[发明专利]催化剂负载方法及系统、煤粉添加方法和煤催化气化系统

说明书

本发明提供了一种催化剂负载方法及系统、煤粉添加方法和煤催化气化系统。所述催化剂负载方法包括：S1，提供化工浓盐水，并将化工浓盐水分离为富NaCl溶液和富Nasubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;溶液；S2，分别对富NaCl溶液和富Nasubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;溶液进行浓缩和/或结晶，并分别形成NaCl负载剂和Nasubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;负载剂；S3，提供煤粉，将NaCl负载剂和Nasubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;负载剂按预定比例与煤粉混合，以完成NaCl负载剂和Nasubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;负载剂在煤粉上的负载。通过对化工浓盐水的分离和浓缩，可以使得NaCl负载剂和Nasubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;负载剂中离子浓度和比例相对稳定，便于控制与煤粉混合的比例调控，从而使得催化效果提高，而且能够保证稳定的催化效果。

技术领域

本发明涉及煤催化气化领域，具体涉及一种催化剂负载方法及系统、煤粉添加方法和煤催化气化系统。

背景技术

煤催化气化是在催化剂的作用下，煤和水蒸气直接反应生成富含甲烷气体的过程。在这个过程中，催化剂的作用是促进水煤反应及甲烷化反应，以达到提高单位时间内碳转化率和甲烷收率的目的。在煤催化气化催化剂研究方面，主要有碱金属、碱土金属和过渡金属三大体系。

化工浓盐水对煤催化气化有一定的催化作用，现有技术中也有采用化工浓盐水作为煤催化气化的催化剂的应用。化工浓盐水是化工除盐水系统、循环水系统、回用水处理系统及锅炉系统等系统的产物，溶液中富含Na⁺、Cl^-，NO₃^-和SO₄^2-。目前，常用的浓盐水处理工艺包括电渗析和反渗透等，这些处理工艺不仅存在设备投资大、处理成本高和经济性差等缺点，并且其产生的高浓度盐水无法有效处置造成资源浪费、环境污染等缺点。

现有技术中，浓盐水直接加载到煤上，因此，浓盐水中的Na⁺、Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-浓度均较低，而且直接按比例负载到煤上时，不仅会产生大量的明水，增大后续干燥机的负荷，还会粘结在干燥机的内壁上，使干燥机无法长期稳定运行，而且会由于浓盐水中各离子的浓度比例难以控制导致催化活性降低，催化效率低，使浓盐水得不到有效利用。

因此，浓盐水在煤催化气化反应中的应用仍然存在诸多问题，亟待对现有煤催化气化方法提出新的改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化剂负载方法及系统、煤粉添加方法和煤催化气化系统，以解决现有技术中工业浓盐水在煤催化气化中催化效果差的问题。

为实现上述目的，本发明首先提供了一种催化剂负载方法，用于向煤粉上负载催化剂，所述催化剂采用化工浓盐水，所述催化剂负载方法包括以下步骤：

S1，提供化工浓盐水，并将化工浓盐水分离为富NaCl溶液和富Na₂SO₄溶液；

S2，分别对富NaCl溶液和富Na₂SO₄溶液进行浓缩和/或结晶，并分别形成NaCl负载剂和Na₂SO₄负载剂；

S3，提供煤粉，将NaCl负载剂和Na₂SO₄负载剂按预定比例与煤粉混合，以完成NaCl负载剂和Na₂SO₄负载剂在煤粉上的负载。

可选地，在所述S1中，采用反渗透膜将化工浓盐水分离为富NaCl溶液和富Na₂SO₄溶液。