[发明专利]煤炭燃前脱硫方法

说明书

技术领域

本发明属于煤炭脱硫领域，涉及煤炭燃前脱硫方法。

背景技术

我国煤炭资源丰富，但随着低硫煤炭资源的不断开采，高硫煤在煤炭资源利用比例日趋增加，高硫煤是指含硫量大于3％的煤，含硫量小于1％的是低硫煤，含硫量1～3％的为中硫煤。为了缓解我国能源压力，高硫煤受到人们越来越多的关注，高硫煤在加工利用过程中，产生的大量硫氧化物是形成酸雨的主要原因，也是华北、华东等地雾霾成因之一，因此开发有效的高硫煤脱硫技术显得愈加重要。按所处阶段不同，煤炭脱硫可分燃前脱硫，燃中脱硫和燃后脱硫，其中燃前脱硫因具有较强的人为主动性而受到各国学者青睐。随着高硫煤比例及难脱除硫占全硫比例的增加，传统燃前脱硫技术已无法满足当今脱硫需求。

惰性气氛下热解，含硫气体在惰性气流带动下，迅速离开焦质主体，减少了含硫化合物与煤质主体的二次反应，但是惰性气氛下热解脱硫率很低；还原性气氛下热解脱硫，还原性氢仅与表面含硫化合物反应，脱硫效果有限，因此难以工业化应用。

微生物浸出脱硫在实验室取得了较好的效果，但毕竟还是处于实验室阶段，离工业应用有相当长的一段路要走。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种简单易行的煤炭燃前脱硫方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.煤炭燃前脱硫方法，脱硫方法步骤为：

(1)将煤炭破碎成煤粉；

(2)步骤(1)中煤粉加入柠檬酸溶液配制成煤浆，将煤浆置于超声波中，超声波辐照15～30min；

(3)超声波辐照后，将煤浆置于微波反应器中，先搅拌30～60min，再进行微波辐照；

(4)待步骤(3)反应完毕后将煤浆洗涤至pH值6.5～7，再进行干燥，干燥温度为100～115℃，干燥时间3～5h，得到脱硫的煤。

进一步，步骤(1)中所述煤粉粒径范围为-100～+200目。

进一步，步骤(1)中所述煤粉粒径范围为>-200目。

进一步，步骤(2)中所述煤粉和柠檬酸溶液质量体积比为1:10～25。

进一步，步骤(2)中所述柠檬酸溶液摩尔浓度为0.2mol/L。

进一步，步骤(2)中所述超声波超声频率为40kHz、功率为200W。

进一步，步骤(2)中所述超声波辐照温度40℃，辐照时间15min。

进一步，步骤(3)中所述微波的功率为900W～1000W。

进一步，步骤(3)中所述微波的辐照时间为7～9min。

进一步，步骤(3)中所述微波的反应温度为80～100℃。

本发明的有益效果在于：1、本发明使用柠檬酸溶液为化学助剂，联合微波辐照作用，使脱硫助剂与煤粉充分接触反应，对煤炭燃前进行脱硫且提高脱硫效率；2、柠檬酸属于无毒脱硫助剂，绿色环保，不易造成脱硫过程中的二次污染，且对设备无腐蚀作用；3、本发明利用微波的高效选择性和穿透性，对煤浆进行快速加热，且反应条件温和，容易操作和控制反应条件，避免脱硫过程中可能存在的危险；4.节约资源，柠檬酸联合微波作用脱硫法成本低、反应时间短、脱硫过程简单，具有工业化生产推广价值。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

本申请所用煤炭为产自重庆的原煤，原煤硫含量为：全硫含硫量2.94％，其中有机硫含硫量为1.04％，无机硫含量为1.90％。

实施例1

煤炭燃前脱硫方法，其步骤为：

(1)将煤炭破碎成煤粉，煤粉粒度范围为标准筛60～100目；

(2)称取步骤(1)中煤粉20g加入300mL柠檬酸溶液生成煤浆，柠檬酸溶液摩尔浓度为0.2mol/L，将煤浆置于超声波中，超声波辐照15min；超声波超声频率为40kHz、功率为200W，超声波辐照温度40℃；

(3)超声波辐照后，将煤浆置于微波反应器中，并同时加入磁力搅拌辅助脱硫，搅拌时间30min，反应温度为80℃，微波功率为900W，微波辐照时间9min；

(4)待步骤(3)反应完毕后将煤浆洗涤至pH值7左右，再进行干燥，干燥温度为110℃，干燥时间3h；