[发明专利]一种微波辅助卤素单质进行大粒径煤炭脱硫的工艺

说明书

本发明涉及煤炭脱硫技术领域，具体是一种微波辅助卤素单质进行大粒径煤炭脱硫的工艺，旨在解决现有大粒径煤炭脱硫方法脱硫率低的技术问题。依次包括以下步骤：S1、将原煤通过破碎、筛分处理；S2、将卤素单质溶解于水中，得到脱硫反应药剂；S3、将煤样与反应药剂混合，反应药剂与煤样的质量比为2:1~20:1，得到混合反应物；S4、将混合反应物放在微波下进行辐射，微波频率为300~2500MHz，微波辐射功率为300~1000W，微波处理时间为0.5~10min，压力为常压；S5、将煤样过滤、洗涤、化验，重复脱硫直至合格，得到低硫煤样；S6、通入氧化剂将卤素离子氧化成单质；S7、将卤素单质萃取到有机溶剂中；S8、精馏，提取卤素单质；S9、添加新鲜卤素单质，配置新的反应药剂，进行下一次脱硫。

技术领域

本发明涉及煤炭脱硫技术领域，具体是一种微波辅助卤素单质进行大粒径煤炭脱硫的工艺。

背景技术

随着我国对煤炭能源消费强度的不断加大，煤炭质量结构严重失调，高硫煤炭在工业利用中产生的SO₂、SO₃，不仅会腐蚀设备和管道，影响设备寿命，更重要的是会严重污染大气，破坏环境，同时也会极大的影响下游焦炭、钢铁等工业产品的质量。因此，煤中硫分含量高低是造成煤炭利用过程中环境污染以及制约煤炭综合高效利用的主要因素。

目前，煤炭脱硫技术大致可分为燃前、燃中和燃后脱硫。燃中脱硫是在煤燃烧过程中脱除硫化物。燃后脱硫是指脱除烟气中的硫化物。对于高硫煤来说，后两种脱硫技术不仅存在着脱硫压力大，成本较高的问题，同时在工业应用中也有其本身的局限性，例如，广泛应用于钢铁行业的炼焦高硫精煤的脱硫技术。燃前脱硫不仅成本较低，脱硫率高，同时会极大提高煤炭的自身价值和应用范围。随着国家对环保要求的不断提高以及煤炭质量结构的日益下降，经济高效的高硫煤燃前脱硫技术会极大提高煤炭企业的经济、环境和社会效益。

煤前脱硫目前主要有三种方法：物理法、化学法、生物法。其中，化学法不仅可以脱除煤中大部分黄铁矿硫，还可以脱除煤中较难脱除的有机硫，最具潜力。现有化学脱硫方法有很多，例如碱脱硫法、氢还原脱硫法、氧化脱硫法等。其中研究最为广泛的氧化脱硫法按照实验室所用氧化剂种类不同，可分为臭氧/氧气氧化法、过氧酸氧化法、高价金属离子氧化法等。但上述方法皆存在一个问题：对于粒径大于0.1mm的煤样，脱硫率较低，皆在10%以下，极大的限制脱硫技术的推广和应用前景。现有工厂采用的脱硫工艺一般基于上述方法完成的，对于粒径大于0.1mm的煤样脱硫率较低，且反应试剂无法循环利用，浪费严重。因此，研发一种经济、高效的大粒径煤炭脱硫工艺具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明旨在解决现有大粒径煤炭脱硫工艺脱硫率低、反应试剂不能循环利用的技术问题。为此，本发明提出一种微波辅助卤素单质进行大粒径煤炭脱硫的工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种微波辅助卤素单质进行大粒径煤炭脱硫的工艺，依次包括以下步骤：

S1、将原煤通过破碎、筛分处理，得到粒径≥1mm的煤样；

S2、配置反应药剂：将卤素单质溶解于水中，形成稳定溶液，得到反应药剂；

S3、将步骤S1得到的煤样与步骤S2得到的反应药剂混合，反应药剂与煤样的质量比为2:1~20:1，得到混合反应物；

S4、将步骤S3得到的混合反应物放在微波下进行辐射，微波频率为300~2500MHz，微波辐射功率为300~1000W，微波处理时间为0.5~10min，压力为常压；

S5、将步骤S4得到的煤样进行过滤、洗涤、化验，若化验不合格，将不合格的煤样替换步骤S1中的原煤，重复操作步骤S1~步骤S5若干次，直至化验合格，得到低硫煤样；

S6、将步骤S5中去除煤样剩余的溶液中加入氧化剂，将溶液中的卤素离子氧化成卤素单质；