煤炭脱硫技术发展和应用现状

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1、煤炭脱硫技术发展现状煤炭脱硫技术包括：洗选、化学、生物和微波等脱硫方法。洗选法脱硫最经济，但只能脱无机硫；生物、化学法脱硫不仅能脱无机硫，也能脱除有机硫，但生产成本昂贵，距工业应用尚有较大距离。洗选脱硫包括采用跳汰、摇床、水介质旋流器、螺旋溜槽和浮选等。实践证明，上述方法对煤中黄铁矿呈粗粒嵌布（0.5mm以上）的团块的排除是有效的，但对细粒级煤和煤中黄铁矿呈细粒嵌布的高硫难选煤的处理时困难的。其根源在于煤系黄铁矿的特殊表面性质，导致其具有一定疏水性，与煤分离难度增加。（[]郑楚光.洁净煤技术[M].武汉：华中理工大学出版社,1996：153.）煤炭脱硫技术总体上分为煤

2、燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫三种，其中：（1）燃烧后脱硫技术又称烟气脱硫技术，该技术发达国家研究的比较多。烟气脱硫的效率较高，脱硫效果较好，但其一次性投资运行费用较高，为电厂的1/3左右。由于成本高，所以我国目前应用较少。（2）燃烧中脱硫技术主要指向炉内喷入钙系脱硫剂的煤炭燃烧技术和添加固硫剂的型煤技术。其中沸腾燃烧固硫方法主要是利用脱硫剂如CaO在床层温度下热解进行固硫反应。利用该方法脱硫，要达到较高脱硫效果Ca/S的摩尔比必须大于10，因此如何提高脱硫剂的利用率，降低Ca/S比，同时又达到较高的脱硫效果，是沸腾燃烧脱硫的研究课题而流化床燃烧固硫是用于煤炭脱硫

3、的又一种燃烧技术，它能实现炉内固硫和低温燃烧，从而降低SO2的排放量。燃烧中脱硫普遍存在效率不高，且有易结渣、磨损和堵塞等问题。（3）燃前脱硫技术主要包括通过洗选减少硫分、灰分，以降低SO2的排放的选煤技术、水煤浆技术、型煤技术和动力煤配煤技术等。对于我国这样的发展中国家来说，煤的燃前脱硫，尤其是通过选煤来降低煤的含硫量具有非常重要的意义。选煤是洁净煤技术的源头技术，既能脱硫又能降灰，同时还可以提高热能利用效率，并且选煤的费用又远远低于燃中和燃后脱硫。煤的燃前脱硫又分为物理法、化学法和生物法三种。其中：（1）物理法脱硫是根据煤炭颗粒与含硫化合物在密度、表面化学性质、磁

4、性和导电性等的差异而去除煤中无机硫的方法，包括重选、浮选和高梯度磁选脱硫等。物理脱硫法工艺成熟，成本较低，易于实现工业化生产。但缺点是不能同时去除煤中有机硫，而且无机硫的晶体结构、大小及分布等会影响脱硫效果和煤炭回收率。(2)化学法脱硫的原理是通过氧化剂把硫氧化或把硫置换而达脱硫的目的。尽管它可以脱除大部分无机硫(不受硫的晶体结构、大小和分布的影响)和相当部分的有机硫，但是必须高温、高压并使用腐蚀性沥滤剂，经常需要在一定的酸碱条件下进行，对煤的性质影响较大，如引起煤的粘结性变差、发热量降低等，同时因过程能耗大、设备复杂，因此未能投入实际工业应用。(3)生物法脱硫的原理

5、是利用特定微生物能够选择性地氧化有机硫或无机硫的特点，去除煤中的硫元素，包括浸出和表面氧化等方法。生物脱硫的优点是既能专一地脱除结构复杂、嵌布粒度很细的无机硫(如黄铁矿硫)，同时又能脱除部分有机硫，且反应条件温和、设备简单、成本低。其中煤炭生物脱硫是应用于煤炭工业的一项生物工程新技术。虽然生物脱硫尚存在一些缺点，如传统脱硫细菌生长慢、脱硫时间长等。但与物理法、化学法相比，微生物脱硫以其能耗小，成本低、污染少等优点，受到世界各国的普遍重视，目前已成为国内外煤炭脱硫研究开发的重点。（[]张东晨.微生物脱除煤炭中的黄铁矿硫[M].合肥：合肥工业大学出版社,1995：4-5.

6、）燃烧前脱硫：（1）机械分选法；（2）高梯度强磁分离煤脱硫技术：国外在20世纪70年代就已开始研究，并取得了可喜的成果。煤中含硫物质有机物为逆磁性，而大部分九机矿物质为顺磁性。煤中的硫可分为有机硫和无机硫，有机硫即与有机物以化学键结合的硫，为逆磁性；无机硫包括黄铁矿(FeSO4)或白铁矿、硫酸盐等，它们都有较强的磁性，为顺磁性物质。我国西南地区高硫煤中的硫大多以黄铁矿的形式存在，硫酸盐硫含量极少。高梯度强磁分离煤脱硫可分为干法和湿法两种形式。干法脱硫就是以空气为载流体，使煤粉均匀分散于空气中，然后使其通过高梯度强磁分离区。在那里，顺磁性黄铁矿等矿物质被聚磁基质捕获，其

7、他有机物通过分离区后成为精煤产品。湿法脱硫是以水(油、甲醇)等作为载流体，基本方法同干法分选。由于湿法脱硫具有流程简单，脱硫效果好等优点，因而多采用以水煤浆为原料的脱硫工艺。（3）微波辐射法微波能照射煤时，煤中黄铁矿中的硫最容易吸收微波，有机硫次之，煤基质基本上不吸收微波，量子物理学观点认为：物质受到微波能电子作用后，分子受到一定程度的激发，发生一系列微观效应，如电子自旋共振、核白族、大分子结构的转动和振动等，其总的结果是使分子具有较大的化学活性，有利于化学反应的进行。煤微波脱硫的原理是煤和浸提剂组成的试样在微波电磁场作用下，产生极化效应，从而削弱煤