煤炭国内脱硫技术现状

煤炭国内脱硫技术现状1重选脱硫技术重力脱硫法是目前广泛采用的一种脱硫方法，在常用的重力脱硫设备中，较为新型的设备是圆筒形无压给料三产品旋流器。采用摇床选煤，适用于分选煤和矸石密度相差较大或含黄铁矿较多的6mm以下的煤[2，7]，适用于分选低灰精煤和脱硫。摇床的脱硫效果较好，美国[11]，澳大利亚和俄罗斯目前仍有用摇床分选细粒级煤。在美国，摇床选煤量占选煤量的10%左右[11]，但单位面积处理能力低，占地面积大，在国内选煤厂特别是老厂，技术改造受到限制。国内大多数选煤厂采用跳台工艺，由于跳汰机分选精度较低，特别是降灰效果不理想，有些选煤厂用跳汰机甚至选不出合格精煤[14]，虽然跳汰选也有较好的脱硫效果，也限制了跳汰机的优势。如南桐选煤厂采用传统的跳汰-摇床-浮选分选工艺，当洗选易选煤时，脱硫降灰效果较好，但随着煤质可选性的下降和用户质量要求的提高，已经无法满足脱硫降灰的要求。水介质旋流器处理量极小，仅适合处理粗煤泥部分，在大型选煤厂中无法代替主洗设备。重介质旋流器选煤技术，采用一种密度的悬浮液，使用一套介质系统，可实现60~0.5mm级原煤的混合入洗[9，15]，强化和简化了脱介和介质回收工艺。分选系统由两段重介质旋流器和小直径煤泥旋流器组成，采用一套低密度悬浮液实现了三个系统的分选。主选系统只有一种低密度循环悬浮液，主再洗重介旋流器的特殊组配，构成+0.5mm级原煤的有效分选，-0.5mm级粉煤由小直径煤泥重介旋流器实施强化分选。该工艺的核心分选设备是3NMX1200/850型无压三产品重介质旋流器，它由圆筒形旋流器作为一级和由圆筒-圆锥旋流器作为二级旋流器串联而成。该技术的成功使用，使中国重介质选煤工艺、设备及其自动化控制技术水平上了一个新的台阶，对推动中国洁净煤技术产业化和选煤厂向优质、高效方向发展提供了重要的技术支撑作用。有压圆筒圆锥型煤泥重介质旋流器组的研究开发成功和投产虽然在工业生产中实现煤泥的重介质分选，有效分选下限达到0.045mm[17，18]，利用重介质的分级和浓缩特性解决煤泥随主旋流器精煤合格介质分选进入煤泥重介质旋流器分选，降低浮选机的入浮量。总之，常用的重选脱硫方法具有工艺成熟，成本较低，易于实现工业化生产，对于+0.5mm级以上煤的脱硫降灰可以考虑采用大型无压三产品旋流器进行分选。2电磁选脱硫技术干法摩擦电选技术，用于细粒煤的脱硫降灰。利用充分分散的细粒群在强气体的夹带下，经与摩擦器碰撞以及颗粒间的碰撞，从而使煤中的有机质和矿物质分别带上极性相反的电荷，有机质颗粒电正电，矿物质颗粒带负电。将不同电荷的有机质和矿物质颗粒群引入高压电场中，吸附到极性相反的极性上，从而实现两者的分离。煤的磁选脱硫技术：利用煤中黄铁矿有弱磁性和有机质的非磁性差异在强磁场中将黄铁矿从煤中分离[20]；分为煤的湿式高梯度磁选和干式高梯度磁选。都有较好的脱硫效果，无机硫脱除60%以上[21]，但降灰效果不理想，生产成本高，难以推广。3化学脱硫技术化学脱硫[23]技术主要是利用强碱、强酸和强氧化剂把硫氧化或把硫置换而达脱硫的目的。常用的有Mayers方法、CaCl2氧化法、NaOH融法、(NH)40H法以及H2O2氧化法等，尽管化学法可以脱去煤中几乎所有的无机硫和许多有机硫，但存在工艺条件复杂和成本高等问题，有时需要在一定的酸碱条件下进行，有时甚至需要在高温下进行。对炼焦煤而言，对煤的性质影响较大，如引起煤的粘结性变差和发热量降低等。目前仅限于实验室研究。4生物脱硫技术微生物脱硫的原理是利用某些嗜酸耐热菌在生长过程中消化吸收Fe3+和S0等特性，从而促进黄铁矿氧化分解与脱除，硫的脱除率在90％以上[2，25，26]，微生物脱硫方法主要有堆浸法、表面氧化法、浸出法等方法。但脱硫反应时间长，难以适应工业化脱硫的需要。堆浸法周期长达30天以上，微生物繁殖慢，并有酸性处理液产生，形成二次污染[28，29]，至今未达到实用阶段。5微生物表面处理浮选法脱硫技术利用亲水性的细菌微生物，如氧化硫杆菌或氧化亚铁杆菌等。利用它们对黄铁矿的选择性吸附和大量吸附后对黄铁矿表面的改性作用，增加亲水性，使得黄铁矿被抑制，通过浮选尾矿排除。与传统的微生物浸出脱硫法不同，主要是通过细菌在矿浆中对黄铁矿的快速吸附。而改变黄铁矿表面性质。存在的问题仍然是，多数细菌生长和作用都是在酸性条件下，且细菌生长较慢。目前正致力于发现和培育能在中性条件下快速生长和改性的微生物。6煤泥脱硫技术随着机械化程度的提高，煤泥含量越来越多，极细粒(-74um)的煤泥含量随之增加，这部分煤泥的脱硫是当前燃煤前脱硫的重点和难点[31]。国内对极细粒嵌布的煤系黄铁矿方面，缺乏系统的有效的理论体系指导[33，34]。常用的方法有选择性絮凝和油团聚技术等方法。选择性絮凝根据可燃体与非可燃体两部分颗粒表面性质的不同进行分选，是一种较为理想的极细粒煤泥分选方法。该方法可以脱除煤泥中单体解离的微细粒黄铁矿，从而降低煤泥中无机硫的含量。在选择性絮凝的过程中添加煤系黄铁矿抑制剂，可以提高选择性絮凝脱硫效果。油团聚法是将选择性絮凝与重液旋流分选技术合二为一，可以取得较好的脱硫降灰效果，但生产成本比正常的选煤成本高得多，且处理量远低于选煤厂中煤泥处理量，目前还没有应用到工业生产中。7其它脱硫技术旋流水膜脱硫采用高效防堵吸收板，第一级采用旋流水膜除尘器，第二级高效吸收板再次脱硫与除尘，从而实现燃烧过程中的脱硫[35]。煤中有机硫很难脱除，在超声波辐射下用碘甲烷可以脱除部分有机硫，脱硫效果随着碘甲烷用量和超声波辐射时间的增加而增加[36]螺旋分选机分选细粒煤时利用重力和离心力进行降灰脱硫，有资料表明，当精煤硫分在0.92～0.97％时，尾煤硫分富集到4.3