燃前脫硫技術概述
我國(guo)是(shi)(shi)世界上最大的(de)(de)(de)產(chan)煤國(guo)和煤消耗(hao)(hao)國(guo),煤炭占我國(guo)一次能源(yuan)的(de)(de)(de)3 /4,高硫(liu)煤儲(chu)量約(yue)占總儲(chu)量的(de)(de)(de)1 /3, 并且高硫(liu)煤開(kai)采比例(li)也逐年上升。燃(ran)煤和燃(ran)油產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)SO2、NOx 和CO2 等隨煙氣排入大氣,導(dao)致(zhi)了(le)嚴重的(de)(de)(de)環境(jing)污(wu)染(ran),是(shi)(shi)大氣污(wu)染(ran)的(de)(de)(de)元兇,又是(shi)(shi)產(chan)生(sheng)酸雨的(de)(de)(de)主要原因(yin),造成的(de)(de)(de)經濟損失每年達數百億元。而且根據(ju)我國(guo)的(de)(de)(de)資源(yuan)構成和經濟基礎(chu),未來50 a里,中國(guo)一次能源(yuan)消耗(hao)(hao)以煤為(wei)主的(de)(de)(de)格局難以改(gai)變。如何采取可(ke)持續發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)戰(zhan)略(lve),開(kai)發(fa)廉價(jia)的(de)(de)(de)、操作簡便的(de)(de)(de)煤脫(tuo)硫(liu)技術(shu),將具有深遠的(de)(de)(de)經濟和環境(jing)保護(hu)意(yi)義(yi)。
對煤(mei)中(zhong)硫(liu)(liu)(liu)(liu)的存在狀(zhuang)態分(fen)析可知,煤(mei)中(zhong)全硫(liu)(liu)(liu)(liu)包(bao)括(kuo)無(wu)機硫(liu)(liu)(liu)(liu)和有(you)機硫(liu)(liu)(liu)(liu)。無(wu)機硫(liu)(liu)(liu)(liu)分(fen)為硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)、元(yuan)素硫(liu)(liu)(liu)(liu)和硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鹽硫(liu)(liu)(liu)(liu),其(qi)中(zhong),硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)細(xi)化(hua)(hua)為黃鐵(tie)礦(kuang)硫(liu)(liu)(liu)(liu)、白鐵(tie)礦(kuang)硫(liu)(liu)(liu)(liu)和砷黃鐵(tie)礦(kuang)硫(liu)(liu)(liu)(liu),硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鹽硫(liu)(liu)(liu)(liu)包(bao)括(kuo)石膏、綠礬及其(qi)它類;有(you)機硫(liu)(liu)(liu)(liu)包(bao)括(kuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)醚、硫(liu)(liu)(liu)(liu)醇、硫(liu)(liu)(liu)(liu)醌、二(er)硫(liu)(liu)(liu)(liu)醚、雜環硫(liu)(liu)(liu)(liu)和噻吩硫(liu)(liu)(liu)(liu)類等。含(han)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)與(yu)煤(mei)的大分(fen)子活性有(you)機官能團反應經過各種物(wu)理、化(hua)(hua)學(xue)、生(sheng)物(wu)和地質等作(zuo)用后構成有(you)機硫(liu)(liu)(liu)(liu);而無(wu)機硫(liu)(liu)(liu)(liu)多(duo)為物(wu)理作(zuo)用,以孤粒附著或夾雜、包(bao)裹(guo)和嵌(qian)布形(xing)式與(yu)煤(mei)結合(he)(he)在一起。
我國煤中硫(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)分布有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)規律,一(yi)般全硫(liu)(liu)(liu)量在 0. 5%以下(xia)的(de)(de)(de)(de)低硫(liu)(liu)(liu)煤,硫(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)形(xing)態(tai)以有機硫(liu)(liu)(liu)為(wei)主,硫(liu)(liu)(liu)鐵礦(kuang)含量較少(shao)(shao),硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)鹽含量甚少(shao)(shao);全硫(liu)(liu)(liu)量大于2%的(de)(de)(de)(de)高(gao)硫(liu)(liu)(liu)煤,硫(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)形(xing)態(tai)則以硫(liu)(liu)(liu)鐵礦(kuang)較多,有機硫(liu)(liu)(liu)較少(shao)(shao),硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)鹽甚少(shao)(shao)。但(dan)西南、中南地(di)區某些高(gao)硫(liu)(liu)(liu)煤有機硫(liu)(liu)(liu)含量很高(gao),如合山煤中,有機硫(liu)(liu)(liu)占全硫(liu)(liu)(liu)量的(de)(de)(de)(de)比(bi)例高(gao)達80% ,對于這一(yi)類高(gao)硫(liu)(liu)(liu)煤,洗煤脫硫(liu)(liu)(liu)基本無效(xiao)。
在(zai)眾(zhong)多的(de)煤潔(jie)凈、脫(tuo)(tuo)硫技(ji)(ji)術中,煤的(de)燃燒前脫(tuo)(tuo)硫技(ji)(ji)術,其脫(tuo)(tuo)硫成(cheng)本(ben)僅(jin)相當于(yu)洗(xi)滌煙(yan)氣脫(tuo)(tuo)硫的(de)1 /10,同時燃燒前脫(tuo)(tuo)硫便于(yu)大規模、全面地控制燃煤的(de)SO2、粉塵排放,因而(er)受(shou)到(dao)高度重視。
煤(mei)(mei)(mei)炭的(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)總體上分為(wei)煤(mei)(mei)(mei)燃(ran)(ran)燒(shao)前脫(tuo)(tuo)硫(liu)、燃(ran)(ran)燒(shao)中(zhong)(zhong)脫(tuo)(tuo)硫(liu)和燃(ran)(ran)燒(shao)后脫(tuo)(tuo)硫(liu)3種。燃(ran)(ran)前脫(tuo)(tuo)硫(liu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)主要(yao)包括(kuo)通(tong)(tong)過在高硫(liu)煤(mei)(mei)(mei)中(zhong)(zhong)配入低硫(liu)煤(mei)(mei)(mei)的(de)(de)配煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)和通(tong)(tong)過洗(xi)選(xuan)減少硫(liu)分、灰分以降低SO2的(de)(de)排放的(de)(de)選(xuan)為(wei)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)。但配煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)還有(you)待于進一步完善。燃(ran)(ran)燒(shao)中(zhong)(zhong)脫(tuo)(tuo)硫(liu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)主要(yao)指(zhi)添加固硫(liu)劑的(de)(de)型煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)和爐內噴(pen)入鈣(gai)系脫(tuo)(tuo)硫(liu)劑的(de)(de)粉煤(mei)(mei)(mei)燃(ran)(ran)燒(shao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)，這類辦法可脫(tuo)(tuo)硫(liu)50％～60％，但效率(lv)不高，有(you)易結(jie)渣(zha)、磨(mo)損和堵塞(sai)的(de)(de)問題。燃(ran)(ran)燒(shao)后脫(tuo)(tuo)硫(liu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)又(you)稱煙氣(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)，發達國家(jia)研究的(de)(de)比較(jiao)多，效率(lv)較(jiao)高，但成本也比較(jiao)高。對于我國這樣的(de)(de)發展中(zhong)(zhong)國家(jia)來說，煤(mei)(mei)(mei)的(de)(de)燃(ran)(ran)前脫(tuo)(tuo)硫(liu)，尤(you)其是通(tong)(tong)過選(xuan)煤(mei)(mei)(mei)來降低煤(mei)(mei)(mei)的(de)(de)硫(liu)含量具(ju)有(you)非常重(zhong)要(yao)的(de)(de)意義。選(xuan)煤(mei)(mei)(mei)是潔凈煤(mei)(mei)(mei)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)源頭技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)，既能(neng)(neng)脫(tuo)(tuo)硫(liu)又(you)能(neng)(neng)脫(tuo)(tuo)灰，同時還可以提(ti)高熱能(neng)(neng)利用效率(lv)，并且選(xuan)煤(mei)(mei)(mei)的(de)(de)費(fei)用又(you)遠遠低于燃(ran)(ran)燒(shao)中(zhong)(zhong)脫(tuo)(tuo)硫(liu)和燃(ran)(ran)燒(shao)后脫(tuo)(tuo)硫(liu)。
煤(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)燃(ran)前脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)又(you)分(fen)(fen)(fen)物理法(fa)(fa)、化(hua)學法(fa)(fa)和生(sheng)物法(fa)(fa)3 種。物理法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)是(shi)(shi)依據煤(mei)(mei)(mei)炭顆(ke)粒與(yu)含硫(liu)(liu)(liu)化(hua)合物的(de)(de)(de)(de)比重、磁性(xing)、導電性(xing)及其懸浮性(xing)而(er)(er)發展的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)煤(mei)(mei)(mei)中(zhong)(zhong)無(wu)機(ji)硫(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)，其優(you)點(dian)是(shi)(shi)過程比較簡(jian)單，已經有大(da)規模的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產應用(yong)(yong)。缺點(dian)是(shi)(shi)不能(neng)(neng)同(tong)時去(qu)除(chu)(chu)煤(mei)(mei)(mei)中(zhong)(zhong)有機(ji)硫(liu)(liu)(liu)，而(er)(er)且無(wu)機(ji)硫(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)晶體結(jie)構、大(da)小及分(fen)(fen)(fen)布影響(xiang)(xiang)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效果和煤(mei)(mei)(mei)炭回(hui)收率(lv)。化(hua)學法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)原理或(huo)者是(shi)(shi)通過氧化(hua)劑把硫(liu)(liu)(liu)氧化(hua)，或(huo)者是(shi)(shi)把硫(liu)(liu)(liu)置(zhi)換而(er)(er)達到脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)。它最大(da)的(de)(de)(de)(de)優(you)點(dian)是(shi)(shi)能(neng)(neng)脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)大(da)部分(fen)(fen)(fen)無(wu)機(ji)硫(liu)(liu)(liu)(不受硫(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)晶體結(jie)構、大(da)小和分(fen)(fen)(fen)布的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang))和相當(dang)部分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)有機(ji)硫(liu)(liu)(liu)。其缺點(dian)是(shi)(shi)必(bi)須高溫(wen)、高壓并(bing)使用(yong)(yong)腐蝕性(xing)瀝濾劑，因(yin)此(ci)過程能(neng)(neng)耗大(da)，設(she)備復雜，到目(mu)(mu)前為止，因(yin)經濟成本太高不能(neng)(neng)投(tou)入實際應用(yong)(yong)。生(sheng)物法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)原理是(shi)(shi)利用(yong)(yong)微生(sheng)物能(neng)(neng)夠選(xuan)擇性(xing)地氧化(hua)有機(ji)或(huo)無(wu)機(ji)硫(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)特(te)點(dian)，去(qu)除(chu)(chu)煤(mei)(mei)(mei)炭中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)(liu)(liu)元(yuan)素。它的(de)(de)(de)(de)優(you)點(dian)是(shi)(shi)既能(neng)(neng)除(chu)(chu)去(qu)煤(mei)(mei)(mei)中(zhong)(zhong)有機(ji)硫(liu)(liu)(liu)又(you)能(neng)(neng)除(chu)(chu)去(qu)無(wu)機(ji)硫(liu)(liu)(liu)，且反應條件溫(wen)和，設(she)備簡(jian)單，成本低。目(mu)(mu)前常(chang)采(cai)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)浸出法(fa)(fa)和表面氧化(hua)法(fa)(fa)，是(shi)(shi)當(dang)前國內外煤(mei)(mei)(mei)炭脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)研究(jiu)開發的(de)(de)(de)(de)熱點(dian)。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
