煤炭微生物脱硫技术

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1、文章编号：1672-5050（2010）05-0076-04煤炭微生物脱硫技术强鹏翔，蒋富歌，李永改,陶秀祥（中国矿业大学化工学院，江苏徐州221008）摘要：介绍了煤炭微生物脱硫的基本原理和主要方法，即运用生物浸出脱硫、表面处理浮选法、微生物-絮凝法，将煤中的可燃硫转变为不可燃硫，从而减少二氧化硫的排放。综述了国内外的研究进展，提出了工程基因重组方法筛选所需菌种的思路，概述了微生物脱硫技术的特点、主要影响因素及关键问题。指出了发展经济，要有环保意识，脱硫将是选煤厂工作中的一个重心。最后，对微生物脱硫做了展望。

2、关键词：煤炭；微生物；脱硫中图分类号：TQ536.9文献标识码：A煤中含硫量约0.1%～10%，煤中硫元素对煤炭表1主要脱硫微生物的基本特性微生物种类能源营养类型生长温度/℃PH值的利用极为不利。燃烧时，生成二氧化硫污染环境硫杆菌属S，无机硫化物严格和兼行自养20~401.2~5.0（酸雨），腐蚀设备；炼焦时，60%的硫进入焦炭，使生硫螺菌属Fe2+自养20~401.0~5.0铁变脆；气化时，生成二氧化硫，使催化剂中毒、腐蚀假单胞菌属有机硫化物异养287~8.5设备；堆放时，硫铁矿高的煤易氧化和自然。根据国大肠

3、杆菌有机硫化物异养30~407.0红球菌属有机硫化物异养307.0家有关规定，炼焦和发电用煤含硫量必须在1%以芽胞杆菌属有机硫化物异养287~8.5下，一般用煤含硫量必须在1.5%以下。研究高效低S，无机和有机硫化叶菌属异养40~901.0~5.8硫化物成本的煤炭脱硫技术，将有很大的经济和环保意义。硫酸盐为不可燃硫；有机硫中均为可燃硫。目前的1煤中硫的形态及脱硫微生物脱硫，主要是指脱除无机硫中的可燃硫，减少煤在1）硫的形态：综合煤质资料，煤中硫的分布形燃烧过程中生成二氧化硫。指导思想是将煤中的可态规律如下：煤中

4、硫的绝大多数为无机硫，有机硫的燃硫转变成不可燃硫。含量通常不足0.5%。煤中有机硫主要来自成煤原始1）无机硫的脱除原理：黄铁矿在潮湿富含氧植物的蛋白质，有硫醇、硫醚、硫醌、杂环硫等。无机气地环境中，能够自发而缓慢的氧化为硫酸根和2+硫主要来自海水，包括硫酸盐硫、元素硫、硫化物。Fe，并放出热量;当环境中存在某些嗜酸的硫杆菌除硫酸盐硫为不可燃硫外，其他全为可燃硫。时,此反应速率将大大加快；其作用方式可分为直接2）脱硫微生物：目前，煤炭脱硫常用的微生物作用和间接作用。直接作用：指黄铁矿作为微生物有：硫杆菌属、细小螺

5、旋菌属、硫化叶菌属、假单胞菌的能源物质，即微生物在使煤中黄铁矿发生降解生属、贝氏硫细菌属、埃希氏菌属等。脱除无机硫的微成高价铁离子和硫酸根的同时，利用释放的能量进生物主要有：氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌等。脱行新陈代谢。间接作用：指微生物催化氧化黄铁矿3+3+除有机硫的微生物主要有：假单胞菌、不动杆菌、根生成硫酸根和Fe，该Fe作为强氧化剂与金属硫瘤菌等。表1列出主要脱硫微生物的基本特性。化物反应,将黄铁矿硫氧化为硫酸根或元素硫。这两种作用在实际过程中同时存在，共同使煤中的黄铁2煤炭生物脱硫原理矿氧化溶解，即将

6、可燃硫转变为不可燃硫。煤中硫可分为无机硫和有机硫，还可分为可燃2）有机硫的脱除原理：煤中有机硫主要以分硫和非可燃硫。无机硫的绝大多数为可燃硫，只有子水平存在于煤的大分子结构中,通过常规物理方收稿日期：2009-11-18作者简介：强鹏翔（1987—），男，山西吕梁人，在读本科生，就读加工工程专业。76法很难脱除。脱除有机硫的机理主要有两种：一是原煤粉碎过筛以硫代谢为目的的4—S途径；二是以碳代谢为目煤浆的的kodama途径。要用微生物分解二苯并噻吩有微生物两条途径，一是通过分解煤的结构使二苯并噻吩溶微生物预处理

7、煤浆疏水剂捕收剂于水，而不直接作用于二苯并噻吩的s原子；二是只浮选煤浆作用于二苯并噻吩的S原子，而不破环煤的结构，煤微生物浮选脱硫装置使硫变成溶于水的硫酸盐。煤中有机硫多存在于煤的多环结构中，它与碳、氢、氧等元素牢固的结合，煤浆因此采用微生物脱除有机硫的方法（种类和机理）洁净煤浆与脱除无机硫大不不同，工艺流程也很复杂。目前煤渣固液分离循环液还在试验阶段。干燥终产品3煤炭生物脱硫方法图1煤炭微生物浮选脱硫工艺流程煤炭脱硫可分为：燃前脱硫、燃中固硫、燃后烟3）微生物-絮凝法：它是采用疏水的细菌吸气脱硫。燃前脱硫主要

8、有物理法、化学法、微生物附于煤表面，通过细菌的吸附，使煤粒形成稳定的法。其中生物脱硫投资少、成本低、反应条件温和、絮团，但该细菌很少吸附到黄铁矿表面。其实质是对环境污染小，而被广泛使用。常用的煤炭生物脱利用细菌对不同矿物絮凝能力的不同，实现煤与黄硫方法有：生物浸出法、表面处理浮选法和生物选铁矿的分离。此法较新颖，研究和应用比较少,还有择性絮凝法等。待于进一步研究和推广。1）生物浸出脱硫