公布日：2022.10.11
申請日：2022.07.07
分類號(hào)：F23G7/00(2006.01)I;F23G5/44(2006.01)I;F23G5/46(2006.01)I;F23G5/50(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及富氧燃燒領(lǐng)域，具體關(guān)于一種污泥富氧燃燒的方法；本裝置由循環(huán)流化床焚燒爐和輔助系統(tǒng)組成；富氧燃燒時(shí)關(guān)鍵控制指標(biāo)：燃燒溫度為850-950℃、流化風(fēng)速為0.15-1.8m/s、穩(wěn)定燃燒時(shí)的風(fēng)煤比為9-15m3/kg；本發(fā)明的富氧燃燒技術(shù)不僅能使分離收集CO2和處理SO2容易進(jìn)行，還能減少NOX排放，燃燒后煙氣中CO含量1800ppm、NOX含量140ppm、SO2含量280ppm，是一種能夠綜合控制燃煤污染物排放的新型潔凈燃燒技術(shù)；本發(fā)明給燃燒提供了足夠的氧氣，使可燃物充分燃燒，減少了固體不完全燃燒的排放，減少了氮和其他惰性氣體隨煙氣帶走的熱能，具有明顯的節(jié)能和環(huán)保效應(yīng)。
權(quán)利要求書
1.一種污泥富氧燃燒的方法，包括由循環(huán)流化床焚燒爐和輔助系統(tǒng)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥富氧燃燒的方法，其特征在于：所述循環(huán)流化床焚燒爐是由爐膛、布風(fēng)裝置、旋風(fēng)分離器、回料器和排渣系統(tǒng)等幾部分組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥富氧燃燒的方法，其特征在于：所述輔助系統(tǒng)包括送風(fēng)系統(tǒng)、氧氣供給系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥富氧燃燒的方法，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)包括壓力測量系統(tǒng)、溫度測量系統(tǒng)、煙氣測量系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥富氧燃燒的方法，其特征在于：所述操作步驟為：第一步：循環(huán)流化床焚燒爐預(yù)熱10-20min，然后按照質(zhì)量份數(shù)，稱取3-6份床料，從給料口加入；接著，啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)，壓力穩(wěn)定在0.1-0.15MPa；第二步：待所需床料全部進(jìn)入爐膛以后，把風(fēng)速調(diào)到臨界流化風(fēng)速的1-1.5倍，開啟電加熱器，加熱；第三步：當(dāng)床料溫度到達(dá)600-620℃，開始投10-15份煤，控制燃燒溫度在850-950℃，調(diào)節(jié)流化風(fēng)量，使得煙氣出口氧氣濃度維持在5-7％；打開氧氣瓶的閥門，將氧氣的出口壓力維持在0.15-0.25MPa，使氧氣與空氣混合；當(dāng)煤燃燒正常后，加入15-20份污泥，直至污泥在循環(huán)流化床焚燒爐燃燒完全后，降溫；第四步、高溫?zé)煔饨?jīng)降溫，進(jìn)入固定床反應(yīng)器中開始吸附反應(yīng)，吸附溫度為80-110℃，反應(yīng)壓力為3-7bar；第五步、脫吸附回收處理：將吸附飽和的固定床反應(yīng)器中的二氧化碳吸附劑置于800-1000℃的溫度下煅燒1-4h，即可完成回收利用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種污泥富氧燃燒的方法，其特征在于：所述二氧化碳吸附劑按照以下方法制備：S1：加入50-80份鋯酸鋰，2-5份獨(dú)居石粉，10-20份水滑石，2-5份石蠟到反應(yīng)釜中；再將2-5份氨基硅氧烷，200-500份水，加入反應(yīng)釜中，混合均勻后，90-110℃攪拌30-100min；過濾，烘干；S2：將S1產(chǎn)品，0.2-0.6份六水氯化鐵，0.05-1.5份羧乙基鍺倍半氧化物，0.5-2.5份四羧基酞菁鐵，300-500份甲醇，加入反應(yīng)釜中，混合均勻后，控溫48-55℃，攪拌反應(yīng)4-10h，過濾，固體產(chǎn)物于真空干燥箱中干燥，得到二氧化碳吸附劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種污泥富氧燃燒的方法，其特征在于：所述床料選用粒徑為0.125mm-0.5mm循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)灰。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種污泥富氧燃燒的方法，其特征在于：所述煤需經(jīng)過破碎至粒徑為1-2mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種污泥富氧燃燒的方法，其特征在于：所述流化風(fēng)速為0.15-1.8m/s。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種污泥富氧燃燒的方法，其特征在于：所述穩(wěn)定燃燒時(shí)的風(fēng)煤比為9-15m3/kg。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種污泥富氧燃燒的方法，包括由循環(huán)流化床焚燒爐和輔助系統(tǒng)組成。
進(jìn)一步的，所述循環(huán)流化床焚燒爐還包括爐膛、布風(fēng)裝置、旋風(fēng)分離器、回料器和排渣系統(tǒng)等幾部分組成。
進(jìn)一步的，所述輔助系統(tǒng)包括送風(fēng)系統(tǒng)、氧氣供給系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。
進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)包括壓力測量系統(tǒng)、溫度測量系統(tǒng)、煙氣測量系統(tǒng)。
進(jìn)一步的，所述操作步驟為：
第一步：循環(huán)流化床焚燒爐預(yù)熱10-20min，然后按照質(zhì)量份數(shù)，稱取3-6份床料，從給料口加入；接著，啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)，壓力穩(wěn)定在0.1-0.15MPa；
第二步：待所需床料全部進(jìn)入爐膛以后，把風(fēng)速調(diào)到臨界流化風(fēng)速的1-1.5倍，開啟電加熱器，加熱；
第三步：當(dāng)床料溫度到達(dá)600-620℃，開始投10-15份煤，控制燃燒溫度在850-950℃，調(diào)節(jié)流化風(fēng)量，使得煙氣出口氧氣濃度維持在5-7％；打開氧氣瓶的閥門，將氧氣的出口壓力維持在0.15-0.25MPa，使氧氣與空氣混合；當(dāng)煤燃燒正常后，加入15-20份污泥，直至污泥在循環(huán)流化床焚燒爐燃燒完全后，降溫；
第四步、高溫?zé)煔饨?jīng)降溫，進(jìn)入固定床反應(yīng)器中開始吸附反應(yīng)，吸附溫度為80-110℃，反應(yīng)壓力為3-7bar；
第五步、脫吸附回收處理：將吸附飽和的固定床反應(yīng)器中的二氧化碳吸附劑置于800-1000℃的溫度下煅燒1-4h，即可完成回收利用。
進(jìn)一步的，還包括一種二氧化碳吸附劑按照以下方法制備：
S1：加入50-80份鋯酸鋰，2-5份獨(dú)居石粉，10-20份水滑石，2-5份石蠟到反應(yīng)釜中；再將2-5份氨基硅氧烷，200-500份水，加入反應(yīng)釜中，混合均勻后，90-110℃攪拌30-100min；過濾，烘干；
S2：將S1產(chǎn)品，0.2-0.6份六水氯化鐵，0.05-1.5份羧乙基鍺倍半氧化物，0.5-2.5份四羧基酞菁鐵，300-500份甲醇，加入反應(yīng)釜中，混合均勻后，控溫48-55℃，攪拌反應(yīng)4-10h，過濾，固體產(chǎn)物于真空干燥箱中干燥，得到二氧化碳吸附劑。
作為優(yōu)選的，所述床料選用粒徑為0.125mm-0.5mm循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)灰。
作為優(yōu)選的，所述煤需經(jīng)過破碎至粒徑為1-2mm。
作為優(yōu)選的，所述流化風(fēng)速為0.15-1.8m/s。
作為優(yōu)選的，所述穩(wěn)定燃燒時(shí)的風(fēng)煤比為9-15m3/kg。
本發(fā)明涉及的關(guān)鍵技術(shù)：
鋯酸鋰，獨(dú)居石粉，水滑石，經(jīng)氨基硅氧烷表面處理，作為載體其表面氨基和羧乙基鍺倍半氧化物，四羧基酞菁鐵發(fā)生接觸點(diǎn)的酯化反應(yīng)，通過化學(xué)鍵結(jié)合得到負(fù)載型二氧化碳吸附劑。
使用本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比，具有以下有益效果：
(1)富氧燃燒技術(shù)不僅能使分離收集CO2和處理SO2容易進(jìn)行，還能減少NOX排放，是一種能夠綜合控制燃煤污染物排放的新型潔凈燃燒技術(shù)；
(2)富氧燃燒，給燃燒提供了足夠的氧氣，使可燃物充分燃燒，減少了固體不完全燃燒的排放，減少了氮和其他惰性氣體隨煙氣帶走的熱能；具有明顯的節(jié)能和環(huán)保效應(yīng)。
（發(fā)明人：張衡;李春萍;張夢媛）
