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煤炭中硫的存在特征及脱硫(3)

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

  (4)跳汰法

  它的基木原理是:煤层在脉动的液体中,由于液体周期性的上下运动,交替的收缩和膨胀,导致煤粒因密度按从上到下逐渐增加的顺序进行分层,从而达到分选的目的。由于跳汰法适合于各种不同的原煤,具有流程简单,投资少,设备操作和检修维护均比较方便,处理能力强,成本低等优点,因此跳汰法是目前应用最广泛的一种脱无机硫方法。

  (5)浮游选煤

  又称浮选,是依据煤和矿物质的表面物理化学性质的差别及对水呈现的不同的润湿性,分选细粒煤(<0.5mm)的选煤方法。浮选法使煤炭全粒级分选得以实现。国外关于浮选脱硫主要集中在黄铁矿的高效抑制剂的研究这方面;在国内,张明旭等采用选择性絮凝的粗选—精选流程脱除极细分布的黄铁矿和灰分杂质,并取得了很好的效果,它不需在现有的浮选工艺上做大的改变,并且絮凝剂用量也很小。朱红、施秀屏等人进行了电化学法抑硫浮选的研究,通过试验证实,在低的矿浆电位下,黄铁矿能被有效抑制,从而提高了脱硫效率,与未经处理的浮选精煤相比,在产率相近时,脱硫率可提高将近20个百分点。另外,葛蕙等通过试验证明,在一定的磁场强度下或含有一定磁场强度的磁化水中用浮选机对0.5mm以下的细粒高硫煤进行浮选,可以达到较好的脱硫效果。太原理工大学的董宪姝、王志忠对浮选法脱硫的最佳工艺条件进行研究,指出药剂用量即起泡剂、捕收剂的用量在浮选过程中对脱硫有显著影响,而矿浆浓度、单位面积充气量对其则影响不大。

  近年来,选煤生产技术发展较快,但选煤基础研究还满足不了生产的发展需要。到目前为止,煤的物理净化技术仅能降低煤炭中灰的含量和黄铁矿硫含量,只能脱除部分的黄铁矿,且这种方法对脱除细粒散布的有机矿物质并不实用,同时选煤厂排出的废渣中包括煤岩石和煤泥,含有大量的细煤,从而造成了能源的浪费。

  3.2化学脱硫法

  化学方法脱硫主要是利用氧化剂把硫氧化或把硫置换出来从而达脱硫的目的。化学法脱硫的效率较高,能脱除大部分无机硫和相当部分的有机硫。根据所用化学试剂的种类及反应原理的不同,可以将化学脱硫法分为:氧化法、碱处理法、热解法、溶剂萃取法和微波处理法等。

  (1)氧化法

  化学氧化脱硫是利用化学氧化剂与煤在一定的条件下进行反应,将煤中硫分转化为可溶于水或酸的组分,达到脱硫的目的。根据氧化剂种类的不同,氧化脱硫法有很多种,大多具有脱除煤中无机硫和部分有机硫的能力。目前典型的工艺有:过氧化氢与醋酸复合氧化法、次氯酸钠氧化法、氯氧化法、金属离子氧化法、高锰酸钾氧化法、空气氧化法等。

  在金属离子氧化法中,应用最多的是硫酸铁[Fe(SO4)3],这也是在所有化学脱硫方法中唯一能够具有工业规模的、最具有吸引力的Meyers浸提系统脱硫法中使用的脱硫剂。

  (2)碱处理法

  碱处理法用得最多的是熔融苛性碱浸提脱硫法,它是将常规法已选脱除部分硫和灰分的煤,再粉碎到一定粒度,与苛性碱按一定比例混合,在惰性气体的保护下加热到一定温度(200-400℃),将煤中硫转化为可溶性的碱金属硫化物或硫化硫酸盐,然后经水洗、酸洗、水洗,除去这些可溶性的硫化物,即可获得超低灰和超低硫的洁净煤,这种洁净煤粉可代替燃油在某些特殊环境和条件下使用。

  (3)热解法

  热解脱硫法是在惰性或还原性气体的保护下,以不同加热速度或最终温度,对煤进行热处理,使煤中不同形态的硫发生不同的动力学反应,在气、液、固三相产物中以不同形态和含量进行分配,从而实现脱硫的目的。

  (4)溶剂萃取法

  溶剂萃取脱硫法是近年来刚发展起来的煤净化高新技术,是将煤与有机溶剂按一定比例混合,对混合物进行加热处理,利用有机溶剂分子与煤中含硫官能团之间的物理、化学作用,将煤中硫抽提出来的脱硫方法。这种脱硫法能够侧重于脱除物理法难以脱除的有机硫,对有机硫的脱硫率在50%以上。目前主要有:四氯乙烯萃取脱硫法、TCA萃取法、乙醇超临界萃取脱硫法等。

  另外,还有电化学脱硫、氯解法等等。多数的化学脱硫法均是在高温高压下进行,有的还使用不同的氧化剂,因此,操作费用和设备投资费用比较高。此外,反应条件也比较强烈,可能导致煤质发生变化。

  3.3生物脱硫法

  生物脱硫是在常温常压下利用微生物代谢过程的氧化还原反应达到脱硫的目的。该方法是从生物湿法冶金技术发展而来的。目前煤炭生物脱硫的基木方法有:生物浸出法、生物表面氧化处理法和生物选择性絮凝法等。

  生物脱硫中的细菌脱硫主要是利用某些细菌能氧化煤中FeS2,使之变为可溶性硫酸盐,不过这类细菌对有机硫不起作用,但另有一些细菌针对煤中的有机硫有分解作用。这类菌主要有硫杆菌类、磺菌类和CB菌系列。

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