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煤的脱硫综述

刘赟，王铁民，宋水晶，王大永，麦嘉乐

摘要：由于中国燃料结构以煤为主的特点，致使中国目前大气污染仍以煤烟型污染为主。每年我国大气中的二氧化硫含量90%是来自于燃煤排放的，而二氧化硫的排放又会造成酸雨，对人类及生态环境会造成极为严重的危害。因此，控制燃煤烟尘的ＳＯ２，对改善大气污染状况至关重要。本文阐述里煤燃烧前、燃烧过程中和燃烧后的脱硫技术；着重介绍了湿法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术。

关键词：二氧化硫；燃前、燃中、燃后脱硫；

0引言

相对其它化石燃料来说，煤炭燃烧造成的污染是相当严重的。我国是世界上最大的产煤国和消耗国，煤炭占我国一次能源的3／4，高硫煤的储量约占总储量的1／3，并且高硫煤的开采量正在逐年上升。燃煤和燃油产生的SO2、NOx、CO等随着烟气排入大气后会导致严重的环境污染，它们是大气污染的罪魁祸首，也是酸雨产生的重要原因，每年带来的经济损失高达数百亿元之多。可见，如果不采取技术处理煤中硫，随着高硫煤开采量的逐渐增加，环境污染问题也会越来越严重。因此，我们只有通过在高硫煤中配入低硫煤的配煤技术和通过洗选减少硫分、灰分以降低SO2的排放的选煤技术，实施经济的可持续发展战略，意义重大而任重道远。本文将从多个方面多个角度阐述脱硫技术。

1硫在煤炭中的存在形式

根据硫在煤中存在状态分析可知，煤中硫大体上分为有机硫和无机硫两大类。我们可以通过对煤做实验来确定无机硫在煤中的含量。无机硫在煤中的存在方式比较复杂，并且煤中大部分无机硫可以用多种方法除去。有机硫的组成成分比较复杂，它是煤大分子结构的一部分，在不破坏大分子结构的情况下，是很难分离出来加以分析测量的。有机硫一般分为烷基硫、芳基硫和噻基硫。

2硫对环境的危害

煤中硫在燃烧过程中产生SO2气体,2010年我国燃煤产生的SO2气体达4345.42万吨，我国用煤量在相当长的时间内将保持在现有水平,若不采取有效措施,燃煤产生的SO2气体对环境的污染程度将会加剧。燃煤产生的SO2气体溢散于大气中,不仅刺激

鼻粘膜,引起呼吸道疾病,而且对植物生长产生危害。大气中的SO2气体转化为酸雨,污染江河湖泽,危及农作物的生长,严重破坏生态环境。我国南方一些城市酸雨pH值小于4,贵阳市酸雨pH值低于3。煤中硫对环境的影响可见一斑。

3煤的脱硫技术

燃烧脱硫技术：人类对于脱硫技术的研究已有100多年的历史，到1984年世界各国开发、研究、使用的SO2控制技术己达189种之多，预计目前将超过300种。根据燃煤的燃烧过程脱硫技术总体上分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫三种：

1) 煤燃烧前进行脱硫处理，即在燃烧前对煤进行净化，去除原煤中部分硫分和灰分。供给用户的是低硫煤、洁净煤。

2) 煤燃烧过程中进行脱硫处理，即在煤中掺烧固硫剂固硫，固琉物质随炉酒排出。可以加入石灰石或白云石作脱硫剂，碳酸钙、碳酸镁受热分解生成氧化钙、氧化镁，与烟气中二氧化硫反应生成硫酸盐，随灰分排出。

3) 煤燃烧后进行脱硫处理．即对尾部烟气进行脱硫处理，净化烟气，降低烟气中s02排放量。

4煤燃前进行脱硫

燃前脱硫技术主要是在选煤厂进行。煤的燃前脱硫又可以分为物理法、化学法和生物法三种。

物理法脱硫是根据煤炭颗粒与含硫化合物在密度、表面化学性质、磁性和导电性等的差异而去除煤中无机硫的方法，包括重选、浮选和高梯度磁选脱硫等。物理脱硫法工艺成熟，成本较低，易于实现工业化生产。

化学法脱硫的原理是通过氧化剂把硫氧化或把硫置换而达脱硫的目的。尽管它可以脱除大部分无机硫(不受硫的晶体结构、大小和分布的影响)和相当部分的有机硫，但是必须高温、高压并使用腐蚀性沥滤剂，经常需要在一定的酸碱条件下进行，对煤的性质影响较大。

生物法脱硫的原理是利用特定微生物能够选择性地氧化有机硫或无机硫的特点。生物脱硫的优点是既能专一地脱除结构复杂、嵌布粒度很细的无机硫(如黄铁矿硫)，同时又能脱除部分有机硫，且反应条件温和、设备简单、成本低。与物理法、化学法相比，微生物脱硫以其能耗小，成本低、污染少等优点，受到世界各国的普遍重视，目前已成为国内外煤炭脱硫研究开发的重点。

燃烧前脱硫的几种方式：（1）机械分选法；（2）高梯度强磁分离煤脱硫技术。湿法脱硫是以水(油、甲醇)等作为载流体，基本方法同干法分选。由于湿法脱硫具有流程简单，脱硫效果好等优点，因而多采用以水煤浆为原料的脱硫工艺。（3）微波辐射法微波能照射煤时，煤中黄铁矿中的硫最容易吸收微波，有机硫次之，煤基质基本上不吸收微波。煤微波脱硫的原理是煤和浸提剂组成的试样在微波电磁场

作用下产生极化效应，从而削弱煤中硫原子

和其他原子之间的化学亲和力，促进煤中硫与浸提剂发生化学反应生成可溶性硫化物，通过洗涤从煤中除去。此法可以脱去煤中无机硫、有机