煤炭脫硫微生物高效菌種選育及脫硫試驗研究.pdf

1、煤炭生物脫硫技術(shù)(BDS)是最近飛速發(fā)展的一種新型、環(huán)保型生物技術(shù)。它結(jié)合了生物與物理方法的優(yōu)點，在極其溫和的條件下(通常是溫度低于100℃、常壓)，利用氧化-還原反應(yīng)使煤中硫得以脫除的一種低能耗的脫硫方法。由于具有工藝成本低，能耗省，流程簡單，反應(yīng)條件溫和，環(huán)境清潔等特點，在煤炭脫硫領(lǐng)域?qū)⒂兄鴱V闊的應(yīng)用前景。 本論文在國際能源緊俏和國內(nèi)資源利用率低及成本居高不下的背景下，闡述了發(fā)展生物脫硫技術(shù)的重要性和迫切性，從煤炭生物脫硫

2、的國內(nèi)外研究過程和研究成果著手，研究了該項技術(shù)的現(xiàn)狀、存在的問題和進(jìn)展情況，并在此基礎(chǔ)上開展煤炭脫硫微生物高效菌種選育及脫硫試驗研究，并努力尋找出一條適合中國國情的脫硫新技術(shù)。 微生物對煤中黃鐵礦硫的脫除效果受環(huán)境因素影響較大，菌種活性太低限制了它在工業(yè)上的應(yīng)用，選育繁殖速度快、活性強(qiáng)的微生物成為生物脫硫技術(shù)的關(guān)鍵，本課題主要從改變微生物的品質(zhì)、生長環(huán)境，改變礦石性質(zhì)及建立數(shù)學(xué)模型這四個方面著手研究，對現(xiàn)有的脫硫菌氧化亞鐵硫桿

3、菌(Thiobacillusferrooxidans)進(jìn)行紫外誘變育種處理，篩選出脫硫高效的突變菌株2＃突變菌，將誘變前后的2＃菌株進(jìn)行生長曲線及脫硫率的比較，發(fā)現(xiàn)誘變后的2＃菌株有較快的繁殖速度，進(jìn)入生長對數(shù)期的時間由43h縮短到30小時。將誘變所得的2＃突變菌用于煤炭脫硫反應(yīng)，采用響應(yīng)面法對脫硫的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。通過單因素試驗考察了pH值、溫度、煤粒度、煤漿濃度、接種量對該突變菌株脫硫效率的影響，尋找出了各個因素的最佳條件，即p

4、H值為2.0，溫度30℃；煤粒度：100目；煤漿濃度75g/L；接種量：10％。在單因素的試驗基礎(chǔ)上，根據(jù)Plackett-Burman的中心組合實驗設(shè)計原則，采用5因素3水平的響應(yīng)面分析法，以脫硫率為響應(yīng)值并進(jìn)行回歸分析，得出氧化亞鐵硫桿菌突變菌株脫硫試驗的最佳工藝條件，模型預(yù)測達(dá)到的最高脫硫率為60.64％?？紤]到實際工藝控制的方便，將最佳脫硫條件進(jìn)行了修正，分別為煤粒度80目；煤漿濃度：85g/L；反應(yīng)溫度為30℃；初始pH值為2