专利名称：包括中和沥滤液的从煤除去杂质的方法
技术领域：
概括地讲，本公开涉及从煤去除杂质的方法，更具体地讲，涉及包括中和浙滤液的 从煤除去杂质的方法。
背景技术：
净煤，如超净煤，可通过处理含杂质的煤以去除杂质来提供。例如，可在第一反应 器用第一浙滤液(如氢氟酸(“HF”))处理含杂质的煤，以产生第一反应浆料。可将第一反 应浆料输送到过滤器(例如，滤鼓)，以产生经过滤的湿煤。然后，可将经过滤的湿煤输送到 第二反应器，用于用第二浙滤液(如硝酸盐溶液)处理，以产生第二反应浆料。然后可将第 二反应浆料输送到过滤器过滤。然后，得到的超净煤可经水洗，并输送到干燥器干燥。通常，第一反应所需HF的摩尔数显著低于所用HF的摩尔数。因此，未反应的HF保 留在液体中，并且可甚至在煤过滤后保留在煤中(例如，在原来存在水分的区域和由HF与 灰杂质反应产生的煤内被侵蚀的孔中)。已知HF极毒，并且腐蚀玻璃。HF通常具有2ppm的职业暴露水平。所需的PPO包 括橡胶手套、面具或防护镜、工作裙和良好的通风。如果吸入或摄食HF，则后果可能是致命 的。HF容易通过皮肤吸收，皮肤接触也可能是致命的。HF也作为全身毒物，导致严重的灼 伤，也是一种可能的诱变剂(mutigen)。另外，可延迟与HF的反应。因此，任何与HF的接 触，即使是小量，也需要医学急救。
发明内容
本公开提供一种从煤去除至少一种杂质的方法。所述方法包括提供具有多种杂质 的煤，并使煤与第一浙滤液接触。第一浙滤液与至少一种杂质反应，以产生可溶于第一浙滤 液的一种或多种第一产物。所述方法还包括将中和组合物加入到第一浙滤液。中和组合物 与第一浙滤液反应生成沉淀。所述方法还包括使至少一部分第一浙滤液从煤和沉淀分离， 并使煤和沉淀与第二浙滤液接触。第二浙滤液与至少一种杂质和沉淀反应，以分别生成一 种或多种第二产物和一种或多种第三产物，第二产物和第三产物可溶于第二浙滤液。所述 方法还包括使至少一部分第二浙滤液从煤分离。本公开还提供从煤去除至少一种杂质的另一种方法。所述方法包括提供具有多种 杂质的煤，并使煤与第一浙滤液接触。第一浙滤液与至少一种杂质反应，以产生可溶于第一 浙滤液的一种或多种第一产物。所述方法还包括使至少一部分第一浙滤液作为未反应的第 一浙滤液从煤分离。所述方法还包括将中和组合物加入到所述未反应的第一浙滤液。所述 中和组合物与所述未反应的第一浙滤液反应生成沉淀。所述方法还包括使至少一部分未反 应的第一浙滤液从沉淀分离，并使煤和沉淀与第二浙滤液接触。第二浙滤液与至少一种杂 质和沉淀反应，以分别生成一种或多种第二产物和一种或多种第三产物，第二产物和第三 产物可溶于第二浙滤液。所述方法还包括使至少一部分第二浙滤液从煤分离。通过以下详细说明、附图和权利要求，本发明的其他方面、特征和优点将显而易见。
图1显示根据本发明的一个实施方案从煤去除至少一种杂质的方法10。图2显示根据本发明的另一个实施方案从煤去除至少一种杂质的方法50。
具体实施例方式如上概述，本公开包括从煤去除至少一种杂质的方法。因此，本公开的方法可用于制备超净煤。本文所用术语“超净煤”是指煤具有降低的灰分含量(例如，低于约0.2%) 和/或实质降低的硫含量，使得煤可直接送入例如燃气涡轮机过程的过程，并提供多个优 点，例如提高的热效率。本文所用术语“灰分”是指燃烧前煤中的不可燃烧的成分和由煤燃 烧产生的不可燃烧的副产物两者。从煤去除至少一种杂质的方法的实施方案在以下描述， 并说明于图1和2中。应了解，任何系统(例如，燃气涡轮机系统，如燃煤燃气涡轮机系统、 粉煤发电厂和整合气化组合循环系统)都可使用由本公开的方法的实施方案提供的煤(例 如，超净煤)。图1显示本公开的从煤去除杂质的方法10的一个实施方案。方法10首先提供包 含多种杂质的煤12。方法10的实施方案可提供无烟煤、烟煤、次烟煤、褐煤或其组合形式的 煤12。在一些实施方案中，杂质包括但不限于铝、铁、钾、钙、钠和其他金属的氧化物、矿 物、无机和有机硫化合物、碱(alkalis)、灰分或其组合。在某些实施方案中，杂质可以约 2%重量至约50%重量的量存在于煤12中。在其他实施方案中，杂质可以约3%重量至约 8%重量的量存在于煤12中。在又一其他实施方案中，杂质可以约5%重量至约7%重量的 量存在于煤12中。表1.由不同类型的煤产生的飞灰的化学组成的范围的实例(由％重量表示)
权利要求
一种从煤(12)去除至少一种杂质的方法(10)，所述方法(10)包括提供具有多种杂质的煤(12)；使煤(12)与第一沥滤液(14)接触，其中第一沥滤液(14)与至少一种杂质反应，以产生可溶于第一沥滤液(14)的一种或多种第一产物；将中和组合物(18)加入到第一沥滤液(14)，其中中和组合物(18)与第一沥滤液(14)反应生成沉淀；使至少一部分第一沥滤液(24)从煤(26)和沉淀分离；并且使煤(26)和沉淀与第二沥滤液(28)接触，其中第二沥滤液(28)与至少一种杂质和沉淀反应，以分别生成一种或多种第二产物和一种或多种第三产物，第二产物和第三产物可溶于第二沥滤液(28)；并且使至少一部分第二沥滤液(36)从煤(38)分离。
2.权利要求1的方法(10)，其中中和组合物(18)包含氢氧化钙、氢氧化钠或其组合。
3.权利要求1的方法(10)，其中中和组合物(18)具有约IM至约IOM的中和反应剂浓度。
4.权利要求1的方法(10)，其中第一浙滤液(14)包含氢氟酸溶液、硝酸溶液、盐酸溶 液、氟硅酸溶液或其组合。
5.权利要求1的方法(10)，其中第二浙滤液(28)包含硝酸、硝酸铝、硝酸铁、氟硝酸 盐、氢氧化物、羟基氟化物、碱式硝酸盐、其离子或其组合。
6.一种从煤(12)去除至少一种杂质的方法(50)，所述方法(50)包括 提供具有多种杂质的煤(12)；使煤(12)与第一浙滤液(14)接触，其中第一浙滤液(14)与至少一种杂质反应，以产 生可溶于第一浙滤液(14)的一种或多种第一产物；使至少一部分第一浙滤液(14)作为未反应的第一浙滤液(54)从煤(26)分离； 将中和组合物(18)加入到未反应的第一浙滤液(54)，其中中和组合物(18)与未反应 的第一浙滤液(54)反应生成沉淀；使至少一部分未反应的第一浙滤液(62)从沉淀分离；使煤(26)和沉淀与第二浙滤液(18)接触，其中第二浙滤液(18)与至少一种杂质和沉 淀反应，以分别生成一种或多种第二产物和一种或多种第三产物，第二产物和第三产物可 溶于第二浙滤液(18)；并且使至少一部分第二浙滤液(18)从煤(26)分离。
7.权利要求6的方法(50)，其中中和组合物(18)包含氢氧化钙、氢氧化钠或其组合。
8.权利要求6的方法(50)，其中第一浙滤液(14)包含氢氟酸溶液，中和组合物(18) 包含氢氧化钙，所述沉淀包含氟化钙，所述一种或多种第三产物包含钙离子、硝酸根离子或 其组合。
9.权利要求6的方法(50)，其中第一浙滤液(14)包含氢氟酸溶液、硝酸溶液、盐酸溶 液、氟硅酸溶液或其组合。
10.权利要求6的方法(50)，其中第二浙滤液(28)包含硝酸、硝酸铝、硝酸铁、氟硝酸 盐、氢氧化物、羟基氟化物、碱式硝酸盐、其离子或其组合。
全文摘要
本发明提供一种从煤(12)去除至少一种杂质的方法(10)。所述方法(10)包括提供具有多种杂质的煤(12)，并使煤与第一沥滤液(14)接触。第一沥滤液(14)与至少一种杂质反应，以产生可溶于第一沥滤液(14)的一种或多种第一产物。所述方法(10)还包括将中和组合物(18)加入到第一沥滤液(14)。中和组合物(18)与第一沥滤液(14)反应生成沉淀。方法(10)还包括使至少一部分第一沥滤液(14)从煤(26)和沉淀分离，并使煤(26)和沉淀与第二沥滤液(28)接触。第二沥滤液(28)与至少一种杂质和沉淀反应，以分别生成一种或多种第二产物和一种或多种第三产物，第二产物和第三产物可溶于第二沥滤液(28)。方法(10)还包括使至少一部分第二沥滤液(36)从煤(38)分离。
文档编号C10L9/02GK101993755SQ201010260569
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月10日 优先权日2009年8月10日
发明者C·森万, L·B·库尔, S·D·德雷珀 申请人:通用电气公司