[發(fā)明專利]一種煤炭脫硫的工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410353528.7
• 申請(qǐng)日: 2014-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104099153A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉松;葛濤;夏浩;汪鵬;盧旭東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C10L9/02
• 分類號(hào): C10L9/02;C10L9/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤炭脫硫領(lǐng)域，具體涉及一種煤炭脫硫的工藝。

背景技術(shù)

煤中的硫通常以有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫的狀態(tài)存在。有機(jī)硫組成結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，主要存在形式有硫醇、硫醚、雙硫醚以及呈雜環(huán)狀態(tài)的硫醌和噻吩等；有機(jī)硫主要來(lái)自成煤植物中的蛋白質(zhì)和微生物的蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)中含硫量為0.3％～2.4％，總含硫量一般都小于0.5％以下的大多數(shù)煤，一般都以有機(jī)硫?yàn)橹鳌Ｃ褐袩o(wú)機(jī)硫主要來(lái)自礦物質(zhì)中各種含硫化合物和少量硫酸鹽。硫化物中硫清除的難易程度與硫化物的顆粒大小及分布狀態(tài)有關(guān)，粒度大者可用洗選法除去，粒度極小且均勻分布在煤中者，就難以除去；有機(jī)硫與煤中有機(jī)質(zhì)共生，結(jié)為一體，分布均勻，不易清除。

煤中的硫?qū)τ跓捊埂饣⑷紵唾A運(yùn)都十分有害，因此含硫量是評(píng)價(jià)煤質(zhì)的重要指標(biāo)之一。煤在煉焦時(shí)，約60％的硫進(jìn)入焦炭。硫的存在使生鐵具有熱脆性，用這些生鐵煉制的鋼不能直接軋制成材。為了除去硫，在高爐生產(chǎn)中需要增加石灰石和焦炭用量，因而導(dǎo)致高爐生產(chǎn)能力降低，焦化比高。經(jīng)驗(yàn)表明，焦炭中硫含量每增加0.1％，煉鐵時(shí)焦炭和石灰石將分別增加2％，高爐生產(chǎn)能力下降2％～2.5％，因此對(duì)用于煉焦的煤，要求硫分小于1％。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種煤炭脫硫的工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種煤炭脫硫的工藝，包括如下步驟：

S1、取適量煤炭粉碎，粒度為0.075mm；

S2、將步驟S1所得的煤粉置于反應(yīng)釜中，加入20-25份濃度為30-100mg/L的次氯酸鈉，攪拌均勻；

S3、將步驟S2所得溶液調(diào)整PH＝7，均分多次加入適量過(guò)硫酸銨，攪拌均勻，反應(yīng)25min；

S4、將步驟S3所得的溶液加熱至120℃，加入25-32份四氯乙烯，25-32份對(duì)甲酚，攪拌均勻，萃取100min；

S5、加入16-21份HEDP絡(luò)化鐵，適量苯二酚和氨三乙酸，攪拌均勻；

S6、加入7～12份二氧化錳，攪拌均勻，氧化60min；

S7、在攪拌下，將3～5份聚合氯化鋁鐵、1～2份尿素、1～2份聚丙烯酰胺、0.5～0.8份十二烷基苯磺酸鈉和0.2～0.4份分散劑JFC依次加入到步驟S6所得溶液中，反應(yīng)90min后，過(guò)濾，蒸餾。

其中，所述步驟還包括取12～16份重鉻酸鈉氣化，緩慢通入反應(yīng)釜中，整個(gè)過(guò)程貫穿整個(gè)脫硫工藝。

其中，所述n(過(guò)硫酸銨)∶n(硫化物)＝1.5。

其中，所述四氯乙烯與對(duì)甲酚的體積比為1∶1，液固比為12∶1。

其中，所述n(HEDP)∶n(氨三乙酸)∶n(Fe³⁺)＝(0.5-1)∶1∶1。

其中，次氯酸鈉和過(guò)硫酸銨為強(qiáng)氧化劑，主要脫除煤中的無(wú)機(jī)硫。過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，容易分解成自由基。次氯酸鈉和過(guò)硫酸銨的脫硫機(jī)理是通過(guò)氧化作用是煤中的硫元素轉(zhuǎn)化為可溶于水的離子，然后通過(guò)水洗作用脫除，黃鐵礦是煤中無(wú)機(jī)硫的主要存在形式，其硫元素可以被氧化生成硫酸根離子，而硫酸鹽易沉淀于洗煤設(shè)備的底部變?yōu)槟嘣ァ?/p>

四氯乙烯、對(duì)甲酚對(duì)煤中有機(jī)硫的脫出效果明顯。四氯乙烯、對(duì)甲酚的脫硫機(jī)理是通過(guò)此類有機(jī)溶劑的萃取作用，將煤中的有機(jī)含硫基團(tuán)的硫元素以及少量無(wú)機(jī)硫元素提取出來(lái)。

HEDP絡(luò)化鐵為全能脫硫絡(luò)合劑，而絡(luò)合劑是利用其自身的酸性和所帶活性基團(tuán)優(yōu)異的絡(luò)合能力，它們對(duì)煤、黃鐵礦和白鐵礦分子中的鐵離子和硫離子有很強(qiáng)的絡(luò)合能力，此絡(luò)合劑優(yōu)點(diǎn)是易于生物降解，不污染環(huán)境，無(wú)毒害作用。苯二酚可以提高其氧化性，加快脫硫反應(yīng)速度，加入氨三乙酸可以增強(qiáng)對(duì)二價(jià)鐵離子的絡(luò)合能力。

二氧化錳屬?gòu)?qiáng)氧化劑，在酸性條件下氧化性更強(qiáng)，能氧化負(fù)價(jià)態(tài)的硫離子及二氧化硫等。

重鉻酸鈉是本發(fā)明產(chǎn)品中的催化劑，加入催化劑后能顯著提高脫硫活性，使燃煤中碳的晶格發(fā)生扭曲變化，碳-金屬絡(luò)合物容易從晶格中脫離出來(lái)，能夠促進(jìn)中間產(chǎn)物的生成速率，進(jìn)而提高了煤炭中硫的絡(luò)合效率；對(duì)金屬材料具有很好的緩蝕保護(hù)性，能有效地防止鍋爐等設(shè)備的腐蝕，并對(duì)硫化物的絡(luò)合有催化氧化作用。

聚合氯化鋁鐵是由鋁鹽和鐵鹽混凝水解而成一種無(wú)機(jī)高分子混凝劑，依據(jù)協(xié)同增效原理，加入單質(zhì)鐵或三氧化二鐵和其它含鐵化合物復(fù)合而制得的一種新型高效混凝劑。它集鋁鹽和鐵鹽各自優(yōu)點(diǎn)，對(duì)鋁離子和鐵離子的形態(tài)都有明顯改善，聚合程度大為提高。取鋁、鐵混凝劑各自對(duì)氣浮操作有利之處，改善聚合氯化鋁的混凝性能。

聚丙烯酰胺是水溶性高分子聚合物，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的摩擦阻力。