【摘要】：煤炭中的含硫物質(zhì)根據(jù)其存在形態(tài),可以分為有機硫組分和無機硫組分兩大類。含硫物質(zhì)在煤炭的利用過程會轉(zhuǎn)化為以二氧化硫為主的污染氣體。因此,開發(fā)一種經(jīng)濟有效的脫硫方法,對充分利用我國的煤炭資源和保護環(huán)境都具有重大的意義。 本文以內(nèi)蒙古烏海煤作為研究的對象,系統(tǒng)的分析了煤樣中含硫物質(zhì)的賦存狀態(tài)、各形態(tài)硫的相對含量以及有機硫的賦存規(guī)律等。本論文采用微波聯(lián)合化學(xué)助劑的方法對內(nèi)蒙古烏海煤進行脫硫研究,分別考察了以氫氧化鈉溶液作為浸提劑和以冰乙酸與雙氧水的混合溶液作為氧化劑時的脫硫效果。通過對煤樣的粒度、微波輻照的功率、微波輻照的時間等因素的考察得出最佳的微波脫硫反應(yīng)條件。并考察了在有機溶劑萃取和超聲波預(yù)先處理對微波脫硫試驗的作用。通過XPS等分析手段深入探討煤中含硫物質(zhì)的賦存形態(tài),同時也對脫硫前后煤樣的XPS圖譜進行對比分析,探索脫硫機理。論文的主要研究結(jié)果為： 1、試驗煤樣含硫組分的形態(tài)硫分析：在烏海原煤煤樣中以有機硫的含量最多,其次是黃鐵礦硫,最后為硫酸鹽硫。并且有機硫的含量遠大于黃鐵礦硫和硫酸鹽硫含量之和,因此烏海煤是一種有機硫含量相對較高的煤樣。 2、在微波輻照的情況下以氫氧化鈉溶液作為浸提劑處理煤樣時,在煤樣的粒度為-200目、氫氧化鈉的濃度為500g/ml、微波輻照功率為560W、反應(yīng)時間為6min時脫硫效果達到最好。此時煤樣中的無機硫能夠被全部脫除,而有機硫能夠被部分脫除,其中對噻吩類硫的脫除較為明顯,硫醇,硫醚類硫也能脫除一部分。 3、在微波輻照的情況下以冰乙酸與過氧化氫的混合體系作為氧化劑處理煤樣時,在煤樣粒度為120-200目、微波功率為700W、微波輻照時間為15分鐘、冰乙酸和過氧化氫以1：1的體積進行混合時脫硫效果達到最好。此時煤樣中的無機硫能夠被全部脫除,而有機硫能夠被部分脫除,其中對硫醇硫醚類硫和噻吩類硫的脫除較為明顯,(亞)砜,砜類硫也能脫除一部分。 4、用超聲波預(yù)先處理或者用有機溶劑萃取以氫氧化鈉溶液作為浸提劑和以冰乙酸與過氧化氫的混合體系作為氧化劑處理過的煤樣時,脫硫效果有所提高,但是效果并不明顯。 5、分析脫硫前后煤樣的XPS圖譜可知：無論以微波輻照聯(lián)合氫氧化鈉溶液還是以微波輻照聯(lián)合強氧化劑處理煤樣時,都能很好的脫除煤樣中的無機硫,整體上對硫醇,硫醚類硫和噻吩類硫的脫除效果較好,(亞)砜,砜類硫的脫出效果最差。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ536
【圖文】：

其中：hv 入射光電子的能量，eF ；Et——光電子能，；E,——原子始態(tài)與終態(tài)能量之差，——樣品功函數(shù)，XPS的功函數(shù)基本是一個常數(shù)，它只和儀器本身的材料和工作狀態(tài)有關(guān)與待測樣品無關(guān)，通常取值為3?4eV。2.3.3 X射線光電子能譜測試煤樣X射線光電子能譜測試是在南開大學(xué)化學(xué)院試驗中心完成的，用于煤炭測試的儀器型號為ThermoESCALAB250型X射線光電子能譜分析儀。其中，X射線激發(fā)源是功率為150W的蘋色Al-Ka (/2V = 1486.6eF )激發(fā)源，X射線束斑為500/^，能量分析器是以Cls (hv = 284.6eF )為定標標準進行校正，其固定透過能力為X射線光電子能譜儀的結(jié)構(gòu)如圖2-1

在進行試驗時需要對微波爐進行改造，使其能夠滿足試驗的需要，改造后的試驗裝置圖如圖2-2所示。g 1rill ?圖2-2微波反應(yīng)裝置示意圖Fig 2-2 microwave schematic drawings1 一冷凝管2—反應(yīng)器皿3—微波功率調(diào)節(jié)器4一時間調(diào)節(jié)器2.4.2超聲波反應(yīng)裝置超聲波發(fā)生裝置采用的是合肥金尼克機械制造有限公司生產(chǎn)的JK500VE型超聲波發(fā)生裝置，其額定輸出功率為100W，最大頻率為50Hz。反應(yīng)裝置如圖2-3所示。17

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2715515