两种微生物对山西晋城中高硫煤脱硫最佳工艺条件研究

燃烧含硫煤炭会释放硫氧化物,导致雾霾、酸雨等环境问题,因此,煤中硫的降低或脱除至关重要。选用能够降解多环芳烃的恶臭假单胞菌和能够降解长链烷烃的茫崖诺卡氏菌对含硫量为2.66%的山西晋城中高硫煤进行微生物脱硫,通过单因素实验和正交实验探究了煤样粒度、煤浆质量浓度、脱硫时间、细菌接种量、培养基pH和培养温度对微生物脱除煤中硫的影响。利用红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对原煤和脱硫后煤样进行了分析表征。结果显示恶臭假单胞菌最佳脱硫条件是:煤样粒度0.075 mm~0.125 mm,煤浆质量浓度0.008 g/mL,培养时间10 d,细菌接种量0.2 mL/mL,培养基pH 6.0、培养温度30℃。茫崖诺卡氏菌的最佳脱硫条件除了培养基pH为7.0与恶臭假单胞菌培养基pH不一样外,其他条件均一致。恶臭假单胞菌和茫崖诺卡氏菌在最佳脱硫条件下的脱硫率分别为38.0%和39.8%,脱硫后煤样中的全硫质量分数分别为1.65%和1.60%,表明经微生物脱硫后煤样含硫量均符合发电用煤S4等级(1.50%<w(St)≤2.00%)。与原煤相比,脱硫后煤样的黄铁矿峰强度有所降低,部分黄铁矿峰消失,说明两种菌都能够脱除煤中黄铁矿,另外,脱硫后煤样中还存在芳香族物质,表面有明显被细菌腐蚀过的痕迹,表明细菌能分泌蛋白质、多糖、酯类等物质,使煤炭表面亲水性增加,细菌更容易附着。从脱硫液相产物萃取产物的GC-MS分析可知,产物中有含硫酯类、酸类等物质,说明煤炭中的硫被细菌脱除了。

甲醇合成气干法脱硫技术应用研究

云南水富云天化有限公司26万t/a煤制甲醇装置低温甲醇洗出口净化气硫含量超标,造成合成催化剂中毒,使用寿命严重偏低,甲醇产量下降。针对此问题,通过对中温干法脱硫和常温干法脱硫技术的综合比选,并对几种脱硫剂进行了侧线实验,最终采用常温精脱硫技术,较好地解决了净化气硫含量超标的问题,提高了合成催化剂的使用寿命。

微生物脱除煤炭中有机硫的研究

从任丘油田分离到两株异养型细菌D-1-1和D-2-1,经鉴定分别为门多隆假单胞菌(Pseudomonas mendocoas)和争论产碱生物变型Ⅰ (Alcaligenes paradoxus biovar Ⅰ)的菌株。它们可以利用二苯噻吩(Dibenzothiophene,简称DBT)作为生长的碳源,将DBT转化成为水溶性有机硫化物。两菌于15天内可以脱除煤炭中有机硫达22.2—32.0％。

超声波和微波联合加强氧化脱除煤中有机硫

用超声波和微波辐射法在氧化体系下,对北京、王庄、兖州、临汾煤进行了氧化脱硫研究.实验结果表明,超声波和微波结合可达到较好的氧化脱硫效果,超声波作用时间和功率、微波作用时间和功率、煤样粒度、氧化剂类型以及氧化剂用量对煤中有机硫的脱除率有较大影响.在优化的工艺条件下:超声波功率为540 W,作用时间为70 m in,微波功率为280 W,照射时间为30 m in,煤与HAc+H2O2(体积比1∶1)氧化剂配比为3/60(g/mL),煤粒度d≤0.10 mm;王庄煤有机硫的脱除率可达到65.0%.研究表明,超声波和微波联合氧化法是脱除原煤中有机硫的一种有效方法,对不同煤样的脱硫效果不同,与煤中有机硫的存在形态有关.

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。

煤的微生物法脱硫研究进展

本文综述了煤的微生物法脱硫研究和技术开发进展，对脱硫菌种、脱硫机理和典型脱硫过程作了较全面的介绍。

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。

不同助剂下的炼焦煤微波脱硫试验研究

为了找到一种有效的高硫炼焦煤脱硫方法,以山西新裕煤矿和圪堆煤矿的高有机硫炼焦精煤为研究对象,考察酸性助剂(HCl),碱性助剂(NaOH),氧化性助剂(CH3COOH-H2O2混合溶剂),还原性助剂(HI)和有机类助剂(正丙醇、四氢萘、四氯乙烯)条件下,微波辐照时间对脱硫效果的影响。结果表明:盐酸助剂对煤中硫分脱除效果甚微;以NaOH为代表的碱性助剂只有在熔融的条件下才有较好的脱硫效果,其煤样全硫最多可下降39.14%和40.32%;醋酸和双氧水的混合溶液在反应的前2min即可达到较好脱硫效果,煤中硫分分别下降13.16%和24.11%;HI可以使煤中硫分分别下降20.72%和36.76%;在有机类助剂中,四氢萘和四氯乙烯分别对新裕煤样和圪堆煤样有一定脱硫效果,可使煤中硫分分别下降10.53%和11.07%。

沈阳红阳三矿煤中硫的赋存状态

分析了沈阳红阳三矿煤中各种硫分、灰分和不同密度级的全硫 ,并研究了硫分与粒度、硫分与密度、硫分与灰分及硫分布率与密度等的关系·指出无机硫占煤中全硫质量分数的77 39% ,是该煤中硫的主要形态 ;煤中硫的分布是均匀的 ,不随粒度、密度、灰分的变化而变化 ;煤样中黄铁矿呈细小颗粒浸染于煤有机质中 ,用常规方法脱除比较困难 ;有机硫的质量分数约为2 0 % ,且目前还没有很好的脱除方法 ,故暂不考虑其脱除问题·

干法脱除煤气中有机硫的研究现状与进展

煤气干法脱硫技术是一种行之有效的煤气脱硫净化工艺,它是整体煤炭气化联合循环发电技术,特别是煤炭多联产的关键环节之一。综述了干法脱除有机硫的技术,并对羰基硫的水解和加氢转化等脱硫技术进行了详细剖析,指出煤气干法脱硫剂的开发应以节能和绿色环保为主要出发点。最后,对有机硫脱硫剂的发展进行展望,提出以复合金属氧化物作为脱硫剂,既能保证脱硫精度,又可降低成本,是较好的选择。

影响煤炭微生物脱硫因素的研究

对能源条件、细菌接种量、氮素营养和酸预浸洗煤样等影响微生物煤脱硫的因素进行了研究。研究结果表明,采用亚铁盐作能源条件培养的菌株,其脱硫效果较好;对于定量的煤样,在一定限度内增加细菌接种量,可提高煤的脱硫率,但超过某限度后,煤脱硫率的提高并不明显;在煤浆中添加适量的无机氮营养,可有效提高煤的脱硫率;脱硫前用酸预处理煤样,不仅可提高脱硫效率,还能缩短煤脱硫反应的时间。

氯化铜-四氯乙烯复合脱除煤中有机硫的研究

通过正交实验确定了用氯化铜 四氯乙烯复合脱除煤中有机硫的最佳条件,研究了脱硫条件对有机硫脱除率的影响,考察了使用复合法脱硫对煤质的影响。研究结果表明:用氯化铜 四氯乙烯复合脱除煤中有机硫效果较好,反应条件温和;最佳脱硫条件是:用四氯乙烯为有机溶剂,煤的粒度为0 076mm,反应时间为120min,反应温度为120℃,煤浆浓度为0.067g mL,在此条件下,脱硫率最高达43%;有机硫脱除率随着煤的粒度的减小而增大,随着反应时间、反应温度、煤浆浓度的增加先增大,达到一定程度后,其变化不再明显,甚至降低;脱硫后,煤的结构基本未发生变化,发热量损失较少。

中国煤中硫的赋存特征及脱硫

随酸雨而提出的控制ＳＯ＿２污染是洁净煤技术的主题。煤是中国的能源支柱，而燃煤造成的硫污染尤为突出。从空间、时间上讨论了中国煤中硫的分布特征，也从微观上说明了煤中有机硫的分布。统计数据表明：煤中有机硫污染的贡量与日俱增，脱除煤中有机硫是一项迫切任务。介绍了多种脱除硫的方法。开展直接测定煤中有机硫含量和制定有机硫类型的研究，也是一项十分迫切需要解决的课题。

微生物法脱除煤中硫的发展现状与方向

介绍了微生物法脱除煤中无机硫和有机硫的机理,以及它的研究发展现状。同时指出了该法现存的主要问题是反应时间长,废液处理技术尚待开发,实验误差大,难以满足放大试验以及微生物生长慢,培养基成本高等,并对其今后的发展提出了建议。

超声辅助H_(2)O_(2)脱除炼焦煤中有机硫的方法及机理研究

采用超声辅助过氧化氢(H_(2)O_(2))与冰乙酸(HAc)形成的氧化体系对新阳(XY)高有机硫焦煤进行脱硫实验。通过控制变量法,研究了固液比、反应时间、反应温度与煤样粒度等单因素对煤样脱硫效果的影响,设计了4因素3水平的正交实验,进一步确定各因素在煤样脱硫中最优水平组合。结果表明最佳脱硫条件为:反应温度50℃、反应时间1 h、固液比1 g(煤)∶1 mL(H_(2)O_(2))、煤样粒径小于1 mm,最佳脱硫条件下脱硫率为10.41%。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线电子能谱仪(XPS)对脱硫前后煤样的官能团结构及硫形态的变化进行测试。结果表明:氧化脱硫后煤样中含氧官能团和脂肪结构的含量均出现不同程度的下降,煤中低价态的硫醇/醚向高价态的(亚)砜类转化,最后可通过水洗达到脱硫目的。

碱性体系中煤中有机硫的电化学脱除研究

以高硫煤为原料,用化学法将其无机硫脱除后,再以此作为电解煤样,在碱性条件下研究了煤中有机硫的电化学脱硫规律。讨论了电解电流、煤浆浓度、NaOH浓度等主要因素对煤中有机硫脱硫率的影响,并确定了适宜电解脱硫条件:NaOH质量浓度4.0mol/L,煤浆质量浓度0.04g/mL,反应温度70℃,电流强度1.0A,电解时间5h,获得了有机硫脱除率为32.50%的较好效果。

煤炭微生物脱硫的研究现状和前景

综述了煤炭微生物脱硫法的优势及其在能源工业发展和环境保护等方面的意义，介绍了煤炭微生物脱硫的原理、适用的主要菌种及其性能，评述了国内外煤炭微生物脱硫的几种方法和研究现状，指出了煤炭微生物脱硫有待深入研究的问题和发展趋势。

碱性条件下煤电化学的脱硫机理

为研究煤系黄铁矿硫和有机硫的脱硫机理,采用H型无隔膜电解槽装置,以浓度为2.0 mol/L的Na OH溶液作为电解质,对含硫量为3.08%的高硫煤样进行电化学脱硫处理,并对脱硫前后的煤样进行扫描电镜能谱分析、XRF分析和红外光谱分析,对电解煤样后的滤液进行离子色谱分析。结果表明:煤样中无机硫主要以硫铁矿形态呈细粒状分布在煤中或嵌布在煤粒上,通过黄铁矿在阳极发生氧化反应生成硫酸盐脱除;煤样中有机硫主要通过电解反应转化为硫酸根的形式脱除。

微波技术在煤炭脱硫方面的研究进展

利用微波对煤炭中极性矿物的靶向吸收效应及微波环境下极度活跃的分子键合作用,可使煤中含硫部分发生脱硫反应而将硫分脱除。微波脱硫对煤基质不会产生影响,微波与磁选、酸洗、碱浸、氧化、微生物反应或超声波作用相结合,作用于含硫特征不同的煤,可使煤炭脱硫效率有不同程度的提高,反应条件更加温和。但微波脱硫设备的不完善,对脱硫机理认识的不全面,尤其是对"非热效应"认识的局限性,是微波脱硫工业化应用的强大阻碍。深入研究微波脱硫机理、优化微波脱硫工艺、开发高效工业脱硫设备是微波脱硫技术发展亟待解决的问题。

不动杆菌对高硫煤脱硫特性的条件优化

采用BBD(Box-Behnken Design)响应面法设计实验,利用实验室保存的菌株ND(Acinetobacter sp.ND)研究了煤浆质量分数、菌种接种量、煤样粒度等因素对高硫煤中有机硫脱除率的影响。结果表明:菌株ND在煤浆质量分数20%、接种量50%(OD600=1.2)、煤样粒度0.125~0.097 mm的条件下,经30℃,160 r/min摇床培养8 d后,高硫煤中有机硫脱除率达71.31%;其中各因素对煤样有机硫脱除率影响的主次顺序为:煤样粒度>煤浆质量分数>接种量,煤样粒度和煤浆质量分数的交互作用显著,而煤样粒度与接种量及接种量与煤浆质量分数的交互作用不显著。最后通过对比脱硫前后煤样的红外光谱分析了有机硫的脱除机理,脱硫后煤的碳骨架变化小,但煤样的硫特征峰明显减弱,说明菌株ND能打断煤中SO和—S—S—键,使之变为可溶性硫成分以实现有机硫的脱除。