[发明专利]一种煤炭脱硫实验装置及脱硫方法

说明书

本发明公开了一种煤炭脱硫实验装置及脱硫方法，属于煤炭燃烧前的选洗加工技术领域。包括反应器，反应器上、下两端分别通过上法兰和下法兰密封，在上法兰的开孔中插设能够伸入反应器腔体内的光电管；在反应器外壁上设有与腔体相连通的蒸汽管，在反应器腔体的内壁上设有若干用于盛放煤粒的支撑网。发生反应时，煤粒上涂抹纳米二氧化钛粉末，在紫外线照射下能够将水蒸气分解为氢离子和氢氧根离子，氢离子具有氧化性，能够与煤粒中的硫元素发生化学反应，生产硫化氢，从而将煤中的硫分脱除。该实验装置结构设计合理，简单紧凑，易于拆装，节能环保。

技术领域

本发明属于煤炭燃烧前的选洗加工技术领域，涉及一种煤炭脱硫实验装置及脱硫方法。

背景技术

从煤矿中开采出来的原煤在放入炉内燃烧、热解或完成其它的工业环节时，有必要脱除其中的灰分和硫分，以便于实现煤的清洁高效燃烧，节约煤炭在运输和污染物后处理方面投入的费用。现有的脱硫方法有物理脱硫，化学脱硫等，但普遍存在前期投入大，脱硫所需温度高，化学反应所采用的氧化剂对环境易造成污染等缺陷，有必要提出一种更加温和安全的脱硫方法。

而现有的脱硫装置在烟气脱硫方面较为成熟，对于煤炭在洗选过程的脱硫装置，需要有着较强的抗腐蚀性和耐高温的材料，而温和安全的脱硫方法对材料的要求也小一些。因此，有必要提出可温和安全脱硫的装置。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种煤炭脱硫实验装置，该装置结构简单紧凑，易于拆装，节能环保。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种煤炭脱硫实验装置，包括反应器，反应器上、下两端分别通过上法兰和下法兰密封，在上法兰的开孔中插设能够伸入反应器腔体内的光电管；在反应器外壁上设有与腔体相连通的蒸汽管，在反应器腔体的内壁上设有若干用于盛放煤粒的支撑网；在蒸汽管上设有进气阀，进气阀与反应器腔体之间的管路上依次设有流量计、第一压力表及第一温度计，在反应器外壁上还设有与腔体相连通的放气管，放气管上设有第二温度计和放气阀；在上法兰上设有第三压力表及第三温度计。

若干支撑网通过设置在反应器腔体的内壁上的若干固定块固定。

所述若干固定块对称布置在反应器腔体的内壁上。

所述光电管通过电线与电源相连。

电线上设有开关。

本发明还公开了基于上述实验装置对煤粒进行脱硫的方法，包括以下步骤：

1)将待处理的煤粒表面涂覆纳米二氧化钛粉，然后将反应器进行密封；

2)关闭放气阀，打开进气阀，使水蒸气从蒸汽管中通入反应器腔体中，同时为光电管通电，观察反应器上的压力表读数，达到2～3个大气压力后，关闭进气阀；

3)在紫外线的照射下，煤粒上涂覆的纳米二氧化钛粉催化水蒸汽，水蒸汽被分解为H⁺和OH^-，H⁺离子渗入到煤粒的孔隙中，反应生成H₂S，溢出到煤粒外面，煤粒中的硫分被脱除。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的煤炭脱硫实验装置，在反应器的腔体内设有用于盛放煤粒的支撑网，反应器的腔体内部还插入了用于照射紫外线的光电管，反应器一侧壁设有蒸汽管，能够给反应器腔体提供蒸汽。发生反应时，煤粒上涂抹纳米二氧化钛粉末，在紫外线照射下能够将水蒸气分解为氢离子和氢氧根离子，氢离子具有氧化性，能够与煤粒中的硫元素发生化学反应，生产硫化氢，从而将煤中的硫分脱除。在反应器的上法兰、侧壁的蒸汽管以及放气管上依照需要设置了流量计、温度计及压力表，对腔体内的反应进行监控，保证实验设备安全可靠。该实验装置结构设计合理，简单紧凑，易于拆装，节能环保。