高硫煤微波脱硫及硫的形态分布变化研究

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本文通过对三种不同的高硫煤(含硫量1%-3%)在不同微波处理条件下脱硫效果及其硫的分布形态进行了研究,考察了不同煤种、辐射功率、辐射时间和浸提剂氢氧化钠溶液浓度对脱硫效果及其硫的分布形态的影响规律,并对处理后的煤样通过红外分析、元素分析等表征方法进行了分析表征。  实验结果表明,对于直接微波辐射煤样,煤样1经直接微波辐照处理具有一定的脱硫效果。随着辐照时间的延长,脱硫率增大,但辐照时间超过4min后,脱硫效率增加不明显;随着辐照功率的增加,脱硫效率呈现增加趋势,磁选可进一步提高脱硫率,脱硫率最大可达到11.7%;而煤样2,3经直接微波辐照处理,脱硫效果不明显。其中煤样2随着辐照时间的延长,其无机硫含量逐步减少,有机硫含量相对增加。  通过对三种煤样采用微波联合碱处理,结果表明,三种煤样采用NaOH浸提后经微波辐照可明显提高脱硫效率,浸提剂 NaOH溶液的浓度对脱硫效果具有较大的影响。煤样1经优化的脱硫条件为:煤粉粒径0.45-0.6 mm、微波辐照60s,加浓度为2mol/L的NaOH浸提剂、辐照功率700W,此时脱硫率可达到42.5%。煤样2经优化的脱硫条件为:在2mol/L氢氧化钠溶液浸提后微波处理,所得结果为在800W,90s时脱硫率仅为12.3%。煤样3经优化的脱硫条件为:煤粉粒径0.45-0.6 mm、微波辐照1min,加浓度为2mol/L的NaOH浸提剂、辐照功率1200W,此时脱硫率可达到49.3%。综上结果可知,煤样与氢氧化钠溶液浸提后微波处理脱硫效果有一最佳值,当条件偏离最佳条件时,煤样的脱硫效果大幅度下降。  通过对三种高硫煤在不同条件下的处理可知,不同的煤种经微波处理后均有一定程度的脱硫效果,有机硫和无机硫分布发生变化,煤种对脱硫效果和硫形态分布变化的影响程度很大,且各自最优脱硫条件也不同,这可能是由于不同高硫煤中硫的形态分布不同,导致其具有较大的微波脱硫反应差异性。
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