草分枝杆菌选择性絮凝脱除煤中黄铁矿硫的研究
煤炭燃前脱硫方法及其应用现状 [自动保存的]
研究表明,在重力选煤脱硫设备中某种新研制的小 直径的重介质旋流器组的有效分选下限可达0.044mm, 0.5~0.044mm粒级分选精度Ep值达0.045~0.06,黄 铁矿理论脱硫率可达85~95%。
3 煤燃前脱硫应用现状
物理法是煤炭燃前脱硫三种方法中最成熟的一种,其工艺简单、成本 低,也是目前唯一得到了普遍工业应用的脱硫法。但是该法只能用于 嵌布粒度不太细的无机硫的部分脱除,对有机硫更是束手无策的,而 且当分选设备在单独使用时往往得不到理想的脱硫效果。为此,研究 人员通过大量试验采用成熟的分选设备以及适当组合,确定出了系列 合理的工艺流程。其中,微细介质重介质旋流器分选工艺是目前已工 业应用、效果最佳的脱硫方法,且在各国广泛采用,均收到了极好的 经济效益。另外,中国矿业大学也提出高硫煤洗选脱硫的最佳工艺是 圆筒重介质旋流器和微泡浮选的合理配合的方案,该工艺在中梁山矿 务局选煤厂得到了推广,结束了该厂不能生产冶炼精煤的历史。同时, 中国矿业大学开发的摩擦电选脱硫工艺和设备现已通过了省级科委组 织鉴定,正处于工业试验阶段。 化学法和微生物法虽然目前还无法应用于工业生产,但因其具有物理 法脱硫无法比拟的多种独特优点,相信在实验室阶段已获得的多种优 质方法的研究基础上,随着科技的进一步发展及在相关技术、外部条 件更加完善的情况下,这两种脱硫法的研究必定会取得突破性成果, 得到广泛应用,给人类和环境带来巨大效益。
4 结语
为建设“资源节约型,环境友好型”生态文明的 和谐社会,作为世界产煤和用煤大国,我国必须积 极发展以煤炭燃前脱硫为主、燃中固硫和燃后烟道 气脱硫为补充的脱硫技术。目前,就我国实际情况 而言,短期内燃前脱硫会以物理脱硫为主,而对于 小于0.5 mm 的细粒煤脱硫降灰仍是煤炭脱硫的难 点,为此进一步开展和完善物理脱硫是十分必要的。 与此同时,在化学和微生物脱硫研究方面,应加强 国际交流与合作,为寻找出经济、有效的工业运用 方法而努力。总之,采取可持续发展的战略,开发 廉价的、操作简便的煤脱硫技术,将具有深远的经 济和环保意义。
在选择性絮凝和浮选中对矿物特效性的细菌蛋白质的作用
选和 絮凝 中应 用微生 物其及 从 中提 取 的细胞代谢 产
物 的报 导 。Panb x l s oy x 多 黏 芽 胞 杆 e ia i u lmy a( l p
菌, 缩写 为 P p lmy a 是 革 兰 氏 阳 性 的 异 养 细 . oy x ) 菌, 它除 了产 生有机 酸 ( 草 酸 、 如 甲酸和 醋 酸 ) , 外 还 产生 外多糖 和蛋 白质 , 们在 选 矿 过程 中可 以得 到 它 应用 。早期 的文献 报 导 过 , 生 物 经不 同矿 物基 质 微
中用 B o il 介 质对 该 菌种 进行 再 培 养 。用 硝 酸 rmf d e
钾 作为 支持 电解 质 , 氢 氧 化 钾 作 为 p 调 整 剂 。 用 H
在本研 究 中所用 药剂 均为分 析纯 级 。在试 验 中用 比
电导率 小 于 1 5 t o . mh s的 二 次蒸 馏 去 离 子水 。将  ̄ 1 OmL纯 菌株 放 到 B o il 质 中 进行 接 种 , rmf d介 e 并 在 3 ℃下用 转速为 2 0rri O 4 / n的旋 转摇 动器进行 培 a
一
驯 服后 , 以提高其 在矿物 分离 中的选择 性 。 可
除 了开发 出了微 生 物诱 导分 离 矿物 方法 外 , 了 解对 矿物具 有特效性 的细 菌代谢 产物 也变得越 来越 重要 。研究 结果 已经证实 了细 菌对矿 物的特殊 亲合 力及 外胞 多糖和蛋 白质对 细菌 细胞 在 矿物表 面上 固 着所 起 的调节作用 。在本 研究 中确定 细菌外胞 蛋 白 质 ( B ) 石英 、 铁 矿 、 E P对 黄 黄铜 矿 、 闪锌 矿 和方 铅 矿 的亲合力 。细菌外 胞蛋 白质本 身是 由多种氨基 所包 围 。所 以可用 硫 酸铵 沉 淀 法 ( P 对 E P进行 分 AS ) B 类 。研究 了不 同蛋 白质 组 分 对 矿 物 分 离 结 果 的影 响 。研究 了 由 AS P法 分离 出的 不 同蛋 白质 组 分对 从 石英 、 闪锌矿 和方铅 矿 中选择 性 絮凝 和浮 选 分离 黄铁矿 和黄铜矿 的影 响 。不 同类 型 的蛋 白质 对不 同
微生物浮选法脱除煤中硫的研究
微生物菌种加人到水煤浆 中进行 预处理 ,使其附 着在黄铁矿表面 ,从而改变黄铁矿 的亲水性 ,增强 黄铁 矿 的脱 除效果 H 。
收稿 日期 :2015.10-10。 作者简介 :吕跃东(1959一 ),男 ,辽宁鞍 山人 。
辽 宁 科 技 大 学 学报
第39卷
2 实 验
2.1 微 生 物 的筛选 2.1.1 样品 土壤样品取 自阜新市海州煤矿附 近 土壤 和坑 水 中 。 2.1.2 培 养基 实 验采 用 的是氧 化亚 铁硫杆 菌 ,培养基分别采用 9K液体培养基 和 9K固体 培 养基 。培养基成分 :FeSO 为44.22 g/L,(NH ):SO
而微 生物 .浮选法 脱 硫过 程是 通过选 择 具有 特
定性质的微生物菌种 ,这 些菌种必须有一定的亲
水性能力或表面带有一定 的电负性 ,并且与矿物
质具有很强 的选择吸附性 ,能够很快与黄铁矿吸
附并改变其表面性质 。在浮选过程 中 ,将特定的
1 微 生物浮选脱硫原理
利用细菌浮选脱硫 的煤要求粒度很 细 ,而 由
=y。一l+y 一l cos0
。一 g
(1)
气泡与矿粒粘着前后单位表面积 自由能的变化为
AG= 。 一 一
。一 +y 一I)= 一ICOS0
(2)
当 0=0。时 AG=0,此 时 ,矿粒与气泡不能 自行的
粘附在一起 ;而当 >0。时 AG<0,此时,矿粒与气
泡能够 自行粘附在一起b】。
份 。
2.2.4 计算 方 法
Sl- S2R:
田 田 : ’
— ——_— —一一
× 100%
1
( ‘3)
煤中硫的脱除方法
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5.1 煤的物理脱硫法
煤的物理脱硫包括煤的重选脱硫、电选脱硫和高梯度强磁磁选 脱硫。煤的物理脱硫法是脱除煤中的硫铁矿和硫酸盐。
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5.1.1 煤的重选脱硫
重力分选的依据是目的矿物(这里即指硫铁矿)与非目的矿物
具有差别较大的密度。由于煤中的无机硫(即源于各种硫化物和硫酸
5 煤中硫的脱除方法
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1
煤中硫的脱除方法按照燃烧前后的顺序可分为燃前脱硫、燃烧 中脱硫和燃烧后脱硫(即烟道气脱硫);按照脱硫过程的机理可分为 物理脱硫法、物理化学脱硫法、化学脱硫法和微生物脱硫法。这里 所说的物理脱硫法、物理化学脱硫法、化学脱硫法和生物脱硫法均 属于燃前脱硫,燃烧中脱硫(又称炉内脱硫)和燃烧后脱硫(即烟道 气脱硫)其实质上是将煤在燃烧过程中产生的硫氧化物(即SO2和SO3) 固定下来的过程。
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图5- 滚筒型静电选装置示意图
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(3)煤的高压静电选脱硫 其分选装置与静电分选的相似,静电极改为电晕电极。给料被
接地的旋转滚筒带入电离电极(电晕电极)的电场中,给料颗粒因 受离子轰击而荷电。矿物质由于导电性较好,很快地将电荷传给接 地滚筒而失去电荷,并借离心力离开滚筒而进入尾煤箱中;导电性 很差的煤颗粒不能较快地分散给滚筒,由于本身的径向力而吸附在 滚筒表面,当滚筒带动其表面上的颗粒继续运行时,附着颗粒表面 上的电荷进一步消失,中煤在离心力的作用下脱离滚筒表面,进入 中煤箱中,精煤最后落入(或被刷子刷入)精煤箱中。
下面介绍微生物脱除硫铁矿的原理。
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微生物脱除硫铁矿的作用开始时,微生物附着在硫铁矿的表面
我国煤炭生物脱硫技术研究进展
文章编号 : 1 0 0 8- 0 1 5 5 ( 2 0 1 3 ) 0 6— 0 0 8 7— 0 2
错 应 蜘
3 F e S 2 +3 H2 O +O2 :
F e S O 4+3 H2 S O 4
一
F e 、F e & 有机硫 化物 嚷吩类有 机硫化物 S 。 F e S : 有机硫化物一
弩 由 秆状 . } l 状, 球状一 杆执
2 - ∞p 2 O 一 3 0 . 3 O 下 0 2 B
1O 一
.
C
7 . O 一 &£ 7 . O 2 O一支
.
0
T . O 一 &5
铁、 镁 和钡 的硫 酸盐 类形式 。 1 . 2煤 中硫 的分布 情 况 我国煤主要 以中、 低硫煤为主 , 不 同地 区, 不 同种 类煤 中硫 分含量 具有 较 大差 异 。中 国煤 炭硫 的平 均 含 量约为 1 . 4 0 %, 其 中华南聚煤 区煤 中硫含量总体 水平 明显 高 于北 方 各 聚煤 区, 中 高 硫 煤 和 高 硫 煤 比 例 ( 4 6 . 5 %) 要 高于低 硫煤 的 比例 ( 3 9 . 0 %) 。东 北地 区是 硫含量最低的地 区, 以低硫煤和特低硫煤为主 , 高硫煤 主要 聚集 区为华 南 和华东 各省 。 2煤 炭脱 硫微 生物 种类 目前人 们 主要 利 用 氧化 亚 铁 硫 杆 菌 、 氧 化 硫 硫 杆 菌、 氧化亚铁微螺 菌等脱除 以黄铁矿 为主 的无 机硫 。 利用假 单胞 菌 、 叶硫球 菌 、 红 球 菌属 、 芽孢杆菌属、 不 动 杆菌属、 根瘤菌属以及埃希 氏菌属等脱 除煤 中的有 机 硫。据报道美国气化工艺研究所培育的混合菌种 I G T s 8 , 处理磨细到 2 0 0目以下的粉煤时, 可脱 除煤 中有 机硫的 6 4 %; 中国科学 院微生物研究所 的钟 慧芳利用 从油 田分离 到 的二苯并 噻 吩 ( D B T ) 菌 株 去 除煤 中有机 硫, 在1 5天 内可脱除煤 中有机硫 2 2 . 2 %~ 3 2 . 0 %; 中 国科学 院谢 作晃 等利 用高 硫 煤培 养 基 中 的硅 酸 盐 细菌 实验 可达 到 3 6 . 7 0 % 全硫 的脱 除率 ; 中 国矿业 大 学 的谢 广元等利用草分枝杆菌作为絮凝 剂 , 选择性 的与煤粒
选煤脱硫技术
选煤脱硫技术摘要本文介绍了各种选煤脱硫的技术方法,为不同煤的脱硫方法的选择提供科学依据,实现煤炭的高效洁净利用。
关键词选煤;脱硫;技术;方法1 概述煤炭脱硫技术可以分为3种:煤燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。
煤燃烧前脱硫是指在煤燃烧前通过采用选煤技术、水煤浆技术、型煤技术、动力煤配煤技术等技术方法对煤炭净化,使煤炭的硫分和灰分降低,进而减少煤炭燃烧时的二氧化硫的排放量。
燃烧中脱硫是指在煤燃烧时向炉内喷入钙系和添加固硫剂进行脱硫。
燃烧后脱硫(又称烟气脱硫)是指对煤燃烧后排出的气体进行净化以减少二氧化硫的含量。
煤燃烧前脱硫,尤其是选煤脱硫是降低煤的含硫量的重要途径。
选煤作为洁净煤技术的源头,既能脱硫降灰,又能提高热能的利用率,而且选煤脱硫的费用远远低燃烧中和燃烧后脱硫。
所以,近年来国家在选煤脱硫方面的投资大大增加。
2 选煤脱硫技术煤炭中的硫分为有机硫和无机硫。
有机硫在煤中与碳原子以共价键结合,以噻吩型、硫化物型和硫醇型等形态存在,并且以噻吩型为主。
无机硫以矿物质形态存在,其大部分是以黄铁矿形态存在,还会有少量的硫酸盐和单质硫。
有机硫和无机硫相比,脱除有机硫要比无机硫困难。
选煤脱硫可分为物理脱硫、化学脱硫、生物脱硫、温和净化脱硫。
2.1 物理脱硫技术物理脱硫主要是重力选煤脱硫,也包括电磁选煤脱硫和拣选脱硫。
重力选煤即跳汰选煤、重介质选煤、空气重介质流化床干法选煤、风力选煤、斜槽和摇床选煤等。
重力选煤脱硫是利用煤中有机质和硫铁矿的密度差异使两者分离的方法。
它是物理选煤脱硫的主要方法。
重力选煤脱硫方法可以经济地除去大块黄铁矿,但不能脱除煤中有机硫。
电选是利用煤和矿物质介电性质的不同而进行的分选。
根据带电方式的不同将电选机分为3类:摩擦静电分选机、静电分选机、高压分选机。
其中,摩擦静电分选机能有效去除煤中的黄铁矿。
磁选脱硫主要是指高梯度强磁分离煤脱硫。
煤中的有机硫一般与可燃有机物结合在一起,呈逆磁性,无机硫则具有较强的顺磁性。
利用微生物调整表面强化煤炭中细粒黄铁矿的脱硫技术
利用微生物调整表面强化煤炭中细粒黄铁矿的脱硫技术
张明旭
【期刊名称】《国外金属矿选矿》
【年(卷),期】1997(034)008
【摘要】评述了我国煤炭生产,污染,发展和脱硫的现状与趋势;提出以细粒黄铁矿脱除为主的煤炭脱硫发展方向,介绍了微生物表面调整、改性、强化细粒黄铁矿脱除的技术和效果,指出了工业应用面临的问题,主要研究内容及解决办法。
【总页数】7页(P46-52)
【作者】张明旭
【作者单位】淮南矿院矿物工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TD951.1
【相关文献】
1.煤炭微生物脱硫新技术——细菌表面改性预处理 [J], 张明旭;单忠健
2.运用表面生物调整技术强化泡沫浮选脱除氧化煤中的黄铁矿 [J], 阿.,YA;陆玉君
3.在尾矿脱硫工艺中用微生物强化除去脉石矿物中的黄铁矿和黄铜矿[J], P·帕特拉;张兴仁;李长根
4.微生物技术在煤炭脱硫中的应用现状 [J], 石琛;王璐
5.煤炭中微生物脱硫技术的研究概述 [J], 任轶凌;徐瑞萍;刘秋红
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微生物法脱除煤中硫的发展现状与方向_图文.
第5期(总第114期煤化工 No.5(Total No.114 !!!!生!!星垡竺坐g堕旦里堡坐!翌堕翌!!翌竺竺!:!唑微生物法脱除煤中硫的发展现状与方向罗道成胡忠于罗娟(湖南科技大学化学化工学院,湘潭411201摘要介绍了微生物法脱除煤中无机硫和有机硫的机理,以及它的研究发展现状。
同时指出了该法现存的主要问题是反应时间长,废液处理技术尚待开发,实验误差大,难以满足放大试验以及微生物生长慢,培养基成本高等,并对其今后的发展提出了建议。
关键词煤微生物脱硫无机硫有机硫文章编号:1005—9598(2004一05—0053—03中图分类号:TD925.5文献标识码:A煤是地球上贮量最丰富的化石燃料。
我国是世界上煤炭资源较丰富的国家之一,已探明的煤炭可采储量约为8000亿t[1]。
煤炭在燃烧过程中,煤中硫对环境的污染是人所共知的,煤炭燃烧带来了严重的环境污染。
我国是世界上煤炭生产与消耗大国,我国煤中含硫质量分数一般在0.38%~5.32%,平均为1.72%,并且高硫煤的产量占总产量的1/6,随着煤层开采深度的增加,我国主要矿区煤的含硫量都有增加的趋势 [2]。
因此,煤的脱硫已成为我国洁净煤技术的主要目标之一和煤炭“2010”计划的重要内容,开发经济有效的脱硫技术己成为煤化工领域最紧迫的任务之一, 对于大幅度地减少s0。
等大气污染物的排放,大幅度地提高煤炭的利用效率和经济效益,促使能源生产和消费实现由粗放型向集约型的转变具有重要的现实意义[3|。
1微生物脱除煤中硫的机理1.1煤中无机硫脱除机理煤中无机硫大多以黄铁矿硫的形态存在,以微生物对煤中黄铁矿硫的氧化过程表征无机硫的脱除机理。
在有水和氧存在的条件下,黄铁矿可被氧化为S0i一和Fe3+,但是反应很缓慢,当有脱硫嗜酸菌微生物存在时,能通过生物氧化还原作用n],大大加快黄铁矿氧化成可溶性的硫酸和硫酸铁的过程,从而去除黄铁收稿日期:2004—07—21作者简介:罗道成,男,1967年生,1989年毕业于大连理工大学煤化工专业,副教授,现从事煤化工及化学工程方面的教学和科研工作。
煤炭脱硫技术发展和应用现状
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。
煤的微生物脱硫技术进展
煤的微生物脱硫技术研究进展王兰(石家庄铁道学院,河北石家庄050043)摘要生物脱硫技术有很好的发展前景,介绍微生物脱除煤中有机硫和无机硫的机理,以及研究发展情况,同时指出这些方法中存在的问题。
关键词煤;微生物;无机硫;有机硫中图分类号X172文献标识码 A 文章编号0517-6611(2007)10-03052-02随着能源日趋紧张,以前看来不具有开采价值的高硫煤也会投入使用,因此脱硫工作日益重要。
目前,已经投入工业化应用的脱硫方法,均存在投资高,或者脱硫效率不高及附属产物的处理问题。
研究发现,自然界存在许多以硫为能量来源进行生命活动的细菌,并在此过程中获得能量,利用营养物质合成自身组成部分,从而达到脱硫效果,且反应条件温和。
生物脱硫有燃前脱除煤中硫和燃后脱除烟气中二氧化硫两种方法,笔者着重介绍煤的燃前脱硫。
1煤的微生物脱硫1.1 煤中微生物的脱除作用煤的生物脱硫是在常压、低于100℃的温和条件下,利用微生物代谢过程中的氧化—还原反应来脱硫,煤的生物脱硫效果取决于微生物对其生长环境中的硫或含硫化合物的代谢能力。
目前,已经发现对煤中硫有脱除作用的微生物约有十几种(表1),可以从土壤、温泉、油田和煤矿等自然环境中分离培养。
表1脱硫作用微生物的生理特征微生物种类细胞形状营养类型生长温度∥℃pH值硫杆菌属杆严格和兼性自养2~40 1.2~5.0硫螺菌属弯曲严格自养2~40 1.0~5.0假单胞菌属杆异养287.0~8.5大肠杆菌杆异养30~407.0红球菌属球异养307.0芽孢杆菌属杆异养287.0~8.5硫化叶菌属不规则球兼性自养40~90 1.0~5.8排硫球菌属球兼性自养50~80 1.0~4.0甲烷赶菌属杆兼性自养50~80 1.0~4.01.2黄铁矿的脱除机理煤中无机硫大多以黄铁矿的形态存在,微生物脱硫剂与黄铁矿接触后,首先发生吸附,随之发生氧化,是一个自发过程。
在发生吸附和氧化过程中,细菌是能动的生命体,细菌不断地获取能量,进而生长、繁殖,在代谢的过程中,嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A ci dit hiobacill us ferrooxi-dans A f),原名氧化亚铁硫杆菌(Thi obacillus ferrooxi dan s T f),是一种革兰氏阴性无机化能自养菌,以亚铁、硫作为能量来源,以空气中的二氧化碳为碳源,并吸收氮、磷等无机营养物质,合成菌体细胞。
煤炭燃前脱硫研究现状及进展
照粒 度有 效 分 层 , 得 分 选 脱 硫 效 果 变 差 。一 般 使
情 况 下重 选 脱 硫 时 原煤 破 碎 的 粒度 越 细 , 有 利 越 于黄铁 矿 与煤 的分 离 , 不 利 于 采 用 重 选 法 。刘 但
在 目的矿 粒 表 面 上 , 而使 非 磁 性 或弱 磁 性 的 矿 从
关键词 : 物理脱硫 ; 化学脱硫 ; 微生物脱硫 ; 脱硫率
中 图 分 类 号 : T 94 D 8 文 献标 识码 : A 文 章 编 号 : 10 -7 X(0 2 0 - 2 -4 0 42 5 2 1 )30 50 0
在 中 国 的能 源 结 构 中 , 炭 资 源 比较 丰 富 , 煤 占较 大 比重 , 油气 资源 相对 短缺 。正 是 这种 “ 但 富
态 ,而 在 这 种 转 化 中 煤 的 挥 发 分 没 有 明 显 损
耗 。
器 、 床 和螺 旋 选 矿 机 等 。重选 脱硫 的特 点 是 脱 摇 硫分选 成本 低 、 理 量 大 、 环 境 污 染 较 小 等 , 处 对 但
是对有 机硫 脱 除有 限 。另 外重 力分 选 对 细粒 煤 的
(S 、 醚 (S ) 二 硫 化 物 (SS ) 噻 吩 系 的 一H) 硫 .. 、 .-. 和
芳香 环硫 为官 能 团[8, 6 ̄和煤 中 的碳 直 接键合 形 成 -
收稿 :0 20 .1 2 1-33
基金 项 目: 六盘水师范学院大学生科技创新项 目( J X H 0 1 1 ; K C J 2 11 ) 六盘水 市科技计划 项 目(2 2 -0 1 6 ; 5 002 1 - ) 贵 0 州省煤炭资源清洁高效利用科研实验平台 ( 黔科平 台[0 1 40 ) 贵州省教育厅特色重点实验室 ( 0 1 :7 。 2 1 ]0 3 ; 2 1 ) 2 8 作者简介 : 秦丙克 (9 1) 男 , 18 一 , 河南南 阳人 , 助教 , 研究方 向为矿物材料 和新 能源材料 。
煤炭生物脱硫技术
自然科掌Ⅵ裂裂■I l l煤炭生物脱硫技术王丽丽(四川大学建筑与环境学院四川成都6l0065)[摘要】微生物脱硫技术在煤炭加工及环境保护方面显示出潜在的优势,介绍煤炭微生物脱硫技术的机理、种类.并提出存在的问题及进一步的发展方向。
[关键词]煤炭微牛物脱硫中图分类号:093文献标识码:^文章编号;1871—7597(2∞8)∞100舛一01在我国一次性能源消费结构中,煤炭占7096以上。
每年以燃烧方式消耗的煤炭占总量的80%左右。
煤直接燃烧释放出大量sO z所造成的酸雨不仅危害工农业生产及人们的身心健康,给国家和社会带来巨大损失,而且加大了企业成本。
煤炭的生物脱硫技术适应了当前环保要求,它是利用微生物能选择性的氧化煤中的有机硫和无机硫,从而达到除去煤中硫的目的。
其优点在_r投资少、运行成本低,脱硫效率高。
对于我国这样的发展中国家来说,煤的燃前脱硫,尤其是通过发展和应用微生物脱硫技术来降低煤的含硫量具有非常重要的意义。
一、脱硪徽生物迄今为止.已发现对煤中的硫有脱除作用的微生物有几大类,10几种[1]。
用于煤脱除无机硫的微生物上要有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁微螺菌等三种,这三种细菌为中温蔺,其中前两种属于硫杆菌属,后‘种为微螺菌属[2]。
对于煤炭中的有机硫,目前最有效的菌种为假单细胞菌属(Ps eudI l l ona s)的假单胞菌(cB I)、硫化叶菌属(sul f ol obu s)中的叶硫球菌、s.br i e r l eyi、红球菌属、芽孢杆菌属、不动杆菌属、根瘤菌属以及埃希氏菌属等。
实际上叶硫球菌对无机硫的脱除也是有效的[1,3]。
另据报道,美国曾筛选出能特异性降解煤中有机硫的玫瑰色红球菌[4]。
此外,还有关于大肠杆菌、链霉菌和白腐菌等微生物脱除煤中有机硫实验的报道[5]。
二、蠢生物袋磕机理(一)煤中无机硫的脱除机理微生物脱除无机硫的实质是使难溶的金属硫化物溶入浸取液中(主要为黄铁矿)被氧化,脱硫过程s o的氧化过程。
脱硫检修试题2--判断题
1.剖视图主要用于表达零件内部或被遮盖部分的结构。
√2.剖面图常见的有移出剖面和重合剖面。
√3.零件图是指生产零件的图样。
√4.平面图形中的尺寸按其作用可分为定形尺寸和定位尺寸。
√5.表面展开图可用来表达零件的内部形状和大小。
×6.零件图的内容有:一组视图;完整、准确、清晰、合理的尺寸;必要的技术要求;标题栏。
√7.装配图是表达机器、设备及其部件的图样。
√8.装配尺寸是用以保证部件的工作精确度和性能要求的尺寸。
√9.公差是最大极限尺寸与基本尺寸之代数差的绝对值。
×10.基本尺寸相同的相互结合的孔与轴及公差带之间的关系称为配合。
√11.零件的实际尺寸是设计中给定的尺寸。
×12.麻花钻头的顶角大小影响主切削刃上切削抗力的大小,顶角愈小,轴向抗力愈小。
√13.右旋螺纹的应用比左旋螺纹广泛得多。
√14.圆柱销和圆锥销均有定位、连接并传递转矩、安全保护三种作用。
√15.型键槽使键在槽中固定较好,应用最广。
×16.零件加工表面具有微小间距和峰谷所组成的微观几何形状的不平程度叫表面粗糙度。
√17.锥度是指一直线对另一直线的倾斜程度,并注成“<1:n” 的形式。
×18.机件的真实大小应以图样上所注尺寸数值为依据,与图形大小及绘图的准确度无关。
√19.基轴制是一种以孔的极限尺寸为基准,改变轴的极限尺寸以得到不同配合的基准值。
×20. 装配图技术要求中的装配要求是指装配后必须保证的准确度、间隙和接触面积等。
√21.带传动和链传动都是摩擦传动。
×22.蜗杆传动效率比带传动的效率高。
×23.蜗杆传动适合于大功率连续工作的场合。
×24.齿轮传动是常用传动机械中传动效率效率最高的一种,其效率可达99%。
√25.静电只有在带电体绝缘时才会存在。
√26.发电厂的事故照明电源必须单独设置。
√27.电路中某两点开路时,其开路电压为零。
×28. 流量又称扬水量,表示泵在单位时间内排出液体的数量。
煤系黄铁矿的生物电化学联合脱硫进展
煤
炭
工
程
20 0 7年第 1 1期
煤 系 黄铁 矿 的生 物 电化 学联 合 脱 硫 进 展
刘金艳 ,陶秀祥 ,梅
( 中国矿业大学化工学 院 ,江苏 徐 州
健
2 10 ) 2 0 8
摘
要 :联 合 电化 学 因素 ,利 用氧化 亚铁硫 杆 菌进行 煤 系黄铁 矿 的生物 脱硫 ,可以提 高细 菌
硫 ,但需在强 烈 的反 应条件 下进 行 ,煤 的结构 、粘 结性 被 破坏 ,热值损失 ,同时 高温、高压 和强 氧化 一还 原条 件使 设备及操作 费用显 著提高 ,影 响 了工艺 的经济竞 争力 。煤 的微生物脱硫 技术 反应条 件温 和 、投资 少 、成本 较低 、环
活性,促使黄铁矿表面改性 ,强化脱硫效果。文章介绍了在电化 学控制下,氧化亚铁硫杆 菌的脱
硫机 理 与影响 因素 ,指 出进 一 步联 合 生物 电化 学技 术进 行 菌种¥1c 1 ,研 究微 生物 一煤炭界 面作 用 - 9
和进行 生物 反应 器放 大将是今 后 的研 究方 向。
Байду номын сангаас
关键词 :氧化 亚铁硫 杆 菌 ;生物 电化 学 ;脱硫 ;黄 铁矿
Ab t a t W i l t e c mb n d ee t c e c l a tr . t e o i i fro s s l r a i u C l sr c : t l o ie lcr h mi a f co s l l o h xd z e e r u u f b cl s a b a p id t u l l e pl o e bo e u u iain o o lb ai g p r es l ra d c n i r v h c ii fte b ce u , rmoe te Mo i c t n o e id s l rz t f a e r y t uf n a f o c n i u mp o et e a t t o a tr m p o t h df a i f vy h i i o h t p r es ra e a d e h n e t e r s l f山e d s l r ain T e p p r i t d c d t e d s l r ai n me h n s a d y t u fc i n n a c h eut o s e u u i t . h a e n r u e h e u u i t c a im f z o o f z o n i f e c a tr ft e o i ie e O S s l r b c l s u d r t e ee t c e c l c nr la d t e p p r p i td t a l n u n e fc os o h xd z d f1 U uf a i u n e l l cr h mi a o t n l a e on e l tt e l T u l l o o l l l c mb n d ee t c e c e h oo y s a l a e a f rh rd me t ain o h p w 、 T e r s a c n t e f n t n o h o ie lcr h mia tc n l g h v u t e o si t ft e s a n o l l h c o h e e r h o h u ci f te o mirb — C a tr c d te e l g me to h i lgc lr a trw U b h e e r h tn e c n t e n a uu e co e O i e f e a h n a e n ft e b oo ia e c o i e t er s ac e d n y i h e rf t r . l n a n r Ke wo d : o i ie fro s s l rb cl s y r s x dz e r u u u a i u ;b o lc rc e sr ; d s l h rz t n;p rt f l iee t h mit o y e u p u ia i o yi e
浮选法脱除煤中硫的试验研究
1 2 k / ,f te oa e 1 0 / ,ihbtr o a e2 g t n upd n i 2 g L . g t r h rd sg 0 g t n ii sd sg k / ,a d p l e s y1 0 / .Diee c n u t a n ls eut o o t f rn eid s l ayi rs l f i r a s s
( ol eo aei sSinead M t lryE g er g G i o nvri , uzo uyn 5 0 3 C ia C l g f t a c c n e ug ni e n , uz u U iesy G i uG i g5 0 0 , hn ) e M rl e l a n i h t h a
b t e rgn l o l a l n e uf rz t n c a a l wa lo i v siae ewe n o ia a mp e a d d s l ia i o ls mp e s as n e t td。me n i i c s u o g a wh l ts o d t a h n s l r e.i h we t e uf h w u w s r mo e y t i meh d.h ai g v u n u l y o O si r v d a e v d b h s t o e t a e a d q ai fC a wa mp o e . n l t l
煤 界的一个重要课题 。在我 国,高硫 煤占煤炭储 量的 13 / ,占生 浮选法脱硫是 细粒 和超细粒煤 分选 中应 用最为广 泛 的方 法 产 原煤的 16, / 脱硫 已成为我 国洁净煤技术的主要 目标之一 … 。 之一 。J 由于粒度较细 , 。 密度 和粒度 的作用极小 , 可能利 用 不 煤中硫可分为两种 : 无机硫 和有机硫 , 机硫 主要是 以二硫 无 它们之 间的差异来进行分选 。而是 根据矿物 表面物理 化学性 质 化 物和硫酸盐形式存在 , 二硫化 物硫绝大部分 是黄铁 矿硫 , 少部 的 差 异 进 行 分 选 的方 法 。
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草分枝杆菌 号
Strain Number Latin Name Chinese Name History reference Temperature Media Number
拉丁学名 中文菌名 菌株来源 参考文献 培养温度 培 养 基
其中培养基组成 蛋白胨 10 克 牛肉提取物 3 克 NaCl 5 克 琼脂 15.0 克 蒸馏水 1.0 升 PH 7.0 该菌种由于是采用真空冷冻干燥保存 保藏期较长 使用时需对其进行恢复培养 具体 步骤 先用无菌吸管吸取 0.3 0.5 毫升适宜的液体培养基 滴入安瓿管中 轻轻振荡 使冻 干菌体溶解呈悬浮状 再吸取全部菌体悬浮液 移植于斜面培养基上 并在适宜的温度下培 养 针对菌种经过冷冻干燥保存后 延迟期较长的情况 连续进行两次继代培养 从而使菌 种恢复正常生长 活化后的草分枝杆菌 M.phlei 在液体培养基中进行培养 培养条件如下 在 250ml 的三角烧瓶中加入 100ml 培养基 121º C 高温灭菌后接种纯种细菌 在 37º C 120r/min 的 回旋摇床上进行振荡培养 此外 将该菌划线接种至营养琼脂固体培养基上
中国矿业大学 江苏徐州 221008
摘要
谱分析 菌
本文通过对疏水性微生物草分枝杆菌 M.phlei 生物学特性的研究 探讨了草分枝杆菌 M.phlei 对煤炭的絮凝作用机理 可选择性地吸附作用于煤炭表面 絮凝 煤炭 黄铁矿 实现对煤炭的絮凝 Nhomakorabea试验结果表明
M.phlei
从而能较有效地脱除
煤中的黄铁矿硫
关键词 引言
2.3 草分枝杆菌 M.phlei 的培养生长及细菌的形态特征分析 草分枝杆菌 M.phlei 在固体培养基上培养 3 天后 开始形成深黄并逐渐转为橙色的 菌落 见图 2 菌落表面粗糙 少数菌落柔软呈奶油状 菌落中心圆顶状 附近有暗色颗粒 边缘不规则 草分枝杆菌 M.phlei 在液体培养基中培养 72 小时后 每隔 24 小时采用血球计数板 在显微镜下测定细菌浓度 结果见表 3 表 3 草分枝杆菌 时间 天 细菌浓度 个 /ml M. phlei 3d 5.52 106 培养过程中细菌浓度的变化 4d 4.87 107 5d 6.23 108 6d 7.04 108 7d 7.16 108
草分枝杆菌
草分枝杆菌 Mycobacterium phlei 简称 M.phlei 属于原核生物 它是一种短杆菌 杆 长 1.0~2.0 微米 该菌最初分离自干草和牧草 它为干草杆菌或梯牧草杆菌 它无毒无害 所以 伯杰细菌鉴定手册 第八版 中又称 对所有动物都无致病性[1]
通常 微生物表面都带电荷 而且表面还具有不同程度的润湿性 表 1 中列出某些微生 物表面的电性和润湿性[2] 由表中可见 草分枝杆菌 M.phlei 表面不仅具有较高的负电性 而且具有高度的疏水性 因此 当该菌有选择地吸附作用于矿物表面时 在改变矿物表面电 性的同时 还可以改变矿物表面疏水性 从而以其自身的性质调整和改变矿物表面性质
表 5 煤样各粒级硫分的测定 粒 级 全 硫 网目 St,ad % 40~120 120~200 200 4.2 草分枝杆菌 3.178 2.936 2.917 M.phlei
黄铁矿硫 Sp,ad % 2.070 1.991 1.944
有机硫 So,ad % 1.108 0.945 0.973 FeS2 试验 菌液用量 预接触 煤 经离心沉淀后分离提取
1#样品
M.phlei 菌
红外光谱谱图
1062
红外图谱解析[12] [13] 可能的官能团 氢键的缔合或酚羟基 OH 或 NH 胺类 环烷烃或脂环烃上氢的吸收峰 CH3 这是一个很强的吸收峰 可能归因于氢键化的羰基 COO 与芳香环 C=C 双键吸收相重叠的结果 也可能由于缩合芳环被 CH2 所连接 芳烃的振动 CH3 C O 芳香环的吸收峰 草分枝杆菌 M.phlei OH 或 表面含有环烷烃 NH 脂环烃 芳香环 使
t,ad p,ad o,ad
表 4 煤样破碎级筛分试验结果 粒 度 网目 +40 40 60 120 200 320 合计 60 120 200 320 产 率 r % 39.39 9.09 18.18 13.13 15.15 5.05 100.00 灰 分 Aad % 22.34 16.70 15.70 15.22 17.24 19.29 18.76 全 St,ad 4.351 3.319 3.108 2.936 2.952 3.072 3.568 硫 % 累 产率 r % 39.39 48.48 66.66 79.79 94.94 100.00 22.34 21.28 19.76 19.01 18.73 18.76 计 全硫 St,ad % 4.351 4.158 3.871 3.717 3.595 3.568 灰分 Aad %
由红外光谱分析结果可知 多种有机官能团 水性微生物 另外 其带有较强的电性
这些官能团具有高度的疏水性 由于其菌体表面还含有
因此草分枝杆菌
M.phlei
是一种强疏
COO 等多种离子化基团
4
4.1
草分枝杆菌
M.phlei
对煤炭选择性絮凝脱硫
FeS2
的试验研究
煤样的来源及特性 试验用煤样取自四川南桐矿务局红岩矿 煤种为 1/3 焦煤 煤样经破碎后进行筛分 结 煤样各粒级硫分 随着粒度降低 全硫 黄铁矿硫及有机硫 但-320 目后 测定结果见表 5 硫分又略有增加 硫分中无机硫 由
M.phlei
基本情况见表 2 M. phlei 菌种来源 AS 4.1180 Mycobacterium phlei Lehmann et Neuhmann 草分枝杆菌 Waksman Institute of Microbiology, USA. Bergey's Manual (Ed.No.8) 698, 1974 37 º C 2
其主要性能参数为 Scanner Velocity 6 100kHz Beamsplitter KBr x-axle wave number /cm-1 y-axle transmitance /% 3.2 红外光谱谱图与图谱解析 图修改 2004-3-20
图5 草分枝杆菌 M.phlei 波数 3300 2919 2851 1652 1543 1393 1239 667
3 草分枝杆菌
3.1 仪器及性能
M.phlei
的红外光谱分析
3
_______________________________________________________________________________ 中国科技论文在线 试验采用德国 BRUKER 公司生产的 VECTOR33 红外光谱仪 FTIR 分析软件 OPUS/IR
关于草分枝杆菌 M.phlei 的研究 只见到邓述波[5] 杨慧芬[6]等的综述性文章中有所提及 且只是对国外报道资料的引述 此外未见更多报道
1
草分枝杆菌
M.phlei
菌种的来源与培育[7] [8] [9]
菌种来自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心 菌
本试验中草分枝杆菌 种的编号为 表2 编 AS4.1180
2
草分枝杆菌
M.phlei
细菌生长形态的观察与分析[10] [11]
2.1 草分枝杆菌 M.phlei 固体培养基上菌落形态特征的观察 方法 取草分枝杆菌 M.phlei 的固体培养产物 图 1 选择单个菌落进行无菌切片 将菌落置于玻片上 干燥 显微镜 10 10 倍 下观察典型菌落的形态特征 图 2
由图 3 可见 革兰氏染色中 草分枝杆菌 M.phlei 不被乙醇脱色 仍保留紫色 应 为革兰氏阳性菌 G+ 抗酸性染色中 抗酸性细菌一旦着色 则能抵抗盐酸酒精的脱色 故保持红色 而非抗 酸性细菌则被脱色而复染成兰色 图 4 中 草分枝杆菌 M.phlei 由于其菌体内及表面多 含有分枝菌酸和脂类等成分 染色结果为红色 因此为抗酸性细菌
表 1 某些微生物表面电性及润湿性
微生物 大肠杆菌 NCTC9002 假单孢菌属特种菌株 52 荧光假单孢菌 硫杆菌类 Versutus 土壤细菌类单体 恶臭假单孢菌 土壤杆菌放射细菌 藤黄色微球菌 棒状杆菌特种菌株 125 草分枝杆菌 电泳迁移率/ (S.V.cm) -0.42 -2.67 -2.36 -2.97 -1.08 -1.60 -1.48 -1.62 -3.07 -3.09
-1
m
接触角/º 15.7 19.0 21.2 26.8 37.0 38.5 44.1 44.7 70.0 70.0 1.2 1.0 1.5 0.8 0.9 1.0 0.5 0.9 3.0 5.0
国外 草分枝杆菌
最早对草分枝杆菌
[3]
M.phlei 赤铁矿
开展研究是美国内华达大学
[4]
UNIVERSITY OF
_______________________________________________________________________________ *
草分枝杆菌选择性絮凝脱除煤中黄铁矿硫的研究
张东晨 1 1
2
张明旭 2
陈清如 1 李庆 2 吴学凤 2 2 安徽理工大学 安徽淮南 232001 并结合红外光 草分枝杆
NEVADA,USA 的 M.Misra M.phlei
和 R.W.Smith 等人 他们曾于 1991 年及 1994 年报道了利用 煤 方解石 高岭土及油母岩等多种矿物絮凝
作为磷矿
* 高等学校博士学科点专项科研基金资助课题
编号
1
20020290006
_______________________________________________________________________________ 中国科技论文在线 剂的研究 据报道 该菌具有良好的絮凝效果 且絮凝后的物料脱水容易 国内到目前为止