第五章应用一燃煤微生物浮选脱硫技术

SO2对设备的腐蚀
第五章应用一燃煤微生物浮选脱硫 技术
历史上与SO2污染有关的污染事故
时间
1930年12月 1948年10月 1948年11月 1952年12月 1954年 1956年1月 1961年
1962年12月 1962年12月 1963年1月
地点
污染物
死亡或患者人数（单位：人）
马斯河谷（比利时） 多诺拉 （美国） 伦敦 伦敦 洛山矶 伦敦 四日市（日本）
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CaSO4
该反应最佳反应温度是800℃～850℃，其他温度
下脱硫效率都会降低。 第五章应用一燃煤微生物浮选脱硫 技术
3、燃烧后烟气脱硫
（1）燃烧后烟气脱硫： （2）该技术按产物是否回收，可分为抛弃法和回收法； （3）按产物的干湿形态可分为湿法（石灰石抛弃法、石灰
石膏法、双碱法、亚钠循环法、氨肥法、氧化镁法、 海水烟气脱硫法）、半干法（喷雾干燥法）和干法 （循环流化床干法烟气脱硫、电子束烟气脱硫法）； （4）按脱硫剂的使用情况可分为再生法和非再生法。 （5）其反应原理都是气态的SO2，通过与脱硫剂的反应生 成相应的硫酸盐，从而脱除SO2。
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煤炭中的有机硫
有机硫大都与煤化学结构的碳骨架相结合， 如硫醇类R-SH、硫醚类（R-S-Rˊ）、硫 醌类、硫萘类等。此外，煤中还有少量的 单质硫。
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煤样中黄铁矿形态的岩相照片
黄铁矿的分布特征，为单体状
第五章应用一燃煤微生物浮选脱硫 技术
第五章应用一燃煤微生物浮选脱硫 技术
四、煤炭燃前脱硫方法
1、物理法：物理法如浮选法脱硫等虽然成本低，
但排脱出的废渣中灰分高、精煤产率低、能量损 失大 ；
2、化学法：化学法如熔融碱法、热碱液浸出法
等脱硫方法大多数是在高温、高压和强氧化-还 原条件下进行的，并使用不同的氧化剂，故设备 及操作费用显著提高，而且在这样的条件下煤的 结构被破坏，热值损失大，难于在工业上大规模 应用；
3、微生物法：
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微生物脱硫与燃烧中、燃烧后脱硫技术的经济分析比较
技术路线
常压硫化床AFBC 加压硫化床PFBC 煤气化联合循环IGCC 石灰石湿法脱硫
喷雾干燥法 炉内喷钙 生物脱硫
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2、煤炭燃烧中脱硫
（1）燃烧中脱硫：是在煤的燃烧过程中，加入脱硫剂。
（2）常见脱硫剂为石灰石（CaCO3）。
（3）将石灰石粉碎至合适的颗粒喷入炉内， CaCO3在 高温下分解成CaO和CO2，CaO在氧化性气氛中 遇到就会发生如下反应：
CaO + O2 + SO2
SO2、微粒、氟化物 SO2 微粒、SO2 微粒
SO2、CO、Nox、O3 微粒、SO2 SO2、烟尘
伦敦
SO2
大阪
SO2
纽约
SO2
60～80 20 700～800 4703 75%的居民患眼病 1000 著名的“四市哮喘病” 患者800多人死亡10人 700 60 200～400
第五章应用一燃煤微生物浮选脱硫 技术
第五章应用一燃煤微生物浮选脱硫 技术
一、煤炭脱硫的意义
1、煤炭是当今世界的主要能源之一，煤炭资源蕴藏量占 总能源的75%以上; 见下图
2、煤炭中含有害物质，使用过程中造成严重的环境污 染，最突出的污染物是 SO2。
3、SO2是形成酸雨的主要物质。酸雨是指pH低于5.6的 降水，包括酸性雨、酸性雪、酸性雾和酸性露，如广 西发生的“霾”。
7、 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。
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二、煤样中硫的赋存状态
由于煤中硫的形态和分布对煤的脱硫 效率有很大影响，所以在研究煤的各种 脱硫方法之前，必须首先要搞清楚煤中 硫的赋存状态及与脱硫方法选择有关的 煤的物理性质。
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二、煤样中硫的赋存状态
煤中的硫可分为无机硫和有机硫两种类型。 无机硫：主要包括硫化物硫和硫酸盐硫两类。
硫化物硫主要存在于黄铁矿（FeS2）、黄铜矿(Cu FeS2)、砷黄铁矿(FeAsS)、方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS) 等矿物中，
硫酸盐硫包括石膏(CaSO4·2H2O)和绿矾 (FeSO4·7H2O)等含氧盐矿物中的硫。
图中白
色柱状部分 为黄铁矿。 灰白色部分 为煤。暗灰 黑色部分为 杂质。
煤样采 自沈阳矿务 局所属的红 阳三矿 。
煤样中各种硫分及灰分的质量分数％
全硫 2.30 ＊
黄铁矿 1.66
72.17％
硫酸盐硫 0.12
有机硫 0.52
灰份 32.11
5.22％
22.61％
＊ 煤样中全硫质量分数大于2%，属于中高硫煤
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三、煤脱硫的方式
目前燃煤脱硫的方法主要分为三类， 1、煤炭燃烧前脱硫 2、燃烧中脱硫 3、燃烧后烟气脱硫。
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1、煤炭燃烧前脱硫
煤炭燃烧前脱硫：是在煤炭燃烧前 就脱去煤中硫分，避免燃烧中硫的形态 改变，减少烟气中SO2的含量，减轻对 尾部烟道的腐蚀，降低运行和维护费用。
4、酸雨使湖泊变成酸性，使水生生物死亡，使大面积 森林受蚀甚至死亡第五，章应还用使一燃建煤微筑生物物浮、选脱桥硫梁等遭受侵蚀。
技术
我国能源的消费结构
80
70
原煤
60
原油
50
天然气
40
水电
30
20
10
0 1985
1989
1990
1993
1995
图1.1 我国能源的消费结构
第五章应用一燃煤微生物浮选脱硫 技术
第五章 微生物技术应用之一
燃煤的微生物浮选脱硫技术
第五章应用一燃煤微生物浮选脱硫 技术
燃煤的微生物浮选脱硫技术
一、煤炭脱硫的意义 二、煤炭中硫的赋存状态 三、煤炭脱硫的方式 四、煤炭的燃前脱硫 五、燃煤微生物预处理浮选脱硫原理 六、燃煤脱硫的微生物 七、燃煤微生物预处理浮选脱硫的试验研究 八、试验结论
一、煤炭脱硫的意义
5、 煤碳中硫的含量一般为0.50%～11%;
6、 在我国煤的含硫量一般在0.38%～5.32%，平均含 硫量为1.72%，高含硫量煤（指煤中硫的质量分数 ≥2%） 约占煤炭储量的33.33%、占生产原煤的16.67%，而 随着煤层开采深度的增加，我国主要矿区的含硫量都 有增加的趋势 。