[發(fā)明專利]煤塵處理方法和組合物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680030579.3
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN107835850A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設計）人: M.T.拉布;S.蘇雷什;A.洛卡爾;蔡特拉.M.N.
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C10L5/04
• 分類號: C10L5/04;C10L5/24;C10L5/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 宋莉,肖靖泉

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年5月25日提交的印度臨時專利申請No.2615/CHE/2015的優(yōu)先權權益。

技術領域

本發(fā)明涉及用于處理煤和煤堆以阻止易散逸的(fugitive)煤塵(煤粉塵，coal dust)散播和煤自氧化的方法。另外，還改善了用于施加防塵(粉塵控制，dust control)和自氧化處理的泡沫的穩(wěn)定性。

背景技術

煤為碳質固體化石燃料。它通過表面或地下方法采掘(開采)。尚未開采而在地面中的可暴露或可不暴露于外部條件的煤稱為原位煤。為了運輸、裝卸(處理，handling)和儲存，通常將開采的煤粉碎到較小的尺寸。該粉碎煤的一般尺寸小于八英寸(小于200mm)。本發(fā)明處理原位煤以及運輸、裝卸和儲存期間的采掘出(開采)的煤。在運輸、裝卸和儲存期間，開采的煤可產生煤塵。煤塵散播造成安全、健康和環(huán)境問題。為了使在煤堆儲存或輸送期間可能發(fā)生的煤塵散播最小化，煤塵抑制是合乎需要的。易散逸的氣載煤塵微粒(顆粒，particulate)可導致黑肺病和其它疾病。

另外，當煤暴露于空氣時，它緩慢地氧化形成CO₂和熱。氧化在存在水分(濕氣)和升高的溫度下加快。氧化是有害過程，因為它降低煤的卡路里熱值且可導致自燃或煤的自著火。在其中在存在氣載煤塵下發(fā)生煤的自著火的一些情形中，還可發(fā)生煤塵爆炸。

煤傳統(tǒng)上一直按堆儲存以減少空氣和水分的侵入，且由此減緩氧化過程。堆積未使煤氧化停止而只是減慢氧化速率的嘗試。理想的煤堆是這樣的：其大到足以減小暴露于空氣的煤的表面對體積的比率，但是小到足以使所述煤堆內產生的熱耗散到周圍環(huán)境中。不幸的是，在大型煤處理設施例如燃煤發(fā)電廠現(xiàn)有的那些中，采用的大量煤使得理想條件難以實現(xiàn)且由煤氧化導致的煤的自著火事故成為常見事件。煤失火和煤塵爆炸對員工造成嚴重的危險且在受損的裝備和消耗的煤方面上是昂貴的。

在很多情形中，為了抑制細的煤塵粒子的散播或為了輔助防塵粘合劑的施加，可用水基泡沫處理煤。這些泡沫可如例如在美國專利4,400,220(Cole)中闡述地形成和施加。為了輔助起泡(泡沫積聚，foam building)和抑塵，可采用發(fā)泡劑例如某些兩性表面活性劑、陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑。泡沫的穩(wěn)定性對于使施加期間與煤表面接觸的表面積最大是重要的特性。

總之，關于煤的儲存和輸送問題(例如以上指出的那些)，需要通用產品來處理這些問題，且合乎需要的是，這樣的產品還將在其中利用發(fā)泡(以泡沫的方式，foamed)施加的那些情況中增強泡沫壽命穩(wěn)定性。

發(fā)明內容

在一個實施方式中，提供處理煤的方法，其中向所述煤加入硝酰基自由基化合物(NRC)、胺官能化的單寧(鞣酸，tannin)或季銨化合物。典型地，NRC以每噸煤約0.001-10磅的量加入至煤，其中加入速率為每噸煤約0.005-1磅NRC，還需指出其是示例性的。

在一些情形中，向所述煤提供發(fā)泡處理是合乎需要的，且在該方面上，可使用發(fā)泡劑例如選自兩性、非離子和陰離子表面活性劑的那些。在這些情形中，NRC可與所述表面活性劑結合使用以增強泡沫的穩(wěn)定性和持久性。在一個實施方式中，所述發(fā)泡劑包括陰離子表面活性劑和包括長鏈C₁₁-C₁₈烯基磺酸鹽例如C₁₁-C₁₆烯基磺酸鈉的那些。

在另外的實施方式中，NRC可與防塵劑(DCA)結合使用且施加到所述煤。例如，DCA可包括各種各樣的不同的聚合物。在一個實施方式中，DCA包括選自如下的聚合物：i)表氯醇(EPI)/多亞烷基多胺/己二酸三元共聚物；ii)氨基烷基化的聚丙烯酰胺，和iii)季銨聚合物和共聚物。

在大多數(shù)情形中，NRC將以水溶液或分散體的形式施加到所述煤。可采用包括如下(由如下構成)的含水組合物：a)硝酰基自由基(NRC)以及b)防塵劑和c)發(fā)泡劑的一種或多種，其中如果a)和b)存在，則對于每1-5份的a)，有1-100份的b)。如果a)和c)存在，則對于每1-5份的a)，有0.01-10份的c)。如果a)和b)和c)所有三者均存在，則對于每1-5份的a)，有1-100份的b)和0.01-10份的c)。在另一實施方式中，組合物包括上述組分(由上述組分構成)，其中如果a)和b)存在，則對于每1份的a)，有1-20份的b)。如果a)和c)存在，則對于每1份的a)，有0.15-2份的c)。如果a)和b)和c)所有三者均存在，則對于每1份的a)，有1-20份的b)和0.15-2份的c)。