[发明专利]制备用于燃烧工业炉的粒料的方法

说明书

本发明涉及一种用于生产能够提供适用于由市政和/或其他废物燃烧工业炉的自由流动粉末的粒料的方法，所述方法包括以下步骤：(i)提供包含一种或多种基于废物的总干重大于40％的热塑性材料和一种或多种基于废物的总干重大于30％的纤维素材料的废料，其中所述废物具有超过80％大于5mm，超过95％小于60mm的粒度分布，(ii)使废料通过具有4‑16mm的孔和大于2的长度比的造粒机，并使粒料通过具有4‑10mm的孔和大于2的长度比的第二造粒机以提供具有4‑10mm的直径和3‑50mm的长度的粒料。本发明还涉及获得的并具有有利性质的粒料。

技术领域

本发明涉及一种由废料制备粒料的方法、用所述方法可获得的粒料以及用于燃烧工业炉的方法。

背景技术

用于燃烧工业炉的方法是例如用于生产电力的方法。用于生产电力的炉是目前使用的要求最高和效率最高的炉。其他需要高工艺稳定性的工业炉是钢铁生产中的高炉以及水泥和石灰窑。

炉通常供应粉状(粉化)煤、油或气。燃料通常通过多个燃烧器、喷枪(或风口)供应。如果炉用于生产电力，燃烧的热量用于产生蒸汽，蒸汽用于驱动涡轮机。

可以喷射的煤粉量取决于煤和焦炭的质量、炉几何形状和操作实践。此外，煤粉具有低堆积密度和差的储存特征。因此，煤在使用前被粉化。煤粉的一个主要缺点是它来自不可再生的来源并且因此导致大量的CO2排放。

已经建议并在一定程度上使用备选燃料以减少二氧化碳排放的负担。这种备选燃料需要允许其用于无缝加工。备选燃料在研磨之前和之后都应当是可运输的。此外，备选燃料需要允许在火焰中喷射，在那里它们需要显示良好的燃烧特征(完全燃烧的时间，在热点中几乎完全燃烧)。

建议用于高端工业炉的备选燃料是塑料粒料、混合塑料/生物质粒料、木屑粒料、污水污泥粒料等。

使用纯塑料垃圾的优势之一通常是塑料垃圾具有低热导率和高能量含量。使用纯塑料废物的一个缺点是，源自例如家庭、城市或市政废物的此类混合物是可用于制造(回收)塑料产品的相对有价值的产品。另一个缺点是，尽管具有高热值，废塑料粒料难以以获得合适粒度分布的方式加工。研磨导致温度升高，塑料的橡胶行为达到必须进行低温研磨的程度。然而，低温研磨太昂贵。

根据废料的性质和供应的炉类型，将备选燃料递送到炉中可能会有所不同。存在几种方法在炉技术中直接使用备选燃料。此类技术包括通过经由喷枪或在喷枪的水平喷射粉状备选燃料而直接使用，如WO2015/155193中所述将粒料与煤共同研磨，或在将混合物喷射到炉中之前混合煤和粉状备选燃料。

直接在炉中使用的备选燃料存在加工问题，如粉尘形成、粉末运输等。优选地，这种燃料由选定的家庭、城市或市政垃圾的废物部分制成。然而，这些废物部分代表制备粒料的非常不均匀的材料。然而，工业炉需要相对均质的材料才能顺利运行。

因此，这些备选燃料在实践中仅用于部分替代高端炉中的化石燃料。通常，在实际操作中，备选燃料的量相对于煤粉而言小于30％，但无论如何都小于50％。煤粉是相对均质的材料并且大量的煤基本负荷减弱源自垃圾的粒料材料的波动。

US2010/116181描述用相对少量的塑料(小于40重量％)造粒塑料/纤维素材料，根据WO2008/107042，其可以被研磨成很大程度上低于2mm的粒料，可用作与煤粉组合的二次燃料。塑料含量低的二次燃料具有相对较低的燃烧值，如果这种燃料必须完全替代煤炭，这是不利的。

EP1083212A描述可用作与煤粉组合的二次燃料的塑料和纤维素材料粒料的制备。

因此，本领域需要一种可以生产备选燃料以使其适合供应到工业炉，特别是用于生产电力的工业炉中以甚至完全替代煤的方法。

此外，需要一种方法，在该方法中可以生产具有改进的处理性质(例如粉末的可靠运输)的备选燃料。

发明内容