[发明专利]用于干燥煤的方法和组合物

说明书

背景技术

许多当前的采煤方法使用水来提取粉煤颗粒(也称为煤粉)。这些颗粒通常可具有大约100至800微米的直径，不过煤粉可具有更小的直径，例如50微米或更小的数量级。传统的干燥煤颗粒的方法(包括离心和加热技术)可以容易地将这些煤“粉”干燥至大约30％的水分。除此之外，干燥煤粉的方法通常采用吹风机和加热器，这些需要资本密集的投资，需要使用大量的能源并且从能源使用和煤粉的烟雾化产生环境问题和危害。

概述

本公开的实施方案提供通过采用容易与煤粉分离(例如通过筛分或筛选)的集水材料(如分子筛、吸附水的聚合物试剂、干燥剂等)来干燥湿煤粉的方法和组合物。这些材料可以通过物理和/或化学作用从湿煤粉除去所有或一部分水。例如，所述集水材料可以通过吸着作用(例如吸收或吸附)从湿煤粉汲取水。在本文中的方法和组合物的实施方案中，用于从煤粉收集水的材料可以循环和/或再次使用，从而在从集水材料除去一些或所有水之后干燥更多的煤粉。

附图简述

图1示出用于从六批煤粉吸附水的一批分子筛的重量。分子筛的重量在干燥每批煤粉之后测定并且在整个干燥过程的指定时间定时称量

详细描述

本文中描述的实施方案利用可从湿煤粉收集水分的集水材料，如吸附剂和吸收剂。有利的是，这些材料可以有效地从煤粉收集水分，并且随后可与煤粉分离，以便减少与煤粉相关联的水的量。在一些实施方案中，随后集水材料可以与煤粉分开干燥。与其它干燥湿煤粉的方法相比，所述方法可以提供一种或多种希望的益处，如降低时间、能量、成本和/或不利的环境影响中的一种或多种。此外，本公开的实施方案可以大大减少吹风机产生的可以造成健康、火灾和爆炸危害的煤粉烟雾。

虽然本文中描述的实施方案不需要干燥和再次使用这些集水材料，但是许多这些材料可以有效地与煤粉分开干燥并且再使用一次或多次。本文中描述的实施方案因此采用干燥并且再次使用集水材料，如吸收剂和吸附剂。在其它实施方案中，可以丢弃所有或一部分所述集水材料，例如在吸收剂降解并且不能有效地与煤粉分离时。在一个实施方案中，通过筛分或筛选分离集水材料颗粒，从而除去可能比煤粉颗粒大但是比希望用于处理湿煤粉小的降解的颗粒。在其它实施方案中，在从煤粉除去水分中使用的一些或所有吸收剂材料可以是可生物降解的。

集水材料也可以与水结合从而引起水与材料而不是煤粉相关联。

1.0从煤粉除去水分

煤粉可以通过任何一种或多种已知技术与开采/回收过程中使用的大体积的水(当煤粉沉降或被过滤或离心出混悬水溶液时超过与煤粉相关联的水)分离。这些技术包括但不限于一种或多种过滤(例如基于重力的过滤或离心力、压力或真空辅助的过滤)、沉降、离心等，这些可以单独使用或组合使用。其它量的水可以任选地通过第二轮这样的处理从煤粉除去。

在除去大体积的水的一个或多个分离步骤之后，湿煤粉随后与集水材料或不同类型集水材料的组合的颗粒(例如吸收剂或吸附剂的颗粒)混合，以进一步减少与粉末相关联的水的量。在一个实施方案中，集水材料颗粒大得足以通过尺寸(例如用适当尺寸的滤网或筛网筛选)与煤粉分离。在各种实施方案中，为了有助于其干燥，将湿煤粉与一种或多种类型的集水材料(包括但不限于分子筛、能水合的聚合物颗粒(例如聚丙烯酸酯或羧甲基纤维素/聚酯颗粒)或干燥剂(例如硅酸盐))混合。各种集水材料吸附、吸收或与存在于煤粉中的水反应的速率可能受温度的影响。每种类型的集水材料对于它们从煤粉蓄积水的速率可能具有不同的最佳温度。在一些情况下，如同分子筛，加热/加温分子筛与煤粉或使分子筛与煤粉混合之前立即加热/加温分子筛可以增加水变为与分子筛相关联的速率。在其它实施方案中，诸如氧化铝颗粒等材料在室温下(例如约20-25℃)可以合适的速率从煤粉蓄积水。随后可以用多种方法从煤粉除去含有原先与煤粉相关联的水的集水材料。

1.1使用分子筛作为吸附剂来减少煤粉的含水量