[发明专利]利用粉煤灰和塑料制成的固体燃料及其制备方法

说明书

本发明属于固体燃料，特别是涉及由含碳废料制成的固体燃料及其制备方法。

工业和民用废料如粉煤灰、废塑料等，是造成目前环境污染的主要污染源之一。目前全球每年仅电厂的粉煤灰排放量约为2亿万吨，我国每年也达4000万吨以上，随着能源工业的迅速发展，粉煤灰的产生量也会日益增多，现仅有很少部分作为廉价填充料被由于制造建材等，而大部分被堆放在农田中，占用了大量土地资源，随着气候的变化能增加大量的悬浮物，使空气质量严重下降，并造成地面水的污染和农田土质碱化。而塑料具有质轻、强度高、耐腐蚀、易加工等优良性能，随着塑料消费的上升，如塑料食品包装物、农膜等的广泛应用，其废弃物由于不溶解、不腐烂，对环境的污染问题也在日益严重。据统计，废塑料约占塑料产量的70％，塑料废弃物占城市垃圾量的10-15％，在我国塑料废弃物中只有10％被加以利用，20-30％被焚烧或填埋，60-70被堆放、任意丢弃或倒入江河湖海，不仅造成环境的污染，同时也是对资源的一种浪费，因而，废塑料的回收利用已势在必行。

本发明的目的是提供一种利用粉煤灰和塑料废弃物为原料制成的固体燃料及其制备方法，其原料均是使用生活及工农业生产过程中的最终废料或废弃物，以取代目前我国城乡居民广泛使用的蜂窝煤原料。

粉煤灰是一种松散固体集合物，是海绵状和空心球状的细小颗粒，具有很大的比表面积；另外，粉煤灰是由煤炭在燃烧后产生的，其中仍残留有1-25％的可燃物，粉煤灰的一些表面基团高温下得到了活化，因此粉煤灰具有较高的吸附活性。而塑料本身是含有高能量的燃料，回收热能价值较高。

本发明的目的是采用以下技术方案实现的：充分利用粉煤灰的微小颗粒特征和塑料废弃物的可燃烧性，即用粉煤灰和塑料废弃物，并相应加入一定量的生物燃料(如植物禾茎)生产的一种新型民用固体燃料。

本发明固体燃料包括，所说的粉煤灰为火力发电厂、热电厂及各种燃煤锅炉煤粉燃烧后产生的废料；所说的塑料废弃物是生活及工农业生产后废弃的方便袋、塑料布、塑料包装物，各种食品包装袋以及农业生产中使用的地膜等农用薄膜，凡聚乙烯制品均可使用；所说的生物燃料主要是林木或农产品及其废弃物中可燃物质，如树皮、木材的片削及下角料、农作物秸杆、植物果实壳、皮、叶和根茎等。

本发明的原料处理方法

(1)、粉煤灰，凡是燃煤的灰均可被使用，但不得含有水份、杂质。需要干燥的，过40目筛后，即可直接使用。

(2)、生物燃料干燥后通过粉碎机，形状以颗粒状最好，粉末亦可。过40目筛后、即可被直接使用。

(3)、废弃塑料，凡不含水份、土质、硬质物质及金属的均可被利用，装有毒及腐蚀性物质的禁用；不需清洗、即可直接进入切割处理，其形状不限。进行捆扎，每1kg左右为一捆，即可直接进入加热软化炉处理。

本发明的具体配方(按重量百分含量)：

(1)、粉煤灰的含量：其含量大小决定着暗火燃烧时间长短及产渣量的多少，一般含量在：30～60％。

(2)、生物燃料的含量：其含量与易否点燃及火焰的稳定性及落灰有关。一般含量在：10～40％。

(3)、废塑料的含量：其含量的多少决定着热值及烟量的多少，一般含量在：20～40％。

本发明的优选配方(按重量百分含量)：

(1)、粉煤灰的含量：40～50％。

(2)、生物燃料的含量：20～25％。

(3)、废塑料的含量：30～35％。

本发明固体燃料的制备方法如下：

首先将塑料投入软化炉进行加热，使塑料充分软化后，再加入粉煤灰进行不间断的搅拌，直至充分混匀后，再加入生物燃料颗粒，并在连续的搅拌下至彻底混匀后，才能进入挤压成型。挤压成型过程亦必须始终保持在一定的温度下进行。

(1)、软化温度，在整个塑料软化和搅拌过程中必须控制在200～250℃之间；挤压成型温度，在挤压成型前期，要求温度在180～220℃之间，成型后，无温度要求；

(2)加热搅拌时间：废塑料的软化时间为15～25分钟；煤灰和塑料的搅拌混匀时间为10～20分钟；植物颗粒的加入搅拌混匀时间为15～25分钟。

以本发明固体燃料生产的蜂窝煤及引火产品的技术指标：

1、外观指标

(1)形状：燃料为圆柱体、中空型；引火料为圆型，其间有沿径向自内向外的放射形线槽。其成型模具可根据需要设计。

(2)色泽：棕黑色。

(3)光泽，平滑，无破损及裂纹。

(4)两端面高度差不大于2cm。

(5)单孔垂直度偏斜不大于1cm。