專(zhuān)利名稱(chēng)：在反應(yīng)室中從煤去除雜質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總體而言，本發(fā)明涉及生產(chǎn)超凈煤的方法，更具體而言，涉及通過(guò)從煤去除雜質(zhì)生 產(chǎn)超凈煤。
背景技術(shù)：
潔凈煤如超凈煤可通過(guò)處理含雜質(zhì)的煤來(lái)去除雜質(zhì)而提供。例如，含雜質(zhì)的煤可 在第一反應(yīng)器中用氫氟酸處理產(chǎn)生第一反應(yīng)淤漿。第一反應(yīng)淤漿被輸送至過(guò)濾器(如轉(zhuǎn)鼓 過(guò)濾器)以產(chǎn)生經(jīng)過(guò)濾的濕煤。經(jīng)過(guò)濾的濕煤可然后被輸送至第二反應(yīng)器用硝酸鹽處理以 產(chǎn)生第二反應(yīng)淤漿。第二反應(yīng)淤漿可然后被輸送至過(guò)濾器以過(guò)濾。所得超凈煤可然后被水 洗并輸送至干燥器以干燥。因此，該多步工藝需要多個(gè)反應(yīng)器、淤漿泵和過(guò)濾器。這些各種 處理單元的相關(guān)費(fèi)用和空間需求可能很大。因此需要避免一個(gè)或多個(gè)上述缺點(diǎn)和缺陷的從 煤去除雜質(zhì)的改進(jìn)工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本公開(kāi)提供了一種從煤去除至少一種雜質(zhì)的方法。所述方法包括提供包含多種雜 質(zhì)的煤和使所述煤與酸溶液在反應(yīng)室中接觸。所述雜質(zhì)中的至少一者與所述酸溶液反應(yīng)產(chǎn) 生一種或多種可溶于所述酸溶液中的第一產(chǎn)物。所述方法還包括從反應(yīng)室去除至少部分含 至少部分所述第一產(chǎn)物的酸溶液和向反應(yīng)室中加入硝酸鹽組合物以形成硝酸鹽溶液。所述 雜質(zhì)中的至少一者、所述第一產(chǎn)物中的至少一者或其組合與硝酸鹽組合物反應(yīng)產(chǎn)生一種或 多種可溶于所述硝酸鹽溶液中的第二產(chǎn)物。所述方法還包括從反應(yīng)室去除至少部分含至少 部分所述第二產(chǎn)物的硝酸鹽溶液。通過(guò)下面的詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求，本發(fā)明的其他方面、特征和優(yōu)勢(shì)將顯而易 見(jiàn)。


圖1為流程圖，示意了按本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案生產(chǎn)超凈煤的方法10。
具體實(shí)施例方式如上面所總結(jié)的，本公開(kāi)涵蓋從煤去除至少一種雜質(zhì)的方法。因此，本公開(kāi)的方法 的實(shí)施方案將提供超凈煤。本文中用到的術(shù)語(yǔ)“超凈煤”指具有降低的灰分含量(例如低 于約2%)和/或顯著降低的硫含量以致所述煤可被直接進(jìn)給到各工藝如燃?xì)廨啓C(jī)工藝中 并提供優(yōu)勢(shì)如改進(jìn)的熱效率。本文中用到的“灰分”指燃燒前煤中的非可燃組分和因煤的 燃燒產(chǎn)生的非可燃副產(chǎn)物二者。提供超凈煤的方法的實(shí)施方案將在下面描述并在圖1的流 程圖中示意。應(yīng)理解，任何系統(tǒng)(如燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)如燃煤氣輪機(jī)系統(tǒng)、粉煤發(fā)電廠和整體氣 化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng))均可使用本公開(kāi)的方法的實(shí)施方案所提供的煤(如超凈煤)。圖1為流程圖，示意了本公開(kāi)的從煤去除至少一種雜質(zhì)的方法10的實(shí)施方案。方法10包括在步驟12處提供包含多種雜質(zhì)的煤。方法10的實(shí)施方案可提供無(wú)煙煤、煙煤、 次煙煤、褐煤或其組合的形式的煤。在某些實(shí)施方案中，成批通過(guò)方法10處理的煤足以作 為汽輪機(jī)的24-小時(shí)進(jìn)料。在特定實(shí)施方案中，反應(yīng)室中以約300噸到約10，000噸為一批 成批提供煤。在其他特定實(shí)施方案中，反應(yīng)室中以約400噸到約600噸為一批成批提供煤。 在另外的特定實(shí)施方案中，反應(yīng)室中以約400噸到約500噸為一批成批提供煤。但應(yīng)理解， 取決于用途(如不同的汽輪機(jī)、不同數(shù)量的汽輪機(jī)、不同的用途如將煤轉(zhuǎn)化為柴油等)，成 批提供的煤的量可按比例提高或降低。在一些實(shí)施方案中，雜質(zhì)包括但不限于鋁、鐵、鉀、鈣、鈉和其他金屬的氧化物、礦 物、無(wú)機(jī)和有機(jī)硫化合物、堿、灰分或其組合。在某些實(shí)施方案中，雜質(zhì)可以約2%重量到約50%重量的量存在于煤中。在其他 實(shí)施方案中，雜質(zhì)可以約3 %重量到約8 %重量的量存在于煤中。在又一其他實(shí)施方案中， 雜質(zhì)可以約5%重量到約7%重量的量存在于煤中。表1 自不同類(lèi)型的煤產(chǎn)生的飛灰的化學(xué)組成范圍實(shí)例(以重量百分?jǐn)?shù)表示)
權(quán)利要求
一種從煤去除至少一種雜質(zhì)的方法(10)，所述方法(10)包括提供包含多種雜質(zhì)的煤；使所述煤與酸溶液在反應(yīng)室中接觸，其中所述雜質(zhì)中的至少一者與所述酸溶液反應(yīng)產(chǎn)生一種或多種可溶于所述酸溶液中的第一產(chǎn)物；從所述反應(yīng)室去除至少部分含至少部分所述一種或多種第一產(chǎn)物的酸溶液；向所述反應(yīng)室中加入硝酸鹽組合物以形成硝酸鹽溶液，其中所述雜質(zhì)中的至少一者、所述第一產(chǎn)物中的至少一者或其組合與所述硝酸鹽組合物反應(yīng)產(chǎn)生一種或多種可溶于所述硝酸鹽溶液中的第二產(chǎn)物；和從所述反應(yīng)室去除至少部分含至少部分所述一種或多種第二產(chǎn)物的硝酸鹽溶液。
2.權(quán)利要求1的方法(10)，其中所述酸溶液包括氫氟酸溶液、硝酸溶液、鹽酸溶液、氟 硅酸溶液或其組合。
3.權(quán)利要求1的方法(10)，其中所述酸溶液包含氫氟酸濃度為約3M到約10M的氫氟酸溶液。
4.權(quán)利要求1的方法(10)，其中所述酸溶液包含氫氟酸溶液，且所述接觸步驟中氫氟 酸溶液與煤的重量比為約10 1到約10 5。
5.權(quán)利要求1的方法(10)，其中所述接觸步驟包括使所述煤與所述酸溶液接觸約1小 時(shí)到約10小時(shí)。
6.權(quán)利要求1的方法(10)，其中所述接觸步驟包括使所述煤與所述酸溶液在約70T 到約200下的溫度下接觸。
7.權(quán)利要求1的方法(10)，其中所述硝酸鹽組合物包含硝酸濃度為約0.1M到約5M的 硝酸溶液。
8.權(quán)利要求1的方法(10)，其中所述硝酸鹽組合物包含硝酸溶液，且所述加入步驟中 硝酸溶液與煤的重量比為約10 1到約10 5。
9.權(quán)利要求1的方法(10)，所述方法在去除所述硝酸鹽溶液的步驟前還包括使所述硝 酸鹽溶液在所述反應(yīng)室中保持約20小時(shí)到約30小時(shí)。
10.權(quán)利要求1的方法(10)，所述方法在去除所述硝酸鹽溶液的步驟前還包括使所述 硝酸鹽溶液在所述反應(yīng)室中保持在約70下到約190 °F的溫度下。
全文摘要
本文中描述了一種從煤去除至少一種雜質(zhì)的方法(10)。所述方法(10)包括提供包含多種雜質(zhì)的煤和使所述煤與酸溶液在反應(yīng)室中接觸。所述雜質(zhì)中的至少一者與所述酸溶液反應(yīng)產(chǎn)生一種或多種可溶于所述酸溶液中的第一產(chǎn)物。所述方法(10)還包括從反應(yīng)室去除至少部分含至少部分所述第一產(chǎn)物的酸溶液和向反應(yīng)室中加入硝酸鹽組合物以形成硝酸鹽溶液。所述雜質(zhì)中的至少一者、所述第一產(chǎn)物中的至少一者或其組合與所述硝酸鹽組合物反應(yīng)產(chǎn)生一種或多種可溶于所述硝酸鹽溶液中的第二產(chǎn)物。所述方法(10)還包括從反應(yīng)室去除至少部分含至少部分所述第二產(chǎn)物的硝酸鹽溶液。
文檔編號(hào)C10L9/02GK101993754SQ201010260558
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者C·松萬(wàn), L·B·庫(kù)爾, S·D·德雷珀 申請(qǐng)人:通用電氣公司