煤的电化学脱硫研究（I）—酸性无隔膜电解体系

以山家林洗煤为原料，试验研究了酸性无隔膜电解体系中煤的电化学脱硫规律。试验结果表明中硫酸盐硫和黄铁硫都可获得理想的脱除效果，全硫脱除率最高可达54.8%。此外，红外光谱分析证实酸性体系中电化学脱硫对煤质影响较大，碳氢比明显增高，同时煤中有机硫也被明显脱除。     

高硫煤电化学催化氧化脱硫试验研究

以山西石坷节煤样为原料,着重考察了酸性无隔膜体系中煤的电化学脱硫规律。讨论了电解电流,电解时间,电解质浓度,煤浆浓度,煤粉粒度以及催化剂种类等主要因素对煤脱硫率的影响,最终确定了电化学脱硫的较佳工艺条件。通过电化学催化氧化脱硫方法,有效缩短了电解反应时间,提高了脱硫效率,达到了有机硫和无机硫同步脱除的目的。试验结果表明煤中无机硫和有机硫都可获得理想的脱除效果,在有催化剂条件下获得无机硫脱除率为90%,有机硫脱除率为37.5%。硫的总脱除率达80%。     

高硫煤电解催化氧化对煤质的影响

摘要:以山西石坷节煤样为原料,利用红外光谱 (FT-IR)和热失重分析(TG)等主要测试技术研究了煤在酸性条件下电化学催化氧化脱硫对煤质的影响。试验结果表明,电化学催化氧化后煤中硫含量显著减少,全硫脱除率82.5%,其中无机硫脱除率高达90%,有机硫脱除率为50.5%。这表明电化学反应可以使煤样中的硫分有效脱除,此外还脱除煤中大量的矿物质,降低了灰分含量,并且使煤的燃烧性能变好,提高了精煤的发热量。论文还讨论了煤的电化学脱硫机理。      

高硫煤电化学催化氧化脱硫机理的研究

电化学催化氧化脱硫方法是一种温和的化学脱硫方法,它比常规的物理和化学脱硫方法更具优势,对于无机硫(FeS2)和有机硫都有一定的脱除效果。但其脱硫机理至今还没有完全弄清楚。本文以石坷节高硫煤样为原料,在酸性体系下,利用电化学催化氧化方法对煤样进行了处理。并利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)等现代测试手段研究煤中矿物成分,矿物元素含量的变化,以及电解液组分变化。研究表明,电化学催化氧化脱硫是借助电解阳极表面产生活性氧等氧化剂或高价离子氧化煤中的硫,将煤中黄铁矿硫和有机硫化物转化成水溶性的硫化合物,从而达到脱硫的目的。通过试验分析也可得出,加入的催化剂离子也参与了反应,加速了脱硫的进程。     

氢氧化钠体系中煤的电化学脱硫研究

通过正交实验确定了在氢氧化钠体系中脱除煤中硫份适宜条件,研究了脱硫条件对硫脱除率影响.表明NaOH电解体系脱除硫适宜条件:电流1.0 A,温度75℃,煤浆浓度0.040 g/ml,电解质浓度2.0 mol/L,电解时间4 h.在此条件下,脱硫率最高达70%.脱硫率随电流强度、煤浆浓度、电解温度和电解时间增加先增大,达到一定程度后,其变化不再明显,甚至降低;脱硫后,煤结构基本不发生变化,降低灰份.     

煤中无机硫脱除技术

煤的燃烧前脱硫技术已经引起科学工作者的注意，现已研究开发了多种脱除煤中无机硫的方法。这些方法包括：微生物脱硫法、电化学氧化法、选择性絮凝法、高温裂解法及辐射脱硫法等等。本文将概述以往五年中煤中无机硫脱除技术发展状况，并简要介绍几种脱硫方法的脱硫结果。     

煤的辐照脱硫及脱矿物质

辐照脱硫是利用高能辐射分解作用,在酸性介质中将煤中的硫与矿质加以脱除。试验结果表明:辐射技术方法简单,有一定的降灰降硫作用,但脱硫率尚待提高。这一技术在水煤浆及管道输煤方面有着应用前景。     

煤炭燃前脱硫技术的发展及展望

煤炭在我国能源消费中占据主体地位,但燃煤易造成环境污染,因此大力发展洁净煤技术尤为重要。文章综述了煤炭燃前脱硫技术方法,主要有物理法、物理化学法、化学法和生物法,其中:物理法主要用于脱除无机硫,对有机硫的脱除效果有限,技术成熟,成本较低,应用广泛;物理化学法适用于无机硫含量高的煤,对有机硫的脱除几乎不起作用,目前有效的脱硫药剂种类较少;化学法既可脱除无机硫,也可脱除有机硫,但会对煤的结构产生一定影响,一些温和的化学脱硫技术,如微波辐射法、超声-电化学浮选法等,在对煤结构影响较小的情况下可取得良好的脱硫效果;生物法虽可同时脱除有机硫和无机硫,但处理时间长,且目前可以用于脱硫的菌群种类较少。分析认为:煤中大部分无机硫可以采用物理法或物理化学法有效脱除;有机硫只能采用化学法或生物法脱除,鉴于生物法脱硫周期较长,煤炭中的有机硫宜采用一些温和的化学法脱除。今后应在现有技术的基础上大力攻关煤炭的燃前脱硫技术,同时将燃中、燃后脱硫技术作为辅助方法,以实现煤炭的清洁高效利用。     

铜川煤次氯酸钠脱硫的研究

煤的脱硫对其洁净利用非常重要。用次氯酸钠对铜川煤中硫进行脱除,重点考察了温度的影响。结果表明:用次氯酸钠脱除铜川煤中的硫时,随温度的升高脱硫煤得率逐渐降低;脱硫煤中含硫化合物的FTIR吸收峰强度较原煤弱,其余结构的吸收峰强度与原煤相近,说明在脱除煤中硫元素时煤的主体结构没有被破坏;脱硫煤的发热量及稳定性较原煤有所提高。     

氮气气氛下不同温度煤中硫的逸出试验研究

在氮气气氛中采用固定床反应装置对贵州普安煤进行了热解脱硫效果试验,主要考察在不同热解温度下煤中硫的含量变化。研究发现:随着热解温度的升高,煤损失量呈上升趋势;600℃左右的试验温度可以获得较好的热解脱硫效果,其脱硫率为58.3%;黄铁矿硫较易热解脱除,存在着部分黄铁矿硫转化为有机硫的情况。     

煤的微生物脱硫法

微生物脱硫技术是利用微生物将煤中的硫脱除,该技术对煤中硫的脱除率比化学、物理方法高,价格也较便宜。本文在分析了煤中硫的赋存形态后,就其脱硫原理、形式、方法进行了阐述。     

煤炭生物脱硫的研究进展

系统阐述了生物脱硫法，研究了煤中无机硫和有机硫脱除的基础理论，分别介绍了煤炭的生物浸矿、生物浮选、生物磁选和生物电化学调控脱硫的相关原理、方法。比较分析了各自的研究情况和存在的问题，对生物脱硫前景作了展望。     

丙酸钙高温协同脱硫脱硝的试验研究

在管式炉反应器上对丙酸钙高温条件下脱硫脱硝效果进行了试验研究。试验结果表明,煤中添加丙酸钙燃烧,硫、氮析出速率明显降低,SO2、NO排放量显著减少,1 000 ℃、按钙硫比为2的量向聊城贫煤中添加丙酸钙,单位质量煤粉SO2、NO排放量分别减少了6466%和4869%;脱硫脱硝效果受燃烧温度、煤的含硫量、钙硫比的影响;低温有利于脱硫,高温有利于脱硝;在相同钙硫比添加量下,煤种含硫量越高,丙酸钙脱硫脱硝效果越好;增大钙硫比可提高脱硫脱硝率,按钙硫比为2可以获得较为理想的脱硫脱硝率,继续添加丙酸钙,脱除效率提高不明显。     

物理法低煤阶煤脱硫新工艺

研究了典型的低煤阶袍煤的碚硫、脱灰工艺。先对煤低温碳化，然后进行干式磁分离。将－3mm煤样600℃下低温碳化15min，然后用磁分离法脱除煤中硫和灰，以提高质量。优化条件下，煤中灰和全硫尤其是有机硫可明显被脱除。脱硫机理的研究表明，在煤中形成了一种铁－硫配位化合物。     

用全氯乙烯萃取法脱除煤中有机硫

为了实施洁净煤计划，近年来美国研究应用全氯乙烯萃取煤中有机硫，并对其机理、所用设备及工艺系统、脱硫效果和煤中残留的全氯乙烯的脱除等进行了试验考查，取得了初步成果。与其他脱除煤中有机硫的方法比较，由于其具有加工费用低、脱除效率较高的优点，已引起学术界和工业界的注意。     

煤中硫在氩气气氛下迁移规律试验研究

根据试验所用煤的性质,采用管式电炉加热装置,考察了煤中硫在不同温度下的迁移规律。首先考察了通气速率和恒温停留时间对脱硫的影响,试验结果表明:氩气的通气速率大小以及恒温停留时间与煤的脱硫率相关不大。在不同温度下考察了无机硫和有机硫的迁移规律,试验结果表明:煤中黄铁矿硫和硫酸盐硫分别在500℃和700℃时脱硫率最高,分别为98.20%和99.66%;因部分无机硫转化为有机硫,致使有机硫含量增高;全硫在温度700℃脱除率最高,为31.18%。     

平朔高硫动力煤微波脱硫试验研究

为了探索微波辐照对平朔高硫动力煤的脱硫效果,对平朔高硫动力煤进行了微波脱硫试验研究,结果表明在脱硫助剂的参与下微波辐照能够有效脱除煤中的硫。通过试验研究了助剂种类、煤样粒度、微波辐照时间以及助剂体积量对微波脱硫效果的影响。     

高硫煤微波辅助脱除有机硫试验研究

以新阳高硫煤为试验用煤,采用硝酸洗涤法除去煤中无机硫,在微波与氧化剂协同作用下开展脱硫试验,采用单因子法考察了氧化剂配比、辐照时间对煤中有机硫脱除效果的影响,采用XRD和XPS方法分析试验前后含硫组分的变化情况。     

利用超声波-微波技术脱除煤中有机硫的研究

为了进一步提高煤中有机硫的脱除效果,分别研究超声波和微波的辐照时间、工作功率对脱硫率的影响,并探索二者联合作用对脱硫率的影响规律。试验结果表明:超声波、微波的脱硫效果显著,而超声波-微波的脱硫效果优于其中任意一种;在超声波辐照时间为70 min、工作功率为240 W,微波辐照时间为30 min、工作功率为600 W的条件下,煤中的有机硫脱除效果最好,脱硫率为78.60%。     

煤的电化学脱硫研究(Ⅱ)——酸性有隔膜电解体系

以山家林洗精煤为原料,在酸性有隔膜电解体系中实验研究了电解工艺条件对脱硫效果及联产氢气的影响。试验结果表明隔膜体系中煤的电化学脱硫规律与无隔膜体系相似,且脱硫效果接近,全硫脱硫率最高可达52.1%。当电解电压达到2.5V后,氢气的产率与电解时间及电流密度成正比,基本不受其他条件的影响。