矿物质对煤热解和加氢热解含硫气体生成的影响

以红庙和兖州高硫煤为研究对象,通过原煤、HCl/HF酸洗脱灰和CrCl2脱黄铁矿样品生成含硫气体的对比,考察了煤中矿物质对热解和加氢热解过程中含硫气体逸出规律的影响。研究结果表明,煤中矿物质的碱性组分具有在热解过程中减少H2S气体逸出的固硫作用,而酸性组分能加氢催化煤中有机硫分解释放出更多的H2S。煤中矿物质组分可以降低COS的生成,有机硫和二次反应对COS的生成同样起重要作用。同时高温时加氢热解也抑制COS的生成,矿物质促进了CH3SH的进一步分解,黄铁矿(或其还原形式)可能增加煤中含硫结构裂解生成CH3SH。

煤显微组分热解过程中含硫气体逸出特性

在TG-151热天平上利用在线质谱仪考察了兖州煤及其显微组分热解过程中含硫气体的逸出特征,并根据不同含硫气体的逸出规律对兖州煤镜质组和惰质组中硫的存在形态进行了分析.结果表明:镜质组在480℃左右有较强的H2S和COS逸出,惰质组较低,而惰质组在600℃有较强的H2S和COS逸出,镜质组则基本没有,说明镜质组中有机硫含量较高而惰质组中黄铁矿硫含量较高.镜质组和惰质组不同的SO2逸出说明镜质组含有较高的脂肪硫和芳香硫,极少的黄铁矿硫,而惰质组则含有较少脂肪硫和芳香硫,很高的黄铁矿硫.镜质组比惰质组有较高的C4H4S和C8H6S逸出,说明镜质组中的噻吩环和苯并环有较多的以弱的桥键与煤主体结构相连,而惰质组中的噻吩环和苯并环多与缩合芳香体系缩聚在一起,热稳定性较高,难以断裂分解.各种含硫气体不同的逸出强度和分布反映了镜质组和惰质组中硫存在形态和含量的差异而导致的镜质组和惰质组在热解过程中硫的不同变迁规律.

污泥中脂肪族硫低温热解下含硫气体的释放特性

在N2气氛下,对空干基污泥进行了低温热解实验,共检测到5种含硫气体,分别是H2S、SO2、CS2、COS和CH3SH,其中H2S、SO2及CH3SH是主要成分.通过XPS测定污泥样品和焦中各形态硫的变化,发现热解温度低于350,℃时,主要是脂肪族硫分解,其他形态硫变化不大.在此基础上,向污泥中添加了两种脂肪族有机硫,以研究脂肪族硫对含硫气体释放的影响,添加后,发现H2S的释放量剧烈增大,SO2和CH3SH的增加量相对较少,同时H2S释放量的增加促进了COS和CS2的生成.

吴家坪煤在流化床热解过程中含硫气体产物的分析

在氧气体积分数分别为3．0％、5．6％、8．7％的O2-N2混合气，热解温度500℃～800℃，停留时间30min下，对吴家坪煤在流化床反应器热解过程中的含硫气体进行了分析。热解过程中主要的含硫气体是H2S、COS和SO2，且它们的逸出规律一致：随着温度和氧气体积分数的增高，逸出速率加快。氧气体积分数对煤中的H2S、COS的影响是相似的，随着氧气体积分数增加，相对于3．0％O2-N2气氛，H2S和COS的逸出量占气相中总硫的比例在5．6％O2-N2气氛下降，在8．7％O2-N2气氛下又有所上升；而氧气体积分数对SO2的影响与之相反。在5．6％O2-N2气氛下。气相中93％以上是以SO2形式逸出的，在8．7％O2-N2气氛下，SO2的比例又下降很多。这是由于8．7％O2-N2气氛下，更多的氧气参与了C—C键断裂的反应，使脱去的硫转化到焦油中，从而也生成了大量的CO,使得在8．7％O2-N2气氛下CO／SO2比明显大于5．6％O2-N2气氛下的。

哈密煤温和液化固体产物热解过程中硫的变迁规律

利用固定床反应器研究了哈密煤温和液化固体产物(MLS)在热解过程中含硫气体的释放规律以及不同形态硫的变迁规律,并分析了矿物质对硫变迁规律的影响。结果表明,在实验考察的条件范围内,MLS热解过程中大部分的硫残留在半焦中,仅有不到10%的硫迁移到焦油中或转化为含硫气体逸出。热解生成的含硫气体以H 2S为主,当热解温度为400℃时H 2S的逸出速率达到最大。通过改进方法测定了MLS及其热解半焦中各种形态硫的含量,发现MLS热解过程中以硫化物硫和有机硫的分解和转化为主。随着热解温度的升高,MLS中有机硫逐渐分解并以含硫气体的形式逸出;当热解温度低于600℃时,MLS中硫化物硫逐渐转化为含硫气体、有机硫和少量的黄铁矿硫;当热解温度高于600℃时,MLS中碱性矿物质吸收气相中的H 2S转化为硫化物硫,硫化物硫缓慢增加。醋酸酸洗可以保留MLS中大部分的硫化物硫,且酸洗后MLS热解生成的H 2S逸出速率增大,峰温向低温方向移动;当热解温度高于600℃时,有机硫和硫化物硫的脱硫反应速率降低,并且MLS中的碱性矿物质与H 2S反应生成金属硫化物,导致H 2S逸出速率明显降低。