[发明专利]垃圾可燃物经热电解固化生产再生燃料的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及固体或液体废弃物的破坏或将其转变为有用或无害物，同时还涉及主要基于污物、家庭或市、镇垃圾的固体燃料的技术领域。

背景技术：

城市垃圾无害化的处理是一个比较难于解决且又必须解决的问题。初始的填埋、简单焚烧，不仅造成环境的二次污染，占用河流、海洋、土地资源，而且也浪费其中还可以利用的资源，物质和经济损失较重。无害化处理并使其加工成燃料的报道比较多，大致可分为：垃圾经粉粹后加可燃物(煤、高分子材料或其他燃料)、粘结剂，成型(有的也加氧化剂)为再生燃料；将垃圾进行干馏制取可燃气和型燃料。如DL97105046是利用生活垃圾、粉煤、粘结剂、和添加剂制成型煤，其中生活垃圾和粉煤的量是1∶1。类似的专利还有CN1167815，CN 1635062，CN1701865等。DL02128993所提供供的技术是将垃圾中的塑料膜、袋和废塑料加热缩聚后粉碎，与经过粉碎的竹木制品、硬塑料、化纤织物、橡胶制品、硬质果壳混合，加粘结剂、钙氧化物混合成型的再生燃料。DL 88103704则是利用可燃废弃物在无空气条件下干馏，得到的气体通过含碳物制成氢、一氧化碳等有用物。DL 99121646的方法有类似之处，其干馏后得到固体燃料和可燃气体，可燃气作为垃圾干燥时的能源。上述两类方法中：前者需加相当量的燃料；后者设备和工艺较为复杂；两类方法目前经济上很难过关。

发明内容：

针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种利用垃圾和植物废弃物为主要原料，制造工艺简单并经济的方法获得高质量的再生燃料的技术。

本发明的技术方案是：

(一)原料的选择：(1)可燃物：包括两部分：①垃圾包括工业垃圾和生活垃圾，都需要进行筛选，除去那些不可燃的建筑垃圾、金属垃圾、电子产品元件垃圾等，剩余的垃圾经干燥、粉粹成碎块、碎粒即可，最好是5～15mm碎粒；②植物碎屑：包括种植物和天然植物的根、秸秆、叶全部，树木的枝、叶、杆全部，以及草、蔓、藤、条全部，木质制品部件及其加工过程产生的屑、末、刨花等。都需要经干燥、粉碎成碎块、碎粒、碎末，最好是5～15mm的碎粒。工业垃圾和生活垃圾可单用，也可以任意比例混合使用。

(2)固化剂：异氰酸酯(包括TDI、MDI、PAPI等)，或带有异氰酸酯基的胶，如JQ-1胶等。

(3)电解液：由5～10％浓度的硫酸、5％的盐酸或由5～10％浓度的硫酸和5％的盐酸任意比例复配而成。

(4)催化剂：氧化镁。

(5)乳化剂：吐温系列或司本系列的品种。

(二)原料的配方：(1)可燃物；可燃垃圾碎块、碎粒40～60％，植物碎碎块、碎粒、碎末60～40％。

(2)电解液：为可燃物总量的10～15％。

(3)固化剂：为可燃物总量的10～20％。

(4)催化剂：为可燃物总量的2～5％。

(5)乳化剂：为可燃物总量的0～5％。

(三)工艺条件和制造方法：电极材料为RuO₂-IrO₂-TiO₂/Ti，电流密度为10A/dm²，电极间距为1cm，[C1^-1]为10000～15000mg/L，在此条件下电解30～60min。

(四)生产的工艺步骤：可将上述原料按配比称量，将其混合均匀置入电解窑的槽内，插入电极即可进行电解。最好是将可燃垃圾与植物碎屑混合均匀，置入电解窑的槽内，然后将电解液、固化剂和乳化剂混合均匀后与可燃物混合均匀，最后加入催化剂，混匀后插入电极，通电进行热电解。由于电解作用、异氰酸与原料中的水、带有羟基的化合物等的反应均都有放热效应，物料固有的水和反应生成的水不断蒸发，以及异氰酸酯的聚合反应，使得物料发泡而迅速膨胀并很快固化，固化时物料的高度能增高至300～500cm。电解毕，抽出电极打开电解槽即得定型的再生燃料。

本发明的再生燃料，可以直接用于锅炉或其他燃烧器具作为燃料使用。这种再生燃料使用时能和燃煤一样燃烧，由于是定型的，使用起来更为方便快捷。特别是这种再生燃料的热值相当高，为2000～3000大卡/克。曾在蒸汽锅炉上使用，炉膛温度达到800～900℃，燃烧效率≥99％，锅炉效率≥81％。