煤炭脱硫的研究现状

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1、煤炭脱硫的研究现状文章标题：煤炭脱硫的研究现状摘要：本文介绍了国内外煤炭物理脱硫、化学脱硫、生物脱硫以及燃烧中固硫、燃后烟道气脱硫等技术的历史和现状，并重点说明了煤炭微生物脱硫的影响因素和存在的问题。最后分析了煤炭脱硫技术的发展方向。关键词：煤；物理脱硫；化学脱硫；生物脱硫1引言煤是地　　煤炭脱硫的研究现状文章标题：煤炭脱硫的研究现状摘要：本文介绍了国内外煤炭物理脱硫、化学脱硫、生物脱硫以及燃烧中固硫、燃后烟道气脱硫等技术的历史和现状，并重点说明了煤炭微生物脱硫的影响因素和存在的问题。最后分析了煤炭脱硫技术的发展方向

2、。关键词：煤；物理脱硫；化学脱硫；生物脱硫1引言煤是地球上最丰富的化石燃料之一，也是我国的最主要能源。但是，我国的煤炭资源平均含硫量偏高，其中全硫含量大于2的高硫煤储量约占煤炭总储量的1/3，在采出的煤炭中约占1/6。高硫煤在加工利用时产生大量SO2和氮化物，是形成大气污染和酸雨的主要原因。酸雨使湖泊变成酸性，使水生生物死亡，也使大面积森林死亡；酸雨还会加速许多建筑结构、桥梁、水坝、工业装备、供水管网、动力和通讯设备等的腐蚀；酸雨还会导致地面水成酸性，地下水中的金属含量增高，饮用这种水或食用酸性河水中的鱼类会对人体健

3、康产生危害。煤炭中硫的存在还会影响煤炭加工后的产品（如冶金焦、合成气等）质量。因此，随着人们环境保护意识的增强，对于加工利用的煤炭中全硫含量要求越来越严格，我国已把煤炭脱硫列为洁净煤技术（CleanCoalTechnology，简称CCT）的研究项目[1-6]。所以，煤炭脱硫问题是一个重要的研究课题，解决它具有重大现实意义。2煤中硫的分布及其脱除方法2.1煤中硫的分布煤炭脱硫与硫在煤炭中的赋存状态有着密切的关系。煤炭中硫按照硫的赋存状态可分为有机硫和无机硫，有机硫包括硫醇、硫醚和噻酚硫，约占全硫含量的60-70；无机

4、硫包括黄铁矿硫、硫酸盐硫和单质硫，约占全硫含量的30-40，黄铁矿（FeS2）是煤炭中硫的主要组成部分。2.2煤中硫的脱除方法按照脱硫工序在煤炭利用过程中所处阶段的不同，煤碳脱硫可以分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。煤炭燃烧后脱硫又称烟道气脱硫（FlueGasDesulphurization，简称FGD），是指对燃烧后产生的气体进行脱硫。按产物是否回收，烟道气脱硫可分为抛弃法和回收法；按照脱硫过程的干湿性质又可分为湿式脱硫、干式脱硫和半干式脱硫；按脱硫剂的使用情况，可分为再生法和非再生法。FGD法技术上比较成熟

5、，属末端治理，经过小试和中试已投入工业运行。尽管脱硫率可高达90，但工艺复杂，运转费用高，副产品难以处置。煤炭燃烧中脱硫（固硫）是在采用低温沸腾床层燃烧（800～850℃）的过程中，向炉内加入固硫剂如CaCO3、CaO或MgO等粉末，使煤中的硫转化成硫酸盐，随炉渣排出，可脱除50-60的硫。其脱硫效率受到温度的限制，而且固硫剂的磨制过程中需要消耗大量的能量，燃烧后增加了锅炉的排灰量。采用该方法无法将所有的硫转化成硫酸盐，只能在一定程度上降低烟气中的硫含量，不能从根本上解决烟气的污染问题。此技术目前尚不成熟，而且存在易

6、结渣、磨损和堵塞等难题，成本高。煤炭燃烧前脱硫是在煤炭燃烧前就脱去煤中硫分，避免燃烧中硫的形态改变，减少烟气中硫的含量，减轻对尾部烟道的腐蚀，降低运行和维护费用。燃烧前脱硫较之另两种脱硫工艺有许多潜在的优势，而且符合“预防为主”的方针。因为众多家庭用煤、中小锅炉用煤量大，不一，不易控制，而在选煤厂就把硫脱除到一定范围，从源头进行控制。所以，燃烧前脱硫具有重要意义。煤炭的燃烧前脱硫可以分为物理脱硫法、化学脱硫法和生物脱硫法等。物理脱硫法利用煤和黄铁矿的性质（如表面性质、密度、电及磁性等）差异而使它们分离，包括重选、浮选

7、、磁分离、油团聚等方法。该方法工艺较简单，投资少，可以脱除50％左右的黄铁矿，而对煤质中高度分散的黄铁矿作用不大，且不能脱除煤炭中的有机硫。化学脱硫法是利用不同的化学反应，将煤炭中的硫转变为不同形态，而使它们从煤中分离出来。在众多的化学脱硫方法中，目前经济技术效果较好的，且颇具应用前景的主要是碱法脱硫和溶剂萃取脱硫工艺。新开发的温和的化学脱硫法主要有辐射法、电化学法等。化学脱硫方法虽然能脱除无机硫和一部分有机硫，但有两个致命缺点，一是大多数化学脱硫法是在高温、高压和强氧化-还原条件下进行的，并使用不同氧化剂，故设备及

8、操作费用显著提高；二是由于在这样的反应条件下，煤的结构、煤的粘结性被破坏，热值损失大，因而使所净化煤的用途受到了限制，难于在工业上大规模应用。煤炭的生物脱硫法是由生物湿法冶金技术发展而来的，是在极其温和的条件下（通常是温度低于100℃、常压），利用氧化-还原反应使煤中硫得以脱除的一种低能耗的脱硫方法。它不仅生产成本低，而且不会降低煤的热值，还能