一種剩余石化油泥渣與城市污泥混合燃燒資源化利用的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種剩余石化油泥渣與城市污泥混合燃燒資源化利用的方法，步驟是：（1）剩余石化油泥渣與城市污泥的預(yù)處理：將剩余石化油泥渣和城市污泥分別在一定條件下烘至恒重，經(jīng)過研磨后得到不同樣品；（2）混合樣品的制備：將剩余石化油泥渣樣品與城市污泥樣品按照質(zhì)量百分比進(jìn)行混合，剩余石化油泥渣樣品占混合樣品總質(zhì)量的10%~90%；（3）混合樣品燃燒特性分析：將混合樣品，剩余石化油泥渣樣品和城市污泥樣品分別在氧濃度的氣氛下，用不同的升溫速率，將其加熱得到的TG和DTG曲線圖。方法易行，操作簡便，不僅能提高剩余石化油泥渣的使用率，而且還能提高城市污泥的燃燒效率，具有良好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

Method for recycling and utilizing waste residue of petrochemical sludge and municipal sludge

The invention discloses a method for residual sludge, petrochemical and resource utilization of city sludge mixed combustion process is: (1) pretreatment of residual sludge and sludge in petrochemical city: the remaining petrochemical sludge and city sludge respectively under certain conditions, drying to constant weight, after grinding is obtained after different samples (; 2) mixed sample preparation: residual sludge samples and petrochemical city sludge samples according to the weight percentage of mixed, residual sludge samples for petrochemical mixed samples of the total mass of 10%~90%; (3) analysis of the combustion characteristics of mixed samples: mixed samples, residual sludge samples and petrochemical city sludge samples respectively in oxygen concentration atmosphere, with different heating rate, heating the obtained TG and DTG curve. The method is easy to operate and easy to operate, not only can increase the utilization rate of the remaining petrochemical sludge, but also can improve the combustion efficiency of the municipal sludge, and has favorable environmental, social and economic benefits.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種剩余石化油泥渣與城市污泥混合燃燒資源化利用的方法
本專利技術(shù)涉及城市污泥的焚燒處理
，更具體涉及一種剩余石化油泥渣與城市污泥混合燃燒資源化利用的方法，它適用于采用剩余油泥渣和城市污泥協(xié)同焚燒的一種城市污泥資源化處理處置。
技術(shù)介紹
隨著我國污水處理技術(shù)的全面推行，城市污泥的產(chǎn)量也在極劇增加，使得城市污泥的處理與處置成為人們關(guān)注的焦點。而焚燒法具有減量化、無害化和資源化的特點，但是由于城市污泥含有大量的水分，通常都會添加一些輔助燃料進(jìn)行混合燃燒，而且添加的輔助燃料通常是煤、重油等高熱量的燃料。石化油泥砂是油田開發(fā)過程中，在鉆井、壓裂、試采、作業(yè)、原油處理、石化油泥處理、原油儲運等方面產(chǎn)生的主要污染物之一。石化油泥砂雖然對環(huán)境的污染很嚴(yán)重，甚至被列為“危險廢物”，但是同時也是寶貴的二次資源。因此，對于將石化油泥砂先進(jìn)行預(yù)處理后，本專利技術(shù)將剩余石化油泥渣作為一種輔助燃料與城市污泥進(jìn)行混合并分析混合燃燒的綜合評價方法，不僅可以化害為利、變廢為寶，還可以作為一個基礎(chǔ)評價技術(shù)方法應(yīng)用于實際的焚燒技術(shù)。本專利技術(shù)的評價方法將是一種環(huán)境友好的無害化處理技術(shù)，具有良好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是在于提供了一種剩余石化油泥渣與城市污泥混合燃燒資源化利用的方法，方法易行，操作簡便，不僅能提高剩余石化油泥渣的使用率，而且還能提高城市污泥的燃燒效率，具有良好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。為了實現(xiàn)上述的目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)措施：本專利技術(shù)的技術(shù)構(gòu)思是：將剩余石化油泥渣采用三氯甲烷作為萃取劑，將石化油泥與萃取劑以質(zhì)量比為1:7的比例混合，在一定溫度(35℃)條件下以600r/min的轉(zhuǎn)速攪拌后，過濾得到的濾渣為剩余石化油泥渣。所述的氧濃度為10％～50％的氣氛為氮氣和氧氣兩種氣體的混合氣體。混合樣品，剩余石化油泥渣樣品和城市污泥樣品的不同特性指數(shù)分別為揮發(fā)分析出特性、著火點、可燃性指數(shù)、燃盡特征指數(shù)以及綜合燃燒指數(shù)。其他主要工業(yè)污泥，如紡織印染污泥、電鍍污泥、造紙污泥、制革污泥等熱焚燒資源化處理處置也可采用同樣方法，相關(guān)技術(shù)屬于本專利技術(shù)技術(shù)范疇。一種剩余石化油泥渣與城市污泥混合燃燒資源化利用的方法，其步驟是：(1)剩余石化油泥渣與城市污泥的預(yù)處理：將剩余石化油泥渣和城市污泥分別在103－107℃條件下烘至恒重，并經(jīng)過研磨通過180－220目的篩子后得到所需的剩余石化油泥渣樣品和城市污泥樣品。(2)混合樣品的制備：將步驟1獲得的剩余油泥渣樣品與城市污泥樣品按照質(zhì)量百分比來進(jìn)行充分混合，即剩余石化油泥渣樣品的質(zhì)量占混合樣品總質(zhì)量的10－90％(10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％和90％)。(3)混合樣品燃燒特性分析：將混合樣品，剩余石化油泥渣樣品和城市污泥樣品分別在氧濃度為10％～50％的氣氛下，采用不同的升溫速率10～60℃/min，將其從20－25℃加熱到900℃所得到的TG和DTG曲線圖。在得到混合樣品的TG和DTG曲線圖后，對其進(jìn)行如下數(shù)據(jù)處理：揮發(fā)份析出特性(D)的處理公式為：其中DTGmax是指質(zhì)量損失速率的最大值，％/min。Tmax是DTGmax所對應(yīng)的溫度，℃。Ti是指燃料的著火點，℃。▽T1/2是指DTG/DTGmax＝1/2時所對應(yīng)的溫度，℃。著火點(Ti)的選取方法是采用TG-DTG法(該方法來源于燃料化學(xué))來定義的，在DTG曲線上找到峰值點所對應(yīng)在TG曲線上的點所作的切線與水平線的交點，為混合燃料的著火點，如圖3所示。可燃性指數(shù)(C)的公式處理為：其中DTGmax是指混合樣品質(zhì)量損失速率的最大值，％/min。Ti是混合樣品的燃點溫度，℃。燃盡特征指數(shù)(Cb)的公式處理如下：其中f1是初始燃盡率，為混合燃料的TG曲線上著火點所對應(yīng)的失重量與混合燃料中可燃質(zhì)含量的比值，％；τ0是燃盡時間，min；f是總?cè)急M率，為τ0時刻所對應(yīng)的失重量與混合燃料中可燃質(zhì)含量的比值，％；f2是后期燃盡率，f2＝f-f1。綜合燃燒指數(shù)(S)的公式處理如下：其中DTGmean表示質(zhì)量損失的平均速率，％/min。綜合燃燒指數(shù)(S)綜合地反映了混合燃料的著火特性和燃燒特性。最后通過分析揮發(fā)分析出特性、著火點、可燃性指數(shù)、燃盡特征指數(shù)以及綜合燃燒指數(shù)來綜合評價不同混合比例的剩余油泥渣和城市污泥的燃燒特性，從而選取最佳的工藝條件、最佳混合比例來處理剩余油泥渣和城市污泥。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：優(yōu)點：(1)一般的城市污泥燃燒都會選擇重油、煤作為輔助燃料，而該方法是采用了剩余石化油泥渣，廢物與廢物的重復(fù)利用，達(dá)到資源化利用的目的；(2)該方法采用熱重分析來選擇最佳的升溫速率和氧的濃度，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益；(3)該方法采用熱重分析法來選擇最佳的混合比例來燃燒城市污泥和剩余石化油泥渣，達(dá)到了減量化和無害化的目的。效果：(1)城市污泥和剩余石化油泥渣混合后燃燒很充分并充分釋放了其熱量；(2)城市污泥和剩余石化油泥渣的混合燃燒避免了板結(jié)現(xiàn)象；(3)城市污泥和剩余石化油泥渣的混合燃燒可以避免燃燒前的脫硫處理。附圖說明圖1為一種不同質(zhì)量百分比的混合樣品的TG曲線。圖2為一種不同質(zhì)量百分比的混合樣品的DTG曲線。圖3為一種剩余石化油泥渣與城市污泥混合燃燒資源化利用的方法(TG-DTG法定義)著火溫度示意圖。圖1中隨著剩余石化油泥樣品的質(zhì)量百分含量的增加，混合樣品的失重百分率也在增加，說明剩余石化油泥樣品的添加有助于城市污泥樣品的完全燃燒；圖2表示的是混合樣品在燃燒過程中的失重速率，其失重速率主要有兩個階段，分別是250-350℃和350-650℃；圖3是TG-DTG法來定義不同混合樣品的燃點。具體實施方式實施例1：一種剩余石化油泥渣與城市污泥混合燃燒資源化利用的方法，其步驟是：(1)剩余油泥渣與城市污泥的預(yù)處理：將剩余油泥渣和城市污泥在105℃條件下烘至恒重，并經(jīng)過研磨通過200目的篩子后得到剩余油泥渣樣品和城市污泥樣品。(2)混合樣品的制備：將步驟(1)得到的剩余石化油泥渣樣品與城市污泥樣品按照質(zhì)量百分比來進(jìn)行充分混合，即剩余油泥渣樣品的質(zhì)量占混合樣品總質(zhì)量的10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％。(3)混合樣品燃燒特性分析：將混合樣品以及城市污泥樣品分別在氧濃度為20％的氣氛下，采用升溫速率為30℃/min，將混合樣品從室溫(20－25℃，以下相同)加熱到900℃所得到的TG和DTG曲線圖，如圖1、圖2所示。。在得到混合樣品的TG和DTG曲線圖后，對其進(jìn)行如下數(shù)據(jù)處理：揮發(fā)份析出特性(D)的處理公式為：其中DTGmax是指質(zhì)量損失速率的最大值，％/min。Tmax是DTGmax所對應(yīng)的溫度，℃。Ti是指燃料的著火點，℃。▽T1/2是指DTG/DTGmax＝1/2時所對應(yīng)的溫度，℃。著火點(Ti)的選取方法是采用TG-DTG法來定義的，在DTG曲線上找到峰值點所對應(yīng)在TG曲線上的點所作的切線與水平線的交點，為混合燃料的著火點，如圖3所示。可燃性指數(shù)(C)的公式處理為：其中DTGmax是指混合樣品質(zhì)量損失速率的最大值，％/min。Ti是混合樣品的燃點溫度，℃。燃盡特征指數(shù)(Cb)的公式處理如下：其中f1是初始燃盡率，為混合燃料的TG曲線上著火本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種剩余石化油泥渣與城市污泥混合燃燒資源化利用的方法，其步驟是：(1)剩余石化油泥渣與城市污泥的預(yù)處理：將剩余石化油泥渣和城市污泥分別在103－107℃條件下烘至恒重，并經(jīng)過研磨通過180－220目的篩子后得到不同樣品；(2)混合樣品的制備：將剩余石化油泥渣樣品與城市污泥樣品按照質(zhì)量百分比來進(jìn)行充分混合，即剩余油泥渣樣品的質(zhì)量占混合樣品總質(zhì)量的10％～90％；(3)混合樣品燃燒特性分析：將混合樣品，剩余石化油泥渣樣品和城市污泥樣品分別在氧濃度為10～50％的氣氛下，采用不同的升溫速率10～60℃/min，將其從20－25℃加熱到900℃所得到的TG和DTG曲線圖；在得到混合樣品，剩余石化油泥渣樣品和城市污泥樣品的TG、DTG和DTA曲線圖后，對其進(jìn)行如下數(shù)據(jù)處理：揮發(fā)份析出特性(D)的處理公式為：

【技術(shù)特征摘要】
1.一種剩余石化油泥渣與城市污泥混合燃燒資源化利用的方法，其步驟是：(1)剩余石化油泥渣與城市污泥的預(yù)處理：將剩余石化油泥渣和城市污泥分別在103－107℃條件下烘至恒重，并經(jīng)過研磨通過180－220目的篩子后得到不同樣品；(2)混合樣品的制備：將剩余石化油泥渣樣品與城市污泥樣品按照質(zhì)量百分比來進(jìn)行充分混合，即剩余油泥渣樣品的質(zhì)量占混合樣品總質(zhì)量的10％～90％；(3)混合樣品燃燒特性分析：將混合樣品，剩余石化油泥渣樣品和城市污泥樣品分別在氧濃度為10～50％的氣氛下，采用不同的升溫速率10～60℃/min，將其從20－25℃加熱到900℃所得到的TG和DTG曲線圖；在得到混合樣品，剩余石化油泥渣樣品和城市污泥樣品的TG、DTG和DTA曲線圖后，對其進(jìn)行如下數(shù)據(jù)處理：揮發(fā)份析出特性(D)的處理公式為：其中DTGmax是指質(zhì)量損失速率的最大值；Tmax是DTGmax所對應(yīng)的溫度；Ti是指燃料的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李進(jìn)平，胡潔瓊，甘金華，伍亮，徐瓊，
申請(專利權(quán))人：武漢紡織大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北,42