一种提高固体原料在溶剂中含量的方法技术

本发明专利技术属于废弃固体原料再利用技术领域，具体涉及一种提高固体原料在溶剂中含量的方法。包括以下步骤：(1)对收集的固体原料进行烘干脱水，然后粉碎至中位粒径(D50)为100‑300μm；(2)将步骤(1)粉碎后的固体原料进行压缩成型；(3)将步骤(2)压缩成型后的固体原料再次粉碎处理，粉碎至中位粒径(D50)为30‑50μm，获得原料粉末；(4)将步骤(3)的原料粉末与溶剂按比例进行配比混合、研磨制浆，得到浓度为30‑70wt％的浆液。本发明专利技术通过对固体原料进行脱水、粉碎、压缩、再粉碎、研磨制浆这一工艺流程，使得固体原料在溶剂中的固含量达到30‑70wt％，而浆液的粘度仅为300‑1300mPa·s(50℃)，浆液的成浆性好，便于输送，满足后续处理工艺的进料要求，提高装置的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高固体原料在溶剂中含量的方法
本专利技术属于废弃固体原料再利用
，具体涉及一种提高固体原料在溶剂中含量的方法。
技术介绍
废弃固体原料是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质，主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、人畜粪便等，这些被丢弃的废弃物有可能成为生产的原材料、燃料或消费物品，这是固体废弃物资源化处理的基础。能源与环境问题已日益成为国际社会关注的焦点。煤炭和石油仍然是目前全世界最主要的一次能源。随着一次能源的日益减少，开采出的石油和煤炭的品质下降，重油和低阶煤产量增加，如何更科学地开发和利用一次能源和替代能源是世界各国都在积极思考的问题，而以生物质例如植物秸秆、藻类、油渣、低阶煤等为代表的固体可再生能源的开发利用越来越受到人们的重视。但是这些固体可再生能源由于单位质量的物质体积较为庞大，运输成本过高，而将固体废弃物转化为液体燃料，则既可以消除运输出现的问题，也可以提高燃烧效率。在液体燃料转化过程中，以原料浆料的可泵送性为主要考察指标，那么原料浆料的固含量和粘度之间的平衡就成为我们面临的一个重要难题。为此，中国专利文献CN104962331A公开了一种低阶煤制备水煤浆的方法，包括以下步骤：首先将低阶煤送入破碎机先进行破碎至粒度≤5mm，将破碎后的细粒煤送入螺旋挤压装置；然后送入螺旋挤压装置中的细粒煤，在5MPa-40MPa的压力下进行为剪切和挤压；最后送入磨机，同时加入添加剂和水，磨制成浓度为53％-65％的水煤浆。该工艺通过对低阶煤进行挤压、制浆时加入添加剂实现了在提高水煤浆固含量的同时降低其粘度。但是，该技术方案通过加入添加剂来降低粘度，成本较高，还会造成环境二次污染。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中必须采用添加剂来解决固体在溶剂中含量低、粘度高的缺陷，从而提供一种提高固体原料在溶剂中含量的方法。一种提高固体原料在溶剂中含量的方法，包括以下步骤：原料预处理：收集固体原料并控制含水率低于2wt％，然后粉碎至中位粒径(D50)为100-300μm；粉碎：将粉碎后的固体原料进行压缩成型，压缩压力为0.5-20MPa，压缩温度为30-60℃；压缩：将压缩成型后的固体原料再次粉碎处理，粉碎至中位粒径(D50)为30-50μm，得原料粉末；制浆：将原料粉末与溶剂按比例进行配比混合、研磨制浆，得到浓度为30-70wt％的浆液。进一步地，采用烘干脱水控制含水率，优选的，烘干脱水温度为30-110℃，烘干脱水时间为2-6h。进一步地，所述压缩成型为压片成型、压块成型或压条成型，优选的，采用压片机、压块机或压条机进行压缩成型。进一步地，所述粉碎步骤中粉碎至原料粉末的堆密度为400-1600kg/m3。进一步地，所述粉碎均为锤片式磨、球磨、棒磨、超微粉碎或气流粉碎。进一步地，所述研磨制浆的时间为1-15分钟。进一步地，所述研磨制浆步骤中原料粉末与溶剂的质量比为30-65:35-70。进一步地，所得浆液的粘度为300-1300mPa·s(50℃)。进一步地，所述固体原料为秸秆时，浆液的固含量为48-58wt％，浆液的粘度为750-1250mPa·s(50℃)。进一步地，所述固体原料为藻类时，浆液的固含量为45-50wt％，浆液的粘度为500-1100mPa·s(50℃)。进一步地，所述固体原料为废旧木材时，浆液的固含量为37-42wt％，浆液的粘度为420-830mPa·s(50℃)。本专利技术中所说的固体原料可以是人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质，包括但不限于秸秆、油渣、藻类、树叶、废旧家具、废旧木材、低阶煤等，如果所选用的固体原料为不同类型的物质，那么本专利技术的技术方案调整为分别对原料进行烘干、粉碎、压缩、再粉碎处理，最后与溶剂混合制浆，所述的溶剂可以为水、劣质油、地沟油、酸败油、蒽油、洗油、废机油、废润滑油等。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的提高固体原料在溶剂中含量的方法，通过对固体原料进行脱水、粉碎、压缩、再粉碎、研磨制浆这一工艺流程，使得固体原料在溶剂中的固含量达到30-70wt％，而浆液的粘度仅为300-1300mPa·s(50℃)，浆液的成浆性好，流动性高，便于输送，满足后续处理工艺的进料要求，提高装置的利用效率。通过各步骤的配合，尤其是对两次粉碎步骤中粒度的控制、以及压缩和研磨制浆步骤的控制，能够使固体废弃物料粒子在机械作用下产生机械镶嵌，纤维素、木质素结构被破坏并且相互缠绕，颗粒间的空隙大幅缩小，物料之间结合紧密，这种做法可以驱赶大量孔隙中的空气，从而使得本专利技术所得浆液固含量提高的同时，浆液的粘度降低、流动性好，而且工艺简单，不需要额外的添加剂，大大降低了原料的运输费用，经济环保。2.本专利技术通过控制原料压缩的温度、压力及再粉碎的粒度等参数，可实现调整浆液的粘度。随着压缩压力和温度的提高，物料内部孔隙结构被破坏得更加彻底，所含水分大大减少，物料间结合得更为致密，压缩后物料堆密度高，更有利于运输。同时随着再粉碎粒度的控制，在配浆时固液结合更好，从而降低浆液的粘度，增加浆液整体的流动性。具体实施方式实施例1一种提高固体在溶剂中含量的方法，包括以下步骤：(1)对收集的秸秆进行烘干脱水，烘干脱水温度为60℃，烘干脱水时间为4h，然后用锤片式磨将秸秆粉碎至中位(D50)粒径为200μm；(2)采用压条机将步骤(1)粉碎后的秸秆进行压缩成型，压缩压力为3.5MPa，压缩温度为40℃；(3)将步骤(2)压缩成型后的秸秆用气流粉碎机再次粉碎处理，粉碎至中位(D50)粒径为40μm，得秸秆粉末，堆密度为500kg/m3；(4)将步骤(3)的35kg秸秆粉末与65kg水混合、采用分散机研磨制浆，研磨制浆的时间为2分钟，得到浓度为35wt％的秸秆浆液。实施例2一种提高固体原料在溶剂中含量的方法，包括以下步骤：棉秆处理：(1)对收集的棉秆进行烘干脱水，烘干脱水温度均为60℃，烘干脱水时间为4h，然后采用气流粉碎机粉碎至中位粒径(D50)为200μm；(2)将步骤(1)粉碎后的棉秆采用压条机进行压缩成型，压缩压力为4MPa，压缩温度为50℃；(3)将步骤(2)压缩成型后的棉秆再次采用气流粉碎机粉碎处理，粉碎至中位粒径(D50)为30μm，得棉秆粉末，其堆密度为510kg/m3；褐煤处理：(1)对收集的褐煤进行烘干脱水，烘干脱水温度均为60℃，烘干脱水时间为4h，然后采用气流粉碎机粉碎至中位粒径(D50)为50μm；(2)对步骤(1)粉碎后的褐煤采用压块机进行压缩成型，压缩压力为15MPa，压缩温度为50℃；(3)对步骤的(2)压缩成型后的褐煤再次采用气流粉碎机粉碎处理，粉碎至中位粒径(D50)为30μm，得煤粉，其堆密度为1300kg/m3；制浆：(4)将30kg棉秆粉末、35kg煤粉与35kg水混合、采用胶体磨研磨制浆，研磨制浆的时间为12分钟，得到含量为65wt％的棉秆、煤粉混合浆液，所述棉秆含量为30wt％，煤粉含量为35wt％。实施例3一种提高固体原料在溶剂中含量的方法，包括以下步骤：(1)对收集的米糠油油渣进行烘干脱水，烘干脱水温度为40℃，烘干脱水时间为6h，然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高固体原料在溶剂中含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：原料预处理：收集固体原料并控制含水率低于2wt％，然后粉碎至中位粒径D50为100‑300μm；压缩：将粉碎后的固体原料进行压缩成型，压缩压力为0.5‑20MPa，压缩温度为30‑60℃；粉碎：将压缩成型后的固体原料再次粉碎处理，粉碎至中位粒径D50为30‑50μm，得原料粉末；制浆：将原料粉末与溶剂按比例进行配比混合、研磨制浆，得到浓度为30‑70wt％的浆液。

【技术特征摘要】
1.一种提高固体原料在溶剂中含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：原料预处理：收集固体原料并控制含水率低于2wt％，然后粉碎至中位粒径D50为100-300μm；压缩：将粉碎后的固体原料进行压缩成型，压缩压力为0.5-20MPa，压缩温度为30-60℃；粉碎：将压缩成型后的固体原料再次粉碎处理，粉碎至中位粒径D50为30-50μm，得原料粉末；制浆：将原料粉末与溶剂按比例进行配比混合、研磨制浆，得到浓度为30-70wt％的浆液。2.根据权利要求1所述的提高固体原料在溶剂中含量的方法，其特征在于，采用烘干脱水控制含水率，烘干脱水温度为30-110℃，烘干脱水时间为2-6h。3.根据权利要求1所述的提高固体原料在溶剂中含量的方法，其特征在于，所述压缩成型为压片成型、压块成型或压条成型。4.根据权利要求1所述的提高固体原料在溶剂中含量的方法，其特征在于，所述粉碎步骤中粉碎至原料粉末的堆密度为400-1600kg/m3。5.根据权利要求1所述的提高固体原料在溶剂中含量的方法，其特征在于，所述粉碎为锤片式磨粉碎、球磨粉碎、棒磨粉碎、超微粉碎或气流粉碎。6.根据权利要求1所述的提高固体原料在溶剂中含量的方法，其特征在于，所述研磨制浆的时间为1-15分...

【专利技术属性】
技术研发人员：林科，崔永君，许旭，丁同利，
申请(专利权)人：北京三聚环保新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11