[发明专利]煤的燃烧或有关煤的燃烧的改进

说明书

技术领域

本发明涉及改进煤的燃烧的方法；并设计在实现该改进时的添加剂的使用。更具体地，本发明涉及用于改进煤的燃烧以降低飞灰的残余碳含量的方法和添加剂的使用。

背景技术

此处的飞灰我们指的是来自燃烧的总的残渣，包括硅质材料和碳。

碳质量的比例的降低也会导致飞灰的质量的降低；因此在本发明的某些实施方案中益处可以是在飞灰中的碳的比例的降低和在当燃烧煤时生产的飞灰的质量的降低，基于相似的情况，除了添加剂组合物的存在/不存在之外。

飞灰中的碳来自不完全的煤的燃烧。飞灰是依赖于其质量可以具有价值的废料。碳含量低的良好等级的飞灰可以用于混凝土作为填料，或者作为混凝土的活性组分；当其精细划分并在水存在下时具有火山灰活性。其可以全部或者部分代替混凝土中的硅酸盐水泥(Portland cement)。其可以增加混凝土的耐久性和可加工性，降低其可渗透性和节约成本。碳含量高的不良等级走向垃圾填埋场。典型地，如果要将飞灰用作水泥的组分，其必须包含少于6％碳。在额外的成本和环境后果的情况下，具有大于6％碳的飞灰走向垃圾填埋场。

此外，低碳飞灰比高碳飞灰更容易处理，并且更容易通过通常用于控制微粒排放的静电除尘器捕集。

在煤炉中，已知多种方法以降低飞灰中的碳。在一个有些方案中，增加注入燃烧室的空气的量。然而该方法降低飞灰这的碳的量，典型地导致不期望的NO_x排放的增加。

还已知通过添加一定量镁或钙至煤或者燃烧室中来降低飞灰中的碳。为了有效此类必须添加的金属的浓度极高。不幸的是，大量的钙或镁可以导致系统中的其它问题如污垢。

从EP 1498470 A还已知使用镁添加剂以降低飞灰这的碳含量，但是该技术的应用也有限，并且镁已经与锰结合，神经毒性条件。

US 4536372记载了煤颗粒选矿以降低尘含量的方法，其中煤颗粒化学键合并且在过氧化影响下使用水不溶性有机可聚合单体接枝聚合以变为疏水的。将水洗步骤用于去除煤中的矿物尘并且特别是黄铁矿，这些组分是亲水的。因此作为选矿方法的一部分，采用复杂步骤以去除黄铁矿。相比之下，本发明涉及铁化合物的添加。

降低燃烧气体中的氮氧化物气体(NOx)的排放的动力倾向于指的是在贫氧水平下而不是之前已经采用的水平下进行燃烧，并且导致不完全的煤的燃烧，反过来导致飞灰中的碳含量增加。

已经提议飞灰后处理以增加它们的经济价值，但是本质上无效。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进煤的燃烧的燃烧煤的方法；例如，通过当燃烧煤时，达到更加完全的燃烧和/或生产碳含量低的飞灰，基于相似的情况，除了如在此所限定的添加剂组合物的存在/不存在之外。

我们已经发现为此目的添加一类特别的含铁化合物的益处。

根据本发明的第一方面，提供一种燃烧煤的方法，所述方法包括向煤添加含铁化合物，即，有机酸的铁盐，所述有机酸为选自甲酸、具有3个以上碳原子的羧酸和磺酸；将铁盐添加至燃烧炉或其上游。

优选有机酸的铁盐降低当燃烧煤时飞灰的碳含量。可以适当地飞灰的碳含量降低至低于10％、优选低于8％、最优选低于6％。在一些优选实施方案中，可以将飞灰的碳含量降低至低于5％、或甚至低于4％(碳的重量/飞灰的重量)。

有机酸的铁盐适当地降低当燃烧煤时飞灰的碳含量，相对于当在有机酸的铁盐存在下燃烧煤时飞灰的碳含量。

优选有机酸的铁盐降低当燃烧煤时飞灰的碳含量至少5％、优选至少10％、优选至少15％、优选至少20％、优选至少25％、优选至少30％(与在有机酸的铁盐存在下飞灰中的碳的重量相比较，飞灰中的碳的重量降低百分比)。

根据本发明的第二方面，提供一种有机酸的铁盐(如此文所限定)的用途，以降低当燃烧煤时飞灰的碳含量。

根据本发明的第三方面，提供一种用有机酸的铁盐(如此文所限定)处理过的煤，以降低当燃烧煤时飞灰的碳含量。

根据本发明的第四方面，提供一种用于处理煤以降低当燃烧煤时飞灰的碳含量的方法，其中所述煤在燃烧之前或燃烧期间用有机酸的铁盐(如此文所限定)进行处理。

根据本发明的第五方面，提供一种活性组合物，其包括有机酸的铁盐(如此文所限定)和分散剂。

本发明的优选特征同等地伴随着涉及第一方面的方法和第二方面的用途和第三方面的煤和第四方面的方法以及第五方面的添加剂组合物。

有机酸的铁盐可以具有Fe(II)或Fe(III)氧化态。

甲酸铁是适合用于本发明的铁盐。