1.工業(yè)經(jīng)濟型煤氣化技術(shù)綜合利用有機廢物工藝簡述
工業(yè)經(jīng)濟型水煤漿加壓氣流床氣化技術(shù)是中國東方電氣集團與杭州昱普科技有限公司共同研發(fā)的一項煤氣化技術(shù)，下面簡稱（東昱爐），即利用煤、水及添加劑制備水煤漿與氧氣在高溫高壓的氣化爐中反應(yīng)生成合成氣和玻璃態(tài)渣。針對有機固廢液含有碳、氫的特點，可將有機廢物與煤一并制備成為水煤漿，采用水煤漿氣化技術(shù)的純氧高溫氣化及快速激冷工藝，使有機污染物完全分解轉(zhuǎn)化成為有用的合成氣（CO和H2為主要成分）。氣化過程不會造成二次污染，既實現(xiàn)了有機固廢液的無害化處理及資源化利用，又解決了環(huán)境污染問題。利用水煤漿氣化技術(shù)處理有機廢物原理簡圖如圖1所示。
圖1.1利用水煤漿氣化技術(shù)處理有機廢物原理簡圖
2.有機廢物的制備水煤漿的相關(guān)研究
2.1造紙黑液
造紙黑液是造紙工業(yè)制漿過程中產(chǎn)生的黑色廢液，其有機污染負荷量占全部造紙廢水污染負荷量的90%以上,是中國主要環(huán)境污染源之一。同時,造紙黑液也是一種可以回收再利用的資源,黑液中的堿木素、羥基低分子量有機酸和鈉鹽等
均具有表面活性功能，因此可直接利用黑液代替水以及分散劑制備水煤漿，作為燃料供給鍋爐、窯爐或氣化爐燃用。此外，黑液具有高堿性，有助于燃料的燃燒和固硫，與濃度相同的水煤漿相比，黑液水煤漿更具有燃燒優(yōu)勢。
2.2高濃度有機廢水
相關(guān)研究表明：（1）直接有機廢液制漿：單一廢水制取的水煤漿濃度可達
56%~62%，粘度800~1200mPa.S，但隨著廢水品種的增加，有時粘度波動較大。
（2）高濃度有機廢液稀釋后制漿：直接用高濃度廢水制漿，遇到較高濃度與較高粘度的有機廢液時，難以解決水煤漿濃度和粘度的矛盾。此時需要采取將有機廢液稀釋，調(diào)整好PH值后再進行水煤漿的制備比較合理。（3）抗生素發(fā)酵廢液渣制水煤漿：我國是抗生素生產(chǎn)大國，目前還沒有成熟的抗生素廢渣的處理技術(shù)和方法，傳統(tǒng)處理方法是將其作為動物飼料使用，容易使人畜共患病的病原菌產(chǎn)生耐藥性，所造成的嚴重后果令人擔心。2002年國家農(nóng)業(yè)部176號公告將抗生素廢渣列入《禁止在飼料和動物飲用水中使用的藥品品種目錄》，不過由于沒有先進可靠的處理方法，文件的執(zhí)行情況不夠理想。浙江豐登化工股份有限公司對抗生素發(fā)酵廢渣制水煤漿進行了大量實驗，采用溶解、稀釋、懸浮等工藝進行了大量的試驗，采用溶解、懸浮等工藝進行了配漿實驗，水煤漿濃度達到54%~58%，粘度為800~1300mPa.s。
紹興化工有限公司建設(shè)了高濃度廢液資源化、無害化處理示范項目，年處置高濃度廢液50650噸，其中17560噸高濃度廢液先通過蒸/精餾預(yù)處理回收各類
溶劑5200噸，剩余的蒸/精餾殘夜及冷凝廢液和33000噸的委托處置的無回收利
用價值的高濃度廢液通過水煤漿氣化技術(shù)，制得合成原料氣20090.08萬立方米，
輸送至現(xiàn)有合成氨生產(chǎn)裝置；同時，通過停用現(xiàn)有2臺煤氣發(fā)生爐減少合成原料
氣，技改完成后紹興化工有限公司維持年產(chǎn)合成氨7.5萬噸生產(chǎn)規(guī)模不變。該項目使紹興化工完成了轉(zhuǎn)型升級，大幅提高了企業(yè)的環(huán)保和經(jīng)濟效益。
2.3污泥
安徽華誼化工有限公司主要生產(chǎn)甲醇、乙酸、乙酸乙酯，因此廢水處理后的污泥中的主要成分與生活廢水污泥不同，污泥含有大量的細菌，微生物，有機毒物，重金屬等，其污水處理站每天產(chǎn)生8t污泥。污泥制備水煤漿氣化相對于傳統(tǒng)處理方法具有處理完全、無二次污染、零排放、節(jié)能高效、資源重復利用等特點。就安徽華誼化工有限公司來說，按污水處理站日產(chǎn)8t污泥、污泥委托外單
位處理價格3500元/t、年出污泥250天計，年污泥處理費用高達700萬元。污泥的發(fā)熱量約為神府煤的30%，如果將污泥摻入神府煤中氣化燃燒，不僅可以節(jié)省處理費用，而且年可節(jié)約神府煤600t以上。因此污泥的氣化處理不僅具有節(jié)能環(huán)保的特點，且具有可觀的經(jīng)濟效益。
2.4東昱爐針對有機廢物處置相關(guān)研究
通過自主研發(fā)的高效木質(zhì)素系水煤漿添加劑（DLS），使用DLS分散劑制備的水煤漿不僅漿體的分散性能優(yōu)良且適用煤種范圍較廣，產(chǎn)品性能可根據(jù)煤質(zhì)情況進行調(diào)整，可廣泛適應(yīng)褐煤、煙煤以及無煙煤的煤漿制備。并對多種有機廢物進行了研究，DLS分散劑可針對不同有機廢液（固），制定預(yù)處理和制漿方案，靈活調(diào)整配方以制備高品質(zhì)氣化用水煤漿。水煤漿在氣化爐內(nèi)高溫狀態(tài)下充分反應(yīng)，將有害物質(zhì)變廢為寶，可處理廢水量0.3-0.4t/kNm3（CO+H2），節(jié)約污水處理費用，大大提高企業(yè)環(huán)保與經(jīng)濟效益。
2.5小結(jié)
利用造紙黑液、高濃度有機廢水、醫(yī)藥廢液渣、工業(yè)污泥、市政污泥、以及焦化廢水等廢液廢渣制備氣化用水煤漿，再通過水煤漿氣化技術(shù)實現(xiàn)變廢為寶，是目前有機廢物綜合利用的最佳方案之一。研究表明，一些堿性有機廢水是有利于制備高品質(zhì)水煤漿的，也有一些廢物需進行一些預(yù)處理改性才能制備高品質(zhì)水煤漿，針對有不同的有機固廢液需要通過研究制定具體的工藝方案。
此外，利用有機固廢液制備水煤漿進行燃燒或者氣化也需要注意以下問題：
（1）若廢水廢物中含有大量的Na鹽，需考慮其存在的氣化爐沾污問題；（2）若有機廢水的氣味較大，需要在常規(guī)水煤漿制備基礎(chǔ)上考慮密閉及有機廢氣處理流程。
綜上所述，針對不同的有機廢物，可通過研究制定合適的工藝方案，通過水煤漿氣化技術(shù)實現(xiàn)廢物的資源化利用。
3.水煤漿氣化合成氣應(yīng)用領(lǐng)域
水煤漿氣化所產(chǎn)合成氣主要成分為CO和H2，一方面可用作化工原料氣；另一方面可作為高熱值的工業(yè)燃氣，廣泛應(yīng)用于焦化、煤化、石化、冶金、造紙、陶瓷等行業(yè)。
合成氣作為化工原料氣可以制取目前幾乎所有的基礎(chǔ)化學品。在大型煤化工
領(lǐng)域，可用于生產(chǎn)合成氨、尿素、醋酸、醇（甲醇、乙二醇等）、烯烴、天然氣、油品等。此外，合成氣也可用來工藝補碳、制氫氣、提一氧化碳等，更進一步地，可以將制得的氫氣應(yīng)用于精細化工領(lǐng)域，如合成苯胺、對氨基苯酚、環(huán)己胺、異丙胺、甲基異丁基酮、二氯聯(lián)苯胺、四氫糠醇等。
中國東方電氣集團
杭州昱普能源科技有限公司
聯(lián)系人：鄭先生13505876333
◆專有的激冷器、燒嘴冷卻水系統(tǒng)、霧化燒嘴、串級爐膛結(jié)構(gòu)等，組成一套先進的煤制氣技術(shù)，改變傳統(tǒng)氣化爐結(jié)構(gòu)，裝置 高度大幅降低（43~28m），在確保優(yōu)異氣化指標同時大幅降低設(shè)備投資
