[发明专利]生活污水处理厂污泥制低热值无烟煤及其生产工艺和催化剂

摘要

本发明公开了生活污水处理厂污泥制低热值无烟煤及其生产工艺和催化剂。本发明先将专用催化剂依次经硝酸溶液、磷酸溶液、硝酸溶液反应处理后，用聚丙烯酰胺调节使其分子量为5～6万g/mol，然后按重量份比为100：0.05～40的生活污水处理厂产生的污泥与催化剂进行混合，通过有机化反应，无机化反应，将污泥里面的可溶性和挥发性的有机C化合物，转化成可燃性的固定C化合物,短期内形成低热值燃料无烟煤。制得的无烟煤发热量可以控制在800kj/kg至1200kj/kg到3500kj/kg之间，燃烧排放不产生超标的二噁英，不产生臭气，重金属可回收利用，无病毒细菌二次污染，节能减排，生产成本低廉，解决世界性生活污水处理厂的污泥处理难题，变废为宝。

主权项

生活污水处理厂污泥制低热值无烟煤生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）按以下重量百分比的组分配制混合成催化剂：0.6%～5%二氧化钛、0.2%～5%氧化锌、0.1%～5%天青石粉、0.7%～5%莫来石粉、0.3%～3%蛇纹石粉、0.15%～3%蒙脱石粉、1.2%～3%花岗岩粉、0.9%～3%膨润土粉、0.08%～1%金红石粉、0.95%～8%汽油与丁烷1：1混合物、3%～8%大理石粉、0.03%～1%冰晶石粉、2%～5%滑石粉、0.001%～1%煤矸石粉、5.2%～7%碳酸盐钠、1.6%～5%高岭土粉、0.4%～5%海泡石粉、3%～5%铁矿石粉、3.9%～5%石英粉、2.2%～5%硅藻土粉、0.8%～3%铝矾土粉、2%～3%凹凸棒土粉、0.37%～3%磷矿粉、0.15%～0.5%石墨粉、0.88%～1%混合稀土废渣、0.039%～1%含聚硅酸锂盐、0.5%～1%钾盐，0.83%～1%菱苦土氯化物、0.001%～0.05%C60巴基球、1%～5%粘土粉；（2）向L683K专用催化剂中加入硝酸溶液，在80～120℃下进行反应，控制PH=1～2；反应完成后再加入磷酸溶液，在100～120℃下进行反应，控制PH=1～2；反应完成后再加入硫酸溶液，在120～150℃下进行反应，控制PH=1～2，反应完成后用氢氧化钠粉末中和至PH=5.5～14，然后冷却至室温，将其研磨成80～120目粉末； （3）将重量份比为100：0.05～40的污水处理厂湿污泥与步骤（2）处理后的L683K专用催化剂混合均匀，所述污水处理厂湿污泥的含水率为50%～85%；（4）将步骤（3）的混合物置于反应釜中，控制混合物从0C°或从高于0℃的混合物温度以每200～240小时上升1C°的速度缓慢上升至320℃，在180℃以下，通入氮气从0.1MP以每20～24小时上升0.1MP的速度升压至10MP，保压至反应釜内温度达到240℃，通入50～60%：30～50%的氧气和氮气混合气在60～78小时内增压至15MP，再通入70～90%：10～30%的氢气和氮气混合气在15～20小时内增压至20MP，保压升温至320℃；继续保压升温以每50～100小时上升1C°的速度缓慢上升至580C°，保温停留10～20小时；然后自然降温至400C‑420°时，再通入氮气升压至150‑160MP，保持恒压10‑60小时，自然降至室温，反应完成制得低热值燃料无烟煤。