專利名稱：使流體脫硫的方法以及操作燃煤系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總體而言，本公開涉及使包含硫化合物的流體脫硫的方法，更具體地講，本公開涉 及使用來自用于從煤中去除雜質(zhì)的工藝的副產(chǎn)物氧化物使煙道氣脫硫的方法。
背景技術(shù)：
各種類型的煤(包括超凈煤)的燃燒可能在煙道氣中產(chǎn)生硫化合物，例如二氧化 硫(SO2)和三氧化硫(SO3)。在許多國家，有法規(guī)嚴(yán)格限制硫化合物(例如SO2* SO3)的排 放，這是因?yàn)榱蚧衔锟赡芤鹚嵊辍⒛芤姸认陆?、呼吸問題、對(duì)植物的破壞以及對(duì)水的污染?，F(xiàn)有的煙道氣脫硫裝置(FGD)為濕洗滌器或干洗滌器。濕洗滌器在噴淋塔中將液 體吸收劑噴在煙道氣中。石灰石或熟石灰用作吸收劑。硫的氧化物與吸收劑反應(yīng)以形成硫 酸鈣(CaSO4)或亞硫酸鈣(CaSO3),硫酸鈣或亞硫酸鈣可被氧化以形成石膏。在水泥或土壤 應(yīng)用中石膏則可作為有用的產(chǎn)品出售。在干洗滌器中，將堿性試劑(例如石灰或基于鈉鹽 的堿性試劑)的漿料噴在塔中。

發(fā)明內(nèi)容
本公開提供了一種使包含至少一種硫化合物的流體脫硫的方法。所述方法包括提 供一種包含至少一種來自用于從煤中去除一種或多種雜質(zhì)的工藝的副產(chǎn)物氧化物的氧化 物組合物，以及使所述氧化物組合物與所述流體接觸。所述氧化物組合物與所述至少一種 硫化合物反應(yīng)以形成固體沉淀物。本公開還提供了一種操作燃煤系統(tǒng)的方法。所述方法包括提供包含多種雜質(zhì)的煤 并從煤中去除一種或多種雜質(zhì)以產(chǎn)生至少一種副產(chǎn)物氧化物。所述至少一種副產(chǎn)物氧化物 包含一種或多種雜質(zhì)、一種或多種雜質(zhì)與至少一種反應(yīng)物的反應(yīng)產(chǎn)物、或二者。所述方法還 包括從煤中分離所述至少一種副產(chǎn)物氧化物，燃燒煤以產(chǎn)生包含至少一種硫化合物的煙道 氣，以及使所述至少一種副產(chǎn)物氧化物與所述煙道氣接觸。所述至少一種副產(chǎn)物氧化物與 所述至少一種硫化合物反應(yīng)以形成固體沉淀物。本公開還提供了操作燃煤系統(tǒng)的另一種方法。所述方法包括提供包含多種雜質(zhì)的 煤，使氟化物化合物與酸反應(yīng)以產(chǎn)生氫氟酸和副產(chǎn)物氧化物，使所述氫氟酸與煤接觸以從 煤中去除一種或多種雜質(zhì)，從煤中分離所述氫氟酸，燃燒煤以產(chǎn)生包含至少一種硫化合物 的煙道氣，以及使所述副產(chǎn)物氧化物與所述煙道氣接觸。所述副產(chǎn)物氧化物與煙道氣中的 至少一種硫化合物反應(yīng)以形成固體沉淀物。由以下詳述、附圖和權(quán)利要求，本發(fā)明的其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。


圖1說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案用于從煤中去除雜質(zhì)的工藝10，該工藝產(chǎn)生 副產(chǎn)物氧化物。
圖2說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案使包含硫化合物的煙道氣脫硫的方法60。
具體實(shí)施例方式如上所概述，本公開包括一種使流體脫硫的方法和操作燃煤系統(tǒng)的方法。應(yīng)理解 的是，任何系統(tǒng)例如燃?xì)鉁u輪機(jī)系統(tǒng)(例如燃煤燃?xì)鉁u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))等可使用本公開的使流體脫硫的方法和操作燃煤系統(tǒng)的方法的實(shí)施方案。 以下描述操作燃煤系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案，且用圖1和圖2說明。圖1說明在燃煤系統(tǒng)中，在 煤燃燒之前，用于從煤12中去除一種或多種雜質(zhì)的工藝10。方法10首先提供包含多種雜質(zhì)的煤12。方法10的實(shí)施方案可提供無煙煤、煙煤、 次煙煤、褐煤或其組合形式的煤12。在一些實(shí)施方案中，所述雜質(zhì)包括但不限于鋁、鐵、鉀、鈣、鈉以及其他金屬的氧化 物、礦物、無機(jī)和有機(jī)硫化合物、堿(alkalis)、灰分或其組合。本文使用的“灰分”是指在 燃燒前煤中的非可燃性組分和由于煤的燃燒而得到的非可燃性副產(chǎn)物二者，包括熔渣和飛 灰。在某些實(shí)施方案中，存在于煤12中的雜質(zhì)的量可為約2%重量至約50%重量。在其他 實(shí)施方案中，存在于煤12中的雜質(zhì)的量可為約3%重量至約8%重量。在又一實(shí)施方案中， 存在于煤12中的雜質(zhì)的量可為約5%重量至約7%重量。表1.由不同類型的煤產(chǎn)生的飛灰的化學(xué)組成范圍的實(shí)例(用重量百分比表示)
權(quán)利要求
一種使包含至少一種硫化合物的流體(62)脫硫的方法(60)，所述方法(60)包括提供一種包含至少一種由用于從煤(12)中去除一種或多種雜質(zhì)的工藝(10)產(chǎn)生的副產(chǎn)物氧化物(82)的氧化物組合物(68)；和使所述氧化物組合物(68)與所述流體(62)接觸，其中所述氧化物組合物(68)與所述至少一種硫化合物反應(yīng)以形成固體沉淀物。
2.權(quán)利要求1的方法(60)，其中所述氧化物組合物(68)包括金屬氧化物水合物。
3.權(quán)利要求1的方法(60)，其中所述氧化物組合物(68)包括氧化鉀、氧化鈣、氧化鈉、 氧化鋁、氧化亞鐵或其組合。
4.權(quán)利要求1的方法(60)，其中所述流體(62)包括煙道氣。
5.權(quán)利要求1的方法(60)，其中所述至少一種硫化合物包括無機(jī)硫化合物。
6.權(quán)利要求1的方法(60)，其中用于從煤(12)中去除一種或多種雜質(zhì)的工藝(10)包 括提供具有多種雜質(zhì)的煤(12)，使所述煤(12)與至少一種浙濾液(14，28)接觸，其中所述 至少一種浙濾液(14，28)與一種或多種雜質(zhì)反應(yīng)、從煤(12)中去除一種或多種雜質(zhì)、或二 者以產(chǎn)生所述至少一種副產(chǎn)物氧化物(82)。
7.一種操作燃煤系統(tǒng)的方法，所述方法包括 提供包含多種雜質(zhì)的煤(12)；從煤(12)中去除一種或多種雜質(zhì)以產(chǎn)生至少一種副產(chǎn)物氧化物(48，54)，所述至少一 種副產(chǎn)物氧化物(48，54)包含一種或多種雜質(zhì)、一種或多種雜質(zhì)與至少一種反應(yīng)物的反應(yīng) 產(chǎn)物、或二者；從煤(42)中分離所述至少一種副產(chǎn)物氧化物(48，54)； 燃燒煤(42)以產(chǎn)生包含至少一種硫化合物的煙道氣(62)；和 使所述至少一種副產(chǎn)物氧化物(48，54，82)與所述煙道氣(62)接觸，其中所述至少一 種副產(chǎn)物氧化物(48，54，82)與所述至少一種硫化合物反應(yīng)以形成固體沉淀物。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述至少一種副產(chǎn)物氧化物(48，54，82)包括金屬氧化物水 合物。
9.權(quán)利要求7的方法，其中所述至少一種副產(chǎn)物氧化物(48，54，82)包括氧化鉀、氧化 鈣、氧化鈉、氧化鋁、氧化亞鐵或其組合。
10.一種操作燃煤系統(tǒng)的方法，所述方法包括 提供包含多種雜質(zhì)的煤(12)；使氟化物化合物與酸反應(yīng)以產(chǎn)生氫氟酸和副產(chǎn)物氧化物(54)； 使所述氫氟酸與煤(12)接觸以從煤中去除一種或多種雜質(zhì)； 從煤(12)中分離所述氫氟酸；燃燒煤(42)以產(chǎn)生包含至少一種硫化合物的煙道氣(62)；和 使所述副產(chǎn)物氧化物(54，82)與所述煙道氣(62)接觸，其中所述副產(chǎn)物氧化物(54， 82)與所述至少一種硫化合物反應(yīng)以形成固體沉淀物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種使包含至少一種硫化合物的流體(62)脫硫的方法(60)。所述方法(60)包括提供一種包含至少一種來自用于從煤(12)中去除一種或多種雜質(zhì)的工藝(10)的副產(chǎn)物氧化物(82)的氧化物組合物(68)，以及使所述氧化物組合物(68)與所述流體(62)接觸。所述氧化物組合物(68)與所述至少一種硫化合物反應(yīng)以形成固體沉淀物。本發(fā)明還提供了操作燃煤系統(tǒng)的方法。
文檔編號(hào)B01D53/81GK101992018SQ20101026054
公開日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·森萬 申請(qǐng)人:通用電氣公司