硫通常在煤中以有机硫和无机硫的状态存在
煤炭中硫的存在特征及脱硫
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。
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。
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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。
我国煤中硫的分布规律
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。
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。
煤中的硫化物形式
煤中的硫化物形式
煤中的硫化物主要以有机硫和无机硫的形式存在。
有机硫是指硫能够与煤中的有机物质结合而形成的化合物,它们通常具有比较稳定的化学结构,在煤化学中扮演重要角色。
无机硫则是指硫以化学结合态的形式存在于煤中,常见的包括金属硫、硫酸盐等。
有机硫主要存在于煤的有机质中,它们通常是化学结构复杂的有机化合物。
其中最常见的有机硫形式是硫醇、硫醚、硫代苯环和咪唑硫等。
这些有机硫形式对煤的结构、稳定性和燃烧性能都有着重要的影响。
无机硫主要存在于煤中的无机物质中。
一般来说,无机硫存在形式可以分为两类:硫酸盐和金属硫。
硫酸盐是指硫与金属或者非金属元素结合形成的化合物,其中最常见的是铁硫酸盐、钙硫酸盐和镁硫酸盐等。
这些硫酸盐通常具有较强的酸性,会影响煤的燃烧性能和环境问题。
而金属硫则是指硫与金属元素直接结合形成的化合物,其中最常见的是铁硫化物。
这些金属硫化物对煤的有机结构和稳定性的影响相对较小,但会对煤的部分物理性质和燃烧性能产生一定的影响。
总之,在煤中,硫化物通常以有机硫和无机硫的形式存在。
它们对煤的化学结构、稳定性和燃烧性能都有着重要的影响。
煤炭含硫量国家标准
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。
炼焦煤中各种形态硫在炼焦过程中的析出规律探讨
炼焦煤中各种形态硫在炼焦过程中的析出规律探讨
炼焦煤是钢铁行业中重要的原材料之一,其中硫是一种有害的杂质,会对钢的质量和生产过程造成不利影响。
为了保证钢的质量和提高生产效率,需要对炼焦煤中各种形态硫在炼焦过程中的析出规律进行探讨。
首先,炼焦煤中的硫主要以有机硫和无机硫的形式存在。
有机硫是被煤质基体直接包裹在煤质基体中的碳-硫化合物,通常被称为硫涂层。
无机硫则是指在煤中以无机盐的形式存在的硫,通常是在煤中以硫酸盐、亚硝酸盐、硫化盐等离子形式存在的。
其次,炼焦过程中,煤受热分解,产生的气体中的各种成分包括硫化氢、二氧化硫等含硫物质被带到焦炉顶端。
在炼焦过程中,由于热力学条件的变化,硫会从煤中析出。
在焦炉上部,煤中的有机硫会随着焦炭的形成被一并析出。
此时,焦炭的硫含量越高,说明有机硫析出得越充分,这对于减少制钢过程中的硫污染有较大的作用。
在炼焦过程中,无机硫的析出也是一个重要问题。
无机硫会作为气态的硫化物、硫酸盐的形式随煤气一起进入焦炉。
焦炉内的一部分无机硫会在焦炭表面析出,而另一部分则会随煤气一道输送到除硫设备中进行处理。
因此,降低炼焦煤中无机硫含量,减少煤气中的硫含量,是确保焦炭质量的重要手段。
综上所述,炼焦煤中各种形态硫在炼焦过程中的析出是受到多种因素的影响的。
炼焦过程中硫的析出规律不仅与煤中硫的含量、煤质结构等因素有关,还受到炉内的热力学条件、气体流动情况、反应速率等因素的影响。
因此,为了更好地探讨炼焦煤中各种形态硫在炼焦过程中的析出规律,需要从多方面进行研究,并采取相应的措施保证生产中的质量和效率。
煤中硫的存在形态
煤中硫的存在形态
煤中硫的存在形态可以分为以下三种:
1. 有机硫
有机硫指的是在煤中作为有机物组成部分的硫。
这种硫通常与煤中的有机碳结合在一起,难以从煤中分离出来。
有机硫的存在形式有:烷基硫、苯基硫、硫醚、硫代醚和硫酸酯等。
其中,烷基硫和苯基硫是最主要的有机硫形态。
2. 无机硫
无机硫指的是在煤中以无机化合物的形式存在的硫,如硫化物、硫酸盐和硫脲等。
这种硫通常分布在煤的微观孔隙和粒界上,对煤的燃烧和气化有一定的影响。
3. 游离态硫
游离态硫是指在煤炭中以游离态存在的硫元素。
这种硫通常形成硫化氢、二氧化硫、硫酸等气体形式存在于煤中。
游离态硫的存在会引起煤中的腐蚀和毒害作用。
总的来说,煤中硫的存在形态多种多样,不同形态的硫对煤的化学性质和应用价值都有一定的影响。
因此,在煤的研究和开发过程中,必须对煤中硫的存在形态进行深入的研究和分析。
煤中有机物质的主要元素组成
煤中有机物质的主要元素组成
煤是一种常见的化石燃料,由于其丰富的储量和广泛的应用,对于了解煤的组成和性质具有重要意义。
煤中的有机物质是其主要组成部分,其元素组成主要包括碳、氢、氧、氮和硫。
首先,碳是煤中有机物质的主要元素,占据了煤中重要的地位。
煤中的有机物质主要由高分子碳氢化合物组成,其中的碳元素是构成煤的基础。
碳的含量决定了煤的热值和品质,高碳含量的煤通常具有更高的热值,因此在能源领域有着重要的应用价值。
其次,氢是煤中有机物质的第二重要元素。
氢与碳结合形成的碳氢化合物是煤中的基本成分,氢的含量对煤的热值和物化性质具有重要影响。
氢的存在可以增加煤的可燃性,提高煤的燃烧效率。
同时,氢还能与氧结合形成水,通过燃烧反应释放能量。
此外,氧是煤中有机物质的第三重要元素。
氧与碳和氢结合形成的羧基和酮基等氧化物含量较高,一方面降低了煤的热值,另一方面
也影响了煤的燃烧特性。
氧的存在还与煤的氧化反应密切相关,直接影响煤的稳定性和易燃性。
此外,煤中还含有少量的氮和硫。
氮是煤中的一种常见杂质元素,主要以有机形式存在。
氮的含量会对煤的燃烧产生影响,高氮含量的煤易产生氮氧化物,对环境造成污染。
硫是煤中另一种常见的杂质元素,主要以有机硫和无机硫的形式存在。
硫的含量会影响煤的燃烧产生硫氧化物,对环境和人体健康造成危害。
综上所述,煤中的有机物质的主要元素组成包括碳、氢、氧、氮和硫。
这些元素的含量和比例决定了煤的性质和用途。
了解煤的元素组成有助于我们更好地利用煤资源,提高能源利用效率,减少环境污染。
高硫煤硫分、灰分随煤粒度变化的分布规律及分型特征
高硫煤是指含硫量高于1的煤炭,它在能源利用和环境保护方面都存在一定的问题。
煤炭中的硫主要以有机硫和无机硫的形式存在,对环境的污染主要来源于燃烧后生成的二氧化硫。
研究高硫煤中硫分、灰分随煤粒度变化的分布规律及分型特征对于提高高硫煤的利用价值和减少环境污染具有重要意义。
一、高硫煤的硫分、灰分分布规律1. 硫分、灰分与煤粒度的关系:研究表明,随着煤粒度的减小,煤中的硫分、灰分含量呈现出逐渐增加的趋势。
这是因为粉煤中的孔隙率增大,煤中的硫、灰等杂质分布更加均匀,使得煤粉具有较高的硫、灰含量。
2. 硫分、灰分与煤岩性质的关系:高硫煤中硫分、灰分的分布规律还受煤的岩性质的影响。
在同一地层内,褐煤的硫分和灰分含量要高于烟煤和无烟煤。
3. 硫分、灰分与煤体中的矿物质形态的关系:高硫煤中硫分和灰分还与其中煤体中的矿物质形态有关,发现煤炭中硫、灰元素的分布不平均。
在煤炭燃烧过程中,矿物质形态的改变可能导致燃料燃烧性能、燃烧产物的性质和环境污染的程度发生明显变化。
二、高硫煤硫分、灰分分型特征1. 煤粒内部的硫分、灰分分布特征:在煤粒内部,硫分、灰分的分布不均匀,通常呈现为中心低、边缘高的分型特征。
这是因为在煤的形成过程中,矿物质在煤中的生成和聚集方式,导致了硫分和灰分在煤粒内部呈现出不同的分布规律。
2. 煤粒表面的硫分、灰分分布特征:煤粒表面的硫分、灰分通常较高,这是由于在煤的生成和保存过程中,由于外界环境的作用,形成了一定量的氧化膜、泥质、有机膜等。
3. 煤的硫分、灰分分布对利用和环境影响:煤中硫分、灰分的分布特征对煤的利用和环境保护都有重要的影响。
如何合理利用高硫煤资源,降低燃烧过程中的环境污染,提高清洁能源的利用效率,是当前亟待解决的问题。
总结:高硫煤硫分、灰分随煤粒度变化的分布规律及分型特征,对于煤炭资源的有效利用和环境保护具有重要意义。
未来的研究应该深入探讨高硫煤的成因机理,寻求降低高硫煤对环境的影响的有效途径,推动清洁煤技术的发展。
煤中硫及其产生的问题
煤中硫及其产生的问题煤是一种重要的能源资源,但它中含有大量的硫元素,这是这种燃料存在着的主要问题之一。
硫在煤中的存在形式主要有有机硫、无机硫和元素硫。
煤中的有机硫与有机质相结合,主要由叶蜡等不同的模式构成;无机硫存在于煤矸石中,主要是由硫酸盐和盐酸等物质组成;而元素硫含量很低,一般低于0.5%。
煤中的硫造成的主要问题是污染环境和危害健康。
当煤被燃烧时,其中的硫将被氧化成二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3),并排放到空气中。
这些气体通过酸雨的形式降下,对环境造成巨大的损害。
除此之外,SO2等气体还会对人体呼吸系统造成伤害,引发哮喘、肺炎等疾病。
硫的存在也会对煤的使用造成一些问题。
首先,硫会降低煤的发热量,从而降低其燃烧效率。
其次,硫也会对燃烧设备造成损害,从而降低设备的使用寿命。
此外,硫还会在煤的储存和运输中产生腐蚀,并使设备受到更频繁的维护和更高的维护成本。
因此,要减少煤中硫对环境和健康造成的影响,需要采取一些措施来降低煤中硫的含量。
目前,主要的措施包括化学洗煤、生物煤净化和物理技术等。
化学洗煤是一种常用的方法,它利用各种反应剂来去除煤中的有机硫和一些无机硫。
生物煤净化是一种新兴的方法,它利用微生物来去除煤中的硫,强调了环境友好和可持续性。
物理技术通常包括重力分离、浮选、磁选和电分选等方法,它们既可以去除硫,也可以去除灰分和其他杂质。
煤中的硫含量很高,会对环境和健康带来负面影响。
因此,必须采取措施来降低其含量,从而减少其对环境和健康的危害。
硫在煤中的三种形态
硫在煤中的三种形态及其特点硫是煤中的一种重要元素,它的含量和形态对煤的利用和环境影响有着重要作用。
硫在煤中主要以三种形态存在,分别是有机硫、无机硫和元素硫。
有机硫是指硫与煤的有机基体以C-S键结合的形式存在于煤大分子骨架中的有机结构,它的组成和结构十分复杂,主要包括硫醇、硫醚、硫化物和二硫化物、砜和亚砜、噻吩及其衍生物等。
无机硫是指煤的无机组分中含有的硫化合物和硫酸盐,其中最主要的是黄铁矿(FeS2)和白铁矿(FeS2),它们的分子式相同,但结晶形态不同,黄铁矿呈等轴晶系,白铁矿呈斜方晶系。
硫酸盐主要以硫酸钙(CaSO4)和硫酸镁(MgSO4)等形式存在,它们具有较好的水溶性和较高的热稳定性。
元素硫是指以单质S或S8环形态存在于煤中的硫,它不是煤中天然元素组成部分,而是在黄铁矿及有机硫转化过程中形成的中间产物。
本文将对这三种形态的硫的特征、来源、分布、测定方法等进行简要介绍。
一、有机硫1.1 特征有机硫是指与碳原子直接相连或通过氧原子间接相连而存在于煤大分子骨架中的有机结构,它是成煤过程中植物体内蛋白质等含硫物质转化而来的。
有机硫的含量受成煤母质、沉积环境、成岩作用等因素影响,一般随着变质程度增加而增加。
有机硫在低变质程度的煤中以小分子量的脂肪族有机硫为主,如甲基二硫醚(CH3-S-S-CH3)、甲基二亚砜(CH3-SO-CH3)等;在高变质程度的煤中以环状或芳香族有机硫为主,如苯并噻吩(C8H8S)、二苯并噻吩(C12H8S2)等。
有机硫具有较高的化学稳定性和较低的水溶性,难以通过物理或化学方法脱除。
1.2 测定方法测定有机硫的方法主要有两种:一种是直接测定法,即将煤样在高温下氧化或裂解,使其生成二氧化硫或其他可检测的气体,并通过红外光谱法、质谱法、色谱法等仪器进行定量分析;另一种是间接测定法,即将全硫减去无机硫和元素硫得到有机硫。
间接测定法简单易行,但会累积误差;直接测定法准确度高,但操作复杂,仪器昂贵。
煤炭脱硫原理
煤炭脱硫原理煤炭脱硫是指通过物理、化学或生物方法,将煤炭中的硫含量降低到一定标准以下的过程。
煤炭中的硫主要以有机硫和无机硫的形式存在,有机硫主要是与煤的有机质结合形成的,而无机硫则主要以硫化物的形式存在。
煤炭燃烧时释放出的二氧化硫是造成大气污染的主要来源之一。
因此,对煤炭进行脱硫处理,不仅可以减少二氧化硫的排放,降低大气污染,还可以延长燃煤设备的使用寿命,提高热效率。
煤炭脱硫的原理主要分为物理法、化学法和生物法。
物理法是通过物理方式将煤中的硫分离出来,常见的方法包括洗涤法、流化床脱硫和气浮法等。
洗涤法是将煤炭浸泡在特定溶剂中,使硫与其他杂质分离。
流化床脱硫是将煤炭与气体在一定温度下反应,使硫氧化物分离出来。
气浮法则是利用气泡将硫氧化物浮起,从而实现脱硫的目的。
化学法是通过化学方法将煤中的硫转化成其他物质,使其分离出来。
常见的化学脱硫方法包括碱法、氧化法和还原法等。
碱法是将碱性物质与煤炭中的硫反应,生成易溶于水的硫酸盐。
氧化法是通过氧化剂使煤中的硫氧化成易溶于水的硫酸盐。
还原法则是将还原剂与硫酸盐反应,使其还原成硫。
生物法是利用微生物对煤炭中的硫进行降解或转化。
生物脱硫方法主要包括生物浸渍法、微生物脱硫法和生物燃烧法等。
生物浸渍法是将含硫煤炭浸泡在含有硫氧化细菌的培养液中,使硫得到转化。
微生物脱硫法是利用硫氧化细菌对煤炭中的硫进行氧化,生成易溶于水的硫酸盐。
生物燃烧法则是利用微生物分解有机硫,减少硫的释放。
不同的脱硫方法适用于不同的煤种和硫含量。
在选择脱硫方法时,需要考虑成本、效率和环保等因素。
通过科学合理的脱硫技术,可以有效降低煤炭燃烧带来的环境污染,保护大气质量,实现清洁能源的可持续利用。
煤里面的硫元素有什么用途
煤里面的硫元素有什么用途煤是一种含有多种元素的矿石,其中含有较多的硫元素。
硫是一种化学元素,化学符号为S,原子序数为16。
在自然界中,硫存在于多种形式,如硫铁矿、硫磺等。
在煤中,硫的含量通常以百分比计算,常被称为煤的硫含量。
煤中的硫主要以有机硫和无机硫两种形式存在。
煤中的硫在燃烧过程中会引起很多环境和健康问题,如酸雨和空气污染等。
因此,科学家们一直致力于研究硫的去除和利用,以减少其对环境的不良影响。
下面将详细介绍煤中硫元素的利用。
一、煤中硫的利用1. 生化反应:煤中的硫可以被一些微生物转化为无机硫酸盐,从而实现对硫的去除和利用。
这种方法被称为生物脱硫。
生物脱硫主要应用于生物气化和生物燃料电池等技术中,可以显著降低硫的含量,减少硫对环境的污染。
2. 电化学反应:煤中的硫可以利用电化学方法进行去除和利用。
在电化学反应中,硫元素可以被还原为硫化物,然后通过一系列化学反应转化为其他有用的化合物。
这种方法在环境保护和资源回收方面具有潜在的应用价值。
3. 硫酸生产:煤中的硫可以通过一系列化学反应转化为硫酸。
硫酸是一种重要的化学原料,在冶金、化工、医药等领域具有广泛的用途。
利用煤中的硫制备硫酸,既可以实现资源的有效利用,又可以提供一种重要的原料。
4. 其他应用:煤中的硫还可以用于制备一些特殊材料,如硫化铵和硫化钠等。
这些材料在矿物加工、化学反应和材料合成等领域具有重要的应用价值。
二、煤中硫的环境影响然而,煤中的硫元素在燃烧过程中也会产生一系列的环境问题。
燃煤排放物中的硫氧化物和氮氧化物进入大气后,与水蒸气和氧气反应生成硫酸和硝酸,从而造成酸雨的形成。
酸雨会对土壤、水体和植被等生态系统产生严重的破坏。
此外,燃煤排放物中的硫化物也会直接对大气污染和空气质量产生不良影响,对人体的健康造成威胁。
为减少煤燃烧对环境的影响,科学家们提出了多种方法来减少煤中的硫含量。
其中一种常用的方法是煤的物理和化学处理。
物理方法主要包括洗煤和磁选等技术,可以通过对煤进行分选和净化来降低硫含量。
煤中硫矿物及其在酸洗前后的变化
煤中硫矿物及其在酸洗前后的变化煤是一种重要的化石燃料,也是我国主要的能源来源之一。
然而,煤中含有大量的硫矿物,如黄铁矿、白铁矿、黄铜矿等,这些硫矿物会在燃烧过程中释放出二氧化硫等有害气体,对环境和人体健康造成危害。
因此,煤中硫矿物的去除对于保护环境和人类健康至关重要。
煤中的硫矿物主要以有机硫和无机硫两种形式存在。
有机硫是指硫原子与煤中的有机物相结合而形成的化合物,如硫酸酯、硫醇等。
无机硫则是指硫原子以无机形式存在于煤中,如硫化物、硫酸盐等。
这两种硫矿物的去除方式不同,需要采用不同的方法。
目前,煤中硫矿物的去除主要采用物理、化学和生物等多种方法。
其中,酸洗法是一种常用的化学方法。
酸洗法是通过将煤样放入酸性溶液中,使硫酸根离子与煤中的硫矿物反应生成易溶解的硫酸盐,从而达到去除硫矿物的目的。
酸洗法的优点是操作简单、效果显著,但也存在一些问题,如酸洗后煤的质量下降、酸洗液处理困难等。
煤中硫矿物的去除不仅可以减少二氧化硫等有害气体的排放,还可以提高煤的燃烧效率和降低燃烧产物中的有害物质含量。
因此,煤中硫矿物的去除具有重要的经济和环境意义。
在酸洗前后,煤中的硫矿物会发生一系列的变化。
首先,酸洗前煤中的硫矿物主要以有机硫的形式存在,而酸洗后则以无机硫的形式存在。
这是因为酸洗过程中,酸性溶液会将有机硫分解为无机硫,使其变得更容易去除。
其次,酸洗前煤中的硫矿物对煤的性质影响较小,而酸洗后则会导致煤的质量下降,如降低灰分、挥发分含量等。
这是因为酸洗液会溶解煤中的部分成分,使其流失。
因此,在使用酸洗法去除煤中硫矿物时,需要保证煤的质量不受过大影响。
总之,煤中硫矿物的去除对于保护环境和人类健康具有重要意义。
酸洗法是一种常用的化学方法,但也存在一些问题。
在使用酸洗法去除煤中硫矿物时,需要注意保证煤的质量不受过大影响。
未来,需要进一步研究和开发更加环保、高效的煤中硫矿物去除方法,以实现经济和环境的双重效益。
库伦滴定法测定煤中全硫
库伦滴定法测定煤中全硫硫是煤中一种有害元素,在煤炭燃烧、气化、炼焦等工业利用途径中都会造成不同程度的危害。
在煤炭燃烧中,煤中硫转化为二氧化硫从而导致设备腐蚀、锅炉结渣和大气污染。
在煤炭气化中,硫氧化物会混入煤气中,降低煤气质量;在煤炭焦化中,硫会残存于焦炭中然后再转入钢铁中,使钢铁产生热脆性;在煤炭洗选工业中,脱硫是其主要目的;在煤炭贸易中,硫是一项重要的合同指标。
因此,煤中全硫含量是一项备受关注的指标,也是煤炭分析试验中最重要的项目之一。
煤中硫以有机硫和无机硫两种状态存在,有机硫是与煤的有机结构相结合的硫,其含量一般都比较低,主要来自于成煤植物中的蛋白质和微生物中的蛋白质。
由于煤的有机质化学结构十分复杂,所以煤中有机硫的结构也十分复杂,至今尚未完全认识。
大体上以硫醚、二氧化硫、杂环硫等形式存在于煤的大分子结构中。
在煤炭燃烧的过程中,有机硫几乎全部转化为二氧化硫随烟气排出。
无机硫主要来自煤中矿物质中各种含硫化合物,包括硫化物硫、硫酸盐硫和微量的元素硫。
硫化物硫主要以黄铁矿为主,硫酸盐硫主要以硫酸钙为主。
煤中硫,特别是高硫煤,主要以无机硫特别是黄铁矿为主,通常煤中硫酸盐硫都在0.1%以下。
在煤炭燃烧过程中,黄铁矿和元素硫几乎全部转化为二氧化硫随烟气排出,硫酸钙只发生失去结晶水的反应,硫酸钙分解温度很高,一般在1300℃才分解。
煤中全硫测定标准方法有艾士卡法,红外光谱法、库伦滴定法和高温燃烧中和法等几种,在此重点说一下库伦滴定法。
(1)库伦滴定法测定原理煤样在1150℃高温和催化剂存在下,于空气中燃烧分解,煤中硫生成硫氧化物,其中二氧化硫被碘化钾溶液吸收,以电解碘化钾溶液所产生的碘进行滴定,根据法拉第电解定律,由电解所消耗的电量计算煤中全硫的含量。
所需要的仪器设备有管式高温炉、电解池和电磁搅拌器、库伦积分器、送样程序控制器及空气供应和净化装置等。
(2)测定步骤1、首先将管式高温炉升温至1150℃,用铂铑-铂热电偶高温计测定燃烧管中高温带的位置、长度及500℃的位置;调节送样程序控制器,使煤样预分解温度及高温分解温度分别位于500℃和1150℃处;在燃烧管出口处充填洗净、干燥的玻璃纤维棉,在距出口端约(80-100)mm处充填厚度约3mm的硅酸铝棉;将程序控制器、管式高温炉、库伦积分器、电解池、电磁搅拌器和空气供应及净化装置组装在一起,燃烧管、活塞及电解池之间连接时应口对口紧接,并用硅橡胶管密封;开动供气泵和抽气泵,调节抽气流量至1000mL/min,关闭电解池与燃烧管之间的活塞,若抽气流量能降至300mL/min以下,则证明气密性良好,可以进行试验。
煤中硫及其产生的问题
煤中硫及其产生的问题煤是化石能源的主要形式之一,是主要的电力发电和重工业的原料。
煤中硫是煤的主要污染物,对人体健康和环境造成了重大威胁。
本文将讨论煤中硫及其产生的问题。
煤中硫的来源煤由有机物质在地球表面发生化学变化后形成,煤中的硫来自煤的原料,煤中硫的含量取决于煤的种类和生长地区。
煤中硫主要存在于有机硫、无机硫、假无机硫和游离硫四种形式。
其中,有机硫含量最高,占总硫的50%左右,无机硫所占比例较小,但是对环境的污染更加严重。
煤中硫的危害煤中硫主要以二氧化硫(SO2)的形式释放到大气中,与大气中的氧气反应形成硫三氧化物(SO3),与水蒸气反应形成硫酸(H2SO4),形成酸雨。
酸雨会导致水体酸化,破坏水生生物、植物和其他生态系统,对农作物的生长和人类健康也有严重的影响。
煤中硫还会对大气质量造成影响,煤烟中的硫会与空气中的氧气反应,产生二氧化硫、硫酸雾和硫黑等大气污染物。
这些污染物会直接影响空气质量,导致雾霾天气和各种呼吸系统疾病。
除了对环境造成的危害,煤中硫也会对燃煤发电和其他燃煤工业产生影响。
燃煤过程中,硫会与空气中的氧气结合,产生二氧化硫等气体,这些气体是电力行业的主要污染物之一。
此外,煤中的硫还会侵蚀锅炉和其他设备,降低设备的寿命。
煤中硫的控制为了减少煤中硫的产生和减少其对环境造成的危害,煤的使用和燃烧需要进行科学合理的控制。
以下是一些常见的控制方法:预处理通过煤的预处理可以降低煤中硫的含量,包括洗净煤、脱硫和脱盐等方法。
其中,洗净煤是去除煤中的泥、渣和其他杂质,从而减少硫的产生,脱硫和脱盐则是对煤进行化学处理,去除煤中的硫和盐等元素。
燃烧控制可以采用燃烧控制的方法来减少煤中硫的产生,如采用低硫煤、增加过剩空气、使用氧气燃烧和改变炉内温度等措施。
烟气脱硫烟气脱硫是一种常见的处理方法,通过加入石灰石等材料来吸收烟道气中的二氧化硫,从而减少硫的排放。
煤的替代煤的替代是减少煤中硫产生和减少其对环境造成影响的有效方法。
煤的硫分
煤的硫分(1)煤中硫存在的形态煤中硫分,按其存在的形态分为有机硫和无机硫两种。
有的煤中还有少量的单质硫。
煤中的有机硫,是以有机物的形态存在与煤中的硫,其结构复杂,至今了解的还不够充分,大体有以下官能团:硫醇类,R-SH(-SH,为硫基);噻吩类,如噻吩、苯骈噻吩、硫醌类,如对硫醌、硫醚类,R-S-R';硫蒽类等煤中无机硫,是以无机物形态存在于煤中的留。
无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫。
硫化物硫绝大部分是黄铁矿硫,少部分为白铁矿硫,两者是同质多晶体。
还有少量的ZnS,PbS等。
硫酸盐硫主要存在于CaSO4中。
煤中硫分,按其在空气中能否燃烧又分为可燃硫和不可燃硫。
有机硫、硫铁矿硫和单质硫都能在空气中燃烧,都是可燃硫。
硫酸盐硫不能在空气中燃烧,是不可燃硫。
煤燃烧后留在灰渣中的硫(以硫酸盐硫为主),或焦化后留在焦炭中的硫(以有机硫、硫化钙和硫化亚铁等为主),称为固体硫。
煤燃烧逸出的硫,或煤焦化随煤气和焦油析出的硫,称为挥发硫(以硫化氢和硫氧化碳(COS)等为主)。
煤的固定硫和挥发硫不是不变的,而是随燃烧或焦化温度、升温速度和矿物质组分的性质和数量等而变化。
煤中各种形态的硫的总和称为煤的全硫(St)。
煤的全硫通常包含煤的硫酸盐硫(Ss)、硫铁矿硫(Sp)和有机硫(So).St=Ss+Sp+So如果煤中有单支流,全硫中还应包含单质硫。
(2)煤中硫对工业利用的影响硫是煤中有害物质之一。
煤作为燃料在燃烧时生成SO2,SO3不仅腐蚀设备,而且污染空气,甚至降酸雨,严重危及植物生长和人的健康。
煤用于合成氨制半水煤气时,由于煤气中硫化氢等气体较多不易脱净,易毒化合成催化剂而影响生产。
煤用于炼焦,煤中硫会进入焦炭,使钢铁变脆。
钢铁中硫含量大于0.07%时就成了废品。
为了减少钢铁中的硫,在高炉炼铁时加石灰石,这就降低了高炉的有效容积,而且还增加了排渣量。
煤在储运中,煤中硫化铁等含量多时,会因氧化、升温而自燃。
我国煤田硫的含量不一。
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硫通常在煤中以有机硫和无机硫的状态存在
(1)煤中的有机硫。
有机硫是指与煤有机结构相结合的硫,其组成结构非常复杂,主要存在形式有硫醇、硫醚、双硫醚以及呈杂环状态的硫醌和噻吩等。
有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。
蛋白质中含硫量为0.3%-2.4%,铁水分析仪而植物的总含硫量一般都小于0.5%。
所以,硫分在0.5%以下的大多数煤,一般都以有机硫为主。
有机硫与煤中有机质共生,结为一体,分布均匀,不易清除。
(2)煤中的无机硫。
无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物。
主要有硫化物硫和少量硫酸盐硫,偶尔也有元素硫存在。
1)硫化物硫以黄铁矿为主,其次为白铁矿、磁铁矿(Fe7S8)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等。
硫化物硫清除的难易程度与硫化物的颗粒大小及分布状态有关,粒度大者可用洗选法除去,粒度极小且均匀分布在煤中者,就难以选除。
铁水分析仪高硫煤的硫含量中,硫化物硫所占比例较大。
它们部分是由成煤植物转化而来,另外就是由硫酸铁等盐类在停滞缺氧的水中,进行还原反应而生成的。
2)硫酸盐硫以石膏为主,也有少量硫酸亚铁等。
我国煤中硫酸盐硫含量大多小于0.1%,部分煤为0.1 %-0.3%,有些风化或氧化过的含黄铁矿高的煤可达.0.1~0.5%.煤中石膏矿物用洗选法可以除去;硫酸亚铁水溶性好,也易于水佚除去。
煤中的硫按可燃性可以分为可燃硫和不可燃硫(或称固定硫),硫酸盐硫属不可燃硫。
按挥发性又可分为挥发硫和固定硫。
煤中各种形态硫的总和称为全硫。