煤的电化学脱硫及其进展
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煤炭洗选与脱硫技术的研究与应用进展煤炭是我国主要的能源资源之一,然而,煤炭的高含硫量不仅对环境造成严重污染,也对人们的健康产生潜在危害。
因此,煤炭洗选与脱硫技术的研究与应用进展显得尤为重要。
煤炭洗选技术是通过对煤炭进行物理或化学处理,去除其中的杂质和硫分,提高煤质的方法。
常见的煤炭洗选技术包括浮选、重介质分选和湿选等。
浮选是一种通过气泡与煤粒的接触使其上浮的方法,该技术适用于粒度较细的煤炭;重介质分选则是利用不同密度的介质将煤与杂质分离,适用于粒度较粗的煤炭;湿选则是通过水的作用将煤与杂质分离,适用于粒度较大的煤炭。
这些洗选技术的应用可以有效降低煤炭的灰分和硫分含量,提高煤炭的热值和燃烧效率。
然而,传统的煤炭洗选技术存在一些问题。
首先,传统的洗选过程通常需要大量的水和能源,造成资源的浪费和环境的污染。
其次,传统的洗选设备体积庞大,占地面积大,不利于工业生产的集约化。
此外,传统的洗选技术在处理一些高硫煤时效果较差,无法满足环保要求。
为了解决传统洗选技术的问题,研究人员开始探索新的洗选方法和设备。
一种被广泛研究的新技术是干法洗选技术。
干法洗选技术是利用气流或振动等物理力学作用将煤与杂质分离,无需使用水和化学药剂。
这种技术不仅节约了大量的水资源,还减少了对环境的污染。
此外,干法洗选设备体积小,适合工业生产的集约化,提高了生产效率。
另一种被广泛研究的新技术是化学洗选技术。
化学洗选技术是利用化学药剂与煤炭中的硫化物反应,将硫分转化为可溶性的化合物,从而实现脱硫的目的。
这种技术可以高效地去除煤炭中的硫分,降低煤炭的环境污染。
此外,化学洗选技术还可以将脱除的硫分回收利用,提高资源的利用效率。
除了洗选技术的研究,煤炭脱硫技术也在不断发展。
传统的煤炭脱硫技术主要包括湿法脱硫和干法脱硫。
湿法脱硫是利用化学药剂将煤炭中的硫分转化为可溶性的化合物,然后通过水洗或吸附等方法将其去除。
干法脱硫则是利用气流或振动等物理力学作用将煤炭中的硫分与其他气体分离。
煤炭洗选与脱硫技术的研究与应用进展煤炭是我国主要的能源资源之一,但煤炭的高污染性一直是制约我国环境保护和可持续发展的重要问题。
因此,煤炭洗选与脱硫技术的研究与应用成为了当前煤炭行业的热点话题。
本文将探讨煤炭洗选与脱硫技术的研究进展,并介绍其在实际应用中的效果。
煤炭洗选技术是指通过物理、化学等手段对煤炭进行处理,去除其中的杂质和硫分。
传统的煤炭洗选技术主要包括重介质分选、浮选和湿法磁选等方法。
然而,这些方法在去除硫分方面存在一定的局限性,无法彻底解决煤炭的高硫污染问题。
近年来,随着环境保护意识的增强和科技水平的提高,新型煤炭洗选技术不断涌现。
例如,气动分选技术利用气流对煤炭进行分选,可以有效去除煤炭中的硫分和灰分,降低煤炭的污染物排放。
此外,超声波洗选技术通过超声波的作用,使煤炭颗粒与杂质颗粒分离,提高了洗选效果。
这些新技术的出现为煤炭洗选技术的发展带来了新的机遇和挑战。
除了煤炭洗选技术,脱硫技术也是解决煤炭高硫污染问题的重要手段之一。
目前,常用的煤炭脱硫技术主要包括燃烧脱硫、湿法脱硫和干法脱硫等方法。
其中,燃烧脱硫是通过在煤炭燃烧过程中加入脱硫剂,使硫分与脱硫剂反应生成易于分离的物质,从而达到脱硫的目的。
湿法脱硫则是通过在煤炭燃烧后的烟气中喷洒脱硫剂,使烟气中的SO2与脱硫剂发生反应并形成易于分离的物质。
而干法脱硫则是通过将煤炭与脱硫剂进行混合,使硫分与脱硫剂发生反应并生成易于分离的物质。
近年来,随着环保要求的不断提高,煤炭脱硫技术也在不断创新和改进。
例如,湿法石灰石石膏法脱硫技术是目前应用最广泛的湿法脱硫技术,其脱硫效率高、工艺成熟。
此外,煤炭干法脱硫技术也取得了一定的进展,如喷射流喷雾干法脱硫技术和活性炭吸附干法脱硫技术等。
这些新型脱硫技术的应用不仅提高了脱硫效率,还降低了脱硫成本,对于改善煤炭的环境效应具有重要意义。
煤炭洗选与脱硫技术的研究与应用进展不仅在理论上取得了重要突破,也在实际应用中取得了显著成果。
燃煤脱硫技术研究现状及发展趋势周伟摘要:燃煤发电是我国最主要的方式,在发电生产过程中,每年所消耗的煤炭量数量巨大,相应的SO2排放量每年在近千万吨左右,对环境造成的影响可想而知。
为了实现经济与环境发展的协调性,需要降低烟气中含硫量,这就需要加强对烟气脱硫技术的分析。
本文对烟气脱硫技术的现状与发展趋势进行了分析。
关键词:燃煤发电;脱硫技术;现状;发展趋势1国内脱硫技术的发展现状我国的烟气脱硫技术于五十年代开始即已开始进行,但其发展却一直处于较缓慢的状态,还只限于有色冶金废气和硫酸尾气的净化。
一些有色冶金部门、硫酸厂和氮肥厂等都已建成了一批工业化规模装置并运行,从而对烟气和尾气中的二氧化硫进行净化和回收,从而达到烟气脱硫的目的。
在七十年代初期开始,燃煤发电厂即已开始进行烟气脱硫试验,各个电厂采取了不同的方法进行烟气脱硫试验。
目前有喷雾干燥法、磷胺肥法和含碘活性炭吸附法三种方法的中间试验已通过技术鉴定,其余方法基本还处于停滞状态。
目前我国现有的烟气脱硫技术有以下几种:含碘活性炭法、亚硫酸钠循环法、胺酸法、喷雾干燥法。
但是,这些方法多为中小型或中间试验规模的烟气脱硫装置,对燃煤发电厂大烟气量工业化的烟气脱硫装置研究的还很不够。
近几年来,我国的燃煤发电厂对烟气脱硫越来越重视,除了加大自行研制烟气脱硫装置外,还引起国外的先进技术和装置,引起的先进技术和装置虽然在烟气脱硫上取得了很好的效果,但因其投资和运行费用都较为昂贵,所以不可能在大范围内进行推广使用。
随着对烟气脱硫的重视度的不断增加,国家加大了对我国中小型燃煤工业锅炉的烟气脱硫技术的研究,使烟气脱硫技术从最初的几种发展至现在的几十种,同时部分技术运行时较为稳定,已达到成熟的标准,脱硫效率较高。
1.1干法脱硫技术分析选择用干粉状或者是颗粒状的吸收剂、催化剂以及吸附剂等来对烟气中SO2进行处理的工艺即为干法脱硫技术。
此种方式是现在工业生产中对排放烟气中SO2进行处理的工艺之一,具有实施过程简单、能耗低、无污水处理问题等优点,尤其是烟气在进行处理后温度都比较高,在100℃以上,更有利于烟筒排气的扩散,不会产生“白烟”现象。
燃煤电厂脱硫技术研究燃煤电厂是当前我国主要的电力供应方式之一,燃煤所产生的大量二氧化硫是造成空气污染和酸雨的主要原因之一,因此,燃煤电厂脱硫技术的研究和应用已经成为环保领域中的重要课题。
1. 燃煤电厂脱硫技术的概述燃煤电厂脱硫技术,顾名思义,就是通过各种技术手段将燃煤中的二氧化硫去除或者转化成其他无害物质的过程。
常见的燃煤电厂脱硫技术包括湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫等。
2. 湿法脱硫技术湿法脱硫技术是将燃煤中的二氧化硫与化学试剂(如石灰石、石膏等)进行反应,将其转化成硫酸钙或者硫酸钙及其它钙硫盐的过程。
常用的湿法脱硫技术有石灰-石膏法、石灰-海水法、石灰-海盐水法等。
石灰-石膏法是指在燃烧燃煤的同时,向废气中喷入氧化钙和水,途径废气与氧化钙发生化学反应,生成的氢氧化钙与废气中的二氧化硫反应形成钙亚硫酸和钙硫酸,并会产生大量水蒸气和一些颗粒物,通过一个除雾器进行处理去除颗粒物后进入脱硫塔,在脱硫塔中,上下两部分之间的石灰石浆液不断循环,通过化学反应,将脱硫塔中的二氧化硫吸收,形成硫酸钙,最终产生的硫酸钙和剩余的石灰石混合在一起,进入混合料罐中,形成成品石膏。
混合料罐中,由于硫酸钙具有一定的溶解度,因此每天需要排放小部分混合料以保证浓度的稳定。
石灰-海水法和石灰-海盐水法都是将石灰石和海水或海盐水混合使用,可以更好地利用海水资源,可以减少对淡水的需求。
3. 干法脱硫技术干法脱硫技术是通过物理和化学吸附等方式去除燃煤中的二氧化硫。
常见的干法脱硫技术有太阳能辐射干法脱硫、催化剂干法脱硫和固定床干法脱硫等。
太阳能辐射干法脱硫利用太阳辐射热量将活性炭与气体进行微波热解或者新生物相结合进行吸附分解或者碳化分解去除气中污染物的技术制造及应用。
因为依靠太阳辐射发热,因此需要大量的太阳辐射能资源,因此在地域范围内相对受限。
催化剂干法脱硫是指通过催化剂,将燃煤中的二氧化硫转化成其他无害物质的过程。
该技术需要使用成本较高的催化剂,因此总成本会相对较高。
煤炭脱硫技术发展现状煤炭脱硫技术包括:洗选、化学、生物和微波等脱硫方法。
洗选法脱硫最经济,但只能脱无机硫;生物、化学法脱硫不仅能脱无机硫,也能脱除有机硫,但生产成本昂贵,距工业应用尚有较大距离。
洗选脱硫包括采用跳汰、摇床、水介质旋流器、螺旋溜槽和浮选等。
实践证明,上述方法对煤中黄铁矿呈粗粒嵌布(0.5mm以上)的团块的排除是有效的,但对细粒级煤和煤中黄铁矿呈细粒嵌布的高硫难选煤的处理时困难的。
其根源在于煤系黄铁矿的特殊表面性质,导致其具有一定疏水性,与煤分离难度增加。
([] 郑楚光.洁净煤技术[M].武汉:华中理工大学出版社,1996:153.)煤炭脱硫技术总体上分为煤燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫三种,其中:(1)燃烧后脱硫技术又称烟气脱硫技术,该技术发达国家研究的比较多。
烟气脱硫的效率较高,脱硫效果较好,但其一次性投资运行费用较高,为电厂的1/3左右。
由于成本高,所以我国目前应用较少。
(2)燃烧中脱硫技术主要指向炉内喷入钙系脱硫剂的煤炭燃烧技术和添加固硫剂的型煤技术。
其中沸腾燃烧固硫方法主要是利用脱硫剂如CaO在床层温度下热解进行固硫反应。
利用该方法脱硫,要达到较高脱硫效果Ca/S的摩尔比必须大于10,因此如何提高脱硫剂的利用率,降低Ca/S比,同时又达到较高的脱硫效果,是沸腾燃烧脱硫的研究课题而流化床燃烧固硫是用于煤炭脱硫的又一种燃烧技术,它能实现炉内固硫和低温燃烧,从而降低SO2的排放量。
燃烧中脱硫普遍存在效率不高,且有易结渣、磨损和堵塞等问题。
(3)燃前脱硫技术主要包括通过洗选减少硫分、灰分,以降低SO2的排放的选煤技术、水煤浆技术、型煤技术和动力煤配煤技术等。
对于我国这样的发展中国家来说,煤的燃前脱硫,尤其是通过选煤来降低煤的含硫量具有非常重要的意义。
选煤是洁净煤技术的源头技术,既能脱硫又能降灰,同时还可以提高热能利用效率,并且选煤的费用又远远低于燃中和燃后脱硫。
煤的燃前脱硫又分为物理法、化学法和生物法三种。
燃煤脱硫的简史及其发展一、燃烧前煤脱硫技术主要为煤炭洗选脱硫,即在燃烧前对煤进行净化,去除原煤中部分硫分和灰分。
分为物理法、化学法和微生物法等。
1、物理法:主要指重力选煤,利用煤中有机质和硫铁矿的密度差异而使它们分离。
该法的影响因素主要有煤的破碎粒度和硫的状态等。
主要方法有跳汰选煤,重介质选煤,风力选煤等。
2、化学法:可分为物理化学法和纯化学法。
物理化学法即浮选;化学法又包括碱法脱硫,气体脱硫,热解与氢化脱硫,氧化法脱硫等。
3、微生物法:在细菌浸出金属的基础上应用于煤炭工业的一项生物工程新技术,可脱除煤中的有机硫和无机硫。
我国当前的煤炭入洗率较低,大约在20%左右,而美国为42%,英国为94.9%,法国为88.7%,日本为98.2%。
提高煤炭的入洗率有望显著改善燃煤二氧化硫污染。
然而,物理选洗仅能去除煤中无机硫的80%,占煤中硫总含量的15%~30%,无法满足燃煤二氧化硫污染控制要求,故只能作为燃煤脱硫的一种辅助手段。
二、燃烧中煤脱硫技术煤燃烧过程中加入石灰石或白云石作脱硫剂,碳酸钙、碳酸镁受热分解生成氧化钙、氧化镁,与烟气中二氧化硫反应生成硫酸盐,随灰分排出。
在我国采用的燃烧过程中脱硫的技术主要有两种:型煤固硫和流化床燃烧脱硫技术。
1、型煤固硫技术:将不同的原料经筛分后按一定比例配煤,粉碎后同经过预处理的粘结剂和固硫剂混合,经机械设备挤压成型及干燥,即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。
固硫剂主要有石灰石、大理石、电石渣等,其加入量视含硫量而定。
燃用型煤可大大降低烟气中二氧化硫、一氧化碳和烟尘浓度,节约煤炭,经济效益和环境效益相当可观,但工业实际应用中应解决型煤着火滞后、操作不当会造成的断火熄炉等问题。
燃煤脱硫技术研究进展摘要:本文通过对燃煤三种脱硫途径进行分析,重点对燃烧前对煤进行生物、电化学、化学、物理、微波辐射脱硫等脱硫途径原理和工艺进行了分析比较,指出了每种脱硫技术存在的优缺点,并对今后脱硫技术的发展提供指导,最后认为脱硫工艺的发展前景为现有各脱硫工艺的联合使用。
关键词:物理脱硫生物脱硫化学脱硫电化学脱硫微波辐射Research progress of Desulfurization forBurning CoalZhao sulei(Coal Chemical Industry Subsidiary of TYHI, Taiyuan030024,China)Abstract: In this paper, three kinds of desulfurization of coal are analysed. desulfurization technology, including physical, biological, chemiscal, electrochemical methods , and microwave radiation method were compared,andtheirrespectiveadvantages and disadvantages were discussed to provide guidance for the development of desulfurization technology. The prospect of desulfurizationprocess is a combination of the above desulfurization processes.Keywords: Physical desulfurization、Biological desulfurization 、Chemiscal desulfurization 、Electrochemical desulfurization 、Microwave radiation人类的生存和发展离不开能源, 煤炭等矿物燃料的燃烧是人类获取能源的重要途径之一。