一种液态排渣气化炉原料煤助熔剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种液态排渣气化炉原料煤助熔剂的制备方法；属于原煤助熔剂以及废物资源化利用技术领域；是使用含有钙、铁、钾或钠的辅料与生化污泥混合，调整生化污泥中的碱金属盐含量，使混合物中的碱性金属盐质量百分比≥52%、Al2O3的质量百分比≤2%；然后将混合物加工制成助熔剂；所述的生化污泥为芬顿氧化法污泥或铁碳微电解污泥；本发明专利技术通过在芬顿氧化法污泥或铁碳微电解污泥中增加铁、钙、钠、镁等碱性金属盐，同时有效控制污泥中的铝盐成分，制成的助熔剂可以高效降低煤灰熔点；同时对芬顿氧化法污泥或铁碳微电解污泥实现了有效的废物资源化利用。物资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种液态排渣气化炉原料煤助熔剂的制备方法


[0001]本专利技术属于原煤助熔剂以及废物资源化利用
，具体涉及一种液态排渣气化炉原料煤助熔剂的制备方法。

技术介绍

[0002]随着国内包括航天炉、清华炉、东方炉、晋航炉、赛鼎炉等炉型的成熟和快速推广应用，带动了煤气化研发方向和市场逐渐被大型加压气化炉主导。大型加压气化炉的基本特征
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液态排渣推广应用，在一定意义上限制了高灰熔点煤的使用；为满足灰熔点高煤（流动温度＞1500℃）液态排渣，理论上只能采用两种方式：（1）以高于1600℃的操作温度进行煤气化生产。因很多耐火材料的耐温极限均在该温度区间，这种方式存在安全问题；这个温度空间需要消耗大量的能量来实现，降低气化炉操作温度，是降低煤气化系统消耗的有效途径；（2）在原料煤中添加助熔剂降低原料煤灰熔点，这是目前煤气化行业采用的最普遍和行之有效的措施。
[0003]目前，现有的助熔剂添加存在使煤灰分增加量过高的问题，导致助溶剂的用量消耗过大，因此研究高效助熔剂是煤灰熔融性改善的必由之选。
[0004]铁碳微电解污泥或芬顿氧化法污泥对于水处理工艺来说是一种废物，甚至是危险废物，如何处置是一件非常棘手的问题。处置不当会引发严重的环境污染问题，同时给用户增加较多的生产成本。这一问题在一定程度上限制了铁碳和芬顿技术的推广应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术克服了现有技术的不足，提出一种液态排渣气化炉原料煤助熔剂的制备方法，通过利用铁碳微电解污泥或芬顿氧化法污泥这种危废物制成可以用于液态排渣气化炉原料煤的助熔剂，该生化污泥以液态排渣气化炉助熔剂形式通过高温气化炉熔融后，可以变危险废物为一种玻璃体炉渣类的常规固体废弃物。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种液态排渣气化炉原料煤助熔剂的制备方法，使用含有钙、铁、钾或钠的辅料与生化污泥混合，调整生化污泥中的碱金属盐含量，使混合物中的碱性金属盐质量百分比≥52%、Al2O3的质量百分比≤2%；然后将混合物加工制成助熔剂；所述的生化污泥为芬顿氧化法污泥或铁碳微电解污泥。
[0007]优选的，所述的辅料包括含有氢氧化钙或者碳酸钙成分的原材料、含硫酸钠或氯化钠/钾的工业盐、铁盐类混凝剂和有机高分子絮凝剂。
[0008]更优选的，所述含有氢氧化钙或者碳酸钙成分的原材料为石灰粉、生石灰、熟石灰、白云石、熟石膏、元明粉、电石渣中的一种或任意组合。
[0009]更优选的，所述有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺。
[0010]优选的，混合物中的碱性金属盐质量百分比≥60%、Al2O3的质量百分比≤1%。
[0011]优选的，所述的将混合物加工制成助熔剂是将混合物经过压滤、干燥、压球和筛分
处理得到助熔剂。
[0012]优选的，所述的助熔剂的添加比例不超过原料煤重量的3%。
[0013]本专利技术针对铁碳微电解或者芬顿氧化法进行污水处理产生的污泥，利用该类污泥富含降低煤气化原料煤灰熔点的关键碱性金属氧化物（总量大于52%），且铝含量低于2%这一特点。对其进行成分比例适当调整，同时根据用户炉型和原料煤生产系统的实际情况，进行加压成型或者筛分处理，可以形成一种特别高效的高灰熔点煤的助熔剂产品。
[0014]其中，碱性金属盐特别是钙、铁、钠、钾、镁等金属氧化物对于降低具有明显效果；钙在降低灰熔点方面存在一个“拐点”，即高钙煤灰灰熔点也会升高；在高温反应区，随着煤灰含量增加，有效气产率和冷煤气效率降低，比煤耗和比氧耗相应增加。采用铁碳微电解或者芬顿氧化法进行污水处理，具有多效并行等特点，行业内将废弃物料用于助熔剂或助熔剂技术研发的成果较多，相对于其他成果，本专利技术技术创新性在于：（1）以分别高铁、高钙、高钠/钾组合使用；（2）采用的原料以工业废弃物或自然矿石形式存在，实现简单；（3）技术具有明显优势，添加量在原料的2%~4%情况下，可以实现煤灰流动温度在1300℃以下。
[0015]本专利技术相对于现有技术所产生的有益效果为：1、本专利技术通过在芬顿氧化法污泥或铁碳微电解污泥中增加铁、钙、钠、镁等碱性金属盐，同时有效控制污泥中的铝盐成分，制成的助熔剂可以高效降低煤灰熔点。
[0016]2、本专利技术利用芬顿氧化法污泥或铁碳微电解污泥含量最大的成分，调整改善煤灰熔融性的复合助熔剂发挥作用的最核心碱性金属氧化物，达到了降低高温高压煤气化过程中煤灰熔点的效果，本专利技术制备的复合助熔剂比现有常规助熔剂降低灰熔点约100℃以上。
[0017]3、本专利技术对芬顿氧化法污泥或铁碳微电解污泥有效的废物资源化利用，且比一般锅炉焚烧和水泥加工更高温度、更高压力，形成的炉渣以玻璃体形式存在，为一般固体废弃物，是一种更高效稳妥的废物处理方式。
[0018]4、本专利技术所利用的芬顿氧化法污泥或铁碳微电解污泥经过填料辅料来调整pH值，并加工制备成高效助熔剂，把污泥预处理过程与助熔剂加工环节合并，是助熔剂加工更高效、环保、经济的方式。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合实施例详细说明本专利技术的技术方案，但保护范围不被此限制。
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面以无烟煤、贫煤、焦煤三种不同煤种高灰熔点煤为基础煤种，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征向量可以相互任意组合。
[0021]本实施例以某印染厂污水脱色、降COD、氨氮所用芬顿氧化法污泥。该污泥在排出系统过程中，用石灰粉进行碱中和处理。我们选取某种高灰熔点煤的灰成分特征，根据生产
经验，指导污泥产生厂家在加钙中和过程中，按要求适当过量增加部分石灰粉。经压滤、晾晒、干燥后，形成适合用户的助熔剂产品。
[0022]实施例拟调整原料煤主要为晋城地区的凤矿煤（某化工公司1原料煤）、成庄煤+寺河二号井煤（某化工公司2原料煤）、潞安某矿煤，对比煤种为航天炉连续稳定运行最长周期的杭旗煤。
[0023]通过对四种高灰熔点煤进行助熔剂添加试验研究，共形成8个实施例，8个实施例中所不同的是原料煤的种类，8个实施例中添加的助熔剂相同，且原料煤的助熔剂添加量均为原料煤质量含量的3.6%。
[0024]实施例1
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8中采用的助熔剂均由山东某印染厂污水经芬顿氧化法处理产生的污泥，其主要组分如下表：实施例1
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8中助熔剂加工过程为采用质量比为：污泥：石粉=2.5:1.1，均匀搅拌后，对辊成型机加压成卵石装球形助熔剂产品，烘干后使用。制成的助熔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态排渣气化炉原料煤助熔剂的制备方法，其特征在于，使用含有钙、铁、钾或钠的辅料与生化污泥混合，调整生化污泥中的碱金属盐含量，使混合物中的碱性金属盐质量百分比≥52%、Al2O3的质量百分比≤2%；然后将混合物加工制成助熔剂；所述的生化污泥为芬顿氧化法污泥或铁碳微电解污泥。2.根据权利要求1所述的一种液态排渣气化炉原料煤助熔剂的制备方法，其特征在于，所述的辅料包括含有氢氧化钙或者碳酸钙成分的原材料、含硫酸钠或氯化钠/钾的工业盐、铁盐类混凝剂和有机高分子絮凝剂。3.根据权利要求2所述的一种液态排渣气化炉原料煤助熔剂的制备方法，其特征在于，所述含有氢氧化钙或者碳酸钙成分的原材料为石灰粉、生石灰、熟石...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫国，张国华，李慧鹏，郭凯，任超，郭森赟，陈志斌，张德顺，张凯强，郭亮，
申请(专利权)人：山西潞安煤基清洁能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：