废弃物燃料的技术，并已进行小规模生产。但是上述将固体废弃物高压成型的型煤制造费用较高，制造工序复杂，且难以开发出无公害地燃烧固体废弃物燃料的装置。在这种情况下，出现了多种替代燃料的制造方法，如，利用制造焦炭时产生的焦炭粉末的方法(日本特开昭58-63970号，韩国公开专利第84-41260号及韩国登录专利第90-6524号、韩国登录专利第0164028号)、利用废弃物的合成固体燃料制造方法(韩国公开专利第84-2447号)以及利用高分子树酯的型煤制造方法(韩国公开专利第2000-39558号)等。但是，日本特开昭58-63790号的型煤制造方法是在焦炭等碳素质燃料中，添加了沥青、淀粉等热塑性较高的粘结剂而成型的，属于利用热塑性的干式方法。这种方法在燃烧初期产生大量的有害气体。而韩国公开专利第84-2447号的方法是将橡胶、织物及塑料熔化混合，提高发热量，并且为了能够点着火，混合苯或甲苯而制造成固体燃料，因而也有燃烧时产生大量有害气体的弱点。韩国公开专利第2000-39558号公告的是，为了将液态高分子乳胶溶液作为粘结剂和将熟石灰(CaO)作为添加剂使用，而将粉煤结成块，制造出初期强度较大的型煤的方法。但此方法采用的是高压压制型煤的工序，其制造费用较大。为了解决上述问题，本专利技术人经过广泛而反复研究，发现将低级无烟煤和热塑性废塑料、柏油和/或残渣油按一定比例混合，并在其中添加石灰石或熟石灰，不仅能控制燃烧时有害气体的排出，而且可以制造出无公害型煤。本专利技术以此为基础得以完成。本专利技术的目的是充分利用国内外生产的低级无烟煤和国内企业、家庭、农村等排出的热塑性废塑料、炼油厂排出的柏油和/或残渣油，有效利用未得到再利用被埋掉或进行焚化处理的废弃物，为扩大利用国家资源做贡献。并为根本清除因处理废弃物而生成的有害物质，提供低公害高发热量型煤的制造方法。本专利技术的另一目的是将随季节的变化其需求量也发生变化的柏油和/或残渣油同低级无烟煤混合起来，生产出高发热量型煤，以用作工业发电或蒸汽和温水的生产、家庭取暖、农业温室的能源，并开发低价替代燃料，以提高经济效率。特别是在冬季对柏油的需求量剧减，而对取暖燃料的需求量却大增，因而将其同无烟煤混合成型，制作燃料，有利于满足国家能源需求。为实现上述及其它目的，根据本专利技术制造型煤的方法，是将低级无烟煤39-75％(重量比)，从热塑性废塑料、柏油及残渣油中选择的一个以上的成份20-60％(重量比)，以及石灰石或熟石灰0.01-5.0％(重量比)，在200～450℃的温度上混合、熔化后，通过多个排出口喷出，用0～10℃的冷却水急速冷却而构成的。本专利技术的制造方法详述如下如前所述，本专利技术是有关利用低级无烟煤和添加剂，制造低公害高发热量型煤的方法。具体而言，将低级无烟煤和从热塑性废塑料、柏油及残渣油组成中选择的一个以上的成份混合起来，在其中添加石灰石或熟石灰，混合熔解，制造出低公害高发热量型煤。以提供同以往的方法相比，又经济又无公害的替代燃料。根据本专利技术，将低级无烟煤39-75％(重量比)与从热塑性废塑料、柏油及残渣油组成中选择的一个以上的成份20-60％(重量比)混合，在其中添加0.01-5.0％(重量比)的石灰石或熟石灰，在熔解装置中，在各成份的熔解温度与热分解温度之间混合熔解。因为上述熔解装置的温度被确定在各成份的熔解温度与热分解温度之间，因此上述型煤成型时所需要的外部动力可以降低到最小程度，经济效率得到提高。此外，国产无烟煤中含有的矿物质SiO2、Al2O3、Fe2O3等在废塑料熔解时起催化作用，促使高分子物质实现低分子化。由于在上述混合熔解过程中熔解的混合物，构成比原料及废塑料的分子量更小的树脂，而且燃烧时上述矿物质又起催化作用，因而提高燃烧效率。本专利技术中，如果低级无烟煤的使用量不到39％，那么废塑料、柏油及残渣油的使用量将增加，由此会产生大量挥发物及热分解生成物，因此初期将发生急剧的燃烧反应，不可能达到稳定燃烧；如果使用量超过重量的75％，低级无烟煤的使用量将增加，发热量将减少，致使初期燃烧性能欠佳，使成型强度降低。此外，从热塑性废塑料、柏油及残渣油组成中选择一个以上成分的使用量不到20％时，型煤的发热量将较低，燃烧性能不佳，产生大量有害物质；如果超过60％，在燃烧初期会产生大量挥发物和热分解生成物，因此，燃烧反应剧烈，不可能稳定燃烧。另外，如果可有效排除燃烧时排出有害物质的硫黄成分石灰石或熟石灰的添加量不足重量的0.01％，那么几乎不产生添加效果；如果超过5.0％，那么成型强度就会降低，不仅影响燃烧性能，而且燃烧后会产生大量炉灰，难以处理。热塑性废塑料从PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)及ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)组成中选择一个以上。柏油或残渣油可从炼油厂容易获得。附图说明图1是本专利技术中制造型煤所用的成型装置的简图。作为上述装置主要部分的符号，1表示混合熔解罐，2表示罐的加热装置，3表示搅拌机，4表示低级无烟煤的投入口，5表示废塑料/柏油的投入口，6表示搅拌机的驱动电机，7表示型煤出口，8表示氮气注入口，9表示热分解气体出口。将从上述工序中获取的无烟煤一熔解废塑料或柏油残渣，通过如图1所示的具有多个排出口的装置喷出后，在0～10℃的冷却水中急速冷却，制造出低公害高热量型煤。上述冷却水使用的是一般用水，在上述冷却温度中急速冷却时，上述熔解、混合的残渣通过喷出口排出，并急速冷却，因而在型煤内部形成无数个气孔，促进燃烧时的氧气供应，从而提高燃烧性能，抑制有害物质排出。如果冷却过程过于急促，会降低型煤的强度。但实验结果表明，这对于型煤的运输和保管没有任何影响。此外，在冷却过程中，型煤中的部分水分会通过型煤的气孔蒸发、干燥，因而不会影响燃烧。上述型煤靠熔解的塑料与柏油及残渣油的高粘结力，冷却时依然保持一定的型态和强度，因而不需高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低公害高发热量型煤的制造方法，其特征在于将低级无烟煤３９－７５％（重量比），从热塑性废塑料、柏油及残渣油组成中选择的一个以上的成份２０～６０％（重量比），石灰石或熟石灰０．０１～５．０％（重量比）在５０～４５０℃温度中混合、熔解后，通过多个排出口喷出，并用冷却水急速冷却的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：严泰仁，徐棋植，文胜铉，
申请(专利权)人：徐光根，徐申工程株式会社，严泰仁，文胜铉，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]