[發明專利]一種脫除煙煤中有機硫化物的方法

在審

• 申請號: 201810170550.6
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108611153A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 王號德;王明銳;武彬;任紹良;任紹祥;辛貫龍;王星丹;王期景
• 申請（專利權）人: 王號德
• 主分類號: C10L9/02
• 分類號: C10L9/02;C25B1/04
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 申紹中

一種脫除煙煤中有機硫化物的方法，目的是脫硫效果好、脫硫速度快；本發明先取粒度8mm以下的煤樣分同等量的7份，保留1份，其余6份分別經氫氧化鈉溶液浸泡后裝入陶瓷盤分次放入超聲微波化學反應器中進行微波調頻輻照試驗；輻照后分別加入雙氧水中浸泡、醋中浸泡；化驗煤樣含硫量并與保留的一份比較，擇取出脫硫效率最高的微波頻率值；再分別放入堿性電解液中，電解槽電源采用高頻脈沖直流方波電源，選電壓3V，每平米電極400A電流；選擇不同電源頻率下電解，擇取脫硫效率最高的電源頻率；按照所選擇的微波頻率值、電解槽電源電壓、電流及頻率上生產線批量脫硫。

技術領域

本發明屬于脫硫技術領域，具體涉及一種多技術、多手段相組合脫除煤中有機硫并附產高純氫氣的方法。

背景技術

煤是三維空間高度交聯的非質的高分子縮聚物, 煤分子基本結構單元的核心是縮合芳香核,是連接在基本結構單元周圍的不規則部分，是氧、氨、硫的存在形式；或者說，煤是三相物質的聚合物，又是有機質和無機質的復合物。所以，煤是有機質和無機質的復合物。煤中的硫根據存在形態可分為物理摻入的雜質無機硫和煤的組成部分的有機硫。無機硫主要是硫化物、硫酸鹽以及少量的單質硫。煤中有機硫是一系列含硫有機官能團的總稱，主要分為兩部分：一部分是可用有機溶劑抽提取得的抽提物中包含的含硫低分子化合物；另一部分呈以C-S鍵結合在煤的基本結構單元（煤大分子骨架）上的有機硫。總的來講，煤中的有機硫主要包括硫醇硫化物和二硫化物、噻吩、亞砜和砜等。硫是煤中主要伴生元素之一，直接燃燒時排放的硫氧化合物和富集了大量重金屬的細微顆粒是環境污染最突出的因素。煤生成過程中成煤植物來源與成煤條件的差異造成了煤種類多樣性與煤基本性質的復雜性，根據煤化度的不同腐植煤可分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四大類。煤所用的主要分類指標包括表示煤化程度的干燥無灰基揮發分Vdaf，用于區分無煙煤、煙煤和褐煤；或表示煤工藝性能的黏結性指標。煙煤是自然界最重要、分布最廣、儲量最大和品種最多的煤種，是煉焦、煉油、氣化、低溫干餾及化學工業等的原料，也可以直接用作燃料，煙煤還可以用于燃料電池，催化劑或載體，土壤改良劑，過濾劑，建筑材料吸附劑處理廢水等。煙煤的煤化度低于無煙煤而高于褐煤，因燃燒時煙多而得名。因為煙煤中的腐殖酸已全部轉變為更復雜的中性腐殖質，因此，煙煤不能使酸、堿溶液染色。一般煙煤具有不同程度的光澤，絕大多數呈明暗交替條帶狀。外觀呈黑色，硬度較大，真密度較高（1.20～1.45g/cm3）。煙煤含碳量為75%-90%，不含游離的腐殖酸。大多數具有粘結性；發熱量較高。燃燒時火焰長而多煙，多數能結焦，密度約1.2-1.5，揮發物約10-40%，相對密度1.25-1.35，熱值約27170-37200千焦/千克（6500-8900千卡/公斤）。揮發份含量中等的稱做中煙煤，較低的稱做次煙煤。如何有效的脫除煤中有機硫化物，一直是一個難題。

發明內容

本發明目的是克服上述已有技術的不足，提供一種脫硫效果好、脫硫速度快并可聯產氫氣的脫除煙煤中有機硫化物的方法。

本發明采用不同有機溶劑連續萃取，通過X射線光電子能譜（XPS）對煤樣及不同萃余物進行分析，用量子化學、分子力學、分子動力學，蒙托卡羅及自由能微優方法計算理論，根據S2P結合能的分峰擬合結果判斷有機硫種類，根據分峰面積獲知不同有機硫的含量，判斷不同有機硫化物脫除效果，并保存這些數據。

一種脫除煙煤中有機硫化物的方法，其特征是：

（1）取煤樣進行生產前試驗,找出合適的微波頻率；

1）取粒度在8mm以下的煤樣分同等量的7份，保留1份，其余6份分別浸泡在濃度為500mol/l氫氧化鈉溶液中；攪拌數次，2小時后分離浸泡液并烘干煤樣；

2）將6份烘干后的煤樣分別裝入無蓋的陶瓷盤內，分次放入頻率和功率可調的超聲微波化學反應器中進行微波調頻輻照試驗：在0.5-3GHZ；3-9GHZ；9-18 GHZ三個頻率段里，每頻段中予選二個頻率，6份煤樣分別采用6個頻率分別輻照一次，每次輻照時間為4分鐘；