煤炭國內(nèi)脫硫技術現(xiàn)狀

煤炭國內(nèi)脫硫技術現(xiàn)狀1重選脫硫技術重力脫硫法是目前廣泛采用的一種脫硫方法，在常用的重力脫硫設備中，較為新型的設備是圓筒形無壓給料三產(chǎn)品旋流器。采用搖床選煤，適用于分選煤和矸石密度相差較大或含黃鐵礦較多的6mm以下的煤[2，7]，適用于分選低灰精煤和脫硫。搖床的脫硫效果較好，美國[11]，澳大利亞和俄羅斯目前仍有用搖床分選細粒級煤。在美國，搖床選煤量占選煤量的10%左右[11]，但單位面積處理能力低，占地面積大，在國內(nèi)選煤廠特別是老廠，技術改造受到限制。國內(nèi)大多數(shù)選煤廠采用跳臺工藝，由于跳汰機分選精度較低，特別是降灰效果不理想，有些選煤廠用跳汰機甚至選不出合格精煤[14]，雖然跳汰選也有較好的脫硫效果，也限制了跳汰機的優(yōu)勢。如南桐選煤廠采用傳統(tǒng)的跳汰-搖床-浮選分選工藝，當洗選易選煤時，脫硫降灰效果較好，但隨著煤質可選性的下降和用戶質量要求的提高，已經(jīng)無法滿足脫硫降灰的要求。水介質旋流器處理量極小，僅適合處理粗煤泥部分，在大型選煤廠中無法代替主洗設備。重介質旋流器選煤技術，采用一種密度的懸浮液，使用一套介質系統(tǒng)，可實現(xiàn)60~0.5mm級原煤的混合入洗[9，15]，強化和簡化了脫介和介質回收工藝。分選系統(tǒng)由兩段重介質旋流器和小直徑煤泥旋流器組成，采用一套低密度懸浮液實現(xiàn)了三個系統(tǒng)的分選。主選系統(tǒng)只有一種低密度循環(huán)懸浮液，主再洗重介旋流器的特殊組配，構成+0.5mm級原煤的有效分選，-0.5mm級粉煤由小直徑煤泥重介旋流器實施強化分選。該工藝的核心分選設備是3NMX1200/850型無壓三產(chǎn)品重介質旋流器，它由圓筒形旋流器作為一級和由圓筒-圓錐旋流器作為二級旋流器串聯(lián)而成。該技術的成功使用，使中國重介質選煤工藝、設備及其自動化控制技術水平上了一個新的臺階，對推動中國潔凈煤技術產(chǎn)業(yè)化和選煤廠向優(yōu)質、高效方向發(fā)展提供了重要的技術支撐作用。有壓圓筒圓錐型煤泥重介質旋流器組的研究開發(fā)成功和投產(chǎn)雖然在工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)煤泥的重介質分選，有效分選下限達到0.045mm[17，18]，利用重介質的分級和濃縮特性解決煤泥隨主旋流器精煤合格介質分選進入煤泥重介質旋流器分選，降低浮選機的入浮量?？傊?，常用的重選脫硫方法具有工藝成熟，成本較低，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，對于+0.5mm級以上煤的脫硫降灰可以考慮采用大型無壓三產(chǎn)品旋流器進行分選。2電磁選脫硫技術干法摩擦電選技術，用于細粒煤的脫硫降灰。利用充分分散的細粒群在強氣體的夾帶下，經(jīng)與摩擦器碰撞以及顆粒間的碰撞，從而使煤中的有機質和礦物質分別帶上極性相反的電荷，有機質顆粒電正電，礦物質顆粒帶負電。將不同電荷的有機質和礦物質顆粒群引入高壓電場中，吸附到極性相反的極性上，從而實現(xiàn)兩者的分離。煤的磁選脫硫技術：利用煤中黃鐵礦有弱磁性和有機質的非磁性差異在強磁場中將黃鐵礦從煤中分離[20]；分為煤的濕式高梯度磁選和干式高梯度磁選。都有較好的脫硫效果，無機硫脫除60%以上[21]，但降灰效果不理想，生產(chǎn)成本高，難以推廣。3化學脫硫技術化學脫硫[23]技術主要是利用強堿、強酸和強氧化劑把硫氧化或把硫置換而達脫硫的目的。常用的有Mayers方法、CaCl2氧化法、NaOH融法、(NH)40H法以及H2O2氧化法等，盡管化學法可以脫去煤中幾乎所有的無機硫和許多有機硫，但存在工藝條件復雜和成本高等問題，有時需要在一定的酸堿條件下進行，有時甚至需要在高溫下進行。對煉焦煤而言，對煤的性質影響較大，如引起煤的粘結性變差和發(fā)熱量降低等。目前僅限于實驗室研究。4生物脫硫技術微生物脫硫的原理是利用某些嗜酸耐熱菌在生長過程中消化吸收Fe3+和S0等特性，從而促進黃鐵礦氧化分解與脫除，硫的脫除率在90％以上[2，25，26]，微生物脫硫方法主要有堆浸法、表面氧化法、浸出法等方法。但脫硫反應時間長，難以適應工業(yè)化脫硫的需要。堆浸法周期長達30天以上，微生物繁殖慢，并有酸性處理液產(chǎn)生，形成二次污染[28，29]，至今未達到實用階段。5微生物表面處理浮選法脫硫技術利用親水性的細菌微生物，如氧化硫桿菌或氧化亞鐵桿菌等。利用它們對黃鐵礦的選擇性吸附和大量吸附后對黃鐵礦表面的改性作用，增加親水性，使得黃鐵礦被抑制，通過浮選尾礦排除。與傳統(tǒng)的微生物浸出脫硫法不同，主要是通過細菌在礦漿中對黃鐵礦的快速吸附。而改變黃鐵礦表面性質。存在的問題仍然是，多數(shù)細菌生長和作用都是在酸性條件下，且細菌生長較慢。目前正致力于發(fā)現(xiàn)和培育能在中性條件下快速生長和改性的微生物。6煤泥脫硫技術隨著機械化程度的提高，煤泥含量越來越多，極細粒(-74um)的煤泥含量隨之增加，這部分煤泥的脫硫是當前燃煤前脫硫的重點和難點[31]。國內(nèi)對極細粒嵌布的煤系黃鐵礦方面，缺乏系統(tǒng)的有效的理論體系指導[33，34]。常用的方法有選擇性絮凝和油團聚技術等方法。選擇性絮凝根據(jù)可燃體與非可燃體兩部分顆粒表面性質的不同進行分選，是一種較為理想的極細粒煤泥分選方法。該方法可以脫除煤泥中單體解離的微細粒黃鐵礦，從而降低煤泥中無機硫的含量。在選擇性絮凝的過程中添加煤系黃鐵礦抑制劑，可以提高選擇性絮凝脫硫效果。油團聚法是將選擇性絮凝與重液旋流分選技術合二為一，可以取得較好的脫硫降灰效果，但生產(chǎn)成本比正常的選煤成本高得多，且處理量遠低于選煤廠中煤泥處理量，目前還沒有應用到工業(yè)生產(chǎn)中。7其它脫硫技術旋流水膜脫硫采用高效防堵吸收板，第一級采用旋流水膜除塵器，第二級高效吸收板再次脫硫與除塵，從而實現(xiàn)燃燒過程中的脫硫[35]。煤中有機硫很難脫除，在超聲波輻射下用碘甲烷可以脫除部分有機硫，脫硫效果隨著碘甲烷用量和超聲波輻射時間的增加而增加[36]螺旋分選機分選細粒煤時利用重力和離心力進行降灰脫硫，有資料表明，當精煤硫分在0.92～0.97％時，尾煤硫分富集到4.3