Physico-Chemical Characterization and Speciation of Sulphur of Nigerian Coal Samples

Studies of physico-chemical characterization, and chemical speciation of sulphur of seven Nigerian coal samples have been undertaken. The seven coal samples originated from South-east, North-central and North-east of Nigeria where there are proven economic deposits of this mineral. Moisture content, bulk density, percentage ash and loss of mass on ignition of all the coal samples were determined. The ultimate analysis of the raw coal, the corresponding coal ash as well as sulphur content of all samples were carried out with the aid of X-ray fluorescence technique (XRF). The major elements were Fe, Ca and S while the minor metals were K, Sc, Zn, Ni, Ti and Zr. Other metals including Ga, Cu, Mn, Cr and V were found in traces. The Nickel/Vanadium ratio which is a means of providing information on the source rock depositional environment ranged between 8.8 - 32.9. Three different source rock depositional environments were deduced for the coals from their nickel/vanadium ratios, while the calculated values of V/(V+Ni) suggested that they were all formed under oxic condition. The three chemical species of sulphur, sulphate, pyritic and organic sulphur in the seven coal samples were determined using the ASTM method.

煤化工硫黄回收装置尾气SO_(2)排放控制措施

介绍了煤化工行业“两头两尾”和氨法吸收的硫黄回收装置工艺原理和工艺流程,并结合煤化工硫黄回收装置实际生产情况,从减少SO_(2)的产生量和提高SO_(2)吸收效果两方面分别讨论了控制排放尾气中SO_(2)浓度的措施。减少SO_(2)产生的主要措施有合理控制配氧量、控制反应器床层温度、控制硫冷凝过程等;提高SO_(2)吸收效果的主要措施有合理控制硫铵液pH值、保证硫铵液浓度和循环量等,为同类煤化工行业硫黄回收装置提供借鉴。

Lignite oxidative desulphurization. Notice 2： effects of process parameters

The influence of main characteristics upon conversion directions of the lignite organic part during its oxidation desulphurization was studied. The optimum temperature values, the ratio oxidant ： raw material, and time of coal stay in the reaction zone, which provide the maximum degree of sulphur conversion and hydrogen sulphide content in desulphur- ization gases, were calculated. The process implemented under these conditions will decrease environment pollution by sulphur dioxide during further lignite burning at least to 55 %-60 % and utilize sulphur in coal in the form of desul- phurization gases with hydrogen sulphide content of 7 %. Such obtaining sulphur. The effect of the above three factors on the depth was studied. gases can be reprocessed by the known methods of and character of the coal organic matter transformation

从烟气流场入手治理空预器堵塞

空预器是火电发电中最重要的辅机之一,随着脱硝系统的投入,特别是超低排放改造后氨逃逸的增大,空预器NH_(4)HSO_(4)堵塞问题越发显现。西南地区燃用高硫煤的煤电机组普遍存在空预器严重堵塞,造成火电机组风机电耗大幅增加、机组带负荷能力受限、燃烧波动等问题。习水能源公司从烟气流场入手,结合脱硝反应器入口流场优化、脱硝反应器出口(即空预器入口)烟道流场优化等技术修复和运行调整优化,使得#2机组空预器防堵效果显著,满负荷情况下空预器烟气差压由3.5 kPa下降至2.0 kPa,且能保持满负荷2.0 kPa差压不上涨。每年每台机组节约厂用电约1200万kWh,折合费用约为500万元。该项目成果可在西南地区燃用高硫煤机组中推广应用,将产生巨大经济效益和社会效益。

煤粉裂解废硫酸技术应用实践

在研究烷基化废硫酸特性及分解原理的基础上,设计结构独特的立式燃煤裂解炉,采用煤粉代替传统的天然气裂解废硫酸,废硫酸裂解率在99.95%以上,废硫酸再生率大于96%,燃料成本降低约51.2%,实现了废硫酸资源化利用,取得了较好的经济效益、社会效益和环境效益。

煤化工硫回收工艺的选择探讨

详细介绍了煤化工硫回收装置常用的克劳斯尾气处理工艺和超级/超优克劳斯工艺的流程,并针对煤化工领域硫回收装置的工艺要求,对不同硫回收工艺的适用性和技术特点进行了对比和分析;介绍了五种深度脱硫技术的工艺流程,并从吸收剂及配套实施、SO_(2)排放指标、脱硫污染物、能源消耗、生产成本、装置投资及建设、技术优缺点等方面进行比较。综合考虑经济性、技术性和环保要求,超级/超优克劳斯工艺与钠法脱硫工艺结合,是煤化工硫回收工艺的最佳选择。

高硫煤中硫的地质演化模式——以内蒙古乌达矿区为例

以内蒙古乌达矿区为例,通过对高硫煤9煤层中黄铁矿和有机硫同位素的测定(有机硫同位素δ^(34)S=-12.3‰～5.8‰,黄铁矿硫同位素δ^(34)S=-18.7‰～1.1‰),结合煤岩学特征的综合分析以及黄铁矿化菌落和蓝藻胶壳的发现,提出了高硫煤中疏的演化模式,认为高硫煤中主要来源的硫的同位素由于硫酸盐的异化细菌还原作用导致大规模分馏,使之趋于负值。在高硫煤形成过程中,黄铁矿和有机硫表现出形成初期Fe^(2+)和有机质对硫离子的争夺性、形成过程中在剖面上的层次性、阶段性和时间上的相向性。层次性和阶段性表现为沼泽体系对SO_4^(2-)和H_2S的开放程度及黄铁矿的形成对^(32)SO_4^(2-)的过滤性,相向性表现为泥炭聚积初期和晚期,Fe^(2+)和SO_4^(2-)对高硫煤形成做出了贡献,具有剖面上的对称特点。

煤高温燃烧除氟脱硫添加剂研究

介绍在煤的高温燃烧过程中同时消除氟化物和硫化物的方法 ,及对其的实验研究和理论机理的探讨。开发了几种以钙基废弃物为基本料的高温添加剂 ,在添加量 5 %下 ,达到 5 7%～ 75 %的除氟率和 31%～ 42 %的脱硫率 ,表明这种高温燃烧除氟脱硫技术简单实用 。

复合还原剂还原分解磷石膏的影响因素

采用高硫煤与煤矸石制备成复合还原剂还原分解磷石膏,研究了还原剂配方及粒度、C/S值(物料中C与S的摩尔比值)、反应温度对炉气二氧化硫浓度、磷石膏CaSO4分解率和脱硫率影响。结果表明:二氧化硫浓度可达16.02%,磷石膏中CaSO4分解率大于95%,磷石膏脱硫率大于90%,能为制酸提供合格的原料气和为制水泥提供合格的原料。

铁硅系添加剂对型煤燃烧时硫行为的影响

利用扫描电镜（ＳＥＭ）、能谱分析（ＥＤＡＸ）和Ｘ射线衍射分析等现代物理分析技术，从形态、化学组成和结构三方面入手，研究了型煤燃烧时，添加铁、硅、锶等以钙为主的几种固硫剂后，灰渣的物相变化及硫的走向．结果表明，钙系化合物在型煤燃烧时，煤中的硫以硫酸钙的形式进入渣中；硫酸钙被高融点硅酸盐矿物所包裹是高温下硫酸钙不易分解的重要原因．添加少量碳酸锶的钙系固硫剂，硫元素除了形成硫酸钙和硫酸锶以外，还形成了一种在高温下难以分解的复合相，大大提高了固硫率，在钙系化合物中添加ＳｉＯ２和Ｆｅ２Ｏ３的固硫剂，起到在高温下稳定含硫物相的作用，从而维持较高的固硫率．

HR3C钢在模拟燃用高硫煤锅炉环境中的高温烟气腐蚀行为

在模拟燃用贵州六枝高硫煤的650,700℃下烟气/煤灰腐蚀环境中,对超超临界机组锅炉用HR3C钢进行了600h的烟气腐蚀试验。通过腐蚀动力学曲线、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、拉曼光谱(Raman)等研究了HR3C钢的高温烟气腐蚀行为及腐蚀产物生成机理。结果表明:随着温度升高,HR3C钢腐蚀速率加快;650℃腐蚀以高温氧化为主,基体表面形成一层致密的保护性氧化膜,其主要成分是Cr2O3与Fe2O3的混合物;温度升高至700℃,腐蚀产物由单层结构转化为双层结构,外层富含Fe,内层富含Cr;HR3C钢在700℃发生一定程度的低温热腐蚀,但腐蚀速率低于国外报道结果,仍具有良好的抗烟气腐蚀能力。

复合还原剂还原分解磷石膏制取高浓度二氧化硫

采用高硫煤与煤矸石制备成复合还原剂还原分解磷石膏，研究了还原剂配方及粒度、n（C）／n（S）（生料中碳与三氧化硫物质的量比）、反应温度对炉气二氧化硫体积分数、磷石膏硫酸钙分解率和脱硫率的影响。结果表明：复合还原剂配方、反应温度、还原剂粒度对二氧化硫的体积分数都有影响。采用高硫煤与煤矸石的质量比为2：1的复合还原剂，在n（C）／n（S）为0．7、还原剂粒径为111～122μm、温度大于1000℃时，二氧化硫体积分数可达16．02％，与采用单一高硫煤作为还原剂相比，二氧化硫体积分数能提高1．46％。采用复合还原剂工艺有利于降低反应温度，提高二氧化硫体积分数和磷石膏分解率及脱硫率，可为煤矸石、磷石膏综合利用开发一条新途径。

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0．2～18．0GHz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，虚部占”随频率的增大先减小后增大，在15．619GHz达到峰值；损耗角正切tanσ在15．664GHz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—10．0GHz，ε’随粒度的增大而增大，ε”随粒度的增大而降低。密度大于1．8g／cm。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。

高硫低温高灰烟气环境中SO_3的行为研究

在高硫煤机组上抽取烟气搭建了低低温省煤器试验台,并在高硫低温高灰烟气环境下进行了SO_3协同脱除试验研究。试验结果表明:SO_3与SO2浓度之比约为0.97%;高硫煤低低温省煤器出口SO_3浓度在150～120℃随着烟温的降低下降明显。烟温在120℃以下时,SO_3浓度随温度的降低变化不明显,且基本处于15 mg/m^3以下。烟温在100℃以下时,SO_3浓度基本稳定在10 mg/m3左右;烟温降低至100℃左右时SO_3的脱除率为84.3%～88.8%;实测SO_3浓度与各个酸露点公式的吻合度均不好,烟温150℃以上时,实测数据明显低于计算值,烟温低于115℃时,实测数明显高于计算值;高硫煤低温烟气中SO_3浓度的变化受到烟温及飞灰的影响,通过试验研究得出经验公式可以预测烟气中的SO_3浓度。

高硫煤增钙粉煤灰矿物组成特性试验研究

粉煤灰的矿物组成是决定粉煤灰资源化水平的重要指标。调整粉煤灰矿物组成,改善其水化活性,是提高粉煤灰资源化水平的重要手段。为获得高硫煤增钙粉煤灰矿物组成变化规律,以高硫长广煤为试验煤种,在两段多相反应实验台上开展了高硫煤增钙粉煤灰矿物组成特性试验研究。对试验获得的粉煤灰样品进行了XRD、SEM和EDS图谱分析。试验结果表明:长广煤原状粉煤灰晶体矿物主要由莫来石、石英、斜铁灰石等非水化活性矿物组成;随着混合煤粉中添加的CaO质量分数在0%～35%范围内逐渐增加,增钙粉煤灰矿物组成中具有水化活性的2CaO.SiO2、3CaO.Al2O3和3CaO.3Al2O3.CaSO4等矿物出现并逐渐增加,非活性成分逐渐消失,但粉煤灰矿物组成中早强、高强矿物质量分数较低;当混合煤粉中同时添加适量的CaO和MgO,增钙粉煤灰矿物组成中出现了水化活性优良的Q相矿物,且其质量分数达27.2%,粉煤灰矿物组成得到了进一步的调整和优化。高硫煤增钙粉煤灰矿物组成特性试验将为高硫煤增钙粉煤灰资源化提供新的技术选择。

X射线荧光光谱法同时测定煤中砷硫磷氯

采用人工混配有限煤炭标准样品粉末直接压片制样，X射线荧光光谱仪同时测量煤中的砷、硫、磷、氯。优化了样品粒度、样品量、助磨剂、制样压力和保压时间等实验条件，用可变α系数法进行基体校正。方法测定范围为As0．0015％-0．0051％、S0．21％-1．44％、P0．003％～0．096％、C10．01％-0．11％；检出限为As 1．2μg／g、S22μg／g、P2．1μg／g、C12．0μg／g。与标准方法对照，结果基本一致。方法快速、简便，满足了煤炭检验需要。

A-USC锅炉关键部件四种候选镍基合金烟气腐蚀行为研究

以700℃先进超超临界（A-USC）锅炉关键部件候选的4种镍基合金Inconel 740H、Nimonic 263、Alloy 617B、Haynes282为研究对象,在模拟燃用国产高硫煤的750℃烟气/煤灰腐蚀环境中,对4种合金进行了2 000h高温烟气腐蚀试验。结果表明：4种合金耐蚀性由高到低依次为Inconel 740H、Nimonic 263、Alloy 617B、Haynes 282。较高Cr、Al、Ti含量使得Inconel 740H具有最优耐蚀性。较高Mo含量使得Alloy 617B和Haynes 282腐蚀过程中生成大量挥发性腐蚀产物,导致这2种合金耐蚀性较差,而Haynes 282合金Cr含量相对较低,故其耐蚀性最差,并且讨论了相关腐蚀机理。

高硫煤脱硫可行性评价体系的研究与应用

根据脱硫可行性影响因素和项目技术经济分析,构筑了高硫煤脱硫可行性评价指标体系,采用模糊数学有关理论提出模糊综合评价法.评价示例表明:在重介旋流器和跳汰选脱硫可行性均属一级时,方案选优采用综合评价指数高的重介旋流器脱硫方法.

我国SO_2减排构想与经济分析

对我国未来燃煤ＳＯ２排放数量进行了测算，设计了一个ＳＯ２减排方案，并对减排成本进行了经济分析。据测算，２０００年燃煤ＳＯ２排放量将达到２１６３万ｔ，减排４４万ｔ，减排成本为１２９９亿元；２０１０年燃煤ＳＯ２排放量将达到２６１３万ｔ，减排１４４８万ｔ，减排成本为２８５１０亿元。

我国中小型燃煤锅炉SO_2排放特征与控制对策

基于87台中小型燃烟煤层燃炉(70MW)的燃料特性分析数据和SO2排放实测数据,研究了锅炉出力、过量空气系数、燃煤硫含量对燃烧过程中SO2初始排放浓度的影响,分析了燃煤锅炉SO2排放现状,讨论了我国中小型燃煤锅炉SO2排放管理控制的潜力和可行性.结果表明,在锅炉运行负荷80%的条件下,SO2初始排放浓度与燃煤硫含量之间具有显著的线性相关性,与锅炉出力和过量空气系数无关;分别有94%和87%的实测锅炉可以满足国家现行排放标准规定的第Ⅰ和第Ⅱ时段SO2最高允许排放浓度.