第九章 煤炭燃烧前与燃烧中的脱硫技术简介.ppt

第9章煤炭燃烧前与燃烧中的脱硫技术简介 主讲： 苏昭桂 副教授 电话：0311 手机E-mail：suzhaogui@163.com 锅炉烟气处理工职业培训 * 4/9/2009 河北科技大学环境科学与工程学院 了解煤中硫的性质 了解煤炭燃烧前的物理脱硫技术 了解煤炭燃烧中的型煤固硫技术，炉内加钙固硫技术，循环流化床炉内脱硫技术 主要内容 第一节 煤炭燃烧前的脱硫技术 煤的典型组分（质量百分数）包括：65%～95%碳、2％～7％氢、25％氧、0.1％～10%硫、1％～20%水等。 我国煤的硫分变化范围较大，从0.1%到10%都有。从总体上看，我国属于硫煤储量较多的国家。据统计，我国煤炭资源中大约有30%的煤含硫量在2%以上，尤其西南地区有些煤田含硫高达10%。 一、煤中硫的性质 1.有机硫 （1）硫醇类R一SH（叫疏基）； （2）硫化物或硫醚类R一S一R ； （3）含噻吩环的芳香体系，如噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩、萘并苯并噻吩等； （4）硫醌类，如对硫醌等； （5）二硫化合物RSSR或硫蒽类等。 其中，R和R表示烷基和芳基。 在这几类有机硫中，属噻吩类有机硫中的二苯并噻吩脱硫最为困难，其次是噻吩、苯并噻吩、萘并苯并噻吩等。 2.无机硫 一、煤中硫的性质 煤中的无机硫由矿物质中各种硫化合物组成，主要以硫铁矿硫的形成存在，还有少量的硫酸盐硫。 硫铁矿硫：主要以黄铁矿硫（FeS2）为主，约占50%以上；还有白铁矿硫、砷黄铁矿硫、黄铜矿硫、磷黄铁矿硫等。 硫酸盐硫：有石膏（CaSO4·2H2O）、绿矾（FeSO3·7H2O）、方铅矿（PbS）、闪锌矿（ZnS）、重晶石（BaSO4）等。 3.全硫 一、煤中硫的性质 煤中硫可分为可燃硫和不可燃硫。如：煤中的有机硫、硫铁矿硫和单质硫都能在空气中燃烧，通称可燃硫；在煤燃烧过程中不可燃硫仍旧残留在煤灰中，又叫固定硫，如硫酸盐就是固定硫。 以上各种硫总和称全硫St，即全硫（St）是硫酸盐硫（Ss）、硫铁矿硫（Sp）、单质硫（Se1）和有机硫（S0）的总和。记作： 煤中硫绝大部分是可燃硫，即可以在燃烧中转变为气态SO2的；进入灰渣中的不可燃硫（Ss）很少。 St＝Ss＋Sp＋Se1＋S0 4.煤中硫的分布规律 一、煤中硫的性质 全硫含量低于0.5%以下的超低硫煤，煤中硫多数以有机硫为主，主要来自原始植物中的蛋白质；全硫含量高于2%的高硫煤，绝大多数煤中硫都以无机硫为主，而且绝大部分是以黄铁矿硫的形态存在，少数以白铁矿硫形态存在。即大约60%～70％为硫铁矿硫，30%～40%为有机硫；又有少数特殊的高硫煤中的硫是以有机硫为主的。而通常煤中硫酸盐硫的含量一般不超过0.1％～0.2%，且近乎为一恒量。 在炼焦煤中全硫分布以气肥煤中含硫最高，为3.41%，依次是肥煤（1.68%）、贫瘦煤（1.63%）、焦煤（1.45%）、瘦煤（0.89%）、气煤（0.65％）、1/2中粘煤（0.55%）、1/3焦煤（0.53%）。目前成熟的脱硫技术可分为四大类：即煤燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫煤转化形态脱硫。 一、煤中硫的性质 4.煤中硫的分布规律 二、煤炭的物理脱硫技术 物理脱硫方法，主要原理是利用净煤、灰分、黄铁矿的比重不同和磁性不同，以去除煤中黄铁矿硫的方法，但不能去除煤中的有机硫，因此它更适用于高硫煤。 物理脱硫方法应用最为广泛的是跳汰选煤，其次是重介质选煤、浮选选煤和风力选煤法； 近年来研究和开发的热门技术，则是高梯度强磁法和微波辐射法选煤新技术。 二、煤炭的物理脱硫技术 1.跳汰选煤 跳汰分选是各种密度、粒度和形状的物料在不断变化的流体作用下的运动过程。 按产生脉动水流的动力源的不同，可分为活塞跳汰机、无活塞跳汰机和隔膜跳汰机。无活塞跳汰机中的水流的脉动是利用压缩空气来推动的。 目前工业上用得最多的是侧鼓卧式风阀跳汰机和筛下空气室跳汰机，它们均属于筛跳汰机。 二、煤炭的物理脱硫技术 2.重介质选煤 重介质选煤的基本原理是阿基米得原理，即浸没在液体中的颗粒所受到的浮力等于颗粒所排开的同体积的液体的重量。因此，如果颗粒的密度大于悬浮液密度（ρ），则颗粒将下沉；小于ρ时，颗粒上浮；等于ρ时，颗粒处于悬浮状态。当颗粒在悬浮液中运动时，除受到重力和浮力作用外，还将受到悬浮液体的阻力作用。对最初相对悬浮液作加速运动的颗粒，最终将以其末速度相对悬浮运动。颗粒越大，相对速度越大，分选速度越快、分选效率越高。 目前国内外普遍采用磁铁矿粉与水配置的悬浮液作为选煤的分选介质。 二、煤炭的物理脱硫技术 3.浮选选煤 浮选是在气－液－固三相界面的分选过程，它包括在水中的矿粒黏附到气泡上，然后上浮到煤浆液面并被收