我国煤中硫的分布规律
- 格式:doc
- 大小:38.00 KB
- 文档页数:2
煤炭中硫的存在特征及脱硫煤炭作为一种重要的能源资源,被广泛使用。
然而,煤炭中存在着大量的硫,这会导致燃烧过程中产生大量的二氧化硫,对环境和人类健康造成严重威胁。
因此,煤炭中硫的存在特征和脱硫技术成为了工业界和学术界关注的焦点。
煤炭中硫的存在特征可以从多个角度考察。
首先,煤炭中硫主要以有机硫和无机硫的形式存在。
有机硫主要还原在有机质中,它是由抗均大分子量硫化物组成。
无机硫主要存在于黄铁矿、黄铜矿和硫铁矿等矿物中。
其次,煤炭中硫含量与煤种、地质环境以及采掘方法等因素有关。
煤炭的硫含量越高,燃烧过程中产生的二氧化硫排放量就越大。
此外,煤炭中硫的分布也不均匀,硫主要分布在煤的有机质中,与无机质分布不同。
其中,有机硫主要分布在煤的微孔中,而无机硫主要集中在煤的岩层裂缝和孔隙中。
为了减少燃烧过程中产生的污染物,特别是二氧化硫,脱硫技术被广泛应用。
脱硫技术主要包括物理、化学和生物方法。
物理方法主要利用分离技术,如重力分离、磁选和浮选等。
化学方法主要采用氧化剂氧化、还原剂还原,或利用溶液中离子的正负电荷引力相互作用实现脱硫。
生物方法则利用生物催化剂,通过微生物的代谢作用,将硫化物转化为可溶性硫化物,从而达到脱硫的效果。
在物理方法中,重力分离是一种常见的脱硫技术。
它利用不同密度的物质在重力作用下的不同运动速度实现分离。
例如,利用密度大于煤的介质,如重液或重介质,可以将硫含量较高的部分与煤分离。
这一方法可以有效地提高煤炭的洁净度,减少硫的含量。
化学方法中,氧化法是一种常见的脱硫技术。
它利用氧化剂将煤中的硫化物氧化为可溶性硫酸盐或硫酸。
常用的氧化剂包括过氧化氢、氢氧化钠和氯气等。
通过与硫化物反应,形成溶解度较高的硫酸盐或硫酸,从而实现脱硫的效果。
此外,还可以利用还原剂将硫酸盐还原为难溶性硫化物,通过过滤等分离技术实现脱硫。
生物方法是一种环保性较高的脱硫技术。
它利用微生物的催化作用,将硫化物转化为可溶性硫化物。
一种常见的生物脱硫技术是生物浸矿法,即利用细菌的代谢作用将硫化物转化为硫酸盐。
煤中硫的测定姓名:郭静学号:2009322009 班级:应用化工技术摘要:在综合考虑各个影响硫元素测定因素的基础上,分析了硫元素的测定方法,指出了不同条件下的最佳测定方法。
关键词:煤质分析;硫含量;测定方法引言:在化石燃料中,煤的储量最大。
但是 ,煤的利用却落后于石油和天然气。
煤中的一些有害元素,特别是硫影响煤的转化和利用。
煤中的硫在燃煤过程中腐蚀设备,污染大气,形成酸雨 ,在其他利用中也受硫的影响,例如,焦炭中的残留硫会影响钢铁产品的品质等。
因此煤的脱硫是煤的高效洁净利用的主要课题。
准确测定煤中的各种形态硫含量是其中的一个关键性间题。
1 硫的形态及分布煤中的硫根据存在形态可分为物理掺入的杂质无机硫和煤的组成部分的有机硫。
无机硫主要是硫化物、硫酸盐以及少量的单质硫。
黄铁矿和白铁矿是煤中主要硫化物;另外还有少量的闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)、黄铜矿(CuFeS2)等。
在新开采未氧化的煤样中,有很少硫酸盐矿物[1]如石膏、重晶石;放置后的煤中大部分硫酸盐主要是各种水合态的硫酸亚铁、硫酸铁,它们是由黄铁矿氧化形成。
Duran[2]、Vorres[3]、Hackley[4]等对新开采的煤与风化煤对比研究,分别应用气相色谱法,同位素34S/32S比值法以及气相色谱/质谱法研究煤中单质硫,在未氧化的煤中没有检测到单质硫;认为单质硫不是煤的天然组成,硫铁矿的氧化是其来源。
在风化煤中单质硫是以S6、S7、和S8形态存在。
报导煤中有机硫形态的文献很少, 一个原因是有机硫是煤分子结构的一部分,以难溶、难脱除的芳环支链结构及杂环形态存在;另一方面是因为使用剧烈反应的方法来研究会改变含硫的组成及结构。
Attar[5]认为硫醇(一SH)占3~9%,双硫醚(一S一S一)占6~13%,脂肪硫醚(R一S一R)占28~37%,噻吩结构和芳香硫化物(Ar一S一)占7一19%,未确定的约30%是缩聚的噻吩结构。
2 全硫的测定我国家标准GB214一83提供了三种煤的全硫测定方法:重量法(艾什卡法),库仑滴定法和高温燃烧中和法。
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。
【完成2000字】。
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。
1 硫在煤中的几种存在形式?为什么是有害成分?熔点与酸度的关系。
答:三种,1有机硫,来自母体,与煤成化和状态,均匀分布。
2 黄铁矿硫与铁结合在一起,主要成分,硫化铁。
3硫酸盐硫以各种硫酸盐的形式存在杂质中。
有害成分:二氧化硫三氧化硫危害人体健康和造成大气污染。
在加热炉中造成金属的氧化和脱碳,在锅炉中引起锅炉换热面的腐蚀。
焦炭还能影响生铁和钢的质量。
酸性程度高的灰分,熔点较高。
曼彻斯特的红<> 22:03:422 说明煤灰分的定义,怎样确定灰分的熔点和酸度?答:煤中所含的矿物杂质(碳酸盐粘土矿物及微量稀土元素)在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成一些固体残留物。
熔点:灰分式样软化到一定程度时的温度作为灰分的熔点。
(三角锥软化到半球)。
酸性成分与碱性成分之比作为灰分的酸度。
3、何为煤的半工业分析、全工业分析。
分析方法及意义?煤的半工业分析是将一定质量的煤加热到110℃使其水分蒸发,以测出水分的含量,再在隔绝空气的条件下加热到850℃,并测出挥发分的含量,然后通以空气是固定碳全部燃烧,以测出灰分和固定碳的含量。
全工业分析是在办工业分析的基础上加上煤中S的含量,与煤的发热值的测定的煤的工业分析。
4 集中表述煤的化学组成有几种方法表示。
有什么实际意义,应用成分:C H O N P S灰分A 水分W七种组分所组成,包括全组分在内的成分,习惯上把她叫做应用基,上述各组分在应用基中的质量百分数叫做燃料的应用成分。
干燥成分:不含水分的干燥基中的各组分的百分含量来表示燃料的化学成分。
可燃成分:C H O N S五种元素在可燃基中的百分含量来表示燃料的成分。
5 工业炉使用气体燃料与固、液体相比有哪些优点?1,在各种染料中,气体燃料的燃烧过程最容易控制,也最容易实现自动调节2,气体燃料可以进行高温预热,因此可以利用低热值燃料来获得较高的燃烧温度并有利于节约燃料降低燃烧。
3没有炉灰,固体废弃物。
6燃烧计算中需已知那些条件?主要确定那几个参数?答:条件:(1)燃料完全燃烧,不考虑热分解2气体体积均指标况下体积3元素的公斤分子都按近似值计算4干空气成分仅为O2和N2体积比为21/79参数:1单位数量燃料燃烧所需要的氧化剂2燃烧产物的数量3燃烧产物的成分4燃烧产物的密度5燃烧温度6燃烧完全程度7.影响不完全燃烧的原因有几项?什么情况下可以计算?答:一、1.助燃剂供应不足2.氧分子与可燃物混合不好3.燃烧室温度低,反应不能继续进行4高温下产物CO2.H2O分解成可燃物。
煤炭硫分分级高硫煤、低硫煤的划分按照《中国煤中硫分等级划分标准》划分,按煤炭中含硫量划分煤炭的质量: (1)一般煤炭中的含硫量在0.1—10%,上下相差100倍;(2)其中含量≤0.5%的是特低硫煤,在0.51—1.0%的是低硫煤;(3)1.0—1.5%的是低中硫煤,1.51—2.0%的是中硫煤,(4)2.01—3.0%的是中高硫煤,3.0%以上是高硫煤。
(5)煤的含硫量决定了烟气中二氧化硫的浓度(可参照下表粗略估算)煤炭含硫量%0.51234SO2浓度mg/m310002000400060008000我国1/3的煤炭含硫量在2%以上,即使是陕西神木的出口优质煤仍含0.28~0.45%的硫,南方某些煤藏中含硫量高达10%。
这就意味着每燃烧1吨这类煤,将会产生近200kgSO2根据其碳化程度不同分类,可以依次分为泥炭、褐煤(棕褐煤、黑赫煤)、烟煤(生煤)、无烟煤、亚煤(褐煤的一种,是日本的特有分类)。
无烟煤碳化程度最高,泥炭碳化程度最低。
根据其岩石结构不同分类,可以分为烛煤、丝炭、暗煤、亮煤和镜煤。
含有95%以上镜质体的为镜煤,煤表面光亮,结构坚实,含有镜质体和亮质体的为亮煤,含粗粒体的为暗煤,含丝质体的为丝炭,由许多小孢子形成的微粒体组成的为烛煤。
根据煤中含有的挥发性成分多少来分类,可以分为贫煤(无烟煤,含挥发分低于12%)、瘦煤(含挥发分为12-18%)、焦煤(含挥发分为18-26%)、肥煤(含挥发分为26 -35%)、气煤(含挥发分为35-44%)和长焰煤(含挥发分超过42%)。
其中焦煤和肥煤最适合用于炼焦碳,挥发分过低不粘结,过高会膨胀都无法用于炼焦,但一般炼焦要将多种煤配合。
通常单质硫是黄色的晶体,又称作硫磺。
硫单质的同素异形体有很多种,有斜方硫、单斜硫和弹性硫等。
硫元素在自然界中以硫化物、硫酸盐或单质形式存在。
硫单质难溶于水,微溶于乙醇,易溶于二硫化碳。
硫是人体内蛋白质的重要组成元素,对人的生命活动具有重要意义。
中国煤中硫含量分布特征及其沉积控制唐跃刚;贺鑫;程爱国;李薇薇;邓秀杰;魏强;李龙【摘要】基于全国煤炭资源潜力评价最新研究成果,结合前人研究结果,采用保有储量加权平均法,分析了我国煤中全硫和形态硫的地质分布和行政区分布规律,讨论了影响煤中硫含量分布的地质原因.结果显示:我国煤中硫含量变化范围大,以特低硫煤和低硫煤为主,全硫含量的保有储量加权平均值为1.14%;晚二叠世、早石炭世和晚石炭世煤中全硫含量较高,早—中侏罗世煤最低;华南赋煤区煤中硫分含量最高,西北赋煤区煤中硫分最低,以浙、赣、渝、桂为界,煤中硫分有从西北向东南方向逐渐升高再降低的趋势;高有机硫煤主要分布于华南晚二叠世及华北晚石炭世煤层;煤中硫含量高低显著受到沉积环境的影响,受海水影响的煤及海陆交互相沉积的煤层硫分较高,陆相沉积的煤层硫分较低.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2015(040)009【总页数】12页(P1977-1988)【关键词】煤;全硫;形态硫;分布;中国;保有储量加权平均【作者】唐跃刚;贺鑫;程爱国;李薇薇;邓秀杰;魏强;李龙【作者单位】中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国煤炭地质总局,北京100039;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P618.11责任编辑:韩晋平唐跃刚,贺鑫,程爱国,等.中国煤中硫含量分布特征及其沉积控制[J].煤炭学报,2015,40(9):1977-1988. doi:10. 13225/ j. cnki. jccs. 2015. 0434Tang Yuegang,He Xin,Cheng Aiguo,et al. Occurrence and sedimentary control of sulfur in coals of China[J]. Journal of China CoalSociety,2015,40(9):1977-1988. doi:10. 13225/ j. cnki. jccs. 2015. 0434basis for a rational arrangement in coal exploitation and utilization.硫元素作为煤中有害元素之一,严重制约了煤的储存、加工和利用。
炼焦煤中各种形态硫在炼焦过程中的析出规律探讨炼焦煤中的硫是煤的重要组成部分,它会在炼焦过程中产生一系列的化学反应,导致高温条件下的析出。
本文主要探讨炼焦煤中各种形态硫在炼焦过程中的析出规律。
炼焦煤中的硫主要存在于有机硫和无机硫两种形态中。
有机硫是指硫元素与煤素直接结合而形成的化合物,主要包括硫醇、硫醚和二硫化合物等;而无机硫则是指硫元素以无机形式存在,主要包括硫酸盐、硫化物和元素硫等。
这些硫化合物在炼焦过程中会在高温条件下发生化学反应,导致析出。
在焦炉内,煤在高温下首先经历一系列物理和化学反应,包括脱水、失重、裂解、挥发等过程。
其中,煤中的硫化合物会在高温下发生裂解反应,释放出硫元素,并形成高分子量的焦油。
与此同时,硫元素还会参与到其他反应中,例如与生产焦炭所用的燃料(焦炭或煤气)中的气体发生反应,形成了气态硫化物和硫酸盐等物质。
炼焦煤中的各种形态硫在焦炉内的行为表现也不相同。
有机硫在高温下会逐步分解,产生大量的焦油和气态硫醇等化合物,并在焦炭表面和孔道中析出;无机硫则很少在炼焦过程中析出,主要以气态硫酸盐和硫化物的形式排放到排气管中。
炼焦煤中硫析出的程度和效果主要受到炉内温度、煤质特性、生产工艺和设备等多种因素的影响。
炉内温度越高,则有机硫的析出量就越大,但同时也增加了炉内氧化和腐蚀的可能性;煤质特性则主要与煤的含硫量、有机硫分布、黏结性和灰分等因素有关;生产工艺的优化可以通过精确控制炉内的温度和煤料的供给速率等方式,实现硫析出效果的最大化;设备方面,则需要使用尽可能先进的炉料和过滤设备来控制废气的排放。
综上所述,炼焦煤中的各种形态硫在炼焦过程中的析出规律是十分复杂的,受到多种因素的影响。
因此,要想最大化控制硫的析出量和废气排放,需要在煤质特性、生产工艺和设备方面进行全方位的优化和升级。
这也是提高炼焦煤品质和焦炭性能的必然趋势。
煤炭含硫量国家标准煤炭作为我国主要能源资源之一,其含硫量对环境和人体健康都有着重要影响。
因此,制定煤炭含硫量国家标准是十分必要的。
煤炭含硫量国家标准是指对煤炭中硫含量的限定标准,其制定是为了规范煤炭生产和使用,保护环境和人类健康。
煤炭中的硫分主要以有机硫和无机硫两种形式存在。
有机硫是指硫醚、硫酚等有机化合物,而无机硫则是指硫化物。
煤炭中的硫分含量高低直接影响着燃烧后产生的二氧化硫排放量,高含硫煤的燃烧会加剧大气污染,对环境和人类健康造成严重影响。
根据国家标准,煤炭含硫量分为多个等级,分别为高硫煤、中硫煤和低硫煤。
高硫煤指的是硫分含量大于3%的煤炭,中硫煤指的是硫分含量在1-3%之间的煤炭,而低硫煤则是指硫分含量小于1%的煤炭。
根据不同的燃烧技术和环保要求,煤炭含硫量国家标准对不同硫分含量的煤炭有着不同的限定要求。
煤炭含硫量国家标准的制定有利于规范煤炭生产和使用,降低大气污染物排放,保护环境和人类健康。
同时,对于煤炭生产企业来说,严格执行煤炭含硫量国家标准也有利于提高产品质量,增强企业竞争力。
此外,煤炭含硫量国家标准的制定也有利于引导煤炭生产企业加大清洁生产技术的研发和应用,推动煤炭产业转型升级。
在执行煤炭含硫量国家标准的过程中,需要相关部门加强监督检查,确保企业严格执行标准要求,防止违规行为的发生。
同时,还需要加大科研力量投入,不断完善和更新煤炭含硫量国家标准,以适应不断变化的环保要求和煤炭生产技术。
总的来说,煤炭含硫量国家标准的制定对于规范煤炭生产和使用,降低大气污染,保护环境和人类健康具有重要意义。
各相关部门和企业应共同努力,严格执行标准要求,推动我国煤炭产业的可持续发展,实现经济效益和环保效益的双赢。
我国煤中硫的分布规律
从我国煤质分析的统计结果来看,我国煤中硫的分布形态具有一定规律性。
对于全硫含量在0.5%以下的煤来说,多数以有机硫为主,主要来自原始植物中的蛋白质。
对于全硫大于2%的高硫煤来说,绝大多数煤中硫的赋存形态都是以无机硫为主,而且绝大部分是以黄铁矿硫的形态存在,也有少数是以白铁矿硫的形态存在,大约有60%–70%为硫铁矿硫,30%–40%属有机硫;只要少数特殊的高硫煤中的硫是以有机硫为主。
通常煤中硫酸盐硫的含量一般不超过0.1%–0.2%,且近乎为一恒量。
表中列出我国高硫煤层煤样中硫的赋存情况及分布。
根据全国主要生产矿井2000多个煤层煤样硫分按煤种分布的统
计情况分析,在炼焦煤中全硫分布以气肥煤中含硫最高,为3.41%,依次为肥煤(1.68%)、贫瘦煤(1.63%)、焦煤(1.45%)、瘦煤(0.89%)、气煤(0.65%)、1/2中粘煤(0.55%)及1/3焦煤(0.53%)。
此外,还可从煤的生成时代来讨论煤中硫的赋存特征。
由于成煤条件的不同,在各个时代、不同地区形成的煤炭资源中,它们的硫含量也明显不同。
总的变化趋势是海陆交互相沉积或浅海相沉积煤田的煤中硫分普遍较高,陆相沉积煤田的煤中硫分一般偏低。