化能自养型硫杆菌脱硫机制及脱硫策略

介绍了对化能自养型硫杆菌氧化煤中黄铁矿硫机制的认识过程,讨论了黄铁矿生物氧化机制的新观点:主要包括黄铁矿生物氧化的电化学本质、黄铁矿表面吸附细菌的功能、黄铁矿生物氧化的具体反应途径。采用氧化还原电势或[Fe3+]/[Fe2+]比建立的速率方程可用于描述化能自养型硫杆菌的生物氧化过程,其中中间产物元素硫的进一步氧化可能是限速步骤。针对目前黄铁矿生物氧化机制的新认识,提出了提高煤系黄铁矿硫生物脱除效率的研究策略。此外,如研究证实元素硫为超高硫煤中有机相硫的一部分,化能自养型硫杆菌也将能用于脱除煤中该部分有机硫。     

微波脱硫中有机氧赋存形态的XPS分析

采用X射线光电子能谱(XPS)法分析了微波脱硫前后山西某矿高硫煤中有机氧(COO、C=O和C-O等)赋存形态的变化。研究结果表明:脱硫后煤样的O含量由17.97%上升至24.39%,C含量由70.49%下降到58.05%,同时n(O)/n(C)由0.26增至0.42。脱硫前后C1s图谱的拟合数据表明:煤样中C-H、C-C和C-O单键的含量分别从41.41%和28.74%下降到35.54%和7.10%,羰基和羧基含量分别由0.11%和0.21%增至10.38%和5.03%。     

低阶煤的微生物转化研究进展

从低阶煤的特点与生物可降解性、可降解微生物菌种、煤炭微生物降解机理及降解产物分析与应用等方面进行了详细的论述,对低阶煤的微生物转化利用研究的进展情况进行了综述,并指出今后低阶煤微生物转化的主要研究发展方向.     

气固流化床密度的在线测控研究

在对气固流化床选煤系统被控对象特性分析研究的基础上，提出用逆系统控制方法解决具有非线性多变量特点的气固流化床密度控制问题，建立了相关数学模型，介绍了流化床密度逆控制系统和方法，并获得较好的控制精度。     

煤炭脱硫微生物生长代谢的电化学调控

微生物脱硫是一个复杂的具有电子转移的电化学过程,应用电化学的理论和方法对微生物的生长代谢进行调控,有利于矿物的微生物脱硫.基于对煤炭脱硫微生物培养基的电化学特性研究,利用外控电位法控制微生物的生长代谢过程,研究了氧化还原电位对脱硫微生物生长代谢影响.研究表明：严格控制浸出体的外加电位,可增加细菌活性和生长繁殖速度,在-500 mV电位下,细菌的生长期缩短了40%,细胞浓度增加5～10倍.     

煤炭生物脱硫的电化学作用机理

讨论了微生物生长的电化行为和特性，描述了生物电化学作用机理及反应模型，对煤炭生物脱硫过程的细菌Zeta电位、铁离子的变化及外控电位下的细菌生长规律进行了实验研究，结果表明：氧化亚铁硫杆菌（T．f．）的Zeta电位在pH=2．0左右时，达到峰值5mV，在此条件下有比较大的活性；细菌生长是通过将Fe^3＋氧化为Fe^3＋过程中获取能量，随着Fe^3＋逐渐被氧化，其浓度相应下降，Fe^3＋浓度缓慢地上升，而溶液中的总铁浓度先下降而后又平缓上升；在-500mV电位下，T．f．菌的生长期缩短，浓度增加5～10倍．     

物料在振动力场流化床中的分离

我国2／3以上的煤炭资源分布在西北等干旱缺水地区，煤发的高效干法分选技术十分必要，基于振动流化床的分选特性，在80mm×200mm×2000mm连续式振动流化床分选系统上研究了不同条件下物料在床层中的分离规律及分选效果，结果表明：流化床的似流体特性、水平方向的激振力以及流化床的溢流作用是入选煤在床层中连续分层和移动的动因，在本试验条件下，振动方向α=40°，有效分选带长1850mm时，可以发挥振动流化床的最大分选效能，可能偏差E值达0．075，可以实现细粒煤的连续有效分选．     

氮和磷对生物滴滤塔净化煤矿乏风瓦斯的影响

研究了氮源类型和浓度以及磷元素浓度对生物滴滤塔净化极低浓度CH4的影响。利用空气和高纯CH4混合气模拟煤矿乏风瓦斯,生物滴滤塔填料为陶瓷鲍尔环,以实验室分离筛选到的甲烷氧化菌进行接种挂膜。结果表明,进气流量为2 L?min?1,喷淋液流量为0.1 L?min?1,进气CH4浓度在0.1%~1.1%,以Na NO3为氮源时,生物滴滤塔净化CH4的效果最好,优于(NH4)2SO4和NH4NO3为氮源时的表现。喷淋液中Na NO3浓度为70 mmol?L?1,进气CH4浓度为0.1%~1.1%时,生物滴滤塔的CH4去除负荷为10.67~39.72 g?m?3?h?1,去除负荷随CH4浓度增加而增加;CH4净化率为97.92%~39.70%,净化率随CH4浓度增加而下降。在最佳氮源条件下,进气CH4浓度为0.9%,P元素浓度为100 mmol?L?1时,滴滤塔CH4去除负荷最大为49.69 g?m?3?h?1,CH4净化率60.90%。     

微波联合碱液煤炭脱硫研究

采用微波联合碱液的方法进行煤炭脱硫实验研究,考察了煤炭粒度、碱液浓度、辐照时间、微波功率对脱硫效果的影响,以及脱硫前后煤中矿物质与含硫官能团的变化。结果表明:在所选择的参数范围内,脱硫率随着煤炭粒度的减小而增大,随着碱液浓度、辐照时间、微波功率的增大而增大。XRD分析表明,脱硫后煤中矿物质种类未发生显著变化,但含量明显降低。红外光谱分析表明,脱硫后煤的整体结构未发生显著变化,但含硫官能团吸收峰明显减弱。     

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。