煤炭的生物脱硫技术.pdf

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1、第二章环境污染防治技术研究与开发煤炭的生物脱硫技术刘先树尹华强四川大学烟气脱硫工程技术研究中心成都
《刃
摘要微生物脱硫技术在煤炭加工及环境保护方面显示出潜在的优势,本文介绍了煤炭脱硫机理、脱硫菌种筛选、脱硫新工艺等方面的成果,总结了微生物脱硫技术的优越性和存在的问题,提出了煤炭微生物脱硫技术的可行性和应用前景,并提出了存在的问题及进一步的发展方向。关健词煤炭微生物脱硫、一引言我,。,国是煤炭大国煤炭也是我国主要的燃料和化工原料近年来高品位优质的煤炭资源日,,益枯竭而含硫大于!∀的高硫煤在煤炭总开采量中所占比重越来越大如不经过脱硫处理就直,!,。接燃烧产生的#等有害气体会严重污染环境

2、破坏生态平衡煤炭的生物脱硫技术是在极其、,’〕一温和的条件下∃通常是温度低于#℃常压%&利用氧化还原反应使煤中硫转化成水溶性∋!一,,。的#从而得以脱除(或将微生物作为捕集剂用于原料表面改性然后浮选脱硫图它是一,,。种低能耗的脱硫方法不仅生产成本低而且不会降低煤的热值川经过)#多年的研究在脱硫、。机理脱硫菌种筛选及脱硫新工艺方面都有长足的进展、二煤炭微生物脱硫机理煤,炭的微生物脱硫生物法是利用微生物能选择性地氧化煤中的有机硫和无机硫从而达到除,、,去煤中硫的目的其优点是能专一脱除结构复杂嵌布粒度很细的无机硫同时又能脱除部分有,、、。机硫而且投资少运行成本低脱硫效果好∃一%黄铁矿硫的脱

3、除机理,,一一∀煤炭中的硫约
#∀∗#∀为黄铁矿硫)#∀∋#为有机硫而硫酸盐硫的含量极少且易’。,,洗脱〔〕黄铁矿的微生物脱除是由于微生物的氧化分解作用目前一般认为其脱除机理有两,,,+个方面一是直接氧化机理认为微生物直接溶化黄铁矿表现为裸露的原煤与空气接触经微生物的作用发生氧化反应−/!0!232十∋!一−)十∋,.0#!1#一畔104#0∋5,,6789:;−56和.<=>通过细致的研究提出了间接作用机理认为细菌起着类似化学上催化剂,,十,‘,,‘,的作用即细菌不间断的将浸出液中的,−氧化为,−,−与黄铁矿迅速反应生成更多的,−/01/.?‘和一0∗/#。,041!#,#∋0.

4、1/6?≅&‘’Α,−乓,−∃%−6,一,,‘,微生物氧化黄铁矿过程中既有微生物的直接作用又有通过,−氧化的间接作用即复。。〔!〕合作用理论这是迄今为止绝大多数研究者都赞同的细菌作用机理∃二%谋炭有机硫的脱除机理,由于有机硫在煤中与碳原子间存在共价键目前一般以二苯并唆吩∃ΒΧΔ%作为有机硫的模,+。型化合物进行研究在微生物的作用下ΒΧΔ分解有以下两种途径
专一性地切断!的健,。不破坏碳骨架将硫变成硫酸而脱除∀#该途径又称∃%&翻∋()∗途径通过微生物的作用环烃化,,一。使碳环开环结构变化把不溶于水的!转化成水溶性有机物+经基一甲酞基一苯并唾吩中国环境科学学会学术年会论文集∃!以为%

5、,,。∋‘〕这种途径由于破坏了碳结构使得煤质结构有较大的破坏热值损失明显很明显&途径是,,+一我们所追求的但只有少数微生物能够高选择性地使键断裂使煤中有机硫以#∋的形式。&’Α脱除、三微生物脱硫新工艺,、、。目前利用微生物选铜矿金矿铀矿等已实现工业化但用微生物进行煤炭脱硫则处于实。,&!】通过验室实验和半工业化应用阶段各国研究人员对微生物脱硫工艺也进行了大量的研究,、。实验研究结果认为较为成熟较有应用前景的工艺方法有如下几种。,,∃Ε%浸出脱硫法该方法是利用微生物菌采用浸出法工艺过程对煤进行脱硫的一种处。,,。理手段其存在浸出时间长酸性废液会造成二次污染设备腐蚀严重等问题为了提高煤炭脱

6、硫效率,,,对于煤炭脱硫菌进行浸出前的预处理也尤为重要近年来生物磁学的研究和应用发展”。,。极为迅速卜Ε在矿业领域将生物磁技术与矿物加工相结合就形成了矿物磁生物技术矿物。磁生物技术主要研究磁场或磁化水等磁化作用对矿业微生物的生物效应对脱硫细菌进行前处,。、’!理磁场可在很宽的范围内对生物产生影响张东晨张明旭&等人报道了在一定磁化培育条#≅#∗ΦΦ的煤样浸出!∋>的最大脱硫率∃4
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∀%具有更好件下的煤系氧化亚铁硫杆菌对小于。的脱除煤中黄铁矿硫的效果。∃!%表面改性法微生物表面改性脱硫是基于微生物体和矿物表面之间能通过某种作用形,。式产生吸附矿物的表面性质就会被微生物的表面性质所影响

7、或取代通过这种方式可不同程度。。地改变矿物表面的物理化学性质它包括生物浮选法和生物选择性絮凝法。”。∃)%生物浮选法将微生物技术与传统的浮选工艺结合起来处理各种难选矿石〔】在煤浮,,,选领域主要是在选煤设备悬浊液下方吹进微生物气泡微生物吸附在黄铁矿上却难以附着在,。,煤颗粒表面使黄铁矿表面变成亲水性而使煤粒仍保持疏水性表面的特点在气泡的推动下煤,,,,粒上浮而黄铁矿颗粒下沉从而把煤和黄铁矿分开时间短∃仅)#Φ9=以内%同时除去灰分。日本中央电力