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1、第5期（总第笛4期煤化工No.5仃otalNo."4!!!!生!!星堂竺坐g堕旦里堡坐！翌堕翌!!翌竺竺!:!哩微生物法脱除煤中硫的发展现状与方向罗道成胡忠于罗娟（湖南科技大学化学化工学院，湘潭411201摘要介绍了微生物法脫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。关键词煤微生物脫硫无机硫有机硫文章编号：1005-9598（2004一05-0053—03中图分类号:TD925.5文献标识码:A煤是地球上贮量最丰富的化石燃料。
2、我国是世界上煤炭资源较丰富的国家之一,已探明的煤炭可采储量约为8000亿t［4］。煤炭在燃烧过程中，煤中硫对环境的污染是人所共知的，煤炭燃烧带来了严重的环境污染。我国是世界上煤炭生产与消耗大国，我国煤中含硫质量分数一般在0.38%~5.32%,平均为1.72%,并且高硫煤的产量占总产量的"6,随着煤层开采深度的增加，我国主要矿区煤的含硫量都有增加的趋势［2］。因此,煤的脫硫已成为我国洁净煤技术的主要目标之一和煤炭“2010计划的重要内容，开发经济有效的脱硫技术己成为煤化工领域最紧迫的任务之一，对于大幅度地减少sOo等大气污染物的排放，大幅度地提高煤炭的利用效率和经济效益，促使能源生产和
3、消费实现由粗放型向集约型的转变具有重要的现实意义［3
4、。1微生物脱除煤中硫的机理1.1煤中无机硫脫除机理煤中无机硫大多以黄铁矿硫的形态存在，以微生物对煤中黄铁矿硫的氧化过程表征无机硫的脫除机理。在有水和氧存在的条件下，黄铁矿可被氧化为SOi—和Fe3+,但是反应很缓慢，当有脫硫嗜酸菌微生物存在时，能通过生物氧化还原作用n],大大加快黄铁矿氧化成可溶性的硫酸和硫酸铁的过程，从而去除黄铁收稿日期:2004—07—21学煤化工专业，副教授,作者简介:罗道成，男,1967年生,1989年毕业于大连理工大现从事煤化工及化学工程方面的教学和科研工作。矿，其中可能包括两种途径是黄铁矿直接被微生物氧化
5、为sOo2—和Fe”其化学反应式为：4FeS2+1502+2H20堕驾2H2S04+2Fe2（S043。（1二是对Fe2+有氧化能力的硫杆菌将Fe2+迅速氧化为Fe针,Fe3+作为强氧化剂与金属硫化物反应，将黄铁矿硫氧化为s0。2—或元素s,其化学反应式为：FeS,+14Fe3++8H,0—!!骂15FC++2S0。2+16H+,（2FeS,+2Fe3+丛生鹭3Fe2++2S。（3虽然对两种途径的相对重要性还存在争议，但是有较多的证据支持直接机理:①在煤中黄铁矿氧化初期，黄铁矿氧化细菌首先释岀sOo},而非Fe3+;②在黄铁矿表面出现了细胞大小的腐蚀斑点：⑧用能够氧化铁，但不能催化氧化
6、硫的氧化亚铁螺菌纯培养处理黄铁矿，发现有元素硫沉积在黄铁矿上；@T?f菌在黄铁矿上比在Fe（U上生长具有更高的细胞产率，相应于硫氧化亚铁可获得更多的能量;®Fe3+氧化黄铁矿与黄铁矿氧化细菌的动力学速率不同，细菌比Fe”快。据此，直接机理已用于煤的微生物脱黄铁矿的放大过程设计。1.2有机硫的脱除机理煤中的有机硫主要以卩塞吩基（CoHoS—、硫基（一SH、硫醯（一s—和多硫链（一S—X的形式存在，二苯并曝吩（DBT是煤中含量较高的一类有机硫。有机硫的脫除可以认为是通过细菌作用将碳硫键切断而达到目的。微生物降解煤中有机硫有两种途径：一是以碳代谢为目的的KOdama途径，环轻基化，使碳环开环
7、，结构降解,把不溶于水的DBT降解成可溶于水的卩塞吩衍生物;二是以硫代谢为目的的4一s途径，通过微生物直接作用于曝吩核上的硫原子，最终生成硫酸，且因嗟吩是环环结构，不破坏热键，故煤不损失热量。万方数据一54—煤化工2004年第5期2国内外微生物法脱除煤中硫的研究现状目前国內对于微生物脫除煤中硫研究较多的是脫除黄铁矿硫，且仅限于试验室小型试验，研究了各种因素如菌种、煤粒度、煤浆浓度、pH值、温度等对脱除煤中黄铁矿硫效果的影响。钟慧芳等人在煤粒度为200目条件下用菌液（108个细菌/lflL~109个细菌/mL.初始pH为1.6-1.7配制成质量分数为20%的煤浆，试验温度为280C-30
8、°C,试验时间为3天,可脫除95%以上的黄铁矿硫；徐复铭等人在煤粒度为160目，煤浆质量分数为20%,试验温度为25oC的条件下，采用白腐菌脫硫，2天脫硫率达55.3%畸1;赵郁超等人通过氧化亚铁杆菌的培养、驯化及不同条件下该菌的脱硫试验，在接种量为3x106个/mL,煤粉粒度为200目，煤浆质量分数为10%的条件下,10天脱硫率可达50.5%,20天脱硫率达到88%[6]0上述3人的研究都取得了较好的试验效果，脱硫率虽较高，但是煤浆太细，不利
