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煤炭中硫的存在特征及脱硫(2)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2010/12/10 9:47:24   

 关键词:  燃料技术 脱硫

  (3)SO2除了会直接引起呼吸系统的疾病,危害人类的健康外,还会侵蚀建筑物、文物等暴露在空气中的大量设施和设备,尤其是能明显加速金属物等的腐蚀。

  (4)当煤作为原料用于冶金业时,煤中的硫有70%进入焦炭产品中,严重的影响了焦炭的质量,从而对钢铁产量及钢铁的质量都产生重大的影响,同时炼焦时产生的硫化物等有害气体对设备有强烈的腐蚀性,据了解,对炼焦而言,硫对其的危害为灰分的10倍。

  (5)在煤炭存储时,煤中硫铁矿硫的存在,对煤的氧化和自燃起促进作用。主要由于硫化矿物表面属于热力学不稳定体系,极易被氧化。黄铁矿硫是细粒分散在煤中,它在氧化时放出热量,同时使煤碎裂,在潮湿的空气中变成了硫酸铁,煤被破裂后增加了与空气接触的表面积,又促进了煤的氧化。而煤自燃的同时又会给大气带来污染[14]。

  大量研究证实,煤中的硫分及其燃烧生成的SO2等有害气体已经对环境造成严重的污染,严重的影响了大气质量,影响了我们国家的可持续发展,成为导致环境污染的重要原因和制约社会可持续发展的重要因素,引起了全世界各国的广泛关注。因此为保护生态环境,保护我们的家园,减少大气污染就必须大力发展洁净煤技术,使用洁净能源能够实现煤的洁净生产。同时煤中回收的黄铁矿在化学工业中,又是重要的原料。目前,我国生产硫酸的成本费用比较高,从煤炭中回收黄铁矿并加以综合利用,使其化害为利,变废为宝是很有意义的。

  3煤中硫的脱除方法及研究现状

  煤中的硫不仅对煤的转化加工有害,而且对环境也造成了严重的污染,因此,煤中硫的脱除是煤利用过程中的一个重要问题。目前煤的脱硫技术与工艺主要分为燃前脱硫、燃中固硫和燃后脱硫。燃前脱硫在脱除煤中硫分方面效率较低,因此难以满足环保的要求;而燃中脱硫主要是在煤中添加一些固硫剂,在煤燃烧的过程,SO2等含硫物就被其固定在煤渣中,流化床固硫技术、型煤固硫技术、炉内直接喷射脱硫技术等等都属于燃中固硫。燃中固硫投资少,运行费用低,不产生废气,但燃中固硫会对炉膛的温度有一定的限制,影响煤炭加工过程的正常运行,使得效率大大降低,并且该方法的脱硫效率也很低;燃烧后的烟气脱硫技术的发展和应用已经几近成熟,燃后脱硫的方法很多,如喷雾干燥法烟气脱硫、湿法烟气脱硫等,不过这种脱硫的方法虽然脱硫效率比较高,但工艺过程比较复杂,投资及运行费用都比较高,且占用场地较大等等,这些不足限制了它的广泛应用。综合考虑各种方法的优劣,目前我们采用最多的还是燃前脱硫,下面我们就主要讨论一下燃前脱硫。煤的燃前脱硫的方法很多,大体上可以分为物理脱硫、化学脱硫和生物法脱硫三种。

  3.1物理脱硫法

  物理法脱硫是根据煤炭颗粒与含硫化合物在表面化学性质、导电性、密度和磁性等方面的差异而去除煤中无机硫的方法。迄今为止,物理净化法是惟一已经工业化的煤炭净化技术。煤炭物理净化系统的中心环节是把产品与废渣分离的分选过程。一般包括以下三个过程:即煤炭的预处理、煤的分选和产品的脱水。目前常用的物理脱硫法有常规洗选法、跳汰法、重介质法、浮选、磁选法和辐射照射法等.

  (1)常规洗选法

  这是煤中脱灰、脱硫的主要方法之一,目前已经具有一定的工业生产规模。我国是世界上唯一一个以原煤作为产量计量的国家,德、澳、法、日等国的原煤入选率都在90%以上,而我国只有40%左右,其中动力煤入洗率仅为7.6%,远低于其它国家。

  (2)选择性油团聚和选择性絮凝法

  这一方法是利用煤和黄铁矿不同的表面性质,在水、煤混合物中加入一种与煤不相混溶的液体物质,煤被该物质润湿,就会集中在一起呈絮凝状和团块状,从而与不凝聚的黄铁矿分离。目前,各国都投入很大力量研究选择什么样的团聚剂和絮凝剂。

  (3)高梯度磁选法

  主要是使用微波使煤中的FeS2分解成FeS,在黄铁矿的表面产生富铁区,再通过具有超强度永久磁盘的高梯度磁选机,黄铁矿颗粒就会被吸在磁筒上从而脱除煤中的硫。这一方法不仅可以脱除煤中黄铁矿的硫,而且还具有干燥煤的优点。

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