一种高钠煤分步脱钠净化方法技术

本发明专利技术是一种高钠煤分步脱钠净化方法，其特点是，包括以下步骤：将高钠煤原煤和去离子水同时装入净化容器，再将该净化容器密闭；在常温下；用去离子水洗涤4‑6小时，然后过滤；将煤样与混合液按质量比1:5‑10再同时装入净化容器，再将该净化容器密闭；温度升至60‑90℃；稳定6‑8小时；降温至常温，然后过滤。具有工艺简单、运行简单、投资小、环保的优点。既可以用于优质洁净煤的工艺，又可以用于准东煤的发电。本发明专利技术的方法适用于发电厂的制粉系统、煤干燥、煤化工的预处理，无废气、废液的排放,因此属于绿化环保的产业。

Method for separating and purifying high sodium coal by step by step

The invention relates to a high sodium coal step sodium removal purification method, which is characterized by comprising the following steps: high sodium coal and deionized water are simultaneously arranged in the purification container, then the purification container closed; at room temperature; washing with deionized water 4 6 hours, and then filtered; the coal mixed with liquid according to the mass ratio of 1:5 10 then assembled into a purification container, then the purification container is closed; the temperature rise to 60 90 DEG C; 6 8 hours; cooling to room temperature, then filtered. The utility model has the advantages of simple process, simple operation, small investment and environmental protection. Can be used for the quality of clean coal technology, and can be used for coal power generation. The method of the invention is suitable for the pulverizing system of the power plant, the pretreatment of the coal drying and the coal chemical industry, and the discharge of the waste gas and the waste liquid without the waste gas, so that the utility model belongs to an industrial environment of greening and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种高钠煤分步脱钠净化方法
本专利技术属于高钠煤洁净领域，尤其涉及高钠煤脱钠提质，是一种高钠煤分步脱钠净化方法。
技术介绍
新疆准东煤田是近年来在新疆探明的特大型煤田，是中国最大的整装煤田之一。准东煤田资源储量达3900亿吨，占全疆储量2.19万亿吨的17.8%，全国煤炭储量（5.56万亿吨）的7%，目前累计探明煤炭资源储量为2136亿吨，煤田成煤面积1.4万平方公里，单层煤层最厚可达80米，可采煤层平均厚度43米，煤层丰厚的地方每平方公里煤炭储量达5000万吨，是近年来在新疆探明的最大的整装煤田，新疆准东煤田主要分为五彩湾矿区、大井矿区、将军庙矿区、西黑山矿区。准东煤田是“新电东送”、“西气东输”、“新煤东运”最主要的能源保障基地，也是新疆煤电煤化工最主要的煤炭供应来源。准东煤的开发应用是新疆乃至我国煤炭可持续发展的关键。杨忠灿等研究发现准东煤中的钠的含量(Na2O计)高达5%以上，明显超过目前典型的烟煤甚至是褐煤的含钠水平。煤中钠是煤在锅炉的燃烧过程中造成换热面沾污的一个主要因素，因此高钠煤的燃烧利用受到极大地限制。张守玉对燃用准东煤的锅炉结渣和腐蚀问题进行研究，结果表明高钠量是导致锅炉表面积灰的主要因素。目前我国解决高钠煤结渣问题，主要利用掺烧沾污性弱的煤种的方法，但是这种方法只能减缓沾污，无法从根本上解决这个问题。目前对新疆准东高钠煤脱钠方法一般使用高温高压脱钠法、水洗法，传统的脱钠方法对高钠煤的脱除效果一般，例如刘大海等高钠煤脱钠处理在250-375℃条件下，不易于规模化工业生产，张守玉等人利用去离子水洗煤，对煤质的去除效果不佳。陈川等研制开发一种水与有机溶剂1:（50:500）的配比的洗涤液，对高钠煤在应用前进行洗涤，脱钠效率比单纯水洗的效率提高到70%，达到燃烧指标。代百乾等对洗涤液进一步研究发现在高钠煤洗涤过程中利用醋酸铵和硝酸的溶液混合对高钠煤洗涤效果要优于去离子水，高钠煤的去除效果高达90%。本方法在常压一定温度分步采用不同工艺对新疆准东高钠煤进行脱钠处理。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种工艺简单、除钠效率高、节能降耗的高钠煤分步脱钠净化方法，对高钠煤通过脱钠得到低钠煤或无钠煤，能够解决高钠煤的燃烧过程中使锅炉结垢、受热面沾污、腐蚀等问题，尤其适用于新疆准东煤田的高钠煤。本专利技术解决技术问题的方案是：一种高钠煤分步脱钠净化方法，其特征是，包括以下步骤：1）将直径为0.2-0.6mm高钠煤原煤和去离子水同时装入净化容器，再将该净化容器密闭，所述净化容器内，高钠煤原煤与去离子水的质量比为1：5-10；2）在常温下将该净化容器内的高钠煤原煤用去离子水洗涤4-6小时，然后过滤；3）将步骤2）获得的煤样与混合液按质量比1:5-10再同时装入净化容器，再将该净化容器密闭；4）将该密闭的净化容器的温度升至60-90℃，然后稳定6-8小时；5）将该密闭的净化容器降温至常温，然后过滤。所述净化后的煤样进行干燥处理。所述步骤1）和步骤2）使用的去离子水为新鲜的或者是步骤2）过滤出煤样而循环利用的去离子水。所述步骤3）使用的混合液由甘油或丙三醇、乙醇、去离子水和二价铁离子组成，其配制方法是：①抽取一定量甘油或丙三醇于容器中，按甘油或丙三醇和乙醇1：50的体积比加入乙醇混合均匀，再按甘油或丙三醇、乙醇、去离子水1：50：250的体积比加入去离子水混合均匀，得到洗涤液待用；②将二价铁离子的溶液与步骤①得到的洗涤液以质量比1:5-10的比例混合均匀，即可得到步骤3）使用的混合液。所述步骤3）使用的混合液或者是步骤5）过滤出煤样而循环利用的混合液。所述步骤2）和步骤4）的过滤方式或者为真空抽滤机过滤。本专利技术的有益效果是：本专利技术的方法能够根据煤中钠的存在型式，在常压下通过改变洗涤液种类和温度，在一定温度和压力及水性洗涤溶剂的作用下反复破坏原煤结构的平衡，使可溶性（无机）钠和有机钠、不可溶性钠分别在最合适工作条件下实现最佳脱钠效果，使得高钠煤表面的无机钠在常温常压下脱除，高钠煤中的有机钠在常压一定温度自由基引发剂作用下脱除，使高钠煤表面及毛细孔中的钠等碱金属迅速发生迁移和溶解，同时大量碱金属等元素包括钠、钾、钙、镁、硫、灰粉等大量迁移至或溶解于洗涤溶液中，以达到对原煤提质净化的目的。所使用的洗涤液在脱除污染物的同时，由于C、H的存在使得煤质的发热量提高。本专利技术的高钠煤分步脱钠净化方法，可使高钠煤中的碱金属得到有效脱除，其钠的脱除率最高达到98%。而且，本专利技术方法的去离子水和含二价铁离子的混合液能够循环利用，饱和的去离子水和含二价铁离子的混合液也能够通过处理后再次循环利用，更适用于水资源缺乏的地区。本专利技术的方法以把高钠煤变成满足锅炉运行的优质洁净煤为目的，采用从高钠煤的原煤着手，在炉外降低原煤中的碱金属含量的技术手段，大幅改善或从根本上解决燃用高钠煤的发电机组所面临的炉内结焦与受热面沾污、腐蚀等重大问题，尤其对准东煤的充分利用和西部大开发具有重大的经济价值和社会意义。本专利技术的方法适用于发电厂的制粉系统、煤干燥、煤化工的预处理，无废气、废液的排放,因此属于绿化环保的产业。本专利技术的技术方案具有如下优点:1、本专利技术的技术方案工艺简单，运行安全，投资小；2、本专利技术方法中所需的水主要来源于原煤中的水回收和废液中的水，充分节省水资源；。3、净化容器输出的脱钠煤通过干燥提质后，即变成优质洁净煤而直接应用于燃用高钠煤粉的发电机组。从而大大改善锅炉的炉内结焦与受热面沾污、腐蚀、结渣问题；4、煤液分离后的液体进入电解池对原煤进行电解处理，能够实现废液的重复利用；5、经过本专利技术方法净化后的煤质发热量比原煤提高了5.6%。综上所述，本专利技术具有工艺简单、运行简单、投资小、环保的优点。既可以用于优质洁净煤的工艺，又可以用于准东煤的发电。附图说明图1为本专利技术所用高钠煤原煤的第一幅扫描电镜图；图2为本专利技术所用高钠煤原煤的第二幅扫描电镜图；图3为本专利技术所用高钠煤原煤的第三幅扫描电镜图；图4为经过本专利技术方法洗涤后的煤样的第一幅扫描电镜图；图5为经过本专利技术方法洗涤后的煤样的第二幅扫描电镜图；图6为经过本专利技术方法洗涤后的煤样的第三幅扫描电镜图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。参照图1-图6，实施例1，本实施例一种高钠煤分步脱钠净化方法，包括以下步骤：1）将直径为0.01-0.02mm高钠煤原煤和新鲜的去离子水同时装入净化容器，再将该净化容器密闭，所述净化容器内，高钠煤原煤与去离子水的质量比为1：5；2）在常温下将该净化容器内的高钠煤原煤用去离子水洗涤6小时，然后过滤，并进行干燥处理；3）将步骤2）获得的煤样与混合液按质量比1:5-10再同时装入净化容器，再将该净化容器密闭；所述混合液由甘油、乙醇、去离子水和氯化亚铁组成，其配制方法是：①抽取甘油于容器中，按甘油和乙醇1：50的体积比加入乙醇混合均匀，再按甘油、乙醇、去离子水1：50：250的体积比加入去离子水混合均匀，得到洗涤液待用；②将氯化亚铁与步骤①得到的洗涤液以质量比1:5-10的比例混合均匀，即可得到混合液；4）将该密闭的净化容器的温度升至90℃，然后稳定6-8小时；5）将该密闭的净化容器降温至常温，然后过滤，并进行干燥处理。本实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高钠煤分步脱钠净化方法，其特征是，包括以下步骤：1）将直径为0.2‑0.6mm高钠煤原煤和去离子水同时装入净化容器，再将该净化容器密闭，所述净化容器内，高钠煤原煤与去离子水的质量比为1：5‑10；2）在常温下将该净化容器内的高钠煤原煤用去离子水洗涤4‑6小时，然后过滤；3）将步骤2）获得的煤样与混合液按质量比1: 5‑10再同时装入净化容器，再将该净化容器密闭；4）将该密闭的净化容器的温度升至60‑90℃，然后稳定6‑8小时；5）将该密闭的净化容器降温至常温，然后过滤。

【技术特征摘要】
1.一种高钠煤分步脱钠净化方法，其特征是，包括以下步骤：1）将直径为0.2-0.6mm高钠煤原煤和去离子水同时装入净化容器，再将该净化容器密闭，所述净化容器内，高钠煤原煤与去离子水的质量比为1：5-10；2）在常温下将该净化容器内的高钠煤原煤用去离子水洗涤4-6小时，然后过滤；3）将步骤2）获得的煤样与混合液按质量比1:5-10再同时装入净化容器，再将该净化容器密闭；4）将该密闭的净化容器的温度升至60-90℃，然后稳定6-8小时；5）将该密闭的净化容器降温至常温，然后过滤。2.如权利要求1所述的一种高钠煤分步脱钠净化方法，其特征是：所述净化后的煤样进行干燥处理。3.如权利要求1所述的一种高钠煤分步脱钠净化方法，其特征是：所述步骤1）使用的去离子水为新鲜的或者是步骤2）过滤出煤样而循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘月华，施云芬，咸阳，吕太，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22