煤的电化学脱硫技术
煤脱硫原理
煤脱硫原理
煤是一种重要的能源资源，然而燃烧煤炭会产生大量的二氧化硫等有害气体，对环境造成严重污染。
因此，煤脱硫技术的研究和应用显得尤为重要。
煤脱硫是指通过化学或物理方法，将煤中的硫元素去除或转化为无害物质的过程。
下面将介绍几种常见的煤脱硫原理。
一、燃煤脱硫原理。
燃煤脱硫是指在燃煤过程中，通过添加脱硫剂或改变燃烧条件，使煤中的硫氧化物转化为易溶于水的硫酸盐或硫酸氢盐，从而达到脱硫的目的。
常用的脱硫剂有石灰石、石膏等。
脱硫剂与煤燃烧产生的硫氧化物发生化学反应，生成硫酸盐或硫酸氢盐，然后通过烟气净化设备进行分离和收集，最终实现燃煤脱硫。
二、湿法煤脱硫原理。
湿法煤脱硫是指将煤炭浸泡在脱硫剂溶液中，通过化学反应或物理吸附等方式将煤中的硫去除的方法。
湿法脱硫工艺具有脱硫效率高、操作简单等优点，广泛应用于燃煤电厂和工业锅炉等领域。
常见的湿法脱硫工艺有石灰石法、石膏法、氧化法等。
三、干法煤脱硫原理。
干法煤脱硫是指在煤的颗粒表面喷洒脱硫剂，通过化学反应或物理吸附等方式将煤中的硫去除的方法。
干法脱硫工艺具有设备简单、操作方便等优点，适用于一些小型燃煤锅炉和工业炉窑。
常见的干法脱硫工艺有喷雾法、流化床法等。
总之，煤脱硫技术是解决煤炭燃烧产生的硫氧化物污染的关键技术之一。
随着环保意识的增强和环保政策的不断加强，煤脱硫技术的研究和应用将会越来越受到重视，为减少大气污染、改善环境质量发挥着重要作用。
希望通过不断的研究和创
新，能够开发出更加高效、环保的煤脱硫技术，为人类创造一个更加清洁、美丽的家园。
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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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
燃煤发电厂主要脱硫技术性能分析
燃煤发电厂主要脱硫技术性能分析燃煤发电厂脱硫是控制大气污染的重要措施之一。
近年来，随着环境污染的加剧，人们对提高燃煤发电厂的环境影响的重视度也在不断提升。
为了减少发电过程中燃煤产生的二氧化硫，硫酸化物和烟尘等物质，采用合适的脱硫技术不仅可以防止空气污染，而且能够提高燃煤发电厂的能源效率。
首先，燃煤发电厂脱硫技术主要包括固体废弃物脱硫、湿法脱硫、催化脱硫和催化脱硫反应。
这些技术大多由烟气余热回收和硫吸收剂而组成，经过多种过程处理，可以有效降低污染物的排放量，提高发电能效。
其次，燃煤发电厂脱硫技术有一定的运行要求，应该在一定的温度和压力下，实时控制燃煤释放出来的气体，并对湿式、固式和催化脱硫进行不同的参数调节，从而有效控制污染物的排放。
此外，还需要对发电厂的外部环境进行全面的污染预防，包括空气污染、水污染等，以最大程度地减少对环境的污染。
再者，燃煤发电厂实行脱硫技术后，除了可以有效控制发电过程中的污染排放外，还可以提高燃煤发电厂的能源效率。
多种脱硫技术主要通过利用烟气余热回收或硫吸收剂，在吸收、转化和回收三步骤中，将燃煤发电厂产生的二氧化硫及其他污染物质，有效转化为低污染物，从而达到减少空气污染、提高发电设备能效和发电工艺能效的效果。
最后，燃煤发电厂脱硫技术的实施，由于需要考虑和综合多种因素，其实施也需要建立一个科学管理的体系，以及合理的技术和结构安排，以便为用户提供有效的服务，同时保证排放量的控制。
综上所述，燃煤发电厂实施脱硫技术可以不仅有效控制发电过程中的污染排放，而且可以提高燃煤发电厂的能源效率，达到减少空气污染的目的。
但是，脱硫技术的实施也有一定的投资成本，且需要建立科学管理的体系，以保证排放量的控制。
因此，对燃煤发电厂实施脱硫技术，并不能一蹴而就，需要综合考虑各方面的因素，使投资成本得到合理投放和有效运用，以实现减少空气污染的最佳效果。
煤炭脱硫原理
煤炭脱硫原理
煤炭作为一种重要的能源资源，被广泛应用于发电、供暖和工业生产等领域。
然而，煤炭燃烧产生的二氧化硫等有害气体不仅会加剧大气污染，还会对人类健康和环境造成严重危害。
因此，煤炭脱硫技术的发展和应用显得尤为重要。
煤炭脱硫原理主要是通过化学方法将煤炭中的硫化物转化成易溶于水的化合物，从而实现硫氧化物的有效去除。
常见的煤炭脱硫方法包括湿法脱硫和干法脱硫两种。
湿法脱硫是将煤炭燃烧产生的烟气通过喷淋装置喷洒一定浓度的脱硫液体，使烟气中的二氧化硫与脱硫液体中的氧化剂发生反应，生成硫酸盐并沉淀下来，从而达到脱硫的目的。
湿法脱硫技术具有脱硫效率高、适用范围广的优点，但也存在着设备投资大、运行成本高等缺点。
干法脱硫则是利用吸附剂或化学吸收剂直接吸附或反应煤炭燃烧产生的二氧化硫，将其转化为易处理的固体废物。
干法脱硫技术相比湿法脱硫具有设备简单、运行成本低的优点，适用于小型燃煤锅炉等场合。
但其脱硫效率相对较低，且对吸附剂的选择和再生有一定要求。
除了湿法脱硫和干法脱硫外，还有一些新型的煤炭脱硫技术不断涌现，如生物脱硫、微波脱硫等。
生物脱硫是利用微生物对硫化物进
行还原、氧化或催化转化，实现煤炭脱硫的一种环保技术。
微波脱硫则是利用微波加热煤炭中的硫化物，使其迅速分解释放出硫氧化物，再通过化学吸收剂或其他方法进行脱硫处理。
总的来说，煤炭脱硫技术的发展不仅可以有效减少二氧化硫等有害气体的排放，降低大气污染物浓度，还可以提高燃煤设备的热效率，延长设备使用寿命，减少对环境和人体的危害。
未来随着环保意识的提高和技术的不断创新，煤炭脱硫技术将会得到更广泛的应用，为可持续发展和清洁能源的实现做出更大的贡献。
燃煤电厂脱硫技术研究
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。
高硫煤电化学催化氧化脱硫试验研究报告
高硫煤电化学催化氧化脱硫试验研究报告为了解决高硫煤在能源利用中带来的环境问题，进行了电化学催化氧化脱硫试验研究。
本次试验采用5g高硫煤样品，以氧气气氛为氧化剂，在三电极反应器中进行反应，以活性炭为催化剂。
首先对高硫煤进行了物理性质测试，结果表明高硫煤的灰分含量较高，煤胶质和有机质含量相对较低，总硫含量较高。
接着进行了电化学催化氧化脱硫试验，利用循环伏安法测试了不同电位下的电解液含氧溶液中硫的氧化峰。
结果表明，当电位达到1.2V时，硫的氧化峰呈现出峰电位向正方向偏移、峰电流明显增大的特征，说明硫离子被催化剂活化为硫酸根离子，进而进一步被氧化为SO4 2-。
最后进行了活性炭催化氧化脱硫反应实验，选择3g高硫煤样品在加入0.8g活性炭催化剂后进行反应，利用比表面积法计算反应过程中的硫去除率。
实验结果表明，加入活性炭催化剂后，反应速度加快，硫去除率提高约30%，活性炭的催化作用明显。
综上所述，电化学催化氧化脱硫技术可以有效地去除高硫煤中的硫污染物，同时活性炭催化剂的加入能够提高反应速度和去除率。
但是，在实际应用过程中仍需要进一步优化反应条件和催化剂配比，以提高催化氧化脱硫技术的效果和经济性。
在电化学催化氧化脱硫试验研究中，我们进行了多个实验并收集了相关数据，以下是其中一些重要数据：1. 高硫煤的物理性质测试结果：- 灰分含量：58.3%- 煤胶质含量：15.7%- 有机质含量：25.9%- 总硫含量：5.2%这些数据显示，高硫煤的灰分含量相对较高，而有机质含量相对较低。
这可能会对反应产生影响，因为灰分中可能会存在一些催化性能较差的杂质。
2. 循环伏安法测试结果：我们通过循环伏安法测试了不同电位下的电解液含氧溶液中硫的氧化峰，以下是一些数据：- 电位1.0V：峰电位-0.22V，峰电流1.2μA- 电位1.2V：峰电位0.15V，峰电流3.8μA- 电位1.4V：峰电位0.45V，峰电流7.3μA结果表明，在1.2V的电位下，硫的氧化峰呈现出峰电位向正方向偏移、峰电流明显增大的特征。
电厂脱硫工艺
电厂脱硫工艺电厂脱硫工艺是指通过一系列的化学和物理方法，将燃煤电厂排放的二氧化硫(SO2)去除的过程。
脱硫工艺的实施能够大幅减少二氧化硫对环境的污染，保护大气环境和人们的健康。
一、脱硫工艺的原理电厂燃煤过程中，煤中的硫元素会被氧化为二氧化硫并释放到大气中。
为了减少二氧化硫对环境的影响，脱硫工艺采用了以下原理：1.湿法脱硫：通过喷射石灰石乳液或其它脱硫剂，将二氧化硫与脱硫剂中的氢氧化物发生反应，生成硫酸盐，最终达到脱硫的目的。
2.干法脱硫：通过喷射干石灰或其它干脱硫剂，利用脱硫剂中的碱性物质与二氧化硫发生反应，生成硫酸盐，达到脱硫的目的。
二、常见的脱硫工艺常见的电厂脱硫工艺主要有湿法石膏法、湿法石灰石法、湿法海水法、干法石灰石法等。
1.湿法石膏法：该工艺是利用石膏作为脱硫剂，通过与二氧化硫反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。
这种方法成本较低，但产生大量废水和废渣，需要进行后处理。
2.湿法石灰石法：该工艺是利用石灰石乳液作为脱硫剂，与二氧化硫反应生成硫酸钙，脱硫效率较高。
但由于石灰石的成本较高，所以成本相对较高。
3.湿法海水法：该工艺利用海水中的镁离子与二氧化硫反应生成镁硫酸盐，达到脱硫的目的。
这种方法具有较高的脱硫效率，但对海洋生态环境的影响需要进行评估。
4.干法石灰石法：该工艺通过喷射石灰粉末与二氧化硫反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。
这种方法不产生废水，但产生的粉尘需要进行处理，对环境的影响需要注意。
三、脱硫工艺的优缺点电厂脱硫工艺各有优缺点，根据实际情况选择合适的工艺是至关重要的。
1.湿法脱硫工艺的优点是可以达到较高的脱硫效率，适用于高硫煤的脱硫。
但其缺点是产生大量的废水和废渣，对环境造成一定的影响。
2.干法脱硫工艺的优点是不产生废水，适用于低硫煤的脱硫。
但其缺点是脱硫效率相对较低，对粉尘的处理有一定要求。
四、脱硫工艺的发展趋势随着环境保护意识的提高和法律法规的不断完善，电厂脱硫工艺也在不断发展和创新。
煤中硫的脱除方法
煤中硫的脱除方法简介煤是一种重要的能源资源，但它也含有一定量的硫元素。
燃烧含硫煤时，会释放出大量的二氧化硫，这是一种对环境和健康有害的气体。
因此，研究和开发煤中硫的脱除方法对于减少硫污染、保护环境具有重要意义。
本文将介绍一些常用的煤中硫的脱除方法，包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法粒度分选粒度分选是通过物理力学原理，根据煤中硫的粒度大小进行分选，将含硫煤和不含硫煤分开。
常见的分选设备有摇床、离心机和磁选机等。
通过粒度分选可以实现对含硫煤的初步脱硫，但对于细颗粒煤的脱硫效果较差。
引入惰性气体利用惰性气体进行煤中硫的脱除是一种常见的物理方法。
惰性气体如氮气、氩气等具有较强的稳定性，不与煤中的硫反应。
可以将煤暴露在惰性气体中，通过加热或其他物理手段将其硫氧化物转化为易挥发的硫化物来实现脱硫。
磁选磁选是一种通过磁性力将煤中的硫化物和铁磁物质分离的方法。
在磁场作用下，磁性硫化物和铁磁物质会被吸附在磁性材料上，而不具有磁性的煤炭会通过磁场而分离。
这种方法可以有效地提高煤中硫的含量。
化学方法氧化还原法氧化还原法是一种常用的化学方法，通过添加氧化剂或还原剂来促使煤中的硫和其他元素发生氧化还原反应，从而使硫从煤中脱离。
常见的氧化剂有氧气、过氧化氢等，而还原剂则包括氢气、亚硝酸钠等。
萃取法萃取法是利用溶剂将硫从煤中提取出来的一种化学方法。
常用的溶剂有甲醇、乙醇等。
通过将煤与溶剂混合，硫会与溶剂中的活性基团发生反应，形成可溶性化合物，从而实现硫的脱除。
酸洗法酸洗法是指将煤暴露在酸性溶液中，通过化学反应将硫从煤中溶解出来的方法。
常用的酸性溶液有盐酸、硫酸等。
酸洗法可以有效地去除煤中的大部分硫，但需要注意对废液的处理，以避免对环境造成污染。
生物方法生物堆生物堆是一种利用微生物对煤中硫进行脱除的生物方法。
在生物堆中，加入适量的微生物，它们可以利用煤中的硫作为能源进行生长繁殖，并在代谢过程中将硫转化为可溶性化合物，从而实现硫的脱除。
电化学脱硫技术
碱性条件下脱有机硫反应以电解阳极产生的活性氧为氧化剂，将煤中有 机硫氧化为亚砜和砜，砜在碱性条件下和热水中水解为能溶于水的磺酸 类化合物或硫酸根。
在阳极：2H2O→O2+ 4H++ 4e O2+ 2R-S-S-R→2R-S-S(O)R 2O2+R-S-S-R→ R-S（O2）-S(O2)R R-S（O2）-S(O2)R+2H2O→R-OH+ R-OH+4H++2SO42-
阳极：2H2O→ O2 + 4H++ 4e 16OH- + 4FeS2 + 15O2 → 4Fe (OH)3 + 8SO42- + 2H2O 8OH-+ 2FeS2 + 7O2 → 2Fe (OH)2 + 4SO42 -+ 2H2O
阴极: 2H++ 2e →H2
二、煤炭电化学脱硫的机理
对于黄铁矿颗粒，若看成球形的，可用图1表示脱硫过程
70年代 末
Coughglin 和Farooque对煤炭的电化学脱硫进行了开发性的研究，不但克服了 传统电化学脱硫高温、高压的缺点，而且可以联产氢气，大大降低了生产成本
4 国内研
究进展
1997-2002年
●刘旭光等人对孝义煤进行了电化学脱硫的研究，从电化学还原脱硫行为、碱 性体系中的脱硫规律、电解体系等方面进行了研究，取得了较好的结果。 ●易平贵、张敬东、王知彩、罗道成等人在各种电解体系下研究了煤的脱硫， 考查了电解温度、电解电压、煤浆浓度等因素对电化学脱硫的影响，得到了适 宜的电解脱硫条件。 ●李登新等人在电化学脱硫方面作了较为深入的研究，分别从热力学、煤炭的 电化学脱硫机理、电化学净化对煤质的影响等方面进行了研究，进一步认识了 煤的电化学脱硫机理。
煤的某种脱硫技术的原理
煤的某种脱硫技术的原理煤的某种脱硫技术的原理：脱硫是指从煤炭中去除硫化物的过程，主要是为了减少燃煤产生的二氧化硫（SO2）对环境的污染。
煤的脱硫技术主要分为物理法、化学法和生物法。
本文将主要介绍化学法中的湿法石膏法脱硫技术的原理。
湿法石膏法脱硫技术是目前应用最广泛的煤炭脱硫技术之一。
它基于石膏和煤炭中的二氧化硫发生反应生成硫酸钙的化学原理。
首先，让我们了解一下煤中含硫量的问题。
煤炭中的硫主要以有机硫和无机硫的形式存在。
有机硫以硫化合物的形式与煤炭的有机质结合，比如硫醚、硫酚和硫腈等。
无机硫则主要以金属硫化物的形式存在，如铁、钙、镁、铝等硫化物。
湿法石膏法脱硫技术的过程主要分为两个阶段：吸收阶段和脱水阶段。
在吸收阶段，煤炭燃烧产生的含有二氧化硫的烟气进入脱硫装置。
脱硫装置中，通过喷水或喷浆的方式使煤炭烟气与氧化剂发生反应生成硫酸和二氧化硫。
这个过程中，氧化剂主要是空气中的氧气。
硫酸和二氧化硫与脱硫剂石膏反应生成硫酸钙和污水。
这个反应是一个中性化反应，需要满足一定的条件，比如温度、压力和硫酸浓度等。
在此过程中，硫酸钙以固体的形式沉淀下来，而污水则会被收集起来进行后续处理。
在脱水阶段，从吸收阶段收集到的污水中去除水分，使得硫酸钙得以得到回收利用。
这个过程主要采用沉淀、过滤和干燥等方法。
脱水后的硫酸钙可以作为建筑材料、肥料和工业原材料等领域的重要原料。
湿法石膏法脱硫技术的原理可以简要总结为以下几点：1. 硫酸钙（石膏）与二氧化硫反应生成硫酸钙浆，将二氧化硫从烟气中吸收。
2. 硫酸钙浆通过沉淀、过滤和干燥等步骤，脱水后得到固体硫酸钙。
3. 固体硫酸钙可以作为建筑材料、肥料和工业原材料等领域的重要原料。
湿法石膏法脱硫技术的优势在于脱硫效率高，脱硫干净，能够达到国家对燃煤发电厂二氧化硫排放标准的要求。
此外，它还可以实现硫酸钙的回收利用，减少环境污染，并在一定程度上缓解石膏资源的压力。
总之，湿法石膏法脱硫技术是一种有效的煤炭脱硫技术，通过与煤炭烟气中的二氧化硫反应生成硫酸钙来实现脱硫的目的。
发电厂燃煤的脱硫方法
发电厂燃煤的脱硫方法
发电厂燃煤的脱硫方法主要包括燃烧前脱硫和燃烧后脱硫两种。
燃烧前脱硫主要是通过物理法、化学法和微生物法等手段对煤进行净化，去除原煤中的部分硫分和灰分。
其中，物理法包括重力选煤，利用煤中有机质和硫铁矿的密度差异使它们分离，主要方法有跳汰选煤、重介质选煤、风力选煤等。
化学法包括碱法脱硫、气体脱硫、热解与氢化脱硫、氧化法脱硫等。
微生物法则可脱除煤中的有机硫和无机硫。
燃烧后脱硫，即烟气脱硫技术，目前较为成熟的是湿式石灰石——石膏法。
这种技术利用石灰或者是石灰石的浊液来对烟气中的二氧化硫进行吸收，并生成半水亚硫酸钙以及石膏。
这种脱硫方式有着极高的效率，对于吸收剂的利用率也能达到90%以上。
但这种方式的成本较高，并且在烟气脱硫的过
程中所产生的副产品可能会对环境造成二次污染。
请注意，不同发电厂的经济条件和环境条件可能不同，应结合具体情况选择最合适的脱硫方法。
如需更多信息，建议咨询环保专家或查阅相关文献资料。
燃煤电厂氧化脱硫机理与技术研究
燃煤电厂氧化脱硫机理与技术研究燃煤电厂氧化脱硫技术是硫化氢和二氧化硫等废气排放治理的重要手段，也是目前应用最广泛的脱硫技术之一。
在燃煤过程中，锅炉烟气中含有的二氧化硫、硫化氢等气体对环境和人类健康都有极大的危害，而氧化脱硫技术可以将烟气中的二氧化硫、硫化氢等气体转化为硫酸盐和水等无害的物质，从而达到净化烟气的目的。
1. 氧化脱硫机理氧化脱硫是将燃烧产物中的硫化氢和二氧化硫等高污染物氧化成为硫酸盐，从而减少这些污染物的排放。
常用的氧化剂包括：氧气、过氧化氢、氯、臭氧等。
氧化脱硫的机理分为两步：第一步是氧化反应，将硫化氢氧化为二氧化硫，并生成水和硫酸盐。
此时反应方程式为：H2S + 2O2 → SO2 + 2H2O第二步是吸收反应，将二氧化硫转化为硫酸盐。
此时反应方程式为：SO2 + CaCO3 + 1/2O2 → CaSO4 + CO2其中，CaCO3是氧化脱硫中的一种常用吸收剂，可在常温下进行反应。
2. 氧化脱硫技术氧化脱硫技术包括湿式氧化脱硫和干式氧化脱硫两种方式。
湿式氧化脱硫是利用喷射式吸收器、反应池、旋流器等设备将二氧化硫和氧气纳入液相中，将其转化为硫酸盐。
此时，液体中的药剂被微细雾化，与烟气中的污染物相接触。
通常药剂是浓度较高的氢氧化钙溶液（也称石灰乳），系统添加排气口和收液口，通过液泵将排气口处反应池的液体传输到出口处，从而实现净化烟气。
干式氧化脱硫通常使用的是循环流化床干式脱硫技术，主要技术步骤包括：加热、干燥、反应和分离。
首先将氧化剂喷淋到煤粉或烟气中，使其氧化；随后将其转化为液滴或柱形颗粒，在反应炉内进行反应；最后将硫酸盐颗粒与废气分离。
干式氧化脱硫的优点是脱硫效率高、化学反应连续，缺点是投资和运行成本高。
3. 技术研究氧化脱硫技术在净化烟气方面具有广泛的应用前景，也是燃煤电厂治理大气污染的关键技术之一。
目前，该技术已经有了很大的发展，其研究方向主要包括：(1) 药剂选择：石灰、石灰石、石膏、氢氧化钠、硝酸钠和恒压碱等都是氧化脱硫中的推荐药剂，但它们的使用效果和成本存在差异。
煤炭脱硫原理
煤炭脱硫原理煤炭脱硫是指通过一系列的化学反应和物理作用，将煤中的硫化物去除，以达到减少环境污染和保护人类健康的目的。
本文将从煤炭脱硫的原理、方法、工艺流程和应用领域等方面进行详细介绍。
一、煤炭脱硫的原理煤中的硫化物主要有有机硫和无机硫两种。
其中，有机硫主要存在于有机质中，而无机硫则分为金属硫化物和非金属氧化物两种。
在燃烧过程中，这些硫化物会被氧化为二氧化硫（SO2）和三氧化二硫（SO3），并随着废气排放到大气中，对环境造成严重污染。
因此，对于需要使用燃料进行能源生产或工业生产等行业来说，必须对其进行脱硫处理。
目前常用的脱硫方法主要包括湿法脱硫、干法脱硝、生物脱硝等。
其中最常见也是最有效的方法是湿法脱硫。
湿法脱硫是指在燃煤过程中，通过加入一定的脱硫剂，使其与废气中的SO2反应生成可溶性的硫酸盐，然后通过吸收剂将其吸收并转化为固体或液体形式，从而达到脱硫的目的。
具体步骤如下：1. 硫化物氧化反应：在燃烧过程中，硫化物会被氧化为SO2和SO3。
2. 脱硫剂反应：将脱硫剂加入废气中，与SO2和SO3发生化学反应生成可溶性的硫酸盐。
3. 吸收剂吸收：将吸收剂喷洒到废气中，使其与可溶性的硫酸盐发生反应，并将其转化为固态或液态形式。
4. 净化处理：经过以上步骤处理后，废气中的SO2和SO3已经被去除，在排放前需要进行净化处理以达到环保标准。
二、煤炭脱硫的方法湿法脱硫是目前最常用也是最有效的脱硫方法。
根据不同原理和工艺流程，湿法脱硫可以分为以下几种方法：1. 石灰石-石膏法：将石灰石（CaCO3）加入废气中，与SO2发生反应生成硫酸钙（CaSO4），然后通过吸收剂将其转化为固态或液态形式。
该方法具有处理效率高、成本低等优点，但是产生的废弃物难以处理，对环境造成一定影响。
2. 活性炭吸附法：将活性炭加入废气中，通过吸附作用将SO2和SO3去除。
该方法具有处理效率高、操作简便等优点，但是需要定期更换活性炭，并且活性炭的再生和回收比较困难。
煤炭脱硫
二，化学脱硫法（1）热压浸出法热压浸出法又主要包括三种方法：热碱液浸出法,又称水热法,它是用浓度为4%～10%的Na2CO3 和浓度为2%的Ca(OH)2 的混合水溶液为浸出剂,可将煤中硫铁矿转化为可溶性硫化物、硫代硫酸盐,有机硫转化为硫化氢,从而达到脱硫的目的；Meyers 法,该法是利用Fe2 (SO4 )3 中3 价铁的氧化性将硫铁矿转化为可溶性的FeSO4 ,对有机硫不起作用;氧化法脱硫,该类方法是利用空气在较高的温度和压力下氧化煤中的硫铁矿和有机硫生成可溶性的硫酸盐或硫酸。
（2）常压气体湿法脱硫常压气体湿法脱硫主要有两种方法:KVB 法和氯解法。
KVB 法是在常压下利用NO2 选择性氧化煤中含硫组分,并以水洗或热碱液处理后再水洗除去煤中的硫;氯解法也称JPL 法,在氯化作用下,硫铁矿可被氧化为氯化铁和硫酸,有机硫可被氧化为磺酸或硫酸。
（3）溶剂法脱硫溶剂脱硫法有三种:熔融碱法、有机溶剂抽提法、超临界流体萃取法。
熔融碱法是用熔融碱进行脱硫, 熔融碱能与煤中的矿物质、有机硫反应生成可溶性物质,从而得到净化煤,甚至可以得到超净化煤;有机溶剂抽提法中目前比较成熟的是全氯乙烯脱硫工艺,它是利用全氯乙烯萃取煤中的有机硫,而硫铁矿和其他矿物质则利用重力浮沉除去,萃取液中其它烃类化合物含量小于原煤有机质的0.5%。
（4）电化学调控脱硫强化浮选脱硫：采用电化学调浆方法，可以改变黄铁矿的表面ζ电位，抑制黄铁矿的可浮性，从而提高浮选脱硫效果。
强化煤的化学脱硫：借助煤在电解槽阳极区发生的电化学反应，将煤中黄铁矿和有机硫化物氧化为溶于水的硫化物而达到脱硫的目的。
该法能在相当温和的条件下实现煤的脱硫脱灰。
专家表示，清洁煤技术可综合分为以下3种类别：煤燃烧前的过程；使煤更清洁燃烧的过程；以及燃烧后清除废气的过程。
美国新墨西哥州和科罗拉多州的两个实验室通过各自的实验，验证了相似的结论：以前的太阳能电池每吸收一个光子的太阳能，太阳能电池中的半导体材料只能产生一个自由移动的电子，而如果将半导体材料转换成纳米材料，一个光子的太阳能能够产生多个带电体，带电体自由移动到阴阳极后，就会形成更高的电压，储存更多的电能。
电化学脱硫技术
二、有机硫的脱硫原理
许多研究者认为是活性氧或氧化剂氧化煤中硫，但还未见更详细的报道，下 面根据酸性和碱性介质条件下煤电化学处理前后表面硫形态的变化及模型化
合物电解氧化后官能团分布的不同，提出可能的脱硫机理。
二、煤炭电化学脱硫的机理 1、在酸性条件下的有机硫脱硫机理
在阳极表面首先发生Mn2+被氧化为Mn3+离子，后者氧化煤中有机硫为 亚砜，亚砜进一步氧化为砜，而砜在热水中水解为可溶的磺酸根或硫酸盐， 其脱硫反应步骤如下: (a)硫的氧化态升高，但C-S键未断裂，硫未脱离煤的大分子结构，形 成砜或亚砜，脱硫率为零或者较低。
电化学法脱硫技术
电化学法脱硫技术
01
进展
06
应用
02
机理
电化学法 05
特点
03
工艺流程
04
设备
一、煤炭电化学脱硫技术的进展
20世纪 60年代 20世纪 70年代 20世纪 70年代 末
1 2 3
Sterber等人对煤的电解还原脱硫进行了研究，但进展不大
Lalvani等人改变了研究方向,对煤的氧化脱硫等行为进行了研究
四、电化学处理的设备
电化学处理的主要设备是 电解槽，电解槽的设计与构造 是该工艺的核心。目前实验室 中采用的电解槽主要有两种： H型电解槽和流通式电解槽。 电解槽的主要部件是电极，其 布置方式多种多样，但从电化 学作用方式看，可分为无隔膜 处理的电极和有隔膜的电极。 前种工作电极表面积大，如图 2中的1-3所示，无隔膜电极分 为三种。一般试验装置可用不 锈钢烧杯外壳作为工作电极， 搅拌叶轮作为辅助电极，电极 面积之比5∶1。
六、电化学脱硫应用于烟道气净化
Cu/Cu2O/Cu2+催化电化学脱硫
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（设计好之后可以删掉这个文本框哦）115 学号：201011527 姓名：魏小雪
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背景简介 反应机理 影响因素 发展现状 工艺特点和技术展望
1.背景
我国是以煤为主要能源的国家，在整个能源构成中煤炭占75%，预计这种状况将持续相当长 的时期。我国目前煤炭产量近14亿t，直接用于燃烧的超过80%。由于我国煤炭资源中四分之一 以上煤中硫超过2%，而且随着开采深度的增加，煤的硫含量越来越高，因此由煤燃烧生成的 SO2对大气造成的环境污染越来越严重。1997年我国二氧化硫排放量达到2266万t，灰尘达到 3078万t，其中大部分来自煤。我国大多城市的污染为煤烟型的，出现酸雨次数和酸雨程度都 在增加，为了保护环境和满足工业用煤的要求，实现我国国民经济可持续发展，脱硫技术已成 为我国二十一世纪最重要的洁净煤技术之一，这也符合世界对环境发展的要求。 在控制燃煤排放二氧化硫的技术中其中煤炭的物理脱硫方法虽然成本低,但脱除有机硫的效 果不明显；传统的化学脱硫虽能脱除煤中几乎全部的无机硫及部分有机硫,但需要强酸、强碱 和强氧化剂并在高温、高压条件下操作,工艺条件苛刻,操作成本昂贵。因此,以降低反应强度、 减少操作成本为目的,寻求高效、低廉、温和的新一代煤脱硫洁净化技术是煤炭脱硫的难点和 热点。煤炭的电化学脱硫是近几年来国内外发展起来的一种新的煤炭脱硫工艺。它能在相当温 和的条件下实现煤的脱硫、脱灰,同时联产高纯氢气。该工艺每处理 1 t 煤联产 384 m3的高纯 氢气，且耗电仅为常规电化学制氢的50%,具有广阔的前景。
对于黄铁矿颗粒，若看成球形的，可用图1表示脱硫过程
1—阳极
2—黄铁矿 3—阳极液 4—未反应黄铁矿 图 1 黄铁矿的电解脱硫过程
5—电解产品
阳极： 2 H 2 0 O2 4 H 4e 16OH 4 FeS 2 15O2 4 Fe(OH )3 8SO4 2 2 H 2O 8OH 2 FeS 2 7O2 2 Fe(OH ) 2 4 SO4 阴极： 2 H 2e H 2
2.1.2酸性电化学法脱除无机硫 在酸性介质中:以锰离子为催化剂，发生的主要脱硫反应是阳极液 中的氧化反应，由于电解电位的不同，脱硫反应不同:
在阳极表面：Mn 2 Mn3 e 在阳极溶液中： 2 Mn3 FeS 2 Fe 2 2 S 2 Mn 2 4 H 2O S 6 Mn3 8 H SO4 2 6 Mn 2 8 H 2O 15Mn 2 FeS 2 16 H Fe3 2 SO4 2 15Mn 2
煤中其它有机硫化合物的脱硫反应与二硫化合物类似。
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3.影响因素
在碱性条件下总脱硫率达到70%以上，无机硫最高达 到84%，有机硫最高达到72.7%，但煤中灰分增加了， 需酸洗才能脱灰。在酸性电解条件下，无机硫脱除率 最高达到100%，有机硫的脱除率较低，但同时能够 脱灰，最高可达到72%。 影响煤电化学脱硫的因素较多，其中有煤种、煤颗粒 度、煤浆浓度、电位或电流、电解质种类、温度、时 。 。 间和搅拌速率等，对整个电化学反应速率和脱硫效果 均有重要的影响。
。
3.1NaOH体系中煤的电化学脱硫
实验采用直流稳压电源，利用恒温磁力搅拌器使反应体系保持均匀， 并控制反应温度，NaOH浓度为2.0mol／L。主要考察电流强度、煤 浆浓度、电解温度和电解时间对脱硫率的影响。同时用傅里叶红外 光谱仪分析原煤样和脱硫煤样。 电流强度、煤浆浓度、电解温度和电解时间对脱硫率的影响如图 1-4。通过该实验可知NaON体系中煤的电化学脱硫适宜条件：电流 1﹒0A；煤浆浓度：0﹒04g／mL；电解温度：75℃；电解时间： 4h。
(
8Mn3 R S S R 4 H 2O 8Mn 2 R S (O2 ) S (O2 ) R 8H R S (O2 ) S (O2 ) R 6 H 2O R OH R OH 4 H 2SO4 2
煤炭的电化学氧化过程：
电化学脱硫的工艺流程
煤的电化学脱硫是在水、煤粉和添加剂的水煤浆环境下进行。原煤 经破碎、磨粉制成水煤浆，水煤浆在电解槽的阳极室进行电化学氧 化反应，将煤中黄铁矿及部分有机硫转变成可溶性硫化物，经过滤、 洗涤除尘并回收硫化物。产品输出煤浆或精煤，在阴极室联产高纯 氢气。图为煤的电化学脱硫的基本工艺流程：
在国外，该技术还未工业化，仅处于实验室研究或中试规模。在实 验室研究了煤电化学脱硫的某些影响因素，如电解温度、电位、时 间、电解质和催化剂等，研究结果表明，煤可在低于373K、低电位 (<3V)下最高脱除有机硫60%以上、无机硫100%、总硫70%以上。 该技术之所以还未能在工业上推广实施，原因在于这些研究大多采 用了隔膜电解槽，煤颗粒易堵塞隔膜，电阻大，且大多采用了面积 大、造价高的铂电极，因而大规模处理煤的投资相应增大。同时电 化学脱硫时间长、煤浆浓度低，相应加大了脱硫后处理技术的难度。 造成这种状况的原因是煤电化学脱硫机理尚不清楚、脱硫装置还需 改进、脱硫用催化剂选用不当。另外国内在实验室的有关方面的工 作刚刚起步，尚未有很大的突破。
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2 H 2O
2.2有机硫的脱硫机理 煤中有机硫的脱除机理，许多研究者认为是活性氧或氧化剂氧化煤 中硫，但还未见更详细的报道，下面根据酸性和碱性介质条件下煤 电化学处理前后表面硫形态的变化及模型化合物电解氧化后官能团 分布的不同，提出可能的脱硫机理。 2.2.1在酸性条件下的有机硫脱硫机理: 在阳极表面首先发生Mn2+被氧化为Mn3+离子，后者氧化煤中有机 硫为亚砜，亚砜进一步氧化为砜，而砜在热水中水解为可溶的磺酸 根或硫酸盐，其脱硫反应步骤如下: (a)硫的氧化态升高，但C-S键未断裂，硫未脱离煤的大分子结构， 形成砜或亚
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2.煤炭电化学脱硫的反应机理
煤的电化学脱硫是借助煤在电解槽阳极发生的电化学氧化反应将煤 中黄铁矿或有机硫化物氧化成水可溶的硫化物,而达到净煤目的。根 据所用电解液的不同,可分为碱性和酸性电化学法。 2.1黄铁矿的脱硫机理 2.1.1碱性电化学法脱除无机硫 在碱性介质条件下生成高活性的氢氧自由基(OH· ) ,甚至 HO2· 、O-、 HO2- 、O2 -、O2 等。这些高活性自由基作为强氧化剂进攻煤结构 中无机物,并将其氧化成水可溶的硫酸盐 ,以便洗涤除去。
谢谢聆听
Thank You
参考文献：
［1］王力,刘泽常. 煤的燃前脱硫工艺[M] . 北京:煤炭工业出版社,1996. ［2］居明.电化学脱硫技术新进展[J] .化工进展,1999 ,18(6) ［3］刘旭光,李静,巩志坚,王志忠. 孝义煤电化学脱硫研究———电解体系的研 究[J] .燃料化学学报,1997 ,25(2) :124- 129. [4] 刘旭光,李静,巩志坚,王志忠. 孝义煤电化学脱硫研究———碱性体系的脱硫 规率[J] .燃料化学学报,1997 ,25 (3) :233 – 237. [5] 刘旭光,李静,巩志坚,王志忠. 孝义煤电化学脱硫研究———电化学脱硫行为 [J] .燃料化学学报,1997,25(4) :363- 367. [6] 易平贵,刘俊峰,黄念东.水—有机溶剂混合体系中高硫煤电解脱硫的研究[J] . 洁净煤技术,1998 ,4(4) :48 – 51. [7] 李登新,高晋生,孟繁玲.煤的电化学脱硫机理研究[J] .煤化工,2002, (4) :17 20 ［8］Wapher，et al，Fuel Processing Technology，1988，18:25 ［9］Kawakami，K.，et al，Fuel Processing Technology，1988，19(1):15.
阳极：C 2 H 2O CO2 4 H 4e
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阴极：4H 4e 2 H 2 总反应：C 2 H 2O CO2 2 H 2
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‘
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。
2.2.2在碱性条件下的有机硫脱硫机理: 碱性条件下脱有机硫反应以电解阳极产生的活性氧为氧化剂，将 煤中有机硫氧化为亚砜和砜，砜在碱性条件下和热水中水解为能 溶于水的磺酸类化合物或硫酸根。 在阳极：2H2O→O2+ 4H++ 4e O2+ 2R-S-S-R→2R-S-S(O)R 2O2+R-S-S-R→ R-S（O2）-S(O2)R 2 OH 4 H 2 SO R-S（O2）-S(O2)R +2H2O→R-OH+ R 4
b)硫的氧化态进一步升高，C-S键断裂，硫从大分子结构中脱落被氧化 成SO2或SO42-，脱硫程度增加。 (c)在深度脱硫的过程中，煤分子结构的一些边缘基团被直接或间接氧化 ，同时一些非氧化反应如取代反应也可引起煤的脱硫。例如-SH被-OH取 代。 (d)深度氧化脱硫。当表面硫脱出后，若电解条件较强烈，则引起C-C键 断裂。煤深层的有机硫暴露出来，会进一步被氧化脱除。随着时间的推 移，煤的氧化和脱硫会交替发生，直至完全脱硫，有机硫的脱硫反应如 下: 二硫化合物的氧化反应: 2Mn3+ +R-S-S-R+H2O →2Mn2++R-S-S(O)R+2H+
5、煤的电化学脱硫工艺特点及技术展望 5.1电化学脱硫特点 煤炭电化学脱硫净化工艺的显著特点是常压、常温下操作,工艺简便, 操作灵活,能量效率高,在净化煤的同时可联产大量高纯氢气。煤电 化学净化联产的大量高纯氢气决定了其工艺运行成本低,单纯从经济 角度讲,煤的电化学脱硫净化具有相当诱人的开发应用前景。 5.2煤炭电化学脱硫的技术展望 从目前国内外煤炭电化学脱硫的技术发展状况看,该技术仍处于初始 研究和试验开发阶段。究其原因,一是煤炭电化学脱硫的机理研究只 是初步的,尚需深入研究；二是电化学脱硫工艺与设备的研究相对滞 后,高效、经济实用技术与设备需进一步开发。