[发明专利]聚能超声波脱硫装置

说明书

技术领域

本发明涉及脱硫，尤其涉及一种聚能超声波脱硫装置。

背景技术

煤炭是我国重要能源基础；近年来煤炭资源的短缺和去产能，发热量高于煤炭1.5倍的石油焦逐渐成为制铝、玻璃、水泥、陶瓷、工业硅、碳化硅等行业和部分新建火电厂难以舍弃的主要燃料。

我国煤质含硫量含灰偏高、石油焦含硫量更是高于煤炭数倍，每年全国近40亿吨的煤炭消耗量和数千万吨的石油焦消耗量是华北、华东地区乃至全国雾霾的主要成因之一。煤炭、石油焦燃烧产生大量含硫H₂S、SO₂、COS等有害气体，形成酸雨、雾霾和PM2.5严重超标，大面积危及人类健康和农作物的生长，严重破坏生态环境。众多煤炭生产企业、火力发电、制铝、水泥、玻璃、陶瓷、锅炉供热等耗煤、石油焦量大使用企业往往苦于可持续发展和环保治理的两难境地，目前还稀有可供选择大批量、高效低耗的煤炭、石油焦燃前脱硫工艺、设备。

煤炭、石油焦脱硫分为燃烧前脱硫和燃烧后脱硫，目前煤炭因燃烧前脱硫率低和其主要成分有机硫几乎很难脱除，实际上多为退而求其次采用燃烧后脱硫，但是燃烧后已经生成大量含硫H₂S、SO₂、COS等有害气体致使脱硫效果有限、脱硫成本高。煤炭燃烧前脱硫是从根本上控制上述有害气体生成，因此是合理、清洁、环保使用煤炭的必然方向。

煤的燃前脱硫现有物理法、化学法和生物法三种：物理法包括浮选法、重液体富集法、磁性分离法等；化学法包括强酸、强碱、强氧化剂通过化学还原、氮抽提、热解等方法脱硫；生物法利用某些嗜酸、耐热微生物消化、吸收Fe₃和SO₂分解法脱硫。

现有石油焦物理脱硫采用1100K～1700K高温处理，本身即是消耗高能源的方法而且对碳骨架的噻吩有机硫效果并不理想；化学脱硫采用相似相溶原理选取芳烃类化合物作为抽提溶剂脱硫，有资料表明该法脱硫率难以超过20％；高温加化学脱硫是在一定温度条件下促进化学试剂脱硫。由于高污染和政策限制，石油焦燃前脱硫在我国处于半盲区状态。

现有物理、化学、生物法脱硫实际上在煤炭行业探索多年但效果并不理想，主要缺陷是对煤炭中主要成分的有机硫几乎无法脱除、无机硫脱硫率低，而且高温高压条件耗能大、成本高、污染重；生物法嗜酸菌生长缓慢、脱硫时间长、效果有限等等。现有石油焦物理、化学法脱硫主要问题是噻吩有机硫脱硫率低、高温耗能大、芳烃类化合物溶剂作为抽提剂成本高。而且现有石油焦脱硫研究都仅仅是实验室试验结果。

上述各种方法的难点在于无法有效脱除煤炭、石油焦的有机硫，而有机硫主要以烷基硫、芳基硫和噻吩硫等高价有机官能团的形态存在于煤炭、石油焦中，煤炭、石油焦有机硫脱除的关键在于破坏其高价键合力和打断其长链大分子结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚能超声波脱硫装置，旨在用于解决现有的煤炭等燃料在燃烧前脱硫成本较高且脱硫效率较低的问题。

本发明是这样实现的：

本发明实施例提供一种聚能超声波脱硫装置，包括可内置提取剂的脱硫槽，所述脱硫槽具有进料口与出料口，还包括控制物料沿所述进料口至所述出料口的方向移动的输送机构以及安设于所述脱硫槽上的聚能超声波单元，且所述聚能超声波单元的辐射端伸入所述脱硫槽内。

进一步地，所述脱硫槽相对水平方向倾斜设置，所述输送机构包括沿所述脱硫槽长度方向设置的传动轴杆以及驱使所述传动轴杆旋转的电机，且于所述传动轴杆上设置有连续的螺旋推进叶片，所述传动轴杆位于所述进料口与所述出料口对应的区间内。

进一步地，还包括安装座，所述安装座包括第一支架以及与所述第一支架间隔设置的第二支架，所述第一支架的高度大于所述第二支架的高度，所述脱硫槽的两个端部分别安设于所述第一支架以及第二支架上。

进一步地，所述电机安装于所述第一支架上。

进一步地，所述出料口竖直向下设置，所述进料口竖直向上设置，且所述出料口以及所述进料口均高于所述脱硫槽内的液面。

进一步地，于所述脱硫槽的底部设置有排液阀，所述排液阀位于所述脱硫槽靠近所述进料口一侧的底端。

进一步地，所述聚能超声波单元为多个，且各所述聚能超声波单元的辐射端均位于所述进料口与所述出料口的区间内。

进一步地，且其中至少部分所述聚能超声波单元均绕所述脱硫槽的周向依次间隔分布。