炼焦煤中有机硫对微波的响应规律

在固定腔微波反应器中,分别使用不同频率的微波对3种炼焦煤开展脱硫试验,采用XPS分析方法解析微波辐照前后煤中有机硫赋存形态及相对含量的变化,利用Materials Studio模拟平台计算煤中不同有机含硫结构化学键特性在微波作用后的变化,探寻微波作用下煤中有机硫的变化和响应机理。研究表明,山西高硫炼焦煤中有机含硫组分包括硫醇(醚)、噻吩和(亚)砜,840 MHz和915 MHz频率微波辐照后,硫醇(醚)相对含量下降,噻吩相对含量升高,2 450 MH频率微波辐照后,有机含硫组分相对含量变化不明显。模拟计算显示,在外加电场作用下,煤中C—S键长增大、键级减小,有机含硫分子偶极矩增大。说明频率为840 MHz和915 MHz的微波辐照能改变煤中有机硫的化学结构参数,进而影响煤中有机硫的脱除。     

氢气气氛下煤炭微波脱硫初步探究

以炼焦煤精煤为研究对象,研究氢气气氛下煤炭的微波辐照脱硫,考察了辐照时间对脱硫率和黏结性的影响。结果显示:煤样的脱硫率随着辐照时间的延长而增高,黏结性指数总体上呈增大趋势。形态硫测定发现,煤中硫铁矿硫含量由0.35%下降到0.09%,降低了74.29%,有机硫含量由2.4%下降到2.27%,降低了5.42%,硫酸盐硫含量基本不变。红外光谱分析发现,辐照后煤样含硫化合物降低,富氢的中小分子化合物含量增加。     

基于XPS技术的不同密度煤样中硫的类型和含量研究

为了更好的认知煤中硫的类型和结构,利用XPS测定了不同密度煤样中含硫组分的类型和含量。研究表明:在低密度煤样中无机硫含量很少,无机硫含量随煤样密度增大而增大;有机硫主要类型为硫醚(醇)类、噻吩类、(亚)砜类,其中硫醚(醇)类含量最高,噻吩次之,(亚)砜类最低,有机硫含量的总体趋势是随密度增大而降低。     

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。      

沁能焦煤中各形态硫热解迁移规律研究

为探索炼焦煤中硫的存在形态及各形态硫的迁移变化规律,研究了山西沁能焦煤在停留时间30 min,热解终温为450~950℃条件下煤中全硫及各形态硫热解脱除规律,采用傅里叶红外光谱及X射线光电子能谱对原煤及焦样中有机硫化物具体形态及相对含量进行了分析。结果表明,煤样中有机硫化物可分为硫醚、含硫氧化物、二硫化物及Ar—S类硫化物(芳香族类及噻吩类硫化物)4类;热解过程中全硫脱除率升高主要是由于各类有机硫化物分解析出,硫化铁硫对全硫脱除贡献率有限;热解过程中,煤中各类有机硫化物间存在相互转化的现象。     

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%。     

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。     

基于XPS的微波脱硫前后煤中硫形态的变化研究

论文采用X射线光电子能谱(XPS)方法分析微波脱硫前后煤中硫的赋存形态及其变化规律。结果显示:煤中硫主要以噻吩类、砜(亚砜)类、硫醇(硫醚)以及硫酸盐类矿物质的形式存在,经过微波脱硫后煤的总硫及有机硫含量都出现下降。在所有含硫基团中噻吩类硫所占相对含量降低,由69.26%下降至18.10%;亚砜类硫相对含量有所增加;硫酸盐类硫相对含量显著增加,由8.58%上升至48.18%。煤中硫元素有向氧化态转化的趋势。     

基于XANES分析煤炭微波脱硫前后硫形态的变化

煤炭微波脱硫是当前洁净煤技术研究的热点,但目前对煤炭微波脱硫过程中硫形态的变化规律尚不完全清楚,本文采用同步辐射XANES方法分析微波脱硫前后煤中硫的赋存形态及其变化规律。结果显示,煤中硫主要以噻吩环、巯基(-SH)、亚硫酰基(S=O)以及硫酸盐类矿物质的形式存在,经过微波脱硫后煤中含硫基团中噻吩类硫和巯基类硫含量降低,亚硫酰基类硫和硫酸盐类含量增加,煤中含硫基团向硫的氧化态转化。     

基于XRD、SEM与FTIR分析微波脱硫前后煤质的变化

采用微波联合碱液助剂的方法对一种高硫烟煤进行脱硫实验研究。通过XRD、SEM及FTIR等分析测试方法研究碱液辅助的微波脱硫方法对煤质的影响。结果表明,在所选实验条件下,碱液辅助的微波脱硫使煤样的脱硫率达到27.65%。煤样经微波脱硫作用后,灰分与挥发分略微下降,发热量有所升高。煤样中黏土矿物种类无变化,但相对含量下降。此外煤炭基质有机大分子无显著性变化,即微波在脱除硫分的同时对煤炭本身的性质无显著影响。     

高硫炼焦煤中硫的嵌布规律及降硫方案研究

为了在现有生产工艺基础上,通过适度的工艺改造,达到对高硫煤进一步脱硫的目的,采用筛分、浮沉及破碎等手段,对山西古交地区高硫炼焦煤进行试验分析,并得到以下结论:原煤中同时存在有机硫和无机硫,其中无机硫主要赋存于高密度级的矸石中,较低密度级矸石由于硫分相对较低,并且易于泥化,因此破碎过程可在一定程度上降低浮选精煤的硫分;对该煤采用13 mm分级破碎,控制分选密度在1.5~1.6 g/cm3范围内时可选性较好,可在满足产品灰分指标的前提下达到最佳脱硫效果,产品硫分最低可达1.27%。     

山西高硫高灰煤分布赋存特征及开发利用建议

山西拥有高硫842.02.2亿t、高灰煤资源量分别为473.66亿t,分别占全省煤炭资源总量的12.78%、7.19%、。高硫煤主要分布于河东煤田的中南部离柳矿区和乡宁矿区,霍西煤田南部的襄汾矿区以及西山煤田杜儿坪矿区的太原组煤中,以及沁水煤田南部的太原组煤层。高硫煤中硫以有机硫和硫化铁硫为主。高灰煤主要分布于大同煤田塔山、燕子山矿区和宁武煤田刘家梁矿区矿区的山西组煤层。山西高灰煤灰分均为高铝粉煤灰。应加强山西高硫高灰煤煤质研究,大力发展脱硫降灰技术以及高硫煤配煤炼焦技术与高灰高硫煤气化技术,实现全省高硫、高灰煤资源的洁净化、高值化、循环化利用。     

超声波联合助剂脱除煤中硫的试验研究

在添加助剂CH3COOH和H2O2的条件下,研究了山西焦煤超声波联合化学助剂脱硫的影响因素及其最优条件。采用单因素试验法分别考察了煤样粒度、超声波功率、助剂配比、固液比以及超声波处理时间等因素对煤炭脱硫效果的影响,并分析确定了最佳脱硫条件。结果表明:在煤样粒度为0.125~0.074mm,超声波功率为600 W,CH3COOH和H2O2体积比为1∶1,煤样与助剂固液比为1∶14.8的条件下处理10min,煤样的脱硫率达到19.27%,其中有机硫的脱除率达到16.86%。     

高硫炼焦煤介电性质研究

为确定典型高硫炼焦煤种在不同条件下的电磁特性,获知其波能吸收频率范围,为微波脱硫条件选择提供依据,利用传输反射法在0.2～18.0 GHz频率范围内扫频测定山西高硫炼焦煤介电常数,考察密度、粒度、矿物质等影响因素。结果表明,原煤介电常数实部 ε′随频率的增大略有下降,虚部ε″随频率的增大先减小后增大,在15.619 GHz达到峰值;损耗角正切tan σ在15.664 GHz处有峰值;煤中高岭石含量增加,ε′,ε″均增大,方解石对介电性质基本没有影响,石英介于二者之间;在0.2～10.0 GHz,ε′随粒度的增大而增大,ε″随粒度的增大而降低。密度大于1.8 g/cm 3的煤样,ε′,ε″明显高于其他密度级煤样,灰分高的煤样介电常数高于灰分低的煤样。     

煤中硫的研究现状

燃煤过程中释放出的硫化物等,会对环境造成严重影响,如何控制硫化物污染是洁净煤技术的核心问题。作者分析总结煤中硫的赋存状态、地质成因煤层中H2S成因的基础上,把二者的成因模式结合起来,认为;低硫煤、特低硫煤中黄铁矿的形成是生物降解作用的结果,而与硫酸盐关系不大;我国煤中全硫含量及噻吩硫在煤中的比例．随变质程度的增高而增高。导致这种现象的一个原因可能是：煤的变质过程中,由不稳定的有机硫和黄铁矿等降解产生的硫化氢与有机质再次反应生成噻吩硫,而噻吩硫比较稳定,不易分解。     

微波辐射对霍州煤碳结构作用的FTIR研究

选择山西霍州煤进行915MHz微波辐照实验，对微波辐射后表层煤样、底层煤样进行FTIR解析，并与原煤样进行对比分析，研究微波辐射对煤中碳结构的影响。结果表明：霍州煤中芳香结构主要以苯环的二、四取代物形式存在，两者占芳香结构的73.58%，可见煤的缩合程度较低。脂肪结构主要以甲基(—CH3)和亚甲基(—CH2)结构存在，其中，—CH2在总脂肪结构含量中的占比达到77.43%，因此，原煤样品中存在有较多的烷基侧链。经过915MHz微波辐射过后，芳香结构中苯环单取代物和苯环五取代物含量降低，苯环二取代物和四取代物含量上升。微波辐射对煤样结构具有影响，辐射后表层、底层煤样与辐射前煤样相比，脂肪结构中—CH2对称与不对称伸缩振动产生的吸收峰相对含量分别上升了3.77%和10.75%，—CH伸缩振动和—CH3的不对称伸缩振的相对含量分别下降了3.26%、5.68%和0.51%、1.81%。     

用白腐菌脱除重庆高硫煤中硫的研究

首次将白腐菌应用于煤炭脱硫,并对其可行性、原理进行了摸索．通过正交试验研究了白腐菌在煤炭脱硫过程中细菌数量、煤浆浓度、煤粒度和预处理等各因素对其脱硫的影响,并筛选出各因素的最佳试验条件,在此基础上探讨了白腐菌脱硫的降解规律．实验结果表明,白腐菌煤炭脱硫是完全可行的,而且白腐菌脱硫速度较快,２ｄ内可脱除煤中无机硫的５５３０％、全硫的４４５４％．