一種煤炭脫硫的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤炭脫硫的工藝，本發(fā)明由特種乳化劑、分散劑、清洗劑和絡(luò)合劑及滲透劑按照一定的比例經(jīng)科學(xué)復(fù)配加工而成。根據(jù)煤炭燃燒反應(yīng)機(jī)理，在洗煤脫硫設(shè)備中加入絡(luò)合洗煤脫硫劑組合物，通過氧化、催化和金屬離子交換等作用，將煤中的無機(jī)硫和有機(jī)硫化物等有害物質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)形成易溶于水的硫化物，達(dá)到環(huán)境保護(hù)之目的。
【專利說明】一種煤炭脫硫的工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煤炭脫硫領(lǐng)域，具體涉及一種煤炭脫硫的工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 煤中的硫通常以有機(jī)硫和無機(jī)硫的狀態(tài)存在。有機(jī)硫組成結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，主要存 在形式有硫醇、硫醚、雙硫醚以及呈雜環(huán)狀態(tài)的硫醌和噻吩等；有機(jī)硫主要來自成煤植物 中的蛋白質(zhì)和微生物的蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)中含硫量為〇. 3%?2. 4%，總含硫量一般都小于 0. 5%以下的大多數(shù)煤，一般都以有機(jī)硫?yàn)橹?。煤中無機(jī)硫主要來自礦物質(zhì)中各種含硫化合 物和少量硫酸鹽。硫化物中硫清除的難易程度與硫化物的顆粒大小及分布狀態(tài)有關(guān)，粒度 大者可用洗選法除去，粒度極小且均勻分布在煤中者，就難以除去；有機(jī)硫與煤中有機(jī)質(zhì)共 生，結(jié)為一體，分布均勻，不易清除。
[0003] 煤中的硫?qū)τ跓捊埂饣?、燃燒和貯運(yùn)都十分有害，因此含硫量是評價煤質(zhì)的重要 指標(biāo)之一。煤在煉焦時，約60%的硫進(jìn)入焦炭。硫的存在使生鐵具有熱脆性，用這些生鐵煉 制的鋼不能直接軋制成材。為了除去硫，在高爐生產(chǎn)中需要增加石灰石和焦炭用量，因而導(dǎo) 致高爐生產(chǎn)能力降低，焦化比高。經(jīng)驗(yàn)表明，焦炭中硫含量每增加〇. 1 %，煉鐵時焦炭和石 灰石將分別增加2%，高爐生產(chǎn)能力下降2%?2. 5%，因此對用于煉焦的煤，要求硫分小于 1%。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種煤炭脫硫的工藝。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
[0006] 一種煤炭脫硫的工藝，包括如下步驟：
[0007] S1、取適量煤炭粉碎，粒度為0.075mm;
[0008] S2、將步驟S1所得的煤粉置于反應(yīng)釜中，加入20-25份濃度為30-100mg/L的次氯 酸鈉，攪拌均勻；
[0009] S3、將步驟S2所得溶液調(diào)整PH = 7,均分多次加入適量過硫酸銨，攪拌均勻，反應(yīng) 25min ；
[0010] S4、將步驟S3所得的溶液加熱至120°C，加入25-32份四氯乙烯，25-32份對甲酚， 攪拌均勻，萃取l〇〇min ;
[0011] S5、加入16-21份HEDP絡(luò)化鐵，適量苯二酚和氨三乙酸，攪拌均勻；
[0012] S6、加入7?12份二氧化錳，攪拌均勻，氧化60min ;
[0013] S7、在攪拌下，將3?5份聚合氯化鋁鐵、1?2份尿素、1?2份聚丙烯酰胺、0.5? 0. 8份十二烷基苯磺酸鈉和0. 2?0. 4份分散劑JFC依次加入到步驟S6所得溶液中，反應(yīng) 90min后，過濾，蒸饋。
[0014] 其中，所述步驟還包括取12?16份重鉻酸鈉氣化，緩慢通入反應(yīng)釜中，整個過程 貫穿整個脫硫工藝。
[0015] 其中，所述η(過硫酸銨）：η(硫化物）=1· 5。
[0016] 其中，所述四氯乙烯與對甲酚的體積比為1 : 1，液固比為12 : 1。
[0017] 其中，所述 n(HEDP) : η(氨三乙酸）：n(Fe3+) = (0· 5-1) : 1 : 1。
[0018] 其中，次氯酸鈉和過硫酸銨為強(qiáng)氧化劑，主要脫除煤中的無機(jī)硫。過硫酸銨為引發(fā) 齊IJ，容易分解成自由基。次氯酸鈉和過硫酸銨的脫硫機(jī)理是通過氧化作用是煤中的硫元素 轉(zhuǎn)化為可溶于水的離子，然后通過水洗作用脫除，黃鐵礦是煤中無機(jī)硫的主要存在形式，其 硫元素可以被氧化生成硫酸根離子，而硫酸鹽易沉淀于洗煤設(shè)備的底部變?yōu)槟嘣ァ?br> [0019] 四氯乙烯、對甲酚對煤中有機(jī)硫的脫出效果明顯。四氯乙烯、對甲酚的脫硫機(jī)理是 通過此類有機(jī)溶劑的萃取作用，將煤中的有機(jī)含硫基團(tuán)的硫元素以及少量無機(jī)硫元素提取 出來。
[0020] HEDP絡(luò)化鐵為全能脫硫絡(luò)合劑，而絡(luò)合劑是利用其自身的酸性和所帶活性基團(tuán)優(yōu) 異的絡(luò)合能力，它們對煤、黃鐵礦和白鐵礦分子中的鐵離子和硫離子有很強(qiáng)的絡(luò)合能力，此 絡(luò)合劑優(yōu)點(diǎn)是易于生物降解，不污染環(huán)境，無毒害作用。苯二酚可以提高其氧化性，加快脫 硫反應(yīng)速度，加入氨三乙酸可以增強(qiáng)對二價鐵離子的絡(luò)合能力。
[0021] 二氧化錳屬強(qiáng)氧化劑，在酸性條件下氧化性更強(qiáng)，能氧化負(fù)價態(tài)的硫離子及二氧 化硫等。
[0022] 重鉻酸鈉是本發(fā)明產(chǎn)品中的催化劑，加入催化劑后能顯著提高脫硫活性，使燃煤 中碳的晶格發(fā)生扭曲變化，碳-金屬絡(luò)合物容易從晶格中脫離出來，能夠促進(jìn)中間產(chǎn)物的 生成速率，進(jìn)而提高了煤炭中硫的絡(luò)合效率；對金屬材料具有很好的緩蝕保護(hù)性，能有效地 防止鍋爐等設(shè)備的腐蝕，并對硫化物的絡(luò)合有催化氧化作用。
[0023] 聚合氯化鋁鐵是由鋁鹽和鐵鹽混凝水解而成一種無機(jī)高分子混凝劑，依據(jù)協(xié)同增 效原理，加入單質(zhì)鐵或三氧化二鐵和其它含鐵化合物復(fù)合而制得的一種新型高效混凝劑。 它集鋁鹽和鐵鹽各自優(yōu)點(diǎn)，對鋁離子和鐵離子的形態(tài)都有明顯改善，聚合程度大為提高。取 鋁、鐵混凝劑各自對氣浮操作有利之處，改善聚合氯化鋁的混凝性能。
[0024] 聚丙烯酰胺是水溶性高分子聚合物，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的摩 擦阻力。
[0025] JFC表面活性劑為乳化、滲透劑，使催化劑能均勻地滲透到煤粒表面，能在燃燒前 使催化劑與所添加的其他組分充分混合。本發(fā)明產(chǎn)品對煤炭進(jìn)行絡(luò)合清洗脫硫處理，使硫 與絡(luò)合劑和強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，生成易溶解于水的絡(luò)合物的硫化物鹽類，達(dá)到洗煤脫硫的目的， 完成煤在燃燒前的洗煤脫硫，脫硫效率在70%左右。使用本發(fā)明產(chǎn)品進(jìn)行絡(luò)合洗煤脫硫，能 減輕脫硫設(shè)備，對剩余的S02進(jìn)行脫硫的處理壓力，特別對煤質(zhì)的含硫波動變化大和脫硫 設(shè)備處理達(dá)不到脫硫效果的鍋爐，均無需對現(xiàn)有脫硫設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造和擴(kuò)容改造，就能 達(dá)到二氧化硫排放的環(huán)保指標(biāo)。
[0026] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0027] 上述方案中，由特種乳化劑、分散劑、清洗劑和絡(luò)合劑及滲透劑按照一定的比例經(jīng) 科學(xué)復(fù)配加工而成。根據(jù)煤炭燃燒反應(yīng)機(jī)理，在洗煤脫硫設(shè)備中加入絡(luò)合洗煤脫硫劑組合 物，通過氧化、催化和金屬離子交換等作用，將煤中的無機(jī)硫和有機(jī)硫化物等有害物質(zhì)通過 化學(xué)反應(yīng)形成易溶于水的硫化物，達(dá)到環(huán)境保護(hù)之目的。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步 詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā) 明。
[0029] 實(shí)施例1
[0030] 一種煤炭脫硫的工藝，包括如下步驟：
[0031] S1、取適量煤炭粉碎，粒度為0.075mm;
[0032] S2、將步驟S1所得的煤粉置于反應(yīng)釜中，加入20份濃度為30mg/L的次氯酸鈉，攪 拌均勻；
[0033] S3、將步驟S2所得溶液調(diào)整PH = 7,均分多次加入適量過硫酸銨，攪拌均勻，反應(yīng) 25min ；
[0034] S4、將步驟S3所得的溶液加熱至120°C，加入25份四氯乙烯，25份對甲酚，攪拌均 勻，萃取lOOmin ;
[0035] S5、加入16份HEDP絡(luò)化鐵，16份苯二酚和16份氨三乙酸，攪拌均勻；
[0036] S6、加入7份二氧化錳，攪拌均勻，氧化60min ;
[0037] S7、在攪拌下，將3份聚合氯化鋁鐵、1份尿素、1份聚丙烯酰胺、0. 5份十二烷基苯 磺酸鈉和〇. 2份分散劑JFC依次加入到步驟S6所得溶液中，反應(yīng)90min后，過濾，蒸餾。
[0038] 其中，所述步驟還包括取12份重鉻酸鈉氣化，緩慢通入反應(yīng)釜中，整個過程貫穿 整個脫硫工藝。
[0039] 經(jīng)檢測，通過紅外光譜法檢測處理后的煤炭，脫硫率達(dá)98. 87%。
[0040] 實(shí)施例2
[0041] 一種煤炭脫硫的工藝，包括如下步驟：
[0042] S1、取適量煤炭粉碎，粒度為0.075mm;
[0043] S2、將步驟S1所得的煤粉置于反應(yīng)釜中，加入25份濃度為100mg/L的次氯酸鈉， 攪拌均勻；
[0044] S3、將步驟S2所得溶液調(diào)整PH = 7,均分多次加入適量過硫酸銨，攪拌均勻，反應(yīng) 25min ；
[0045] S4、將步驟S3所得的溶液加熱至120°C，加入32份四氯乙烯，32份對甲酚，攪拌均 勻，萃取lOOmin ;
[0046] S5、加入21份HEDP絡(luò)化鐵，21份苯二酚和21份氨三乙酸，攪拌均勻；
[0047] S6、加入12份二氧化錳，攪拌均勻，氧化60min ;
[0048] S7、在攪拌下，將5份聚合氯化鋁鐵、2份尿素、2份聚丙烯酰胺、0. 8份十二烷基苯 磺酸鈉和〇. 4份分散劑JFC依次加入到步驟S6所得溶液中，反應(yīng)90min后，過濾，蒸餾。
[0049] 其中，所述步驟還包括取16份重鉻酸鈉氣化，緩慢通入反應(yīng)釜中，整個過程貫穿 整個脫硫工藝。
[0050] 經(jīng)檢測，通過紅外光譜法檢測處理后的煤炭，脫硫率達(dá)99. 85%。
[0051] 實(shí)施例3
[0052] 一種煤炭脫硫的工藝，包括如下步驟：
[0053] S1、取適量煤炭粉碎，粒度為0.075mm;
【權(quán)利要求】
1. 一種煤炭脫硫的工藝，其特征在于，包括如下步驟： 51、 取適量煤炭粉碎，粒度為0. 075mm ; 52、 將步驟S1所得的煤粉置于反應(yīng)釜中，加入20-25份濃度為30-100mg/L的次氯酸 鈉，攪拌均勻； 53、 將步驟S2所得溶液調(diào)整PH = 7,均分多次加入適量過硫酸銨，攪拌均勻，反應(yīng) 25min ； 54、 將步驟S3所得的溶液加熱至120°C，加入25-32份四氯乙烯，25-32份對甲酚，攪拌 均勻，萃取lOOmin ; 55、 加入16-21份HEDP絡(luò)化鐵，適量苯二酚和氨三乙酸，攪拌均勻； 56、 加入7?12份二氧化錳，攪拌均勻，氧化60min ; 57、 在攪拌下，將3?5份聚合氯化鋁鐵、1?2份尿素、1?2份聚丙烯酰胺、0. 5? 0. 8份十二烷基苯磺酸鈉和0. 2?0. 4份分散劑JFC依次加入到步驟S6所得溶液中，反應(yīng) 90min后，過濾，蒸饋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤炭脫硫的工藝，其特征在于，所述步驟還包括取12? 16份重鉻酸鈉氣化，緩慢通入反應(yīng)釜中，整個過程貫穿整個脫硫工藝。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤炭脫硫的工藝，其特征在于，所述n(過硫酸 銨）：η (硫化物）=1. 5。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤炭脫硫的工藝，其特征在于，所述四氯乙烯與對甲酚 的體積比為1 : 1，液固比為12 : 1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤炭脫硫的工藝，其特征在于，所述n(HEDP) : η(氨三 乙酸）：n(Fe3+) = (0· 5-1) : 1 : 1。
【文檔編號】C10L9/02GK104099153SQ201410353528
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】劉松, 葛濤, 夏浩, 汪鵬, 盧旭東 申請人:安徽理工大學(xué)