专利名称：城市垃圾的固体燃料的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于环保技术领域，特别涉及一种城市垃圾的固体燃料的应用。
背景技术：
城市垃圾中含有很多容易发酵的有机物质，不经过处理，放置则会产生臭味和污染性渗滤液，影响环境，并且垃圾的体积大，占用场地，所以，必须及时处理使其无害化，减量化和能源化。所以，经过热解处理后，可以以较小的体积，长时间的储存，以便各种场合使用。
淡水缺乏已成为影响中国北方大部分地区生产和生活的严重问题。海水淡化作为解决北方沿海地区缺水问题的重要方法，受到社会的广泛关注。其中以热源作为能源的称之为热源型海水淡化技术如多级闪蒸及多效蒸发作为成熟的技术可被广泛使用。但是以传统能源为热源的海水淡化耗能多，导致成本增加，制约其推广应用。因此，寻找廉价能源就成为热源型海水淡化技术的重要课题。另一方面，随着城市化的发展，城市生活垃圾大量排出，其处理及处置需要占用大量的土地并耗用大量资金，城市生活垃圾中大部分是可燃性有机废物，蕴藏着大量热能。因此，如能将其热能用于海水淡化，则可以实现对垃圾无害化，减量化及资源化的综合利用，同时解决海水淡化的热能消耗，为城市生活垃圾处理与海水淡化相结合提供一种新途径。
另外，其他使用煤炭的场所很多，如一般锅炉、大型厂矿的动力和热力车间或产热装置，水泥行业等，要消耗大量的煤炭等燃料。如果要在这些装置中以城市垃圾做燃料，则会由于垃圾中存在着有害物质，直接燃烧时需要增设各种净化装置。并且直接使垃圾燃烧，热值低，原有装置很难适应要求。所以，经过垃圾的热解去除氯等有害物质，并使其热能增加，使其性能接近煤炭，则可在各种现有装置中直接应用。特别是我国南方缺煤地区，经济又比较发达，产生垃圾较多，如将其进行低成本热解处理制成固体燃料代替煤炭，则既可以部分解决能源问题，又可以达到垃圾的处理目的。同时，我国北方地区冬天气温低，需要供应暖气，供暖也需要耗用大量的燃料。如能将垃圾用于冬天供暖，则可既节省煤炭等燃料，又能达到处理城市垃圾的目的。
因此，城市垃圾的燃料化是城市垃圾的无害化、减量化和资源化的有效途径，但是要使其真正的实用化则必须对垃圾进行提高热值、去除有害物质且能够长时间储存的热解处理。而热解温度直接影响处理成本，一般来说，热解温度低则处理成本也低，因此低温热解处理固体燃料化将是城市垃圾资源化的有效方法。
发明内容
本发明的目的在于提城市垃圾的固体燃料的应用。
本发明的城市垃圾的固体燃料的应用，其特征是对城市垃圾处理后制得的燃料按照以下步骤应用到海水淡化中1)将固体燃料运输至海水淡化场；2)燃烧；3)燃烧所产生的热量蒸发海水蒸汽，蒸汽冷凝成为淡水的海水淡化过程实际应用中可以将上述的步骤中省略1)将固体燃料运输至海水淡化场。
本发明在燃烧过程中，可以在燃烧前将城市垃圾与增热剂混合后同时加入燃烧装置进行燃烧，其增热剂为重量比为3％-45％(以下比例均为重量百分比)，效果更好。增热剂可以选用煤炭、焦油、重油等。以具体情况如有其它高热值气体如燃气，液体燃料等也可以混合使用。
所述的增热剂是煤炭、焦油、重油。
本发明所述的海水淡化是采用多级闪蒸或多效蒸发方法。
所述的海水淡化过程中，其残留的浓缩液，经晶析制取NaCl或对其浓缩液进行电解，得到NaOH，H2，Cl2或HCl。
所述的燃烧过程所产生的废气是用海水淡化过程中产生的海水浓缩液做为吸收剂，经过吸收塔，除去废气中的HCl，SO2或氮氧化物有害物质。
本发明的城市垃圾的固体燃料适用于各种需要燃料产生热能的装置。
本发明的城市的固体燃料用于代替煤炭。
对城市垃圾的固体燃料按照以下步骤应用到冬天提供取暖用的热能1)储存；2)燃烧；3)产生蒸汽和热水；4)水蒸气或热水向使用场所输送。
其中，对垃圾进行预处理是根据具体条件，在垃圾运输至海水淡化场前或后均可以。
由于一般海水淡化厂建在海边，而多数城市通常距离海边较远，将垃圾直接运送到海边需要耗费较多的人力物力，而在运输过程中易产生臭味，对环境造成污染。城市生活垃圾中存在大量水分及易腐臭物质，腐蚀性物质，并且形状各异，占用体积大，不便运输储存及使用，因此也要进行预处理。对垃圾进行预处理可以减少其体积，降低其水分含量，杀菌，方便存储和运输，提高垃圾的热值，使城市生活垃圾能方便地用于海水淡化。所以一般需要对垃圾进行预处理；当然对于在海边的城市垃圾和易于运输的垃圾，可以先运输到海水淡化厂再做垃圾预处理。
将生成物运输至海水淡化场，之所以强调运输，是保证垃圾的预处理在任何城市和地方都可以实施，并非只在有海水淡化的地方，说明本发明的实用性和广泛性。
在垃圾的热值较低，而产生垃圾的城市周边又无增热剂资源的情况下，也可只将垃圾进行热解处理。
由于海水中存在着大量的金属离子如Na+，Mg2+，等可以吸收燃烧过程中产生的HCl和SO2和氮氧化合物达到净化气体的目的。所以燃烧过程中产生的废气可用海水或海水浓缩液以及改质后的海水作为净化剂进行净化。
在海水淡化中，可以采用多级闪蒸或多效蒸发等方法。海水在经过预处理先除悬浮物等后，经蒸发得到淡水，同时产生浓缩的含无机盐残液。其残液可经晶析生产NaCl，MgCl2，MgSO4等，也可通过电渗析生产NaOH，H2，Cl2或将H2与Cl2合成为HCl作为化工原料。
燃烧过程所产生的废气是用海水淡化过程中产生的海水浓缩液做为吸收剂，经过吸收塔，除去废气中的HCl，SO2，氮氧化物等有害物质。
如春夏秋季的垃圾经过热处理后，保存到冬季取暖使用，对于北方地区具有实际意义。
尤其是城市垃圾体积膨松，热值低，水分含量高等，使起直接应用于要求能量高的场合，如用于发电等的情况下，热特性与动力煤相比相差较大，需要做一些设备的改造，影响其应用，而用于产生压力不太高的蒸汽和热水的条件下则相对容易些。
以上各种工艺为最基本的工艺，其操作条件也是最基本的条件参数。在实际应用中可依垃圾成分，特性，煤炭特性，资源状况，运输距离等优化组合成总体成本低，效果佳的最佳工艺和操作条件参数。如在临海城市则可将垃圾运至海水淡化场对其进行分选，破碎后干燥或不经干燥直接燃烧，作为海水淡化的热源。
经过上述步骤处理，可实现垃圾的资源化，减量化，无害化，做到垃圾的再生利用，可以节省大量石油，煤炭等不可再生的化石燃料，具有良好的社会和环境效益。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细论述实例1将城市生活垃圾收集到预处理场后，使用人工分选，分选出垃圾的可燃组分，然后对垃圾的可燃组分进行破碎，破碎至5mm。对破碎后的垃圾进行干燥，干燥采用热风直接加热控制温度在150℃。干燥后的垃圾进入低温热解装置，在345℃对垃圾进行脱氯及热解，气体进入净化装置被净化。热解产生固体燃料。
实例2步骤同实施例1，所不同的是垃圾破碎至3mm。干燥采用热风100℃直接加热。干燥后的垃圾加入重量比为5％(以下比例均为重量百分比)的焦油作为热值增加剂在320℃下进行脱氯热解。
实例3将上述实施例中制得的固体燃料使用轮船或车辆运送至使用多效蒸发的海水淡化厂燃烧，产生的热量对海水进行蒸发，蒸发得到的蒸汽进入下一效蒸发器，蒸汽被冷凝成为净化后的淡水，冷凝过程中放出的热量，进一步蒸发其他海水，形成蒸汽，依次形成多效蒸发，产生淡水。燃烧产生的气体进入吸收塔下部，与海水逆向流动，将海水作为吸收剂对气体进行净化。海水可以循环使用。
实例4将机器分选的可燃垃圾破碎至5mm。对破碎后的垃圾在120℃的条件下干燥，干燥后的垃圾在300℃热解脱氯，然后加入8％的煤炭，0.6％的生石灰，在350℃下热解，制成燃料。其燃料用轮船或火车运至海水淡化厂，通过燃烧产生热量，将海水用多效蒸发法，淡化成淡水，浓缩后的残液，进入电渗析装置，生成NaOH，H2和Cl2，再将其合成HCl作为化工产品。
实例5将机器分选的可燃垃圾破碎至70mm。对破碎后的垃圾在150℃的条件下干燥，干燥后在330℃下热解脱氯，制成燃料。燃料用轮船或火车运至海水淡化厂，通过燃烧产生热量，在燃烧过程中加入8％的煤炭，将海水用多效蒸发法或多级闪蒸，淡化成淡水，浓缩后的残液，进入电渗析装置，生成NaOH，H2和Cl2，再将其合成HCl作为化工产品。
实例6将垃圾运输到海水淡化场，对其进行分选，将分选出的可燃物进行破碎，破碎到5mm，然后用热风在150℃下进行干燥，干燥后的垃圾直接进入燃烧装置，进行海水淡化。
实例7将垃圾运输到海水淡化场，对其进行分选，将分选出的可燃物进行破碎，破碎到5mm。直接进入燃烧装置燃烧，进行海水淡化。
实例8将上述实施例中制得的固体燃料储存于垃圾处理场，在上面覆盖防雨塑料布，气候转冷后，将其运输到供暖锅炉场所，将其作为燃料燃烧，产生50℃-90℃的热水并通过泵将其压送到用户供其取暖。
实例9将上述实施例中制得的固体燃料储存于垃圾处理场，在上面覆盖防雨塑料布，随时将其运到钢铁厂的热力车间供锅炉燃烧，产生5-10个大气压的水蒸汽，供各个车间使用。
实例10将上述实施例中制得的固体燃料储存于垃圾处理场，在上面覆盖防雨塑料布，随时将其运到水泥厂，供其烧制水泥之用。
实例11将上述实施例中制得的固体燃料储存于垃圾处理场，在上面覆盖防雨塑料布，随时将其运到化工厂的热力车间，供蒸汽锅炉燃烧使用，产生需要的蒸汽用于蒸馏浓缩。
实例12将上述实施例中制得的固体燃料储存于垃圾处理场，在上面覆盖防雨塑料布，随时将其运到造酒厂的热力车间，供其锅炉燃烧使用，产生蒸汽，供制酒蒸馏使用。
权利要求
1.一种城市垃圾的固体燃料的应用，其特征是对城市垃圾处理后制得的燃料按照以下步骤应用到海水淡化中1)将固体燃料运输至海水淡化场；2)燃烧；3)燃烧所产生的热量蒸发海水蒸汽，蒸汽冷凝成为淡水的海水淡化过程
2.如权利要求1所述的城市垃圾的固体燃料的应用，其特征是所述的步骤中省略1)将固体燃料运输至海水淡化场。
3.如权利要求1或2所述的城市垃圾的固体燃料的应用用，其特征是所述的燃烧过程是在燃烧前将城市垃圾燃料与增热剂混合后同时加入燃烧装置进行燃烧，其增热剂的重量比为3％-45％。
4.如权利要求3所述的城市垃圾的固体燃料的应用，其特征是所述的增热剂是煤炭、焦油、重油。
5.如权利要求1所述的一种城市垃圾的固体燃料的应用，其特征是所述的海水淡化是采用多级闪蒸或多效蒸发方法。
6.如权利要求3所述的一城市垃圾的固体燃料的应用，其特征是所述的海水淡化过程中，其残留的浓缩液，经晶析制取NaCl或对其浓缩液进行电解，得到NaOH，H2，Cl2或HCl。
7.如权利要求3所述的城市垃圾的固体燃料的应用，其特征是所述的燃烧过程所产生的废气是用海水淡化过程中产生的海水浓缩液做为吸收剂，经过吸收塔，除去废气中的HCl，SO2或氮氧化物有害物质。
8.一种城市垃圾的固体燃料的应用，其特征是对城市垃圾处理后制得的固体燃料适用于各种需要燃料产生热能的装置。
9.一种城市垃圾的固体燃料的应用，其特征是对城市垃圾处理后制得的固体燃料用于代替煤炭。
10.一种城市垃圾的固体燃料的应用，其特征是对城市垃圾处理后制得的燃料按照以下步骤应用到冬天提供取暖用的热能1)储存；2)燃烧；3)产生蒸汽和热水；4)水蒸气或热水向使用场所输送。
全文摘要
本发明属于环保技术领域，一种城市垃圾热解所产固体燃料的应用。对城市垃圾处理后制得的燃料按照以下步骤应用到海水淡化中1)将固体燃料运输至海水淡化场；2)燃烧；3)燃烧所产生的热量蒸发海水产生蒸汽，蒸汽冷凝成为淡水的海水淡化过程。在海水淡化中，可以采用多级闪蒸或多效蒸发等方法。海水在经过预处理先除悬浮物等后，经蒸发得到淡水，同时产生浓缩的含无机盐残液。其残液可经晶析生产NaCl，MgCl
文档编号C10L5/46GK101029733SQ200610073090
公开日2007年9月5日 申请日期2003年11月6日 优先权日2003年1月30日
发明者张书廷 申请人:天津大学