超声波强化四氯乙烯溶剂法脱除煤中有机硫的研究

研究了超声波辐射强化四氯乙烯溶剂萃取法脱除煤炭有机硫的技术。采用单因子法考察了煤的粒度、煤浆浓度、超声辐射萃取反应温度、超声辐射萃取反应时间、超声辐射功率等因素对脱硫率的影响，优选出了超声辐射四氯乙烯溶剂萃取法脱除煤样中有机硫的最佳工艺条件为：用四氯乙烯作溶剂，环境压力下，煤浆浓度为10mL/g、煤粒度为0．074mm、萃取反应时间120min，萃取反应温度90℃，超声辐射功率500W，超声辐射频率40kHZ,煤样有机硫的脱硫率可达到59．1％。研究结果表明：超声波辐射下四氯乙烯溶剂萃取是脱除煤中有机硫的一种有效方法。与四氯乙烯溶剂萃取法相比，能够显著的缩短反应时间，提高脱硫率。     

KNO3体系中离子液体辅助水煤浆电解脱硫

在稳流条件下,考察了KNO₃体系中离子液体辅助煤浆电解脱硫效果.研究了煤浆电解过程中离子液体结构、浓度、温度和时间对脱硫率的影响.当咪唑类离子液体有机结构相同时,不同阴离子脱硫率由高到低顺序为:Br^- >BF₄^- >Cl^-;当阴离子同为Br^-时,咪唑脱硫效果优于吡啶.随着吡啶类离子液体([BPy]Br)浓度增加,脱硫率先增加,在0.3 mol/L处达到最大值,而后下降.此外,脱硫率随温度和时间增加而增大.最后,通过X射线光电子能谱(XPS)分析技术对实验前后煤中有机硫形态进行了分析.结果表明,噻吩主要通过萃取-氧化反应脱除,而其他形式有机硫(如硫醚、亚砜)则主要通过促进氧化及水解反应脱除.     

煤的超临界醇萃取脱硫：Ⅰ.间歇式反应器实验结果

本文采用１００ｍｌ间歇式反应器对难脱硫的高变质焦煤进行了超临界醇萃取脱硫的研究。考察了反应温度、萃取时间、醇／煤比对脱硫的影响，并研究了有机硫煤样的脱除规律，比较了甲醇、乙醇脱硫效果的差异。结果表明：随反应温度的升高，脱硫率增加，在４００℃，５０ｍｉｎ时发生硫的再吸收而导致脱硫率下降；随醇／煤比增加脱硫率上升，其主要原因是醇／煤比增大有利于化学键的断裂。从脱除有机硫的角度而言，没有必要先用ＨＮＯ＿３处理煤样；甲醇、乙醇的脱硫效果相差不大，气相产物中ＣＨ＿４、Ｃ＿２Ｈ＿６的含量取决于所使用溶剂的种类。     

煤的乙醇超临界萃取脱硫

采用等温半连续超临界乙醇萃取方法对高变质程度的汾西主焦煤脱硫效果进行了考察。实验表明，煤的脱硫率随温度、时间和压力的增加而增大，脱总硫的选择率为２．８４～１４．０５。对于无机硫的脱除而言，温度比萃取时间更为有效。脱硫后残渣的发热量较原煤高。对于有机硫的脱除而言，当乙醇浓度为９５％时脱硫率最大。     

氧化性气氛下流化床中煤的热解脱硫及硫的分布

兖州（YZ）原煤，在氧气体积分数为3.0%、5.6%、8.7%，热解温度400℃～800℃, 热解停留30min，在流化床反应器中进行了热解脱硫实验。结果表明，兖州煤在3.0%O2，600℃时的脱硫效果最佳，可达70%；此时的黄铁矿硫全部脱除，而有机硫也可脱除60%以上。而相同温度惰性气氛下的总硫和有机硫的脱除率则分别为25%和15%。在氧化性气氛下，脱除的硫主要分布在焦油中；随着氧气体积分数的提高，半焦收率下降的很快，下降幅度要比脱硫率的增加幅度大。因此，氧气体积分数过高，在选择性断裂C—S键的同时，也使C—C键发生了断裂。     

新型Mn-Fe/Al_2O_3高温脱除H_2S的实验研究(Ⅱ)

本文首先研究了粒度dp=07mm脱硫剂的脱硫反应和再生反应性能。研究表明当Mn∶Fe=2∶1(w)、载体在1000℃焙烧后,脱硫剂有较好的脱硫反应性能,其最佳的脱硫反应温度为550℃,且在710℃、O2浓度低于1083%(v)、空速2000～3000h-1再生条件下,可完全对脱硫剂进行再生;H2S浓度影响脱硫剂的初始脱硫反应速率和穿透反应时间,但对脱硫剂的脱除率和穿透硫容影响不大。并研究了粒度dp=3mm脱硫剂的脱硫情况。实验结果表明,小颗粒脱硫剂的脱硫反应主要为化学反应控制,大颗粒脱硫剂主要为扩散控制。为此对大颗粒脱硫剂进行了工程设计,即采用活性组分非均布脱硫剂。研究表明,非均布脱硫剂明显提高了脱硫剂的平均脱硫反应速率和硫容,同均布脱硫剂相比,非均布脱硫剂再生后具有较好的脱硫稳定性能。     

新型M—Fe／Al2O3高温脱除H2S的实验研究（Ⅱ）

本文首先研究了粒度ｄｐ＝０．７ｍ脱硫剂的脱硫反应和再生反应性能。研究表明当Ｍｎ：Ｆｅ＝２：１（ｗ）,载体在１０００℃焙烧后,脱硫剂有较好的脱硫反应性能,其最佳的脱硫反应温度为５５０℃、且在７１０℃、Ｏ２浓度低于１０．８３％、空速２０００￣３０００ｈ＾－１再生条件下可完全对脱硫剂进行再生;Ｈ２Ｓ浓度影响脱硫剂的初始脱硫反应速率和穿透反应的时间,但对脱硫剂的脱除率和穿透硫容影响不大。并研究了粒度ｄｐ＝     

煤气部分返回炼焦过程焦炭脱硫

将半焦中的硫区分为无机硫和有机硫，在不同气氛和温度下进行脱硫实验；计算煤气返回对焦炉温度的影响和模拟炼焦过程返回煤气在炭化室的分布。结果表明：增加氢气浓度对有机硫和无机硫的脱除都有利，但是温度升高并不总是有利于脱硫；氢气脱硫效果要好于甲烷和一氧化碳；指出了炼焦后期在焦炉煤气返回之前预热煤气可以减少对炉温的影响，但是煤气的预热温度不能太高，否则甲烷裂解容易堵塞管道；煤气的最佳返回时机是在焦炭中孔隙分布较为均匀之时。     

活性炭及甲酸催化过氧化氢氧化噻吩脱硫研究

以噻吩代表汽油中的有机硫化合物，将其溶解于正辛烷配制成反应原料，考察了活性炭对噻吩的吸附脱硫情况，研究了质量分数为30％的过氧化氢水溶液为氧化剂，在活性炭和甲酸的催化作用下，反应原料中噻吩氧化脱硫。考察了活性炭的催化性能及反应条件对其催化性能的影响。实验结果表明，30％H2O2-HCOOH-AC（活性炭）三元体系产生的过氧甲酸和羟基自由基能将模型有机硫化合物氧化，噻吩的氧化脱硫率可达到85％以上；活性炭和甲酸的催化氧化性能明显优于单纯使用甲酸催化性能。甲酸浓度、活性炭加入量、过氧化氢初始浓度及温度对噻吩硫的氧化脱除均有影响。     

高硫煤加氢热解脱硫的研究Ⅰ.热解与加氢热解脱硫的对比

以兖州烟煤和红庙褐煤为考察对象，在加压固定床上压力为３ＭＰａ，温度从３５０～６５０℃范围内，研究了加氢热解以及氮气下热解过程中硫在半焦、焦油中的含量以及脱硫率和硫分布的变迁规律。实验表明，加氢热解比氮气下热解有着更好的脱硫作用，有利于降低半焦中的硫含量。这种脱硫作用随煤种的不同而不同，尤其受到煤中矿物质的显著影响。因此红庙煤加氢热解焦油中硫含量显著降低，半焦的硫含量随温度的升高，先逐渐降低然后增加；而兖州煤一直呈下降趋势。ＸＲＤ分析表明，红庙煤在加氢热解条件下，碱性矿物质与Ｈ２Ｓ反应而产生的硫化物主要是ＦｅＳ和ＣａＳ。从兖州煤的脱硫率曲线可以得出，加氢热解不仅有利于易分解脂肪类含硫化合物的脱除，而且可以促使难分解噻吩芳香类含硫化合物的脱除。     

亚临界水脱除煤中硫的实验研究

近年来，超临界流体以其独特的性质作为溶剂或反应介质在众多领域得到应用。对于煤在超临界及亚临界水中的行为研究也越来越受到国内外学者的重视，如Kashimura等、Hu等和Cheng等对褐煤在亚临界及超临界水中的降解行为进行了研究。Timpe等报道了水热处理对年轻煤中有机硫及微量元素的脱除行为。     

溴化钠水溶液体系中煤的电化学脱硫

煤炭脱硫技术包括:物理洗选、化学脱硫、生物脱硫、超声波脱硫和微波脱硫等[1～3]。物理洗选法脱硫最经济,但只能脱无机硫。生物、化学法脱硫不仅能脱无机硫,也能脱有机硫,但生产成本昂贵,距工业应用尚有一定距离。20世纪80年代出现的电化学脱硫技术是一种既能克服物理、化学等法的缺点,又能达到较好脱硫效果的洁净、温和的脱硫方法[4,5]。本文对电化学氧化脱硫进行了研究,探讨了电化学氧化法脱除煤中硫的适宜体系和条件。1　实验部分1 1　原料和试剂　实验采用山西平朔煤(Pingsucoal)为原料,煤样粒径小于0 125mm。对煤样进行硫分析,其…     

高硫煤加氢热解脱硫的研究Ⅱ.反应条件对煤加氢热解脱硫的影响

本文采用红庙褐煤在加压固定床上，详细考察了不同反应条件对加氢热解脱硫的影响。研究结果表明：氢气流速的增加可以显著降低焦中的硫含量，增加脱硫率和硫在气相中的分布。氢气压力增加有利于增加煤中含硫化合物的加氢脱硫反应，提高脱硫率。加氢热解过程中的传质作用对脱硫率和硫分布也有重要影响。在一定的热解温度下，适当增加停留时间有利于氢气与含硫化合物的扩散接触，提高脱硫率。同时红庙煤加氢热解产生的焦油中的硫分布随各种反应条件的变化不大。     

模拟轻质油品的氧化脱硫

以正庚烷为溶剂，苯并噻吩（BT）、二苯并噻吩（DBT）、4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-DMDBT）作为模型含硫化合物组成模拟轻质油品，在H2O2-HCOOH氧化体系中对模拟轻质油品氧化脱硫进行了研究。考察了氧化剂用量、氧化温度、氧化时间及芳烃、烯烃、含氮化合物的存在等因素对BT、DBT脱除的影响。实验结果表明：在反应温度60 ℃，H2O2∶S＝7∶1（mol/mol）,H2O2∶HCOOH＝1∶1（v/v）,反应时间在40 min的条件下，4,6-DMDBT能全部脱除, DBT、BT的脱除率分别为96% 、58%。向油品中添加芳烃、烯烃、含氮化合物等对BT、DBT的脱除均有不同程度的影响。     

微波辅助脱除煤中有机硫的机理研究

为阐明微波场联合过氧乙酸(PAA)脱除煤中有机硫的机理,选取山西临汾(LF)、宁夏宁东(ND)、山西灵石(LS)和河南洛阳(LY)脱矿物质煤及三种含硫模型化合物苄硫醇(Benzyl mercaptan, BM)、苯并(b)噻吩(Benzo (b) thiophene, BT)和二苯基亚砜(Diphenyl sulfoxide, DS)作为研究对象。微波功率为100 W,并联合PAA,辐照1-5 min,通过X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)分析固相中硫形态的变化;通过离子色谱仪(Ion chromatography, IC)分析脱硫后液相中SO_4~(2-)的浓度;通过气相色谱-质谱联用仪(Gas chromatography/mass spectrometry, GC/MS)分析萃取物中硫形态的变化。结果表明,有机硫化物硫的含量高,脱硫率大,LY和LS最大脱硫率分别高达55.06%和45.78%,ND和LF最大脱硫率分别为31.24%和28.21%,煤中的硫醇比噻吩和亚砜更易脱除,且脱硫过程中硫形态逐渐向高价态转化,含硫键在微波场中断裂,最终可被PAA氧化为SO_4~(2-)。     

过渡金属添加剂对煤热解脱硫的影响

利用坩埚焦考察了过渡金属添加剂Fe、Cr和Mn的不同形态在焦化过程中对高硫焦煤中硫脱除的影响,并通过固定床热解实验考察了不同气氛下添加剂对煤热解脱硫及含硫化合物逸出的影响。结果表明,不同金属添加剂对煤中硫形态有不同影响,氧化性较高的Fe3+降低了煤中黄铁矿硫的含量,而其他金属添加剂对煤中硫形态影响不大。在模拟焦化过程中,铬系添加剂提高了热解脱硫率,而铁系和锰系添加剂降低了脱硫率;负载Cr3+的介休煤在不同气氛下的热解表明,氮气抑制了Cr的脱硫作用,显著地减少了含硫气体的生成量,并使煤中易脱除硫转化为稳定的有机硫;还原性气氛有利于Cr3+添加剂的脱硫作用,显著地增加了含硫气体的生成量;焦炉气和氢气下添加剂对热解脱硫及煤热解过程中含硫气体逸出的影响相似,焦炉气可以作为提高过渡金属添加剂脱硫性能的反应气体。     

煤的超临界醇萃取脱硫：Ⅱ.碱处理及溶剂组成的影响

在半连续和间歇式反应器中考察了不同的碱处理方式和溶剂组成对煤脱硫的影响。半连续实验结果表明，用浸泡法处理煤样时随碱浓度的增加，脱硫率增加，但当碱浓度大于１０％，浸泡时间超过３０ｍｉｎ后，脱硫率又下降。用醇碱液作为萃取溶剂可明显地提高脱硫率，最高为５９．６％。改变溶剂组成并不能显著地影响脱硫率，当甲醇／水＝１∶１（摩尔）时，有机硫的脱除率最大（３２．９％。间歇釜实验结果证实，当碱／煤比大于０．５后，     

煤中有机硫的电化学脱除研究

煤的电化学脱硫是70年代末Coughglin和Fa rooque开发的一种温和脱硫方法,它不但克服了传统的高温、高压的脱硫缺点,而且可以联产氢气,从而大大降低了生产成本[1,2]。虽然近年来国内外对煤的电化学脱硫研究有些报道[3～6],但是脱硫效果都不理想,全硫脱硫率都在50%左右。作者在煤的电化学脱硫研究中发现有机硫的脱除较无机硫困难[7]。目前国内关于煤中有机硫的电化学脱除程度及影响规律的研究未见报道。为此,本文以川南贫瘦煤为原料,采用化学法脱除其中的无机硫后作实验煤样,研究了酸性体系中有机硫的脱除规律。1　试验部分1 1　原料与试…     

Effect of binder on the properties of iron oxide sorbent for hot gas desulfurization

The most difficult problem in hot gas desulfurization in Integrated Coal Gasification Combined Cycle (IGCC) is the pulverization of sulfur removal sorbents. Appropriate binders for hot gas sulfur removal sorbents can solve the pulverization problem. In this paper, six sorbents with binders of different argillaceous minerals were prepared by mechanical mixing method. Desulfurization behavior for hot gas desulfurization sorbents was investigated in a fixed-bed reactor. Result showed that sorbent NTKW2 with binder of clay had a better sulfidation performance. NTKW2 had a more stable performance than other sorbents in the continuous sulfidation-regeneration cycles. Sulfur capacity of sorbent remained the same in each cycle. The desulfurization efficiency and mechanical strength of NTKW2 were the best among the tested sorbents. The behavior of NTKW2 at different temperatures showed different performances, and the best reaction temperature was 550 ℃. Higher heat stability, sulfur capacity and desulfurization efficiency were found on NTKW2 in six continuous sulfidation-regeneration cycles.