四方仪器|高硫煤脱硫技术汇总及超低烟气分析仪推荐

　　在我国一次能源中，煤炭约占70%。有效地脱除煤中的硫，对于发展经济、环境保护、治理酸雨等都具有极其重要的意义，已成为全社会的一种共识和趋势。我国煤炭储量中高硫煤的分布趋势是西南地区煤中硫分高，北方地区硫分低；上层煤硫分低，下层煤硫分高。

　　在众多的煤洁净、脱硫技术中，煤的燃烧前脱硫技术，其脱硫成本仅相当于洗涤烟气脱硫的1/10，同时燃烧前脱硫便于大规模、全面地控制燃煤的SO2、粉尘排放，因而受到高度重视。根据煤的成分和特点，燃烧前脱硫方法主要有物理法、化学法和生物法。

　　一、物理法

　　物理法是根据煤与含硫含矿物的物理性质如密度、磁性、导电性以及可浮性的不同将含硫矿物与煤分开的脱硫方法。主要有重选法、浮选法、磁选法、电选法、干选法、絮凝法、微波处理法和辐射脱硫法等。

　　1、重选法

　　重选法脱硫就是利用煤和黄铁矿之间的密度差异，即利用硫铁矿密度大（5.0g/cm3）、煤的密度小（约1.3g/cm3）的差异，用水力旋流器或重介旋流器和摇床作为分选设备，脱硫率可达40%~80%，对黄铁矿硫具有较好脱除效果，其净化率取决于煤中硫铁矿的颗粒大小及其含量，是目前最经济、有效的脱除煤中无机硫的方法。

　　2、浮选法

　　浮选法脱硫是依据煤和黄铁矿表面物理化学性质的不同，利用浮选机或浮选柱作分选设备，通过加入适当的抑制剂来达到脱硫目的，脱硫率达53%左右。

　　3、磁选法

　　按磁性差异脱硫，即利用煤中黄铁矿硫的弱磁性和有机质的非磁性的差异，利用硫铁矿在强磁场下能转化为顺磁性物质，具有一定导电性，进行磁选，在强磁场中将黄铁矿硫从煤中分离。

　　4、电选法

　　高压静电法选煤是利用煤颗粒与杂质颗粒导电性的差别，即根据干煤是非导体，硫铁矿是半导体，利用两者导电率的差异进行脱硫。

　　5、干选法

　　干法选煤主要是利用煤与矸石在密度、粒度、形状等物理性质方面的差别进行分选，可脱除高硫煤中粒状、块状的黄铁矿硫。干法选煤中影响较大的是风力选煤（风力摇床、风力跳汰）和空气重介质流化床选煤。目前研制出的复合式干选机可以用于>2mm以上的粒状、块状黄铁矿及结核、连生体的脱硫。

　　6、选择性絮凝法

　　在含有多种矿物组分的细粒悬浮矿浆中加入分散剂、絮凝剂、调整剂，从而调整和改变悬浮颗粒之间的作用力性质或大小，使得某种颗粒（如煤）能有选择的聚集成团，而其他颗粒（如黄铁矿）仍然保持稳定的悬浮状态，然后再通过常规的分选方法如沉降、筛分等，高效地将絮团和悬浮颗粒分离。

　　二、化学法

　　化学法可脱除部分有机硫（25%~70%），主要是利用强碱、强酸或强氧化剂等化学试剂，通过氧化、还原、热解等化学反应将煤中硫分转化为液态或气态的硫化物抽取出来从而实现脱硫目的。主要有热压浸出法、常压气体湿法、溶剂法、高温热解气体法、化学破碎法等几大类。

　　1、热压浸出法

　　①热碱液浸出法

　　热碱液浸出法又称水热法，使用Na2CO34%~10%和Ca(OH)22%的混合水溶液为浸出剂，可将煤中硫铁矿转化为可溶性硫化物、硫代硫酸盐、有机硫转化为硫化氢，从而达到脱硫的目的。

　　②Meyers法

　　Meyers法是利用Fe2（SO4）3中3价铁的氧化性将硫铁矿转化为可溶性的FeSO4，对有机硫不起作用。

　　③氧化法脱硫

　　氧化法脱硫是利用空气在较高的温度和压力下氧化煤中的硫铁矿和有机硫生成可溶性的硫酸盐或硫酸。

　　2、常压气体湿法

　　①KVB法

　　KVB法是在常压下利用NO2选择性氧化煤中含硫组分，并以水洗或热碱液处理后再水洗除去煤中的硫。

　　②氯解法

　　氯解法也称JPL法，在氯化作用下，硫铁矿可被氧化为氯化铁和硫酸，有机硫可被氧化为磺酸或硫酸。

　　3、溶剂法

　　①熔融碱法

　　熔融碱法是用熔融碱进行脱硫，熔融碱能与煤中的矿物质、有机硫反应生成可溶性物质，从而得到净化煤，甚至可以得到超净化煤。

　　②有机溶剂抽提法

　　有机溶剂抽提法中目前比较成熟的是全氯乙烯脱硫工艺，它是利用全氯乙烯萃取煤中的有机硫，而硫铁矿和其他矿物质则利用重力浮沉除去，萃取液中其他烃类化合物含量小于原煤有机质的0.5%。

　　③超临界流体萃取法

　　超临界流体萃取法用于脱硫是指在煤中加入甲醇和乙醇，利用醇中的氢键和偶极引力，增加对煤中有机物的溶解能力以达到脱硫目的。该法主要用于脱有机硫，脱硫率可达57.8%。

　　4、高温热解气体法

　　此类方法是利用加氢反应，在高温高压下将煤中的硫转化为硫化氢，以生产洁净半焦为目的。该法可大幅度提高焦油、粗苯的回收率，便于化工利用。

　　5、化学破碎法

　　此法是由美国研究开发的一种干式煤炭分选法，简称SURC法。其原理是利用一种低分子量化合物（通常用液氨或浓氨水）迅速渗透到煤的天然裂缝中，并破坏了煤中的结合键，从而使煤沿着层理面以及矿物质与煤有机质的结合面出现选择性破碎。

　　三、生物法

　　生物法是通过培育出针对含硫化合物的菌种，利用煤中含硫化合物的生物化学反应，使含硫化合物氧化后，用酸洗、沥滤的方法实现脱硫。微生物浸出用于煤脱硫，具有只需室温、低压的温和条件，对煤有机质破坏小的优点。

　　1、生物浸出法

　　生物浸出法是利用微生物的氧化作用将黄铁矿氧化分解成铁离子和硫酸，硫酸溶于水后将其从煤炭中排除的脱硫方法。这种方法的优点是装置简单，只需在煤堆上面撒上含有微生物的水，通过水浸透在煤中实现微生物脱硫。其优点是脱硫效率高，缺点是处理时间较长，浸出的废液易造成二次污染。

　　2、表面处理法

　　将微生物处理技术和选煤技术结合起来，开发了微生物浮选脱硫技术，即微生物表面处理法。把煤粉碎成微粒并与水混合，在其悬浮液下面吹进微细泡、煤和黄铁矿的表面均附着气泡。由于空气和水的浮力作用，两者一起浮于水面不能分开。如果将微生物加到水溶液中，由于微生物附着在黄铁矿微粒的表面，使得黄铁矿的表面由硫水性变成亲水性，与此同时，微生物却难以附着在煤炭颗粒表面而仍保持其疏水表面的特点。在浮选柱气泡的推动下，煤炭颗粒上浮二黄铁矿颗粒则下沉至底部，从而把煤和黄铁矿分开，可大大缩短处理时间。同时，无机硫含量愈高，浮选微生物脱硫效率就愈高，浮选法微生物脱硫已成为国际上洁净煤技术开发的热点。

　　四、结语

　　在选择脱硫方法和工艺时，必须对高硫煤的硫特性进行研究，我国高硫煤大多数是以无机硫为主，且解离力度相对较粗，物理法能脱除50%~80%的无机硫及大部分灰分，经济实用。因此，当前煤炭脱硫可以发展燃前的物理脱硫放在首位，以燃中固硫和燃后烟道气脱硫为补充的脱硫技术，进行联合开发、综合治理，实现煤炭高效洁净利用。

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