微波聯(lián)合超聲波強(qiáng)化氧化脫除煤中硫.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，也是世界上僅有的幾個(gè)以煤炭為主要能源的國(guó)家之一。目前，我國(guó)煤炭的利用形式主要是直接燃燒發(fā)電，這種方法不僅能源利用效率低下，而且污染十分嚴(yán)重。煤中硫的存在使煤炭在利用過(guò)程中會(huì)釋放H2S、SO2、COS等有害氣體，嚴(yán)重制約了煤炭的清潔利用及轉(zhuǎn)化。原煤脫硫可以降低煤中硫的含量，是一種很好的減少硫污染的方法。同時(shí)，煤中硫的脫除以及其賦存形態(tài)、分布特征等問(wèn)題也一直是備受關(guān)注的研究課題之一。因此，開(kāi)發(fā)新型的經(jīng)濟(jì)有效的脫

2、硫方法和潔凈煤技術(shù)具有重要的意義。
　　 在所有的脫硫方法中，微波脫硫是一種既簡(jiǎn)單又有效的方法之一。這種方法脫硫有兩方面的意義：第一，可以有效分離煤中的硫化物單體；第二，加強(qiáng)輔助脫硫。微波采用的是一種非傳統(tǒng)的加熱方式，在脫硫過(guò)程中可以改善其反應(yīng)條件，加快反應(yīng)速率，提高脫硫率?，F(xiàn)有研究表明微波輔助脫硫足一種有效可行的新方法，同時(shí)聯(lián)合超聲波的組合技術(shù)，配合氧化脫硫劑的使用，對(duì)脫煤中有機(jī)硫有極好的效果。
　　 本論文采用微波聯(lián)

3、合超聲波技術(shù)，分別對(duì)潞安煤、西山煤、云南煤和陽(yáng)泉煤等進(jìn)行了脫硫研究?？疾炝嗣旱牧６?、煤的密度、VHAc：VH2O2的配比、微波輻照時(shí)間、微波輻照功率、超聲波輻照時(shí)間和超聲波聯(lián)合微波等條件對(duì)煤中硫的脫除效果的影響。通過(guò)XPS等分析手段，探討了煤中硫的賦存形態(tài)。同時(shí)，也對(duì)煤樣脫硫前后的XPS圖譜進(jìn)行了對(duì)比分析。論文的主要研究結(jié)果為：
　　 1.考察了各種因素對(duì)脫硫效果的影響，結(jié)果表明不同因素對(duì)脫硫效果有不同的影響。具體結(jié)果如下：

4、r>　　 不同的氧化劑配比有不同的脫有機(jī)硫效果，其中VHAc：VH2O2；1：1時(shí)脫硫效果最佳；微波和超聲波輻照時(shí)間對(duì)脫硫率有明顯的影響，隨著微波輻照時(shí)間的延長(zhǎng)，有機(jī)硫脫除率在增加；先超聲波后微波比先微波后超聲波脫有機(jī)硫效果要好：在不同的密度級(jí)，有不同的脫硫率，脫硫率隨著密度級(jí)的增加而增大；當(dāng)煤的密度p>1.45時(shí)，潞安煤的有機(jī)硫脫硫率比西山煤大，可以推斷：潞安煤中硫醇、硫醚等容易脫除的有機(jī)硫比較多，而西山煤中噻吩等難脫的有機(jī)硫較多；

5、煤的粒度大小對(duì)脫硫效果有一定影響，煤的粒度越小，煤與有機(jī)溶劑接觸的而積越大，脫硫效果越好。
　　 2.通過(guò)對(duì)潞安煤、西山煤、云南煤和陽(yáng)泉煤的硫形態(tài)分析和脫硫研究，發(fā)現(xiàn)云南煤為高有機(jī)硫煤，經(jīng)微波和超聲波聯(lián)合強(qiáng)化過(guò)氧乙酸后，有機(jī)硫脫除率比較高，而陽(yáng)泉煤則相反，其有機(jī)硫脫除率比較低。研究認(rèn)為這與煤中有機(jī)硫的結(jié)構(gòu)及賦存形態(tài)有很大關(guān)系。
　　 3.通過(guò)對(duì)四種煤樣脫有機(jī)硫前后的XPS圖譜分析，發(fā)現(xiàn)煤中有機(jī)硫的主要存在形態(tài)為硫醇、硫醚

6、、噻吩、硫氧化物、烷基硫化物、業(yè)砜、硫砜、醚砜等。通過(guò)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)硫醇和硫醚類硫基本上被全部脫除，噻吩類硫則很難被脫除。
　　 4.微波聯(lián)合超聲波強(qiáng)化過(guò)氧乙酸氧化脫硫后，對(duì)比脫硫前后的XPS圖譜發(fā)現(xiàn)，脫硫后煤中砜類硫的含量提高，說(shuō)明亞砜、硫砜、醚砜應(yīng)該是氧化反應(yīng)過(guò)程中生成的含硫化物。
　　 5.煤中硫的脫除機(jī)理：由于在冰醋酸與雙氧水混合體系中離子大都是極性分子，在微波的長(zhǎng)時(shí)間照射下，與煤中有機(jī)硫發(fā)生反應(yīng)的。OH+的生成