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1、煤炭在洗选及燃烧过程中脱硫方法探析刘佳liujia曰马祯mazhen(兰州资源环境职业技术学院,兰州730021)(lanzhouresourcesandenvironmentvoc-techcollege,lanzhou730021,china)摘要:硫是煤中的有害物质,在燃烧过程中会对环境造成极大的污染。木文重点介绍煤炭在洗选中除硫、煤在燃烧中除硫及煤在燃烧后烟气脱硫的方法。abstract:sulfuristheharmfulsubstancesofthecoal,andinthecombustionprocess,itwillp
2、ollutetheenvironmentgreatly.thisarticlefocusesonthedesulfurizationmethodsintheprocessofwashing,selectingandburningcoal,andthefluegasdesulfurizationmethodaftercombustion.关键词:煤炭;洗选脱硫;燃烧脱硫;烟气脱硫keywords:coal;desulfurizationinwashingandselectingcoalprocess;desulfurizati
4、单质硫。1洗选脱硫据统计,我国煤中大约有60%70%的硫为无机硫,30%40%有机硫,单质硫的比例一般很低在无机硫中绝大多数是黄铁矿,硫酸盐硫占的比例较少。因此,煤中黄铁矿的治理对于煤的清洁燃烧、减少硫的危害具有十分重要的意义。大量的煤样资料表明,含硫率低于0.5%的低硫煤中的硫以有机硫为主,黄铁矿硫较少,硫酸盐硫含量甚微;而硫含量大于2%的高硫煤中,主要为黃铁矿硫,少部分为有机硫,硫酸盐硫一般不超过0.2%。煤炭洗选是利用煤和歼石的物理、化学性质的差异,通过物理、化学或微生物分选的方法使煤和歼石有效分离,并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。1.1重力分选法脱硫重力
5、分选法脱硫是利用煤中有机质和黄铁矿硫密度的差异实现脫硫的,此方法对结核状或块状黄铁矿的脱除是最有效和最经济的方法。主要的重力脱硫包括:水介质旋流器脱硫、微细重介质旋流器脱硫、全氯乙烯(pce)重介脱硫工艺技术、摇床法脱硫等工艺。1.2磁选脱硫煤中有机质大部分是含有抗磁性或逆磁性成分的,比如在煤炭开采过程中常见的粘土、黄铁矿、页岩等,这些矿物中所含铁矿物是弱顺磁性的,因此,可以通过这些磁性的强弱程度差异来进行筛选脱硫。1.3浮游脱硫此方法是一个物理化学过程,利用煤中有机质和黃铁矿表面性质的不同而分选,煤粒的表面有疏水性质,而黄铁矿的表面有亲水性质。因此,由于疏水性质使煤粒容易浮向气
7、种不同的反应。本法涉及到的主要反应有:cac03寅cao垣c02cao垣s02寅caso3caco3+so2寅caso3+co2caco3+l/2o2+so2寅caso4+co24caco3寅3caso4+cas锻烧时要将石灰石喷入锅炉的高温区,锻烧产生的烟气中c02含量高吋,caco3分解温度就会相应升高。一,般情况下,烟气中c02浓度达到10%、温度在750益以上时,caco3才会分解。当锻烧锅炉中烟气的co2浓度在14%左右,caco3的分解温度大概为765益,如果比这个温度低,那么cao会吸收c02再度改变为cac03o2.2型煤固硫法这种方法的原理是将
9、钙脱硫分两步,第一步是石灰石热解,第二步是脫硫的实现。当石灰石粉喷到炉内适当的部位后,只要温度高于750益,石灰石就被快速生成氧化钙,氧化钙在8001200益的温度范围内与s02相遇发生脱硫反应。由于简单的炉内喷钙脱硫的钙利用率不高,其脱硫效率往往满足不了环境保护标准对s02排放的要求,因而出现了冋收利用烟气中未反应的cao来提高脫硫效率的新方法。这些方法的共同特点是,在炉膛喷钙作为一级脱硫后,在锅炉尾部烟道气预热器和电除尘器之间安装一个反应器装置,再热烟气流过反应器时向反应器内喷水将烟气增湿作为二级脱硫。增湿使烟气中的cao和h20反应生成ca(oh)2,由于ca(oh)2和
10、烟气中的s02相遇以后具有很高的反应速率将s02吸收,因而提高了钙利用率和脫硫效率。3烟气脱硫3.1电子束照射法(ex)这种技术利用电子加速器生成的犬量高能电子,然后利用这些高能电子在反应器内与烟道气中的主要成分n2、02、h20分子进行冲撞,在高能电子和上述氮气、氧气等碰撞过程中,会产生大量的0h·、0·、h20·等游离基,这些游离基本身具有很强的氧化能力。3.2脉冲电晕放电法采用窄脉冲电源和反应器以及模拟烟气,研究脉冲电晕对s02氧化脱除的机理和规律。结果表明,正脉冲电晕对s02氧化很有效,其能量利用率为64
11、3g(s02)/kw·h,烟气能耗为12.8*10-3kw·h/m3;氧化量仅取决于s02吸收的电晕能量,与初始浓度无关;较低温度对s02氧化不利。3.3活性炭吸附法这种技术的基本原理是利用活性炭的吸附能力,吸附含有硫的烟气,具体来说,在烟气管道内,使用大量活性炭将二氧化硫进行吸附,然后存储在活性炭的孔隙内,而活性炭经过烟气净化处理,可以得到再生。与此同时还可以得到硫酸、液体二氧化硫、单质硫等附属产品。参考文献:1叶云辉,王向东,蒋文举,田哲,王丽丽,周灵微波辅助白腐真菌煤炭脱硫试验研究j环境工程学报,2009(07)2t乃东,傅家伟,李兆鑫,何其慧,胡柏星微波驱动的煤炭脫硫研究卩洁净煤技术,2010(04)3刘德