[发明专利]一种煤基固废资源化利用的PRMH工艺

权利要求书

1.一种煤基固废资源化利用的热解-还原-熔融-均化工艺，包括原料预处理系统、热风系统、相变均化系统、余热回收制氢系统、气体净化系统、CO₂转化利用系统以及无机产品制备系统；煤基固废、添加剂和飞灰经原料预处理系统处理后，按照一定的质量比混合调配后得到入炉料；入炉料经气力输送、物料喷枪进入宽筛分粉体相变复合炉，来自热风系统的原料气经由热风喷枪进入宽筛分粉体相变复合炉，控制入炉料与原料气中的C、Fe、O₂的摩尔比为1:（0.3～0.08）:（0.6～0.9），使得炉内为还原性气氛，在温度1400～2000℃、压力0.025～0.080MPaG的操作工况下，入炉料和原料气在宽筛分粉体相变复合炉内进行传递和反应；产生的高温气体从宽筛分粉体相变复合炉的高温气体出口排出后经余热回收、气体净化及CO2转化利用，熔融液在宽筛分粉体相变复合炉内继续经均化、调质处理后送入无机产品制备系统，用于联产高性能纤维、微晶玻璃及泡沫玻璃；经均化、调质处理后的熔融液中组分及组成为：SiO₂为40～55%、Al₂O₃为13～19%、CaO为6～12%、MgO为6～12%、Fe₂O₃+ FeO为3～8%、Na₂O+K₂O≤5%，其他组分为3～8%。

2.如权利要求1所述的煤基固废资源化利用的热解-还原-熔融-均化工艺，其特征在于，所述的原料预处理系统是将煤基固废和/或添加剂和/或飞灰破碎后，选取粒度≤8mm筛下物。

3.如权利要求1所述的煤基固废资源化利用的热解-还原-熔融-均化工艺，其特征在于，所述的热风系统是将空气经预热器、热风炉与来自余热回收制氢系统回收热量之后的热气体进行交替、不接触式换热，再经燃烧器转化为1050～1250℃的混合热风；所述混合热风作为宽筛分粉体相变复合炉内入炉料发生燃烧、裂解、气化、还原过程的原料气。

4.如权利要求3所述的煤基固废资源化利用的热解-还原-熔融-均化工艺，其特征在于，所述的交替、不接触式换热是通过自动控制热风炉阀门实现的。

5.如权利要求1所述的煤基固废资源化利用的热解-还原-熔融-均化工艺，其特征在于，所述的相变均化系统是将来自原料预处理系统的入炉料和热风系统产生的原料气在宽筛分粉体相变复合炉内快速接触、传递热量，实现原料热裂解、还原、熔融以及熔融组分的均化、调质。

6.如权利要求1所述的煤基固废资源化利用的热解-还原-熔融-均化工艺，其特征在于，所述的余热回收制氢系统是将宽筛分粉体相变复合炉的高温气体出口排出的高温气体经余热回收装置回收热量，产生的热气体进入热风系统。

7.如权利要求6所述的煤基固废资源化利用的热解-还原-熔融-均化工艺，其特征在于，所述的余热回收装置由余热回收锅炉、汽包及过热器组成。

8.如权利要求7所述的煤基固废资源化利用的热解-还原-熔融-均化工艺，其特征在于，所述的余热回收装置产生的过热蒸汽用于发电，产生的电能进一步用于电解水制氢气，所述的氢气用作热风系统中的补热燃料。

9.如权利要求1所述的煤基固废资源化利用的热解-还原-熔融-均化工艺，其特征在于，所述的气体净化系统是将热风系统中经预热器预热后的混合气体进行除尘、净化处理，获得纯度≥99%的CO₂。

10.如权利要求1所述的煤基固废资源化利用的热解-还原-熔融-均化工艺，其特征在于，所述的CO₂转化利用系统是将纯度≥99%的纯净CO₂用于制备CO₂下游产品或作为气力输送的承载介质；所述的CO₂下游产品包括干冰、碳铵、纳米碳酸钙。