乌海高硫煤微波脱硫试验研究

发布时间：2020-06-16 04:11

【摘要】：煤炭中的含硫物质根据其存在形态,可以分为有机硫组分和无机硫组分两大类。含硫物质在煤炭的利用过程会转化为以二氧化硫为主的污染气体。因此,开发一种经济有效的脱硫方法,对充分利用我国的煤炭资源和保护环境都具有重大的意义。 本文以内蒙古乌海煤作为研究的对象,系统的分析了煤样中含硫物质的赋存状态、各形态硫的相对含量以及有机硫的赋存规律等。本论文采用微波联合化学助剂的方法对内蒙古乌海煤进行脱硫研究,分别考察了以氢氧化钠溶液作为浸提剂和以冰乙酸与双氧水的混合溶液作为氧化剂时的脱硫效果。通过对煤样的粒度、微波辐照的功率、微波辐照的时间等因素的考察得出最佳的微波脱硫反应条件。并考察了在有机溶剂萃取和超声波预先处理对微波脱硫试验的作用。通过XPS等分析手段深入探讨煤中含硫物质的赋存形态,同时也对脱硫前后煤样的XPS图谱进行对比分析,探索脱硫机理。论文的主要研究结果为： 1、试验煤样含硫组分的形态硫分析：在乌海原煤煤样中以有机硫的含量最多,其次是黄铁矿硫,最后为硫酸盐硫。并且有机硫的含量远大于黄铁矿硫和硫酸盐硫含量之和,因此乌海煤是一种有机硫含量相对较高的煤样。 2、在微波辐照的情况下以氢氧化钠溶液作为浸提剂处理煤样时,在煤样的粒度为-200目、氢氧化钠的浓度为500g/ml、微波辐照功率为560W、反应时间为6min时脱硫效果达到最好。此时煤样中的无机硫能够被全部脱除,而有机硫能够被部分脱除,其中对噻吩类硫的脱除较为明显,硫醇,硫醚类硫也能脱除一部分。 3、在微波辐照的情况下以冰乙酸与过氧化氢的混合体系作为氧化剂处理煤样时,在煤样粒度为120-200目、微波功率为700W、微波辐照时间为15分钟、冰乙酸和过氧化氢以1：1的体积进行混合时脱硫效果达到最好。此时煤样中的无机硫能够被全部脱除,而有机硫能够被部分脱除,其中对硫醇硫醚类硫和噻吩类硫的脱除较为明显,(亚)砜,砜类硫也能脱除一部分。 4、用超声波预先处理或者用有机溶剂萃取以氢氧化钠溶液作为浸提剂和以冰乙酸与过氧化氢的混合体系作为氧化剂处理过的煤样时,脱硫效果有所提高,但是效果并不明显。 5、分析脱硫前后煤样的XPS图谱可知：无论以微波辐照联合氢氧化钠溶液还是以微波辐照联合强氧化剂处理煤样时,都能很好的脱除煤样中的无机硫,整体上对硫醇,硫醚类硫和噻吩类硫的脱除效果较好,(亚)砜,砜类硫的脱出效果最差。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ536
【图文】：

其中：hv 入射光电子的能量，eF ；Et——光电子能，；E,——原子始态与终态能量之差，——样品功函数，XPS的功函数基本是一个常数，它只和仪器本身的材料和工作状态有关与待测样品无关，通常取值为3?4eV。2.3.3 X射线光电子能谱测试煤样X射线光电子能谱测试是在南开大学化学院试验中心完成的，用于煤炭测试的仪器型号为ThermoESCALAB250型X射线光电子能谱分析仪。其中，X射线激发源是功率为150W的苹色Al-Ka (/2V = 1486.6eF )激发源，X射线束斑为500/^，能量分析器是以Cls (hv = 284.6eF )为定标标准进行校正，其固定透过能力为X射线光电子能谱仪的结构如图2-1

在进行试验时需要对微波炉进行改造，使其能够满足试验的需要，改造后的试验装置图如图2-2所示。g 1rill ?图2-2微波反应装置示意图Fig 2-2 microwave schematic drawings1 一冷凝管2—反应器皿3—微波功率调节器4一时间调节器2.4.2超声波反应装置超声波发生装置采用的是合肥金尼克机械制造有限公司生产的JK500VE型超声波发生装置，其额定输出功率为100W，最大频率为50Hz。反应装置如图2-3所示。17

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

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2 吴海勇;曾加庆;;微波加热在煤除湿中的应用研究[J];工业加热;2009年02期

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5 鞠春红;张伟君;李福

本文编号：2715515