超声波辐射下煤的电化学脱硫研究

以NaCl溶液为电解质溶液,在超声波辐射下对高硫煤样进行超声电化学脱硫.采用正交试验法确定适宜的脱硫条件,通过单因素试验研究煤浆浓度、NaCl浓度、电解电压和电解时间对煤样脱硫率的影响,比较不同催化剂和电化学辅助手段对脱硫效果的影响.结果表明,电解电压为10 V、电解时间为90 min、煤浆浓度为20 g/L、NaCl浓度为1.0 mol/L、以FeCl3为催化剂时超声辅助电化学脱硫的效果最好,脱硫率达80.8%.煤质分析和红外光谱分析表明超声电化学不仅能脱除煤中的硫分,而且能有效地脱除其中的灰分并提高煤的发热量.     

真菌脱除煤炭中硫的实验研究

通过摇瓶浸出实验, 研究了pH值、温度、煤浆浓度和煤粒粒度等因素对真菌脱除煤炭中硫的影响, 并对上述因素进行正交试验. 研究结果表明, 在煤炭脱硫过程中pH值、温度、煤浆浓度、煤粒粒度对真菌脱硫效率有显著影响;得出真菌脱硫的适宜条件是: pH值为6, 温度为45 ℃, 煤浆浓度为15%, 煤粒度为160 μm. 在上述适宜条件下, 真菌脱硫在2 d内最高可脱除煤中44.96%全硫和54.87%的无机硫, 且随着时间的延长, 降解效果提高, 脱硫率稳定.     

生物滴滤法脱除废气中SO_2工艺的研究

优化生物滴滤塔的性能,以提高其对SO2废气的处理效率.在单因素实验的基础上,以气体流量、SO2浓度、温度及pH值作为考察因素,通过设计正交试验,研究其脱硫最佳工艺条件;在最佳工况条件下探讨不同入口浓度、不同填料层高度及喷淋量对脱硫效率的影响.结果表明,各因素对SO2去除率影响大小次序为SO2浓度>温度>气体流量>pH值;最佳工艺条件为气体流量0.9m3/h,SO2浓度1 000mg/m3,pH值2.3~2.4,温度28℃.脱硫率随填料层高度增加而增大, 30L/h喷淋量的脱硫效果较优于24L/h,并且生物滴滤法比较适合于低浓度脱硫.     

利用离子膜电解槽在氯盐电解质中电沉积金属锰

对阴离子交换膜电解槽在氯盐电解质中电沉积锰进行研究,并采用循环伏安法对其进行电化学分析。研究结果表明:电解最佳条件是锰离子浓度为0.9 mol/L,氯化铵浓度为2.4 mol/L,电解温度为40℃,电流密度为450A/m2,pH为7.3,SeO2浓度为0.36 mmol/L,在此条件下,金属锰的电沉积效率为90.8%,电耗为4 816 kW·h/t;其晶型为γ型;利用离子膜电解槽电沉积金属锰能有效地防止阴极表面Mn2+的浓差极化,提高电流效率,该过程所发生的还原反应为扩散过程控制。     

嗜热酸性菌脱硫试验条件优化及机理分析

为降低金属硫化矿自燃的危害性,利用细菌脱硫技术降低硫化矿表面的含硫量。从腾冲热海酸性温泉分离出一株新型嗜热酸性菌,对其脱硫试验条件进行优化。以脱硫率为响应值,通过Plackett-Burman设计法筛选出影响脱硫率的主要因素。在进行最陡爬坡试验获得试验中心点后,使用响应曲面分析法建立连续变量曲面模型。研究结果表明:影响脱硫率的3个主要因素为温度、单质硫质量浓度和硫酸铵质量浓度,其中温度对于脱硫率的贡献率最大。优化浸出条件:温度为80℃,单质硫最佳质量浓度为0.84 g/L,硫酸铵最佳质量浓度为3.81 g/L。优化试验条件下的脱硫率为56.87%,与预测值接近,回归效果好。     

煤电化学脱硫过程的动力学行为

为研究电化学脱硫过程中HCl电解质与煤作用的动力学行为,制备化学修饰碳糊电极,测量煤样循环伏安曲线,研究电解质与煤作用过程;测定煤样在不同扫描速度的伏安曲线,分析煤电化学传质过程;测量样品的Tafel曲线,解析煤电化学催化氧化作用机理。结果表明:黄铁矿为引起煤氧化还原电流的主要物质,在电解脱硫之后已被大部分脱除;煤样在电解脱硫过程中发生的是一个准可逆扩散控制过程;脱硫前期电解腐蚀速率较快,阳极氧化占主导作用,脱硫后期阴极还原起作用。采用电化学测试能较好地分析煤电解脱硫过程中的电化学行为,为煤电化学脱硫提供了理论依据。     

三维电极电化学法处理茜素红模拟染料废水的研究

用三维电极电化学方法对茜素红模拟染料废水进行降解实验．考察反应器电压、电解时间．支持电解质浓度及废水pH值等因素对降解效果的影响。实验结果表明,以不锈钢作阳极,多孔石墨作阴极,活性碳颗粒作粒电极,在槽电压40V,支持电解质NaCl浓度2g／L．pH值5．1的条件下,初始浓度为300mg／L的茜素虹模拟染料废水电解40min后,脱色率达96％以上,COD去除率达88％以上。     

电化学氧化法深度处理土霉素废水二级处理出水试验研究

以钛涂铱钌(Ti/RuO2-IrO2)平板为阳极、石墨板为阴极,采用电化学氧化法对土霉素废水二级处理出水进行了深度处理试验研究。确定了最佳电解条件:电流密度为0.10A/cm2、极板间距为2cm、电解质(Na2SO4)浓度为0.3mol/L和不调整废水pH值,在进水ρ(COD)=264.32mg/L时,电解60min后出水ρ(COD)120.00mg/L,COD去除率可达60%以上。在最佳电解条件下,COD去除动力学方程为ln(c0/ct)=0.012 9t-0.001 7,其相关系数R2=0.997 5,近似符合一级动力学方程。     

煤系黄铁矿电化学脱硫研究

选择无隔膜电解池（三电极电池）分别在碱性和酸性条件下,研究电解条件（电位、温度、时间、添加剂）对煤系黄铁矿脱硫率的影响,对电解液和电解残渣的酸洗滤液进行了组分分析,探讨了碱性和酸性条件下电化学法脱除煤系黄铁矿硫的反应及机理。研究表明,电解电位越高,电解温度越高,电解时间越长,黄铁矿的脱硫率越大。在酸性条件下,加入ＫＩ、ＦｅＣｌ３能够提高脱硫率。     

填充床电化学反应器处理甲基橙废水影响因素研究

采用活性炭(AC)填充型电化学反应器模拟甲基橙废水进行实验研究,分析不同阳极类型对甲基橙废水色度和化学需氧量(COD)去除效率的影响.实验结果显示,PbO2/Ti阳极较RuO2/Ti、IrO2-Ta2O5/Ti阳极对甲基橙废水具有更好的脱色及COD降解效率,经150min电催化氧化,色度及COD去除率分别可达98.14%和54.22%.在此基础上,采用单因素实验方法,研究甲基橙初始浓度、电解质质量浓度及电流密度对甲基橙废水电催化氧化效率的影响,并计算不同电流密度下体系的电流效率(ACE)及能耗(Esp).结果表明,在甲基橙初始浓度200mg/L,电解质质量浓度3%,电流密度30A/m2时,色度及COD去除率最高达98.89%和55.28%,ACE最高为65.86%,能耗最低为COD:11.19kWh/kg.     

电化学制氢及煤脱硫反应的实验研究

利用双反应器进行了低电压下电解制氢及煤化学脱硫的研究。该系统由电化学反应器和煤化学脱硫反应器两部分组成。考察了不同参数对电解过程及煤化学脱硫过程的影响情况,并初步研究了双反应器的循环配合问题。结果表明,采用双反应器形式在较低电压(1.0V)下电解制氢,可制得高纯氢气,产氢电流效率为97％左右,每生产1Nm~3H_2耗电2.4W·h,同时能在一定程度上脱除煤中的各种含硫化合物。煤脱硫滤液电解与电解液再脱硫的循环配合较好,使循环操作可较平稳进行。     

微生物煤炭脱硫的初步研究

硫杆菌(氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌)在煤炭脱硫过程中起着重要的作用。实验结果表明煤浆中只需添加少量的无机盐即可满足微生物正常生长的需要,在已确定的最佳操作条件下,氧化亚铁硫杆菌脱除无机硫效果明显,10d时间可脱除68.5％的无机硫。且硫杆菌混和共同作用脱硫效果更好,10d内可脱除77.1％的无机硫。微生物煤炭脱硫与培养液[SO_4~-]变化有一定的相关性。     

碱性电解质煤电化学强化浮选脱硫最佳工艺条件的研究

以镇城底高硫煤样为研究对象,通过四因素三水平的正交试验,确定了在NaOH,KOH,Ca(OH)2碱性电解液中电化学强化浮选脱硫的最佳工艺条件。试验结果表明,3种介质中Ca(OH)2为电解质时精煤产率和脱硫率较高,是一种比较理想的电解质。     

微生物浮选法脱除煤中硫的研究

煤炭的微生物脱硫技术优点很多,如成本较低、能耗较低、脱硫的过程相对简单,反应条件也比较温和、对环境无破坏作用等。本文是利用微生物混合菌群对煤炭进行脱硫工作,探究各种因素对脱硫效果的影响,寻求最佳的实验条件。菌种是从阜新海州矿附近土壤中筛出的硫杆菌,将此菌与浮选技术相结合,对重庆市松藻煤矿的高硫煤进行脱硫研究。在实验中,分别研究了菌液浓度、菌液浸泡时间以及煤样质量对于煤样脱硫和脱灰效果的影响。实验结果表明:煤炭质量在80 g,菌液加入量在150 m L,菌液浸泡时间在60 min时,脱硫效果最佳,全硫脱除率为46.12%。     

湿法液柱喷射烟气脱硫工程性能

在沈阳化肥厂脱硫示范工程上进行液柱喷射烟气脱硫系统的性能研究。根据试验结果,提出了单位体积浆液吸收SO2的量与浆液的pH值呈幂函数关系。烟气体积流量的增加有利于液滴的表面更新作用;入口烟气SO2浓度的增加有利于反应传质推动力的增加;循环浆液量的增加将增加液滴间合并趋势。前两者有利于脱硫反应,但入口SO2总量的增加导致脱硫效率下降;后者不利于脱硫反应,但脱硫浆液量的增加导致脱硫效率增加,其变化规律符合液柱喷射烟气脱硫机理。     

氧化亚铁硫杆菌筛选及对矿区煤矸石脱硫影响

从宁夏大武口高硫煤矸石山的酸性废水中筛选分离得到一株自养硫细菌，形态生理生化试验确定菌株T．f为氧化亚铁硫杆菌。应用该菌进行煤矸石的脱硫实验，溶液中的铁离子浓度呈现波状动态变化。在煤矸石粒径小于2mm，初始pH为1．5时，14d时硫酸根浓度增加7．5g／L，脱硫量为2．72g／L，脱硫率可达77.6％。该项目为改良煤矿矸石山废弃基质奠定了良好的条件，也为煤矿废弃物矸石山的生物脱硫以及生态恢复提供技术支持。     

改性粉煤灰脱除二氧化硫的实验研究

用实验研究了改性后的粉煤灰处理低浓度二氧化硫问题,探讨了改性粉煤灰含湿量、用量、烟气量和二氧化硫浓度等因素对粉煤灰脱硫效率的影响．实验发现：改性粉煤灰在含湿量为30％,用量为30g,烟气量为200L／h,SO2浓度为0．2％时对二氧化硫的吸附效率在98％以上,持续时间达到30min,其效果优于市售一级活性炭,说明粉煤灰对二氧化硫的脱除有很好的研究和应用价值．     

微波辅助H2O2复配体系脱除煤中硫分研究

为研究微波辅助H2O2复配体系脱除煤中硫分的效果,选取宁夏宁东地区鸳鸯湖煤样作为研究对象。分别用柠檬酸和氢氧化钠与过氧化氢复配作用于煤样,通过微波辐照处理,微波辐照功率为900 W,辐照时间为5 min。结果表明：单独过氧化氢处理后脱硫率为34.29%,过氧化氢–柠檬酸和过氧化氢–氢氧化钠复配体系最大脱硫率分别高达43.67%和45.31%,且脱硫过程大部分硫铁矿硫被脱除,煤中硫形态逐渐向高价态转化,原煤中的噻吩被部分转化为亚砜、砜和硫酸盐硫;微波辅助复配助剂处理后可以增大煤样与助剂的接触面积,提高羟基自由基与煤中含硫基团接触的可能性,从而提高脱硫率。     

氧质量分数对于镁蒸气铁水脱硫的影响

针对传统喷吹颗粒镁脱硫存在的镁利用率较低等问题，采用底吹镁蒸气进行铁水脱硫，旨在优化铁水脱硫的动力学条件，提高铁水脱硫过程中镁的利用率.对不同氧质量分数下硫的平衡质量分数进行了热力学计算，通过实验研究了氧质量分数对于铁水脱硫过程的动力学影响.结果表明:铁水中氧质量分数的降低有助于促进镁蒸气脱硫反应的进行，当氧质量分数为62×10^-6时，镁利用率可达78%，脱硫率可达82%.脱硫反应传质系数为0.0122m/s.     

超临界醇萃取脱煤中有机硫

分别在半连续和间歇式反应器中对酸处理后的煤样进行超临界醇萃取脱硫的研究。半连续反应器中的结果表明：随反应温度的升高，有机硫的脱除率和煤失重均增加；从精煤回收角度考虑，应采取较低反应温度和较长萃取时间的方法；在醇中添加适量水对有机硫的脱除有利。间歇式反应器中的结果表明：乙醇的脱硫效果优于甲醇；用酸处理后有机硫煤样的脱硫率高于原煤中有机硫的脱除率；在超临界醇萃取过程中加入ＫＯＨ可极显著地强化脱硫过程。