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利用工業(yè)固體廢物制成上點(diǎn)火型煤
作者: 林增 (哈爾濱市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院)【摘要】本文介紹利用工業(yè)固體廢物制成上點(diǎn)火型煤。符合國家“三廢”綜合利用和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的政策。采用多種工業(yè)無機(jī)固體廢物為添加物進(jìn)行粘結(jié)和固硫，按一定比例摻入原煤里制成上點(diǎn)火型煤、充分利用固體廢物的潛能。該型煤比傳統(tǒng)型煤具有成本低、節(jié)約煤炭、使用方便、清潔衛(wèi)生、降低污染等特點(diǎn)。為城市煤炭開發(fā)和固體廢物綜合利用開辟了新的途徑。
煤炭是人類生存重要的能源之一。防治燃煤的污染是世界各國的一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)。絕大多數(shù)采用煤散燒的方式，從而成為煤煙型大氣污染和能源利用率低的主要根源，尤其北方冬季采暖期長，各商服攤區(qū)以及居民取暖廚房作業(yè)等，燃用大量煤炭既浪費(fèi)能源又造成大氣環(huán)境污染，利用上點(diǎn)火型煤技術(shù)可以提高燃煤的熱效率，削減二氧化硫、煙塵、一氧化碳等污染物的排放量，減輕煤煙型污染。此外，上點(diǎn)火型煤以一些工業(yè)無機(jī)固體廢物（如：亞麻麻塵、電廠粉煤灰、電石渣等）作為粘結(jié)劑和固硫劑。摻入煤里起到催化、氧化、固型等作用。同時(shí)治理了其他形式的工業(yè)污染、達(dá)到以廢治廢、綜合利用的目的。然而以前傳統(tǒng)的型煤研究著重有關(guān)型煤的生產(chǎn)工藝、型狀等方面，對(duì)型煤成份及燃燒的特點(diǎn)研究甚少。而以前在使用型煤過程中往往出現(xiàn)接火困難、燃燒不徹底有黑渣等現(xiàn)象，限制了型煤的推廣使用。為此對(duì)型煤燃燒特點(diǎn)進(jìn)行分析研究、采用上點(diǎn)火明火反燒方式，解決了傳統(tǒng)型煤燃燒時(shí)的缺點(diǎn)。本文將著重介紹利用工業(yè)固體廢物來充當(dāng)上點(diǎn)火型煤的粘結(jié)劑和固硫劑。選擇一定比例摻到原煤里制成上點(diǎn)火型煤。該型煤具有成本低、著火性能好、燃燒持續(xù)時(shí)間長、熱利用率高、清潔衛(wèi)生、降低對(duì)大氣環(huán)境的污染。
1 試驗(yàn)部分
1.1 粘結(jié)劑的選擇
選用來源廣泛的固體廢物，并能在燃燒中起到催化、氧化作用，不產(chǎn)生新的污染的固體廢物。經(jīng)燃燒試驗(yàn)選定電廠粉煤灰、麻塵等無機(jī)固體廢物為粘結(jié)劑，按著不同比例摻到原煤里，在同等條件下，將5升涼水燒沸，用秒表計(jì)量，用相同重量的型煤進(jìn)行燃燒。觀察著火狀態(tài)，燃燒持續(xù)時(shí)間和燃燒后的灰渣的狀態(tài)。重復(fù)四次試驗(yàn)，取平均值進(jìn)行對(duì)比。見表1（略）。從表1，看出粉煤灰與麻塵的重量比為1∶1時(shí)水燒沸比較快，著火旺、燃燒持續(xù)時(shí)間長，燃燒后灰渣煉成一塊成型好，所以選電廠粉煤灰與亞麻麻塵的重量比為1∶1做為上點(diǎn)火型煤的粘結(jié)劑。
1.2 固硫劑的選擇
選用工業(yè)排放的廢電石渣為固硫劑，其主要成份為氫氧化鈣。主要反應(yīng)方程式為：
型煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化硫，在有水蒸氣存在與電石渣作用生成CaSO3、CaSO4或Ca（HSO3）2、而沉積于煤灰渣中，降低了空氣污染。該灰渣能夠制磚或制成建筑用陶粒等。
2 試驗(yàn)生產(chǎn)工藝
選定電廠粉煤灰、亞麻麻塵、電石渣等無機(jī)固體廢物為添加物摻到原煤里，制成上點(diǎn)火型煤，其生產(chǎn)工藝為：
原煤＋固體廢物--粉碎--篩分--攪拌--壓成型--干燥--型煤成品
制成上點(diǎn)火型煤其規(guī)格：外型尺寸俯視正方形邊長為100毫米、高度為100毫米，垂直均勻分布直徑
18毫米的9個(gè)小孔，重量為1公斤左右。
3 試驗(yàn)結(jié)果
本文采用本地區(qū)廣泛使用的有代表性原煤作為試驗(yàn)用煤、試驗(yàn)樣品分二類：一類將原煤按傳統(tǒng)的粘土加原煤的方法制成型煤，另一類取同樣原煤加入固體廢物作粘結(jié)劑和固硫劑等無機(jī)添加物制成的型煤。制成的二類型煤送到煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站和環(huán)保監(jiān)測(cè)站進(jìn)行燃燒檢測(cè)，其結(jié)果見表2。
表2 型煤質(zhì)量檢測(cè)和環(huán)保空氣排放檢測(cè)結(jié)果
序號(hào)
灰分Ag%
揮發(fā)酚vr%
全水分mad%
低位發(fā)熱值
MJ／kg
全硫
st、ad%
煙塵mg／Nm3
二氧化硫
mg／Nm3
1
38.77
14.89
3.95
18.27
0.13
25.6
45.7
2
40.75
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