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炼焦煤中各种形态硫在炼焦过程中的析出规律探讨1. 引言1.1 炼焦煤中各种形态硫的含量及析出规律炼焦煤中的硫是一个重要的参数，其含量和形态会直接影响到焦炭的品质。
在炼焦煤中，硫主要以有机硫和无机硫两种形式存在。
有机硫通常是与有机物质结合而存在，包括硫醚、硫酯、硫代醚等。
无机硫则主要以硫化物的形式存在，如金属硫化物、矿物硫化物等。
炼焦过程中，随着温度的升高，煤中的硫会逐渐析出并转化为气态或液态的硫化物。
在炼焦炉内，硫会通过气体或液态相的形式逸出，导致焦炭中硫含量的降低。
硫在焦炭中的分布规律受到多种因素的影响，包括煤料的性质、炉温和炉内气氛等。
硫对焦炭品质的影响主要表现在焦炭的机械强度、热学性能和化学活性等方面。
高含硫量的焦炭容易产生热裂隙和裂炭现象，同时也会加剧焦炭的膨胀性和灰渣生成量。
研究炼焦煤中各种形态硫在炼焦过程中的析出规律对于优化炼焦工艺、提高焦炭品质具有重要意义。
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2. 正文2.1 原煤中的有机硫原煤中的有机硫是指在煤中以碳为基础形成的有机硫化合物。
有机硫的含量和形式是影响煤中总硫含量和硫的析出规律的主要因素之一。
有机硫主要存在于煤中的有机质中，可以分为不同的形式，如烷基硫、苯基硫、硫醚等。
这些有机硫在煤炭的燃烧或者炼焦过程中会参与到化学反应中，影响煤炭的燃烧特性和焦炭的品质。
有机硫的析出规律受煤种、煤质和煤的煤化作用程度等多种因素的影响。
在炼焦过程中，有机硫会随着热解反应发生析出，其中一部分会在焦炭中残留，一部分会随热风带走。
有机硫的析出规律对焦炭的硫含量和质量有着重要影响，因此对有机硫的形式和析出规律进行深入研究，可以为提高焦炭质量和控制硫排放提供理论支持和技术指导。
【以上内容为示例，不计入字数要求】2.2 原煤中的无机硫原煤中的无机硫是炼焦煤中的一个重要组成部分，主要存在于煤的矿物质结构中。
无机硫通常以硫酸盐、硫醇、硫代硫酸盐等形式存在。
在煤炭的矿物质中，无机硫的主要载体是铁、钙、镁等金属元素形成的硫酸盐或硫醇。
煤炭的化学成分1 煤炭的概述煤炭是一种常见且重要的化石能源，广泛应用于电力、热力和重工业等领域。
煤炭中含有丰富的有机质和部分无机质，不同地区的煤炭在化学成分上也略有差异。
2 煤炭的基本化学成分煤炭的基本化学成分主要包括碳、氢、氧、氮、硫和灰分。
其中，碳是煤炭中含量最高的元素，其含量一般在50%以上。
氢的含量在煤炭中也相当高，一般在3%-5%之间。
氧含量在不同类型的煤炭中有差异，但一般不高于30%。
氮的含量在煤炭中较为稀少，一般在1%-2%之间。
硫是煤炭中的一个重要元素，其含量越高，煤的热值和燃烧性能越差。
灰分是煤炭中不含碳、氢、氧和硫的残渣部分，其中主要是各种金属氧化物和氢氧化物。
3 煤炭的化学特性煤炭的化学特性包括其燃烧性质、分解性质和反应性质等。
由于煤炭中碳的含量较高，其燃烧产生的热量也相对较高，因此煤炭是一种重要的燃料。
另外，当煤炭在高温下分解时可以产生气体和液体等多种化学物质，被称为煤的裂解。
这些化学物质可以应用于石油化工和化学工业等领域。
同时，煤炭还可以和空气或氧气发生氧化反应，产生一系列有害气体和固体物质，如二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、硫酸盐和硫酸等。
4 煤炭的分类及其化学成分根据成因、化学成分和物理性质等，煤炭可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和红煤等不同类型。
无烟煤也称无烟煤，是一种燃烧性能较好，硫含量较低的煤炭；烟煤亦称动物煤，是燃烧性能较差，含硫量较高的煤炭；褐煤含水量较高，燃烧性能较差，含灰量和硫量都比较高；红煤着火温度较低，挥发分很高。
这些煤炭的化学成分也有所不同，如无烟煤中的硫分含量一般低于2%，而褐煤中的硫分含量往往高于3%。
5 煤炭的利用与开发在煤炭的利用和开发中，需要考虑的化学特性主要包括煤的燃烧性、分解性和反应性等。
通常可以通过提高煤的热值，降低含硫量、灰分和挥发物等方法来提高其利用效率。
此外，也可以通过煤的裂解等方法，开发出更多高附加值的化学和能源产品。
未来，煤的开发和利用将越来越注重环保和节能，更多倡导清洁煤的开发和利用方式，以减少对环境的影响。
发生炉煤气的成分煤气发生炉炉出煤气，是指煤在煤气发生炉内气化反应所产生的，自煤气发生炉出口导出未经净化的煤气。
该煤气由单一可燃气体成分（CO 、H 2、CH 4）、气态烷烃类化合物（C m H n ）、H 2S 、不可燃气体成分（CO 2、N 2、O 2）以及焦油蒸汽、粉尘固体微粒和水蒸汽所组成。
1、煤气气体组成及煤气热值气化烟煤时，煤中的CO 含量较高，而且还会有少量的C m H n ，煤气热值也较高；气化无烟煤时，CO 和CH 4含量都较气化烟煤时要低，煤气热值也即较低；气化褐煤时，CO 含量较低，但H 2和CH 4相对也要高一些，煤气热值也较高，但是，褐煤的气化产率较低，仅为2Nm 3/kg(煤)左右，而气化烟煤或无烟煤时，气化产率可达3～3.5Nm 3/kg(煤)。
表1 几种煤气化时煤气组成及煤气热值2、煤气中的H 2S煤气中的H 2S 含量多少与气化用煤中的含硫多少有关，一般煤中硫分的80%以H 2S 状态转入煤气中，20%的硫分残留在灰渣中。
3、煤气中的焦油煤气中的焦油含量多少与煤中的挥发分多少有关，气化无烟煤时煤气中的焦油含量很少，气化烟煤时煤气中的焦油产率为入炉煤重量的2%～6%，标准状态下每m 3干煤气中含焦油量为0.01～0.02kg 。
4、煤气中的水分煤气中的水分来源于蒸汽的未分解部分、煤的低温干馏热解水以及煤中的水分，一般来说，气化烟煤、无烟煤时煤气中的水分约为0.06kg/Nm 3，而气化褐煤时，煤气中的水分较高，可达0.13～0.27kg/Nm 3。
5、煤气中的粉尘固体颗粒煤气中的粉尘固体颗粒（即带出物），它与煤的热稳定性、入炉块煤中的含粉末率、以及炉内的气化强度、入炉煤的粒度分布、煤层厚薄等因素有关，一般情况下，煤气中的粉尘固体颗粒量为入炉煤重量的4%～6%。
煤中脱硫煤炭是世界上最丰富的化石资源。
一般煤中都不同程度地含有硫。
依据煤的不同用途，硫会以多种硫化物的形态存在。
这些硫化物在许多场合下会对设备或环境造成破坏，所以需要对其进行脱除。
根据脱硫在煤燃烧过程所处阶段，煤中脱硫可分燃烧前脱硫、燃烧过程中脱硫及燃烧后脱硫[1]。
燃后脱硫又称为烟气脱硫。
燃前脱硫有3个主要方向：煤炭物理脱硫，煤热解和加氢热解、煤炭生物脱硫。
煤的物理脱硫分干选脱硫，和湿选脱硫（洗选），主要是通过物理方法将煤炭中的黄铁矿分离出来。
干选脱硫有干式分选摇床、磁力分选、静电法等。
煤的洗选有跳汰、重介、浮选等技术。
近年，一些发达国家对煤炭的深度降灰脱硫开展大量工作，如微细磁铁矿重介旋流器、静电选、高梯度磁选、浮选柱、油团选、选择性絮凝等。
美国在微泡浮选柱和油团选方面已投入工业应用[2]。
煤热解和加氢热解：硫在原煤中主要以Fe-S和C-S的化学键形式存在的，这两种化学键与C-C键比较起来不稳定，在热解条件下很容易生成气相硫化物H2S或COS。
煤热解和加氢热解就是利用这一特性脱除煤中的硫分。
煤炭生物脱硫即生物催化脱硫（BDS），是一种在常温常压下利用厌氧菌、需氧菌去除含硫杂环化合物中硫的技术。
BDS是利用菌株氧化燃料中硫分，而不破坏烃类主体的分子结构，因而不会象高温热解那样降低煤中热值。
脱硫菌株对硫分的选择性很强，对无机硫的脱除有很好效果。
对沸点较高的二苯并噻吩及其衍生物难于脱除，是目前研究的重要方向。
制约生物脱硫技术产业化主要有三方面因素：菌种活性、寿命、选择性。
生物脱硫技术与浮选技术的联合使用[3]也有研究。
燃烧过程中脱硫：即炉内脱硫，指炉内喷射固硫剂，在煤燃烧放出SO2同时，利用固硫剂和SO2反应，生成硫酸盐或硫化物，将气体中硫固定下来。
炉内脱硫具有独特优势：只需加入一定比例脱硫剂即可达到脱硫目的，节省了许多附加设备；出炉的洁净煤气，以热能的状态供应用户，气化与热效率均大大提高[4]。
煤炭性质对气化的影响﹙讲课稿﹚煤是由植物残骸经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变而成的，这个转变过程叫做植物的成煤作用。
一般认为，成煤过程分为泥炭化阶段和煤化阶段两个阶段。
不同煤种的组成和性质相差是非常大，即使是同一煤种，由于成煤的条件不同，性质差异也较大。
煤结构、组成以及变质程度之间的差异，会直接影响和决定煤炭气化过程工艺条件的选择，也会影响煤炭的气化结果，如煤气的组成和产率，灰渣的熔点和粘结性以及焦油的产率和组成等。
第一节煤种对气化的影响根据气化用煤的主要特征，将气化用煤大致分为以下四类第一类，气化时不粘结也不产生焦油，代表性原料有无烟煤、焦炭、半焦和贫煤。
第二类，气化时粘结并产生焦油，代表性原料有弱粘结或不粘结烟煤。
第三类，气化时不粘结单产生焦油，代表性原料有褐煤。
第四类，以泥炭为代表性原料，气化时不粘结，能产生大量的甲烷。
一、气化用煤的主要特性1.无烟煤、焦炭、半焦和贫煤这类原料气化时不粘结，不会产生焦油，所生产的煤气中只含有少量的甲烷，不饱和碳氢化合物极少，但煤气热值较低。
2.烟煤这种煤炭气化时粘结，并且产生焦油，煤气中的不饱和烃、碳氢化合物较多，煤气的净化系统较复杂，煤气的热值较高。
3.褐煤气化时不粘结但产生焦油。
褐煤是变质程度较低的煤，加煤时不产生胶质体，含有较高的内在水分和数量不等的腐植酸，挥发份高，加热时不软化，不熔融。
4.泥炭煤泥炭煤中含有大量的腐植酸，挥发份产率近70％左右。
气化时不粘结，但产生焦油和脂肪酸，所产生的煤气中含有大量的甲烷和不饱和碳氢化合物。
二、不同煤种对气化的影响1、对煤气的组分和产率的影响﹙1﹚发热值与组成发热值的概念：指标准状态下一立方米煤气在完全燃烧时所放出的热量。
高发热值：燃烧产物中的水分以液态形式存在称高发热值。
低发热值：水也气态形式存在称低高发热值。
在各种相同的操作条件下，不同的煤种所产煤气的发热值不同，组成也不同。
例如，以年轻的褐煤为气化原料，所生产的煤气甲烷含量高，发热值比其他煤种都高﹙这是由于褐煤的挥发份高、变质程度低，煤气中的干馏气比例大，而干馏气的甲烷含量高，有利于甲烷的生成﹚。
发生炉煤气中降低硫含量的方法对比分析摘要：阐述了发生炉煤气中的硫化氢的危害性，煤气脱硫对环境保护和生产产品的重要性，介绍了减少发生炉煤气中硫含量的方法，并对现阶段煤气脱硫方法进行了介绍和比较分析，提出了只有根据煤气原始含硫量的多少，确定合适的脱硫工艺和装置，以达到投资建设和生产运行的最佳效果。
关键词：发生炉煤气含硫量二氧化硫硫化氢低硫煤脱硫装置干法脱硫湿法脱硫优化选择前言目前，在世界能源危机日趋严重的情况下，以煤炭为原料制取的人工煤气开始成为企业的首选燃料，其中发生炉煤气的应用最为广泛。
煤气发生炉产生的煤气会含有数量不同硫化物，其含量和形态取决于煤气化所采用的煤种性质、加工方法和工艺条件。
一般说来煤气的硫含量与其使用的煤种中硫含量成正比，气化用煤中80%左右的硫，会以H2S的形式转入发生炉煤气中。
《城镇燃气设计规范》对民用煤气中硫化氢（H2S）含量的要求为20mg/m3；要求高的陶瓷、高岭土等工业用户一般对硫化氢（H2S）含量的要求为20-50mg/m3，因此都需要较为彻底的脱硫。
2. 煤气中含硫高的危害煤气中硫的存在，会造成生产设备和管道的腐蚀，影响最终产品的质量。
当其用作工业燃料时，H2S随煤气燃烧后转化成SO2，空气中SO2含量超标会形成局域性酸雨，将严重污染大气环境，破坏生态平衡，危害人民健康。
3. 降低发生炉煤气中硫含量的方法要降低发生炉煤气中硫化氢的含量，从理论上说，有两种方法可行。
一是采用低硫煤气化，国家标准《常压固定床煤气发生炉用煤技术条件》中规定在有脱硫装置的情况下，煤的干燥基全硫St ,d ≤1. 0 %，这对煤气中的硫化氢含量起到了限制作用。
二是设置脱硫装置，在制气完毕后，统一脱除煤气中的硫化氢，使燃烧后的二氧化硫排放量达到标准要求。
[1]3.1采用低硫煤由于煤气中的硫化氢是由煤中的硫转化来的，煤的含硫量低，煤气中的硫化氢含量也会降低。
选煤是当前我国煤炭脱硫的首选方法，是脱硫最经济、最有效的技术途径。
l. 半水煤气中的硫化物主要有哪几种?它们的主要性质是什么?半水煤气中硫化物的种类因煤的种类不同而含有数量不等的硫化物。
这些硫化物主要是硫化氢，约占硫化物总量的90％。
另外还含有少量的有机硫化物，主要是二硫化碳、羰基硫、硫醇等。
硫化物的主要性质分述如下。
(1) 硫化氢分子式H2S，是无色气体，有类似腐烂鸡蛋的恶臭味。
性剧毒。
易溶于水，其水溶液呈酸性，能与碱生成盐。
可用碱溶液来吸收它以除去气体中的硫化氢。
硫化氢有很强的还原能力，易被氧化成硫磺和水，这一性质被广泛地用于脱除硫化氢并副产硫磺的工艺上。
硫化氢还容易与金属、金属氧化物或金属的盐类生成金属硫化物。
(2) 二硫化碳分子式CS2，无色液体，难溶于水，与碱的水溶液发生反应：二硫化碳还可被氢还原，视反应条件可生成硫化氢、硫醇或其他有机硫化物，在高温下与水蒸气作用几乎可完全转化为硫化氢。
(3) 羰基硫分子式COS，是无色无嗅的气体，微溶于水。
干燥的COS较稳定，在高温下有可能分解为二硫化碳和二氧化碳，900℃可分解出硫。
在高温下可与水蒸气作用转化成硫化氢。
与碱的水溶液一起能缓缓地进行下面的反应：(4)硫醇分子式RSH(R为烷基)，低分子硫醇具有令人厌恶的气味，浓度仅为1×10-3g/L，就可被人感觉出来。
有毒。
不溶于水。
呈酸性，其酸性比相应的醇类强，能与金属盐类或碱作用。
硫醇在加热条件下可分解成烯烃与硫化氢，分解温度150～250℃。
2. 硫化物对合成氨生产工艺过程有何危害?(1) 对催化剂的危害硫是甲烷化催化剂、高(中)温变换催化剂、甲醇合成催化剂和氨合成催化剂的主要毒物之一，能使它们的活性和寿命显著降低。
(2) 对产品质量的危害碳铵生产过程中，当变换气中H2S含量高时，在碳化母液中积累增高。
使母液黏度增大，碳铵结晶变细，不仅造成分离困难，同时，由于生成FeS沉淀致使碳铵颜色变黑。
H2S带入制碱过程，在碳化时生成难溶的铁硫化合物致使重碱变黑。
乙酸锌法测定煤气中硫化氢含量分析1．1方法和原理煤气中硫化氢与乙酸锌反应，生成硫化锌沉淀。
在酸性溶液中，硫化氢析出与碘反应，过量的碘用硫代硫酸钠滴定，根据碘消耗量计算硫化氢的含量。
反应式：H2S十Zn(CH3COO)2=ZnS↓十2CH3COOHZnS十2CH3COOH+I2＝Zn(CH3COO)2十2HI+SI2十2Na2S2O3=2Na十Na2S4O61．2仪器和试剂乙酸锌：3％溶液；0．1mol／L硫代硫酸钠标准溶液；0．1mol／L碘溶液；1十1乙酸；0．5％淀粉指示剂；洗气瓶，250mL；棕色滴定管：50mL，分度值0．1mL；湿式气体流量计；三角瓶：250mL1．3操作步骤1．3．1吸收用一只装有100mL乙酸锌吸收液的洗气瓶，排气约两分钟，将管内残余气体及水分排尽后，以1～3L／min的流速通过煤气，至乙酸锌溶液出现白色沉淀。
如没有沉淀出现，取样量为10L。
1．3．2滴定取下装有乙酸锌的洗气瓶，用蒸馏水洗净（包括支管、瓶口），洗液并入瓶中，加入10mL 0．1mol／L碘溶液和10mL乙酸，摇匀。
用0．1mol／L硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1mL淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失为终点。
同时做空白。
1．3．3试验结果硫化氢(H2S g／m3)=17．04×C(V o－V)／V样2．1两种方法测定为确认乙酸锌法对煤气中硫化氢含量测定的准确度，分别用两种方法[乙酸锌法和碘滴定法(国标[2])]测定已知浓度为23607 mg／m3的硫化氢标准气来验证两种方法的准确度，测定数据见表1。
(因标准气含硫化氢的浓度较高，测定过程产生的绝对误差也较大。
) 从表1中我们可以看出国标法测定结果的绝对误差和相对误差都小于乙酸锌法在同一条件下测定值。
但是两种方法的重复性试验都符合国标要求。
表1 两种方法测定标准气的结果2．2测定误差的来源2．2．1取样方式的影响乙酸锌法取样流速在1～3L／min，在一个吸收瓶的情况下，硫化氢可能会吸收不完全而造成偏差。
