[发明专利]一种隐秘嗜酸杆菌参与的煤粉协同作用氧化脱硫方法在审

专利信息
申请号: 201811119631.X 申请日: 2018-09-25
公开(公告)号: CN108865321A 公开(公告)日: 2018-11-23
发明(设计)人: 朱宏飞;朱龙;丁宁 申请(专利权)人: 辽宁工程技术大学
主分类号: C10L9/00 分类号: C10L9/00
代理公司: 北京华夏正合知识产权代理事务所(普通合伙) 11017 代理人: 陈晓宁;韩惠琴
地址: 123000 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 煤粉 杆菌 隐秘 氧化脱硫 浸矿 脱硫 氧化亚铁钩端螺旋菌 氧化亚铁硫杆菌 二氧化硫污染 有效地减少 后处理 常温常压 工艺步骤 结果评价 浸矿细菌 菌种培养 煤粉分离 生物浸矿 协同生物 自养 硫酸盐 潜在的 脱硫率 硫率 异养 还原 细菌
【说明书】:

发明公开了一种隐秘嗜酸杆菌参与的煤粉协同作用氧化脱硫方法,工艺步骤为:隐秘嗜酸杆菌等浸矿细菌的菌种培养;脱硫浸矿体系的建立;浸矿脱硫;浸矿后煤粉处理;煤粉干燥;煤粉的含硫率测定;煤粉的脱硫结果评价。本发明将隐秘嗜酸杆菌ATCC 33463首次用于煤粉的协同生物氧化脱硫,通过还原Fe3+成Fe2+,为氧化亚铁硫杆菌和氧化亚铁钩端螺旋菌提供动力,本发明在常温常压下通过化能自养和异养的三种细菌的紧密协同作用完成的生物浸矿,结合煤粉后处理方法,将煤粉中的硫氧化成硫酸盐溶于水而与煤粉分离,处理后的煤粉的脱硫率分别为16.37%和20.33%,有效地减少了潜在的二氧化硫污染。

技术领域

本发明属于微生物学及矿物学的技术领域,尤其涉及一种隐秘嗜酸杆菌参与的煤粉协同作用氧化脱硫方法。

背景技术

煤炭作为一种世界主要的能源储备,在发展中国家的经济增长和工业化中具有举足轻重的作用,由于它的价格较低,来源方便,热力发电和热处理等部门都依赖此类能源。因此,煤炭中90%的硫在燃烧过程中都以二氧化硫的形式释放到空气中去。二氧化硫对周围环境造成严重的污染,酸雨就是这种污染的结果,由于酸雨对生态系统具有严重的危害性,世界各地的环保部门都在竭力防止酸雨的产生。我国煤炭中硫含量从低到高分为六个等级,一般包含在0.38~5.32%范围之内,并且随着煤层采掘深度的增大,煤炭的含硫量有增加趋势。煤炭中的无机硫主要以黄铁矿和硫酸盐等结晶的形式存在,有机硫主要以硫醇、硫醚和二苯并噻吩(DBT)等形式为主要存在形式。硫的含量在这种燃料的取舍中成了至关重要的因素。鉴于这个原因高硫煤和中硫煤一直禁止或者限制使用,低硫煤允许使用,并且近些年来的具有相当大的市场潜力。随着国内外燃料资源的不断枯竭,不可避免地把利用的目标转向高硫分的煤炭资源。为了减少大气的二氧化硫排放量,促进经济的持续发展,迫切需要对煤炭进行脱硫,这种技术也称生物洁净煤技术,具有大规模商业应用的潜力。

煤粉的脱硫方法有很多,生物脱硫方法最有发展潜力。这些方法基本上包括在物理法、化学法和生物氧化法之内。物理法主要是清除黄铁矿,利用含铁矿石的磁性、表面吸光度和表面性质进行分选、静电分选及跳汰等,对含硫颗粒进行分离,通过磁性、电荷和密度等参数加以分离的,它的缺点是有机硫的脱除效果较差,对于小颗粒的煤粉处理效果较弱。化学法脱硫是通过强酸、强氧化剂等化学试剂发生氧化、还原、热解等化学反应,把硫氧化或者把硫置换等脱出其中含有的硫元素。化学法是将煤粉中的硫从束缚状态转变成非束缚状态,即形成液态或气态的硫化物或者硫酸盐类物质,然后把含硫化合物抽取出来,最终达到脱硫的目的。这种化学方法可以将煤粉中25%~70%的有机硫去除。化学方法的缺点是产生大量的煤粉处理废液,利用大量的酸和强氧化剂等物质,成本较高的处理方法,并且仍然具有潜在的环境危害性。

发明内容

基于以上现有技术的不足,本发明所解决的技术问题在于提供一种隐秘嗜酸杆菌参与的煤粉协同作用氧化脱硫方法,利用生物的氧化还原降解反应,使煤中的硫得以脱出的一种低耗能方法,脱硫更彻底。

为了解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案来实现:

本发明提供一种隐秘嗜酸杆菌参与的煤粉协同作用氧化脱硫方法,包括以下步骤:

S1、配制9K和9KG培养基;

S2、浸矿细菌的菌种培养:氧化亚铁硫杆菌和氧化亚铁钩端螺旋菌采用9K培养基培养;隐秘嗜酸杆菌采用9KG培养基培养,在无菌条件下接种;

S3、矿浆的配制:将150目的煤粉加入9K和9KG混合的培养基中得到矿浆;

S4、浸矿体系的细菌接种:在步骤S3的矿浆中分别加入步骤S2中的三种菌液,其中三种菌液的体积配比为:隐秘嗜酸杆菌:氧化亚铁硫杆菌:氧化亚铁钩端螺旋菌=1:1:1;

S5、浸矿:采用恒温气浴摇床培养箱对步骤S4的矿浆进行摇床培养浸矿;

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