一種利用城市生活垃圾制備人造煤的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于資源綜合利用領(lǐng)域，具體說是一種利用城市生活垃圾制備人造煤的方法。其特征在于本發(fā)明的原料為城市生活垃圾、鎳鉬合金粉、—活性炭，制備步驟為：⑴稱量；⑵破碎、粉磨；⑶混合、攪拌；⑷裝入壓力機(jī)；(5)抽真空；(6)低溫高壓處理；(7)高溫高壓處理；⑶降壓；(9)冷卻。本發(fā)明以城市生活垃圾為原材料制造人造煤，人造煤的化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)與天然煤接近，具有較高的熱值，含水量低、灰分少，容易燃燒，性能優(yōu)良；本發(fā)明的制備工藝簡單，對設(shè)備和操作人員的技能要求都較低。本發(fā)明可以實現(xiàn)對城市生活垃圾的資源化利用，同時還可以解決天然煤資源的短缺問題，從而具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種利用城市生活垃圾制備人造煤的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于資源綜合利用領(lǐng)域，具體說是一種利用城市生活垃圾制備人造煤的方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著城市人口的不斷增加，生活垃圾的產(chǎn)出量也越來越大。根據(jù)粗略統(tǒng) 計，每個人每天會產(chǎn)生1. 2公斤的生活垃圾，這樣，對一個100萬人口的中等城市來說，每天 就會產(chǎn)生1200噸的垃圾。
[0003] 城市里的生活垃圾會嚴(yán)重地影響市容市貌，而且會污染周邊環(huán)境，包括空氣和地 下水，還會滋生細(xì)菌、蚊蠅，造成疾病的傳播。因此，生活垃圾會嚴(yán)重地危害人們的身心健 康。
[0004] 目前，人們處理生活垃圾的方法主要是將它們運(yùn)輸?shù)浇纪膺M(jìn)行填埋。但是，這種方 法會占用大量的土地，而且會污染郊區(qū)的環(huán)境，危害郊區(qū)居民的利益。
[0005] 因此，目前迫切需要對城市生活垃圾進(jìn)行處理的新技術(shù)。
[0006] 煤是最重要的能源之一，廣泛應(yīng)用于民用及工業(yè)領(lǐng)域，包括人們的日常生活、電 力、冶金、化工等。
[0007] 但是煤是一種不可再生的資源，隨著近年來世界各國工業(yè)化的進(jìn)程不斷加快、范 圍不斷擴(kuò)大，各個國家對煤的消耗量與日俱增，因此人們面臨著煤資源的短缺甚至枯竭的 嚴(yán)峻形勢。如果能采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)生產(chǎn)性能與煤相近的替代品，則可以有效地解決這個問 題。
[0008] 眾所周知，煤是古代的植物埋藏在地下，在隔絕氧氣的條件下，有時受到高溫和高 壓的作用，發(fā)生了復(fù)雜的物理、化學(xué)、生物變化而最后形成的。
[0009] 城市生活垃圾主要包括蔬菜葉、蔬菜根、水果皮、水果殼、水果核、廢舊塑料、橡膠、 廢紙等，它們的化學(xué)組成與煤的原料很接近，所以，本專利的發(fā)明人認(rèn)為，可以以城市生活 垃圾為原材料，模擬天然煤的形成條件，制造人造煤，從而實現(xiàn)對城市生活垃圾的資源化利 用，同時還可以對天然的煤炭資源起到重要的補(bǔ)充作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是為了實現(xiàn)對城市生活垃圾的資源化利用并解決煤資源的短缺問 題，以城市生活垃圾為主要原料，加入一定含量的催化劑，模擬天然煤的形成條件，制造人 造煤。產(chǎn)品的化學(xué)組成與天然煤接近，具有熱值高、制造工藝簡單、使用方便等特點，其特征 在于以城市生活垃圾為主要原料，加入一定含量的催化劑，經(jīng)過稱量、破碎、粉磨、混合、攪 拌、裝入壓力機(jī)、抽真空、低溫高壓處理、高溫高壓處理、降壓、冷卻工藝制造人造煤。
[0011] 本發(fā)明的制備方法為： 1.生產(chǎn)原料及配比(重量百分比）： 城市生活垃圾：70-80% ; 鎳鑰合金粉：10-20% ; 活性炭：5-15%。
[0012] 2.人造煤的制備工藝為： (1) 按要求稱量各種原料； (2) 將塊狀原料破碎、粉磨； (3) 將各種粉末狀原料混合、攪拌； (4) 將混合均勻的原料裝入壓力機(jī)的內(nèi)腔中； (5) 將壓力機(jī)的內(nèi)腔抽真空，特征為：內(nèi)腔的真空度為100_500Pa ; (6) 對壓力機(jī)內(nèi)腔中的原料進(jìn)行低溫高壓處理，特征為：對原料加熱，溫度為 150-250°C，加熱的同時對原料施加壓力，壓力為0? 3-3MPa ;保持0? 5-3小時； (7) 低溫高壓處理結(jié)束后，繼續(xù)對原料進(jìn)行高溫高壓處理，特征為：將原料加熱到 500-900°C，加熱的同時對原料施加壓力，壓力為0? 3-3MPa ;保持60-80小時； (8) 高溫高壓處理結(jié)束后，將壓力緩慢降到1大氣壓，并緩慢冷卻到室溫，即得到人造 煤成品。
[0013] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明以城市生活垃圾為主要原料制造人造煤，原料的化學(xué)組成與天然煤相同，而且 模擬了天然煤炭的形成條件：隔絕空氣、高溫、高壓。鎳鑰合金粉是催化劑，可以有效地降低 人造煤的反應(yīng)溫度和壓力、并且縮短反應(yīng)時間，活性炭的作用是作為催化劑的載體，使催化 劑充分發(fā)揮作用。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明制備的人造煤的化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)與天然煤接近，具有較高的熱 值，含水量低、灰分少，容易燃燒，性能優(yōu)良。本發(fā)明實現(xiàn)了對城市生活垃圾的資源化利用， 同時還可以對天然的煤炭資源起到重要的補(bǔ)充作用。
[0015] 本發(fā)明的制備工藝簡單，對設(shè)備的要求比較低，對操作人員的技能也沒有特殊要 求,普通工人都可以操作。
[0016] 本發(fā)明的產(chǎn)品可用于民用及工業(yè)領(lǐng)域，如餐飲、供暖、冶煉、化工等，具有廣闊的應(yīng) 用前景。
[0017]

【專利附圖】

【附圖說明】： 圖1是人造煤的制備工藝流程圖。
[0018]

【具體實施方式】： 實施例1:按圖1所示，生產(chǎn)原料及配比為： 城市生活垃圾：70% ; 鎳鑰合金粉：20% ; 活性炭：10%。
[0019] 人造煤的制備工藝為： (1) 按要求稱量各種原料； (2) 將塊狀原料破碎、粉磨； (3) 將各種粉末狀原料混合、攪拌； (4) 將混合均勻的原料裝入壓力機(jī)的內(nèi)腔中； (5) 將壓力機(jī)的內(nèi)腔抽真空，特征為：內(nèi)腔的真空度為IOOPa ; (6) 對壓力機(jī)內(nèi)腔中的原料進(jìn)行低溫高壓處理，特征為：對原料加熱，溫度為150°C，力口 熱的同時對原料施加壓力，壓力為〇? 5MPa ;保持0? 8小時； (7) 低溫高壓處理結(jié)束后，繼續(xù)對原料進(jìn)行高溫高壓處理，特征為：將原料加熱到 600°C，加熱的同時對原料施加壓力，壓力為IMPa ;保持60小時； (8) 高溫高壓處理結(jié)束后，將壓力緩慢降到1大氣壓，并緩慢冷卻到室溫，即得到人造 煤成品。
[0020] 實施例2 :按圖1所示，生產(chǎn)原料及配比為： 城市生活垃圾：72% ; 鎳鑰合金粉：18% ; 活性炭：10%。
[0021] 人造煤的制備工藝為： (1) 按要求稱量各種原料； (2) 將塊狀原料破碎、粉磨； (3) 將各種粉末狀原料混合、攪拌； (4) 將混合均勻的原料裝入壓力機(jī)的內(nèi)腔中； (5) 將壓力機(jī)的內(nèi)腔抽真空，特征為：內(nèi)腔的真空度為150Pa ; (6) 對壓力機(jī)內(nèi)腔中的原料進(jìn)行低溫高壓處理，特征為：對原料加熱，溫度為180°C，力口 熱的同時對原料施加壓力，壓力為〇? 7MPa ;保持1小時； (7) 低溫高壓處理結(jié)束后，繼續(xù)對原料進(jìn)行高溫高壓處理，特征為：將原料加熱到 600°C，加熱的同時對原料施加壓力，壓力為2MPa ;保持65小時； (8) 高溫高壓處理結(jié)束后，將壓力緩慢降到1大氣壓，并緩慢冷卻到室溫，即得到人造 煤成品。
[0022] 實施例3 :按圖1所示，生產(chǎn)原料及配比為： 城市生活垃圾：75% ; 鎳鑰合金粉：15% ; 活性炭：10%。
[0023] 人造煤的制備工藝為： (1) 按要求稱量各種原料； (2) 將塊狀原料破碎、粉磨； (3) 將各種粉末狀原料混合、攪拌； (4) 將混合均勻的原料裝入壓力機(jī)的內(nèi)腔中； (5) 將壓力機(jī)的內(nèi)腔抽真空，特征為：內(nèi)腔的真空度為300Pa ; (6) 對壓力機(jī)內(nèi)腔中的原料進(jìn)行低溫高壓處理，特征為：對原料加熱，溫度為200°C，力口 熱的同時對原料施加壓力，壓力為2MPa ;保持2小時； (7) 低溫高壓處理結(jié)束后，繼續(xù)對原料進(jìn)行高溫高壓處理，特征為：將原料加熱到 700°C，加熱的同時對原料施加壓力，壓力為2MPa ;保持70小時； (8) 高溫高壓處理結(jié)束后，將壓力緩慢降到1大氣壓，并緩慢冷卻到室溫，即得到人造 煤成品。
[0024] 實施例4 :按圖1所示，生產(chǎn)原料及配比為： 城市生活垃圾：78% ; 鎳鑰合金粉：14% ; 活性炭：8%。
[0025] 人造煤的制備工藝為： (1) 按要求稱量各種原料； (2) 將塊狀原料破碎、粉磨； (3) 將各種粉末狀原料混合、攪拌； (4) 將混合均勻的原料裝入壓力機(jī)的內(nèi)腔中； (5) 將壓力機(jī)的內(nèi)腔抽真空，特征為：內(nèi)腔的真空度為400Pa ; (6) 對壓力機(jī)內(nèi)腔中的原料進(jìn)行低溫高壓處理，特征為：對原料加熱，溫度為220°C，力口 熱的同時對原料施加壓力，壓力為2. 5MPa ;保持2小時； (7) 低溫高壓處理結(jié)束后，繼續(xù)對原料進(jìn)行高溫高壓處理，特征為：將原料加熱到 800°C，加熱的同時對原料施加壓力，壓力為2. 6MPa ;保持70小時； (8) 高溫高壓處理結(jié)束后，將壓力緩慢降到1大氣壓，并緩慢冷卻到室溫，即得到人造 煤成品。
【權(quán)利要求】
1. 一種人造煤，其特征在于，其原料為城市生活垃圾、鎳鑰合金粉、活性炭，其重量化學(xué) 組成為：城市生活垃圾：70_80%，鎳鑰合金粉：10-20%，活性炭：5-15%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造煤的制備方法，其特征在于它由下述步驟實現(xiàn)： (1) 按要求稱量各種原料； (2) 將塊狀原料破碎、粉磨； (3) 將各種粉末狀原料混合、攪拌； (4) 將混合均勻的原料裝入壓力機(jī)的內(nèi)腔中； (5) 將壓力機(jī)的內(nèi)腔抽真空，特征為：內(nèi)腔的真空度為100_500Pa ; (6) 對壓力機(jī)內(nèi)腔中的原料進(jìn)行低溫高壓處理，特征為：對原料加熱，溫度為 150-250°C，加熱的同時對原料施加壓力，壓力為0? 3-3MPa ;保持0? 5-3小時； (7) 低溫高壓處理結(jié)束后，繼續(xù)對原料進(jìn)行高溫高壓處理，特征為：將原料加熱到 500-900°C，加熱的同時對原料施加壓力，壓力為0? 3-3MPa ;保持60-80小時； (8) 高溫高壓處理結(jié)束后，將壓力緩慢降到1大氣壓，并緩慢冷卻到室溫，即得到人造 煤成品。
【文檔編號】C10L5/46GK104212532SQ201410422742
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】由偉, 余小霞, 王玉葛, 李鵬飛, 白倩倩, 趙丹丹, 吳佳霖, 林倩 申請人:由偉