专利名称：垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料及制备方法
技术领域：
本发明涉及环保能源技术领域，特别涉及一种垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料及制备方法，适用于生活垃圾和煤液化残渣资源化处理。
背景技术：
我国城市生活垃圾的年产量将近I. 5亿吨，并且以每年8%的速度递增。据不完全统计，我国城市生活垃圾的总堆存量达60多亿吨，约有2/3的城市陷入垃圾围城的困境。对城市生活垃圾进行处理，使其减量化、无害化和资源化，是环境、经济、社会等多方面的迫切要求。城市生活垃圾是多种物质混合而成的复杂体，由灰土、砖石、废纸、废塑料、废纺织物、金属、厨余和木屑等组成，其成分主要受城市发展规模、气候、季节、生活水平、习惯与能源结构等影响。我国城市生活垃圾成分波动大、含水量高、可燃物成分含量低、热值较低，难以直接实现能源化。目前，我国城市生活垃圾的处理方式主要是填埋、堆肥与焚烧。填埋法是将生活垃圾集中堆放或直接掩埋，占用土地，易对地下水和大气造成污染；堆肥法是将生活垃圾中的无机物去除，再把剩余有机物制成肥料，但处理时间长，实施难度大；焚烧法是将生活垃圾直接焚烧以回收热能，但燃烧不稳定，利用率低，易产生二噁英，且含重金属飞灰难以处理。综上，我国城市城市生活垃圾的处理问题严重，资源化利用率低。由于石油储量逐年下降而开采量不断上升，所以世界范围内的石油短缺危机将不可避免。我国富油贫煤，利用煤直接液化技术生产液体燃料油，是解决石油短缺的最佳途径。在煤液化过程中，无论采用哪种煤炭直接液化工艺，无论采用何种固液分离方法，都会产生约占液化原煤量30%左右的残渣。煤液化残渣是一种高碳、高灰和高硫的物质，主要由液化原料中未转化的煤有机物、无机矿物以及外加的液化催化剂组成，其不含水、挥发分高、发热量高，粘结性和膨胀性也很强，是一种良好的燃料资源。在当前石油危机的背景下，煤液化技术发展前景巨大，因此煤液化残渣的产量也将越来越大，如能将其资源化利用，意义重大。我国城市生活垃圾产量大、成分复杂、水分高、热值低，如何充分利用生活垃圾资源，变废为宝，对环境意义重大；随着石油危机的加剧，煤液化技术的副产品煤液化残渣的处理也将引起社会关注。
发明内容
本发明的目的是针对当前城市生活垃圾中可回收热能浪费严重的现状，以及煤液化技术带来的副产品处理问题，提供了一种垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料及制备方法，该成型燃料以生活垃圾可燃组分废纸和纺织物作为主要原料成分，以高热值、高粘性的煤液化残渣作为助燃物和粘结剂，在实现生活垃圾减量化、无害化的同时实现了生活垃圾、煤液化残渣的资源化利用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料，该成型燃料是由生活垃圾可燃组分、煤液化残渣和脱硫剂混配而成，各种成分的质量百分配比是生活垃圾可燃组分62. 0% 80. 0%、煤液化残渣12. 0% 28. 0%、脱硫剂8. 0% 10. 0%。所述的成型燃料各种成分的质量百分配比是生活垃圾可燃组分70. 0%、煤液化残渣21. 0%、脱硫剂9. 0%。所述的生活垃圾可燃组分是废纸和纺织物的混合物。所述的煤液化残渣是气煤、长焰煤、褐煤液化产生的残渣。所述的脱硫剂是氢氧化钙、氢氧化镁中的一种或混合物。
优选的，所述生活垃圾可燃组分是由城市生活垃圾经过两段式滚筒筛的破袋和挑挂分选出长条的塑料和纺织物，然后经过双风室多功能风选机的风选分离出塑料、废纸和纺织物碎片，所述双风室多功能风选机分离出塑料、废纸和纺织物碎片经过进一步的风选分离出废纸和纺织物。优选的，所述两段式滚筒筛包括固定机架、安装在固定机架上的滚筒筛和滚筒筛驱动装置；滚筒筛包括相互连接的滚筒筛入口段和滚筒筛出口段；给料口安装于滚筒筛入口段的入口处，滚筒筛的下方设有筛下物收集装置；滚筒筛入口段和滚筒筛出口段的圆周方向上布置有若干筛孔，滚筒筛入口段圆周内壁安装有若干破袋刀，滚筒筛入口段内设有与所述破袋刀相配合的清刀装置；滚筒筛入口段和滚筒筛出口段的外周设有清理筛孔的清孔装置；滚筒筛出口段圆周内壁安装有若干长条物挑挂装置，在滚筒筛出口段内安装有三排挂针链组成的长条物收集装置。优选的，滚筒筛与水平方向间夹角为3° 8°。优选的，破袋刀的形状为四棱锥形，其一侧面垂直于破袋刀底面。优选的，破袋刀焊接在钢板上，钢板采用嵌入的方式安装在滚筒筛入口段内壁圆周上。优选的，清刀装置固定在圆盘上，其转动方向与破袋刀的转动方向相反。优选的，三排挂针链包括第一挂针链、第二挂针链和第三挂针链；第一挂针链、第二挂针链和第三挂针链上均设有若干挂针；第一挂针链和第二挂针链的间距为0. 1D，第二挂针链和第三挂针链的间距分别为0. 12D ;第一挂针链和第二挂针链位于滚筒筛中心一侦U，第三挂针链位于滚筒筛中心另一侧；第三挂针链偏离滚筒中心0.07D;，挂针长度为
0.25D，其中D为滚筒筛直径。优选的，所述双风室多功能风选机包括壳体，壳体内设有第一风选室、第二风选室和振动筛；壳体的进料口处设有旋转给料器；壳体上在旋转给料器的下方设有连通鼓风机组的第一风室进风口 ；第一风选室下部靠近第一风室进风口处设有第一双级锁气出料装置；第一双级锁气出料装置的右侧设有振动筛；振动筛的下部设有第二双级锁气出料装置；振动筛的右侧为第二风选室；振动筛的出料口下方设有连通鼓风机组的第二风室进风口，第二风选室下部靠近第二风室进风口处设有第三双级锁气出料装置，第二风选室下部远离第二风室进风口处设有第四双级锁气出料装置；第二风选室后部的第四双级锁气出料装置上部设有第二梳板；第一风选室远离第一风室进风口的后部设有第一梳板和第五双级锁气出料装置；第一风选室和第二风选室的出风口通过管道连接旋风分离器；旋风分离器通过管道连接鼓风机组。优选的，旋转给料器包括旋转进料锁气装置以及位于旋转进料锁气装置下部的打散滚筒。优选的，第一风室进风口和第二风室进风口沿进风方向截面为直角梯形，垂直于进风方向的截面为矩形；直角梯形的高与垂直于高的平行短边等长；非直角边与高的夹角为 10。 20。。优选的，第一双级锁气出料装置、第二双级锁气出料装置、第三双级锁气出料装置、第四双级锁气出料装置和第五双级锁气出料装置下均部设有传送带。优选的，振动筛分为两段，前段振动筛布置有方形或圆形小孔，后段为振动板，作为第二风选室给料装置。优选的，所述第一梳板和第二梳板含有纵向中空槽，所述用于城市生活垃圾的双风室多功能风选机还包括分别与第一梳板、第二梳板啮合的第一刮板、第二刮板。本发明还公开了一种垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料的制备方法，包括以下步骤(I)分选出城市生活垃圾中的废纸和纺织物作为生活垃圾可燃组分；(2)对生活垃圾可燃组分进行干燥，干燥温度20(T300°C ；(3)破碎生活垃圾可燃组分，粉碎后保证总颗粒个数的95%尺寸在20mm以下；(4)将煤液化残渣破碎至粒径3mm以下；(5)按配比将生活垃圾可燃组分、煤液化残渣与脱硫剂混合并充分搅拌，混合后将物料贮存15 30分钟；(6)成型过程将步骤(5)贮存后的物料采用成型机挤压成型形成垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料。优选的，所述的生活垃圾可燃组分干燥后含水率为20%。优选的，所述的成型过程是在温度低于50°C的条件下冷压成型；所述的成型燃料含水率为129^15%。优选的，步骤(I)中将城市生活垃圾经过两段式滚筒筛的破袋和挑挂分选出长条的塑料和纺织物，然后经过双风室多功能风选机的风选分离出塑料、废纸和纺织物碎片，双风室多功能风选机分离出塑料、废纸和纺织物碎片经过进一步的风选分离出废纸和纺织物组成的生活垃圾可燃组分。本发明的有益效果是所述垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料，其优点在于
(I)本发明所述成型燃料以生活垃圾中的废纸和纺织物为主要原料制备，去除了生活垃圾中不可燃的灰土等无机垃圾，高含水、低热值、易腐烂的厨余垃圾，高污染的废旧塑料和含重金属垃圾，因此成型燃料的原料本身热值较高、无臭味、不腐烂，制备成型燃料时不必添加防腐剂，所得成型燃料的热值为1690(Tl9200kJ/kg、无二噁英和重金属污染、易储存。(2)本发明所述成型燃料中另一重要的成分是煤液化的副产品煤液化残渣，其不含水、热值高，可起到助燃的作用，有效提高成型燃料的热值，除此之外，煤液化残渣还具有很强的粘结性，对燃料的成型有促进作用，因此成型燃料的成分中不需要专用粘结剂。可见，煤液化残渣在本发明所述的成型燃料中起到提高热值和促进成型的双重作用。(3)本发明所 述的煤液化残渣含硫量很高，因此该成型燃料的成分中含有较大比重的脱硫剂，以降低空气污染。所述的一种垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料的制备方法，其优点在于(I)制备步骤(5)中将生活垃圾可燃组分、煤液化残渣与脱硫剂混合后贮存15 30分钟，不仅可使各组分充分接触，还可使各组分相互渗透、相互粘结，从而充分发挥煤液化残渣的粘结作用和脱硫剂的脱硫作用；(2)成型燃料为圆柱状，尺寸大小可根据需求变化，既可作为炉排炉的燃料，也可用于流化床锅炉燃烧；(3)成型燃料的含水率在129^15%之间，常温下储存一年物理性能和燃烧性能不发生变化。综上，本发明将生活垃圾作为可回收资源，通过各种机械分选方式，分选出生活垃圾中的废纸和纺织物，以这两种生活垃圾可燃组分作为制备成型燃料的主要原料，并将生活垃圾可燃组分、煤液化残渣进行预处理，按配比添加脱硫剂后制备成型燃料。该成型燃料热值高、二次污染低、机械性能佳，实现了生活垃圾的减量化、无害化和资源化，同时有效解决了煤液化技术的副产品煤液化残渣的处理问题。本发明所述的一种用于城市生活垃圾的两段式滚筒筛将传统单独使用的破袋刀和大长条物挑挂及收集装置有机地结合，实现了破袋、挑挂并收集长条物的功能，实现了塑料类垃圾的分选及回收；破袋刀的形状为四棱锥形，其一侧面垂直于破袋刀底面，提高了破袋刀的破袋效率；长条物收集装置由第一挂针链、第二挂针链和第三挂针链三排挂针链组成，每条挂针链上都安装有挂针。由于生活垃圾下落时呈抛物线状，通过计算，采用三排挂针链，第一挂针链和第二挂针链、第二挂针链和第三挂针链的间距分别为0. 1D，0. 12D，第一挂针链和第二挂针链位于滚筒筛中心一侧，第三挂针链位于滚筒筛中心另一侧；第三挂针链偏离滚筒中心0. 07D,挂针长度为0. 25D，其中D为滚筒直径。按此布置，长条物收集装置的收集效率最高，经济性效果最好。本风选装置为两级风选，由第一风选室、第二风选室组成。两级风选可提高分选精度，保证分选物纯度。第一、第二风选室进风量由鼓风机组统一控制，两级风选室相互配合，实现高效风选。本发明采用直角梯形截面进风口。直角梯形高H与水平短边A等长。非直角边与水平边的角度为10° -20°。实验及数值模拟表明，第一、第二风选室的进风口为直角梯形截面时，出口处流场稳定且没有漩涡。本发明采用旋转给料器，包括旋转进料锁气装置以及打散滚筒。旋转进料锁风装置实现第一风选室与外界分离，避免气体外泄。打散滚筒将垃圾打散，避免垃圾组分结团。通过协调控制旋转给料器以及打散滚筒旋转速度可有效控制进料量，且垃圾分散后有利于垃圾不同组分高效分离。本发明第一风选室底部为振动筛，振动筛分为两段，前段为布置有方形或圆形小孔的筛板，后段为无孔振动板，其作为第二风选室给料装置。小块无机物透过振动筛筛出，其余物质均随振动筛进入第二风选室，振动筛将剩余物质打散，提高了第二风选室风选精度。本发明出料装置为双级锁气器，通过两级门交替打开或关闭实现出料过程不漏风。本发明的梳板置于第一风选室及第二风选室后部，梳板中空缝隙与刮板结构相互配合，阻挡塑料及纸类，并通过刮板将塑料及纸类刮至出料装置。本发明实现气体循环，旋风分离器连接出风管道与鼓风机，将灰土类分离出来。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明中涉及到的两段式滚筒筛及风选装置做进一步详细说明。图I是两段式滚筒筛总体结构示意图。图2是两段式滚筒筛入口段轴 向剖视图。图3是两段式滚筒筛出口段轴向剖视图。图4是两段式滚筒筛破袋刀结构示意图。图5是图4的左视图。图6为本发明中一种用于城市生活垃圾的双风室多功能风选机示意图。图7为进风口沿进风方向截面形状示意图。图8为沿图7中A-A线的剖视图。图9为梳板示意图。图10为本发明一种垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料的制备方法的流程图。图中，I、滚筒筛入口段;101、筛孔;102、破袋刀;103、清刀装置;104、螺纹孔；105、钢板；2、给料口 ；3、生活垃圾；4、滚筒筛驱动装置；5、滚筒筛出口段；501、长条物挑挂装置；502、503、504、挂针链；6、清孔装置；7、筛下物收集装置；8、固定机架；121、鼓风机组；122、传送带；123、第二双级锁气出料装置；124、传送带；125、第一双级锁气出料装置；126、振动筛；127、放风阀；128、流量计；129、第一风室进风口 ；1210、打散滚筒；1211、旋转进料锁气器；1212、第一风选室；1213、旋风除尘器；1214、梳板；1215、管道；1218、第二风选室；1221、第二风室进风口 ；1216、第五双级锁气出料装置；1219、第四双级锁气出料装置；1222、第三双级锁气出料装置；1217、1220、1223、传送带。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。实施例I请参阅图I至图10所示，本实施例中，垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料的成分和重量百分配比是生活垃圾可燃组分62. 0%、煤液化残渣28. 0%、氢氧化钙
10.0%，制备步骤如下(I)将城市生活垃圾经过两段式滚筒筛的破袋和挑挂分选出长条的塑料和纺织物，然后经过双风室多功能风选机的风选分离出塑料、废纸和纺织物碎片，双风室多功能风选机分离出塑料、废纸和纺织物碎片经过进一步的风选分离出废纸和纺织物组成的生活垃圾可燃组分；(2)在200°C的温度下对生活垃圾可燃组分进行干燥，使含水率降低到20% ；(3)采用剪切式破碎机破碎生活垃圾可燃组分，保证总颗粒个数的95%尺寸在20mm以下；(4)对煤液化残渣进行预处理，将其破碎至3_以下；
(5)按上述配比将生活垃圾可燃组分、煤液化残渣与氢氧化钙混合并充分搅拌均匀，混合后将物料贮存15分钟；(6)采用螺旋挤压式成型机将混合物料挤压成尺寸为O IOmmX 25mm的圆柱状成型燃料。参阅图I至图5所示，本发明所用的用于城市生活垃圾的两段式滚筒筛，包括固定机架8、安装在固定机架8上的滚筒筛和滚筒筛驱动装置4 ;滚筒筛包括相互连接的·滚筒筛入口段I和滚筒筛出口段5 ;给料口 2安装于滚筒筛入口段I的入口处，滚筒筛的下方设有筛下物收集装置7 ;滚筒筛入口段I和滚筒筛出口段5的圆周方向上布置有若干筛孔101，滚筒筛入口段I圆周内壁安装有若干破袋刀102，滚筒筛入口段I内设有与所述破袋刀102相配合的清刀装置103 ;滚筒筛入口段I和滚筒筛出口段5的外周设有清理筛孔101的清孔装置6 ;滚筒筛出口段5圆周内壁安装有若干长条物挑挂装置501，在滚筒筛出口段5内安装有三排挂针链502、503、504组成的长条物收集装置。滚筒筛与水平方向间夹角@为3° 8°。破袋刀102焊接在钢板105上，采用嵌入的方式安装在滚筒筛入口段I内壁圆周上，拆卸时利用螺杆经螺纹孔104将焊有破袋刀102的钢板105顶起，并从一端将钢板105抽出进行拆卸。生活垃圾经物料输送机输送到达到一定转速的两段式滚筒筛的前段。进入滚筒筛内的生活垃圾跟随滚筒筛一起转动。当生活垃圾转动达到一定高度时，生活垃圾以抛物线的运动轨迹被抛出，落回到筛底，重复这样的过程，使生活垃圾在滚筒内达到不断翻滚的状态。在不断翻滚的过程中，粒径小于筛孔直径的物料将经过筛孔下落到筛下收集装置当中，粒径大于筛孔直径的物料则沿着筒壁从筛筒下端出口排出，从而实现筛分的功能。在生活垃圾被抛起下落到滚筒筛底时，筛筒前段安装的破袋刀将扎进塑料袋、衣物等物料中，再通过其他物料的挤压、撕扯等作用，将塑料袋、衣物等物料划破，从而实现破袋、破衣物的功能。经破袋后的塑料袋、衣物等，随着滚筒筛的转动进入到两段式滚筒筛的后段。在滚筒筛的后段筒壁圆周方向上安装有长条物挑挂装置，在中心附件安装有长条物收集收集装置。破袋后的塑料袋和衣物在随滚筒筛转动的过程当中，将被长条物挑挂装置挑起，达到一定高度后滑落，下落到长条物收集装置上，输送到滚筒外，从而实现了破袋与长条物的收集功能。为了防止筛孔被含水量较高的生活垃圾堵塞，在筛筒的外壁安装有筛孔清理装置。清孔装置与筛孔配合，当筛孔转到清孔装置时，清孔装置对筛孔进行清理，从而实现清孔功能。本发明两段式滚筒筛的工作流程如下首先，城市生活垃圾经给料口 2进入达到一定转速的两段式多功能滚筒筛入口段I。进入滚筒筛入口段I的城市生活垃圾跟随滚筒筛一起转动，当生活垃圾转动达到一定高度时，生活垃圾以抛物线的运动轨迹被抛出，落回到筛底，重复这样的过程，使生活垃圾在滚筒内处于不断翻滚的状态。在不断翻滚的过程中，粒径小于筛孔直径的生活垃圾穿过筛孔101，下落到筛下物收集装置7中，被收集运走；粒径大于筛孔101直径的物料则从滚筒筛出口段5排出，从而现实不同径粒的物料的筛分功能。在生活垃圾被抛起下落到滚筒筛底时，滚筒筛入口段I内壁圆周上安装的破袋刀102将扎进塑料袋、织物等物料中，再通过其他物料的挤压、撕扯等作用，将塑料袋、衣物等物料划破，从而实现破袋、破织物的功能。破袋刀102的形状为四棱锥形，其一侧面垂直于破袋刀底面。经破袋后的塑料袋、织物等，随着滚筒筛的转动进入到滚筒筛出口段5。在滚筒筛出口段5内壁圆周方向上安装有长条物挑挂装置501，在滚筒筛出口段5内部还安装有由挂针链502、503、504组成的长条物收集收集装置。挂针链包括动件和定件；动件上安装有若干挂针，定件对动件进行导向，挂针携带长条物沿轴向运动至滚筒筛出口段外。破袋后的塑料袋和织物在随滚筒筛转动的过程中，将被长条物挑挂装置501挑起，达到一定高度后滑落到长条物收集装置上，由于长条物收集装置为具有限定宽度的挂针，因此只有较软的长条类物质挂在长条物收集装置上。挂在长条物收集装置上的塑料被输送到滚筒外，从而实现了长条物的收集输送功能。为了防止破袋刀102在破袋的过程中被塑料类物质缠绕，在滚筒筛内壁安装有用于清理破袋刀的清刀装置103。清刀装置103为装有刮刀的圆盘。清刀装置103上，两把刮刀与一把破袋刀102配合，两把刮刀分别位于一把破袋刀102的两侦牝刮刀与破袋刀102的转动方向相反。当破袋刀102转动到清刀装置103刮刀的位置时，破袋刀两侧的刮刀就将缠绕在破袋刀上的塑料类垃圾清理下来，从而实现清刀功能。为了防止筛孔101被含水量较高的生活垃圾堵塞，在筛筒的外壁安装有筛孔清理装置6，清孔装 置6与筛孔配合，当筛孔转动到清孔装置6时，清孔装置6对筛孔进行清理，从而现实清孔功能；清孔装置6可以选择毛刷一类清孔装置。利用本发用于城市生活垃圾的两段式滚筒筛进行破袋和挑挂能够分选出长条的塑料和纺织物；将筛下物收集装置7收集的物质放入用于城市生活垃圾的双风室多功能风选机中进行风选，风选出塑料、废纸和纺织物碎片。请参阅图6至图9所示，本发明所用的风选设备(用于城市生活垃圾的双风室多功能风选机)，城市生活垃圾进入旋转进料锁气器1211，旋转进料锁气器1211的旋转叶片与风选机的壳体密闭配合，防止风选机中的气体从旋转进料锁气器1211中跑出；城市生活垃圾在旋转进料锁气器1211的旋转叶片的转动下均匀掉下经打散滚筒1210打散；进入第一风选室1212，鼓风机组121通过管道连通第一风选室1212上部的第一风室进风口 129，垃圾在第一风选室1212被鼓风机组121所吹进的风吹散进行第一次分选，分选出塑料纸类以及重质物；重质物主要为金属及大块无机物，其重量较大，不会被风吹远，直接掉入位于第一风选室1212的垃圾进入口下方的第一双级锁气出料装置125 (重质物出料装置)，然后经传送带124输出；小块无机物被风吹落至第一双级锁气出料装置125右侧的振动筛126上，经振动筛126筛出掉入第二双级锁气出料装置123 (小块无机物出料装置)中，然后经传送带122输出；其余物质进入第二风选室1218，经除杂分离出餐厨垃圾。旋风除尘器1213接通第一风选室1212及第二风选室1218出风口，经旋风除尘器1213除去尘土后的风送入鼓风机组121，实现循环利用。重质物输送传送带124，小块无机物传送带122，餐厨垃圾传送带1223，塑料纸类传送带1220，塑料纸类传送带1217依次置于风选机下部。第一风室进风口 129和第二风室进风口 1221沿进风方向截面为直角梯形截面，垂直于进风方向为矩形；直角梯形高H (水平边)与垂直于高H的平行短边A等长；非直角边与水平边的角度为10° -20°，优选为15° ;实验及数值模拟表明，第一、第二风选室的进风口为直角梯形截面时，出口处流场稳定且没有漩涡。通过放风阀127和流量计128可以调节第一风室进风口129的出风速度。采用此结构,其工作原理及实施方式经过初步分离及破碎的垃圾通过旋转进料锁气器1211进入第一风选室1212。通过控制旋转进料锁气器1211转速可以有效控制进料量，同时采用此进料器可以有效避免漏风，维持风选机内微正压，保持风选机内流场稳定。进料的垃圾经打散滚筒1210打散，避免结团，有效提高风选精度。经打散滚筒1210打散之后，垃圾进入风选室流场。在风力的作用下，各类物质产生不同的横向位移，较重的大块类无机物垃圾基本上不发生偏转而下落至第一双级锁气出料装置125，重质物输出之后，可进入磁选车间磁选选出金属类物质。同时，在第一风选室1212,密度较小,多为片状的塑料及纸类被吹至风选室尾部，一部分掉落至第五双级锁气出料装置1216后落至传送带17上输出，一部分由刮板14刮下掉落至第五双级锁气出料装置1216 (塑料及纸类出料装置)后落至传送带17上输出。大部分中间物质落在第一双级锁气出料装置125右侧位于第一风选室1212中间部分振动筛126上，大块的密度较小餐厨垃圾以及小块的密度较大的无机物(如玻璃块、陶瓷块)掉落至振动筛前端，振动筛将小块无机物筛出掉入第二双级锁气出料装置123 (小块无机物出料装置)中，然后经传送带122输出。在实际运行过程中，筛出无机物的餐厨垃圾纯度不高，其中混有部分结团的塑料、密度比较大的硬质塑料，这类物质经振动筛后端振动板振动疏散开，进入第二风选室1218，第二风室进风口 1221位于振动筛126的出料口下方，其风速小于第一风选室1212，餐厨垃圾落至靠近风口处的第三双级锁气出料装置1222 (餐厨垃圾)后落至传送带1223上输出，包含塑料及纸类的杂质落入远离风口的第四双级锁气出料装置1219 (塑料及纸类出料装置)后落至传送带1220输出出料装置，并与第一风选室1212风选出的塑料纸类相混合，进入下一级车间分离。第一风选室1212以及第二风选室1218通过管道1215出风口连接旋风除尘器1213，将密度以及粒径都很小的尘土类分离出来，经输送机送入相应的制砖车间或者进行填埋。废气流经除尘器去向鼓风机组121，形成循环风，整个系统处于全封闭状态，无二次污染，无须废气处理设施。利用本发明中用于城市生活垃圾的双风室多功能风选机能够风选出塑料、废纸和纺织物碎片；然其中含有塑料碎片无法使用，需要经过进一步的风选将其中的塑料碎片分离出，留下废纸和纺织物组成的生活垃圾可燃组分。实施例2本实施例中，该成型燃料的成分和质量百分配比是生活垃圾可燃组分70. 0%、煤液化残渣21. 0%、氢氧化钙9. 0%。制备步骤(2)干燥温度为230°C，制备步骤(3)贮存20分钟，其它步骤同实施例I。实施例3本实施例中，该成型燃料的成分和质量百分配比是生活垃圾可燃组分70. 0%、煤液化残渣21. 0%、氢氧化镁9. 0%。制备步骤(2)干燥温度为230°C，制备步骤(3)贮存20分钟，其它步骤同实施例I。实施例4本实施例中，该成型燃料的成分和质量百分配比是生活垃圾可燃组分70. 0%、煤液化残渣21. 0%、氢氧化钙6. 0%、氢氧化镁3. 0%。制备步骤(2)干燥温度为230°C，制备步骤(3)贮存20分钟，其它步骤同实施例I。实施例5本实施例中，该成型燃料的成分和质量百分配比是生活垃圾可燃组分75. 0%、煤液化残渣16. 5%、氢氧化钙8. 5%。制备步骤(2)干燥温度为260°C，制备步骤(3)贮存25分钟，其它步骤同实施例I。实施例6本实施例中，该成型燃料的成分和质量百分配比是生活垃圾可燃组分80. 0%、煤、液化残渣12. 0%、氢氧化钙8. 0%。制备步骤(2)干燥温度为300°C，制备步骤(3)贮存30分 钟，其它步骤同实施例I。
权利要求
1.一种垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料，其特征在于，所述的成型燃料是由生活垃圾可燃组分、煤液化残渣和脱硫剂混配而成，各种成分的质量百分配比是生活垃圾可燃组分62. 0% 80. 0%、煤液化残渣12. 0% 28. 0%、脱硫剂8. 0% 10. 0%。
2.根据权利要求I所述的垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料，其特征在于，各种成分的质量百分配比是生活垃圾可燃组分70. 0%、煤液化残渣21. 0%、脱硫剂9. 0%。
3.根据权利要求I所述的垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料，其特征在于，所述生活垃圾可燃组分是废纸和纺织物的混合物。
4.根据权利要求I所述的垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料，其特征在于，所述的煤液化残渣是气煤、长焰煤、褐煤液化产生的残渣；所述的脱硫剂是氢氧化钙、氢氧化镁中的一种或其混合物。
5.根据权利要求I或3所述的垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料，其特征在于，所述生活垃圾可燃组分是由城市生活垃圾经过两段式滚筒筛的破袋和挑挂分选出长条的塑料和纺织物，然后经过双风室多功能风选机的风选分离出塑料、废纸和纺织物碎片，所述双风室多功能风选机分离出塑料、废纸和纺织物碎片经过进一步的风选分离出废纸和纺织物。
6.根据权利要求5所述的垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料，其特征在于，所述两段式滚筒筛包括固定机架、安装在固定机架上的滚筒筛和滚筒筛驱动装置(4);滚筒筛包括相互连接的滚筒筛入口段(I)和滚筒筛出口段(5);给料口(2)安装于滚筒筛入口段(I)的入口处，滚筒筛的下方设有筛下物收集装置(7);滚筒筛入口段(I)和滚筒筛出口段(5)的圆周方向上布置有若干筛孔(101)，滚筒筛入口段(I)圆周内壁安装有若干破袋刀(102)，滚筒筛入口段(I)内设有与所述破袋刀(102)相配合的清刀装置(103);滚筒筛入口段(I)和滚筒筛出口段(5)的外周设有清理筛孔(101)的清孔装置(6);滚筒筛出口段(5)圆周内壁安装有若干长条物挑挂装置(501)，在滚筒筛出口段(5 )内安装有三排挂针链(502、503、504)组成的长条物收集装置。
7.根据权利要求6所述的垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料，其特征在于，所述双风室多功能风选机包括壳体，壳体内设有第一风选室、第二风选室和振动筛；壳体的进料口处设有旋转给料器；壳体上在旋转给料器的下方设有连通鼓风机组的第一风室进风口 ；第一风选室下部靠近第一风室进风口处设有第一双级锁气出料装置；第一双级锁气出料装置的右侧设有振动筛；振动筛的下部设有第二双级锁气出料装置；振动筛的右侧为第二风选室；振动筛的出料口下方设有连通鼓风机组的第二风室进风口，第二风选室下部靠近第二风室进风口处设有第三双级锁气出料装置，第二风选室下部远离第二风室进风口处设有第四双级锁气出料装置；第二风选室后部的第四双级锁气出料装置上部设有第二梳板；第一风选室远离第一风室进风口的后部设有第一梳板和第五双级锁气出料装置；第一风选室和第二风选室的出风口通过管道连接旋风分离器；旋风分离器通过管道连接鼓风机组。
8.—种如权利要求I至7中任一项所述的垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)分选出城市生活垃圾中的废纸和纺织物作为生活垃圾可燃组分； (2)对生活垃圾可燃组分进行干燥，干燥温度20(T30(TC；(3)破碎生活垃圾可燃组分，粉碎后保证总颗粒个数的95%尺寸在20mm以下； (4)将煤液化残渣破碎至粒径3_以下； (5)按配比将生活垃圾可燃组分、煤液化残渣与脱硫剂混合并充分搅拌，混合后将物料贮存15 30分钟； (6)成型过程将步骤(5)贮存后的物料采用成型机挤压成型形成垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的生活垃圾可燃组分干燥后含水率为20% ;所述的成型过程是在温度低于50°C的条件下冷压成型；所述的成型燃料含水率为12% 15%。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(I)中将城市生活垃圾经过两段式滚筒筛的破袋和挑挂分选出长条的塑料和纺织物，然后经过双风室多功能风选机的风选分离出塑料、废纸和纺织物碎片，双风室多功能风选机分离出塑料、废纸和纺织物碎片经过进一步的风选分离出废纸和纺织物组成的生活垃圾可燃组分。
全文摘要
本发明公开了一种垃圾可燃组分与煤液化残渣混合的成型燃料及制备方法，适用于生活垃圾和煤液化残渣资源化处理；该成型燃料是由生活垃圾可燃组分、煤液化残渣和脱硫剂混配而成，各种成分的质量百分配比是生活垃圾可燃组分62.0%~80.0%、煤液化残渣12.0%~28.0%、脱硫剂8.0%~10.0%。制备方法如下首先分选出生活垃圾中的可燃组分；接着对生活垃圾可燃组分进行干燥和破碎；然后将生活垃圾可燃组分、煤液化残渣与脱硫剂按配比混合并搅拌均匀；最后成型。该成型燃料热值高、二次污染低、机械性能佳，在实现生活垃圾减量化、无害化的同时实现了生活垃圾、煤液化残渣的资源化利用。
文档编号C10L5/46GK102676265SQ20121013877
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者孟海鱼, 施海华, 李学东, 王树众, 王龙飞, 罗永忠, 赵军, 陈林 申请人:四川川润环保能源科技有限公司, 西安交通大学