煤中硫及其产生的问题

煤中硫及其产生的问题

煤是化石能源的主要形式之一,是主要的电力发电和重工业的原料。煤中硫是煤的主要污染物,对人体健康和环境造成了重大威胁。本文

将讨论煤中硫及其产生的问题。

煤中硫的来源

煤由有机物质在地球表面发生化学变化后形成,煤中的硫来自煤的

原料,煤中硫的含量取决于煤的种类和生长地区。煤中硫主要存在于

有机硫、无机硫、假无机硫和游离硫四种形式。其中,有机硫含量最高,占总硫的50%左右,无机硫所占比例较小,但是对环境的污染更

加严重。

煤中硫的危害

煤中硫主要以二氧化硫(SO2)的形式释放到大气中,与大气中的

氧气反应形成硫三氧化物(SO3),与水蒸气反应形成硫酸(H2SO4),形成酸雨。酸雨会导致水体酸化,破坏水生生物、植物和其他生态系统,对农作物的生长和人类健康也有严重的影响。

煤中硫还会对大气质量造成影响,煤烟中的硫会与空气中的氧气反应,产生二氧化硫、硫酸雾和硫黑等大气污染物。这些污染物会直接

影响空气质量,导致雾霾天气和各种呼吸系统疾病。

除了对环境造成的危害,煤中硫也会对燃煤发电和其他燃煤工业产

生影响。燃煤过程中,硫会与空气中的氧气结合,产生二氧化硫等气

体,这些气体是电力行业的主要污染物之一。此外,煤中的硫还会侵蚀锅炉和其他设备,降低设备的寿命。

煤中硫的控制

为了减少煤中硫的产生和减少其对环境造成的危害,煤的使用和燃烧需要进行科学合理的控制。以下是一些常见的控制方法:预处理

通过煤的预处理可以降低煤中硫的含量,包括洗净煤、脱硫和脱盐等方法。其中,洗净煤是去除煤中的泥、渣和其他杂质,从而减少硫的产生,脱硫和脱盐则是对煤进行化学处理,去除煤中的硫和盐等元素。

燃烧控制

可以采用燃烧控制的方法来减少煤中硫的产生,如采用低硫煤、增加过剩空气、使用氧气燃烧和改变炉内温度等措施。

烟气脱硫

烟气脱硫是一种常见的处理方法,通过加入石灰石等材料来吸收烟道气中的二氧化硫,从而减少硫的排放。

煤的替代

煤的替代是减少煤中硫产生和减少其对环境造成影响的有效方法。替代煤的材料包括天然气、油类、核燃料、可再生能源等。

结论

煤中硫是燃煤工业和电力行业的主要污染物之一,对环境和人类健

康产生了巨大的威胁。煤中硫虽然无法完全消除,但是可以通过科学

合理的控制方法来减少其产生和减少对环境的危害。只有不断探索新

技术和新方法,才能实现煤炭资源的可持续利用和环境的可持续发展。

煤矿瓦斯中硫化氢的危害与防治

煤矿瓦斯中硫化氢的危害与防治 硫化氢(H2S)是一种剧毒的可燃气体,无色,带有臭鸡蛋气味。其化学活动性极大,能使银、铜等金属表 面发黑。H2S极易溶于水形成氢硫酸,H2S在水中的溶解度是CO2的2.7倍,是CH4的93倍多。H2S比空气重(相对密度为1.17)。人体能够闻到硫化氢气味的浓度下限为(0.2-0.3)×10-6。当硫化氢浓度为(20-30)×10-6时就出现强烈气味,当浓度为(100-150)×10-6时,将使人嗅觉麻痹,当浓度在1000×10-6时,在数秒钟内会致人死亡。 1、H2S的成因 根据硫化氢的成因机理可将自然界中的硫化氢分为5种成因类型:生物降解、微生物硫酸盐还原、热化学分解、硫酸盐热化学还原和岩浆成因。 生物降解是在腐败作用主导下形成硫化氢的过程。腐败作用是在含硫有机质形成之后,当同化作用的环境 发生变化,发生含硫有机质的腐败分解,从而释放出硫化氢。这种方式出现在煤化作用早期,生成的硫化氢规 模和含量不会很大,也难以聚集。 微生物硫酸盐还原茵利用各种有机质或烃类来还原硫酸盐,在异化作用下直接形成硫化氢。在这个作用过 程中,硫酸盐还原茵只将一小部分代谢的硫结合进细胞中,大部分硫被需氧生物所吸收来完成能量代谢过程。 一些菌种的有机质分解产物可能会成为另一些菌种所需吸收的营养,这会使有机质被硫酸盐还原茵吸收转化效 率提高,从而产生大量的硫化氢。这种硫酸盐还原茵将硫酸盐还原生成硫化氢的方式又被称为微生物硫酸盐还 原作用(BSR)。 该过程是硫化氢生物化学成因的主要作用类型,由于这种异化还原作用是在严格的厌氧环境中进行的,故 有利于所生成硫化氢的保存和聚集,但是形成的硫化氢丰度一般不会超过2%,且地层介质条件必须适宜硫酸 盐还原茵的生长和繁殖,因此在深层难以发生。 生物降解、微生物硫酸盐还原形成的H2S气体多为原生生物成因气,是在煤化作用早期阶段,由相对低温和浅埋深的泥炭沼泽环境中的泥炭或低煤级煤(褐煤),通过细菌分解等一系列复杂过程所生成。因煤化作用早 期的煤层或泥炭中含有大量的水分,占据了相当多的煤岩孔隙,此时生成的原生生物气在煤层中的吸附量很少,大部分生物成因硫化氢和二氧化碳等可能溶解在地层水中,在后来的压实和煤化作用下从煤层中逸散。且早期 煤的显微结构还没有充分发育为积聚气体的结构。因此,一般认为早期生成的原始生物成因H2S气体不能被大量地保留在煤层内。

煤化学实验报告

煤化学实验报告 学院:化学工程学院 班级: 姓名: 学号:

全硫含量的测定--实验报告 实验目的 煤中的硫是一种有害元素,尤其作为燃料时,对硫的含量更有严格的要求。动力用煤中的硫变成废气,污染环境,所以煤的硫含量是评价媒质的重要指标之一。 煤中全硫(Total Sulfur )的测定方法有很多,本实验介绍的是高温燃烧库仑法。 一. 实验原理 煤样在1150℃高温和催化剂作用下于净化过的空气燃烧,反应式如下: 2232222Cl N SO SO O H CO O +++++→+煤(有机硫) 3222114O Fe O Fe →+ ):(222224金属元素M O SO MO MSO ++→ 32222SO O SO ?+ 生成的二氧化硫和少量三氧化硫被空气带入电解池与水分成亚硫酸,立即被电解池中的碘(溴)氧化生成少量硫酸,使溶液中的碘(溴)减少而碘离子(溴离子)增加,破坏了溶液中的碘-碘化钾电对的电位平衡,系统便立即以自动电解碘化钾溶液生成的碘来氧化滴定亚硫酸: 222:I e I →+-阳极 222:H e H →++阴极 +++→++H SO H Br I O H SO H Br I SO H 2)(2)(: 42222322232碘(锈)氧化 电解生成的碘所耗用的库仑量,由电路采样变换,计算机进行积分运算,然后按法拉第电解定律,计算出试样中全硫含量的百分比。 )96500(100016)(m Q S )(%??= ) 试样质量,克()电量,库仑(全硫含量(%);g M C Q S ---; 二. 仪器设备和试剂 1.以库仑滴定为原理的自动测硫仪,包括以下部件:送样机构、高温炉、电解池、磁力搅拌器、电磁泵、净化系统、烟尘过滤器、控制系统等。

煤炭知识及常见问题集锦

煤炭知识及常见问题集锦 1、煤粉要达到迅速、完全燃烧,应具备哪些条件? 答:应该满足以下条件:(1)炉膛内要维持足够高的温度;(2)要有适量的空气;(3)空气混合良好;(4)要有足够的燃烧时间。 2、何谓煤的自燃? 答:煤粉与空气接触,缓慢氧化所产生的热量,如不能及时散发,将导致温度升高,使煤的氧化加速而产生更多的热量,当温度升高到煤的燃点,就会引起煤粉的燃烧,这个现象称为煤粉的自燃。 3、煤的成分分析分为哪几种? 答:煤的成分分析可分为无素分析和工业分析两种。 4、煤的元素分析成分有哪几种? 答:煤的元素分析成分包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、灰分(A)、和水分(M)。碳、氢及硫中的有机硫和黄铁硫是可燃烧的,其余都是不可燃烧的。 5、简述煤中碳的性质。 答:碳是煤中最主要的可燃元素,也是煤中最基本的成分,其含量约占40%~85%。1KG碳完全燃烧生成二氧化碳,能放出约32825.56KJ热量。1KG碳不完全燃烧生成一氧化碳,只能放出约9258.06KG的热量。碳的燃烧特点是不易着火,燃烧缓慢,火焰短。煤的碳化程度越深,即含碳量越多,则着火和燃烧越困难。 6、简述煤中氢的性质。 答:氢是煤中单位发热量最高的元素,但含量不多,约占3%~6%。氢极容易燃烧,且燃烧速度快。 7、说明煤中氧的性质。 答:氧是煤中的杂质,不能产生热量。由于氧的存在,使得煤中可燃元素的含量相对降低。煤中的氧有两部分,一部分是游离的氧,它能助燃;另一部分以化合物状态存在,不能助燃。 8、说明煤中氮的性质。 答:氮是煤中的杂质,其含量约占0.5%~0.15%,对煤的燃烧影响不大。氮在适当燃烧条件下会生成氮的氧化物(NOx),对环境有污染。 9、说明煤中硫的性质。

煤的成分分析

煤的成分分析 煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上;煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分,其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量为50%~60%,褐煤为60%~70%,烟煤为74%~92%,无烟煤为90%~98%。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时,其中硫生成SO2,腐蚀金属设备,污染环境。煤中硫的含量可分为5 级:高硫煤,大于4%;富硫煤,为2.5%~4%;中硫煤,为1.5%~2.5%;低硫煤,为1.0%~1.5%;特低硫煤,小于或等于1%。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。 一、煤中的碳一般认为,煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。这些稠环的骨架是由碳元素构成的。因此,碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。同时,煤中还存在着少量的无机碳,主要来自碳酸盐类矿物,如石灰岩和方解石等。碳含量随煤化度的升高而增加。在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55~62%;成为褐煤以后碳含量就增加到60~76.5%;烟煤的碳含量为77~92.7%;一直到高变质的无烟煤,碳含量为88.98%。个别煤化度更高的无烟煤,其碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的无烟煤,碳含量高达95~98%。因此,整个成煤过程,也可以说是增碳过程。二、煤中的氢氢是煤中第二个重要的组成元素。除有机氢外,在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。它主要存在于矿物质的结晶水中,如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水。在煤的整个变质过程中,随着煤化度的加深,氢含量逐渐减少,煤化度低的煤,氢含量大;煤化度高的煤,氢含量小。总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。尤其在无烟煤阶段就尤为明显。当碳含量由92%增至98%时,氢含量则由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80~86%之间时,氢含量最高。即在烟煤的气煤、气肥煤段,氢含量能高达6.5%。在碳含

煤中硫及其产生的问题

煤中硫及其产生的问题 煤是化石能源的主要形式之一,是主要的电力发电和重工业的原料。煤中硫是煤的主要污染物,对人体健康和环境造成了重大威胁。本文 将讨论煤中硫及其产生的问题。 煤中硫的来源 煤由有机物质在地球表面发生化学变化后形成,煤中的硫来自煤的 原料,煤中硫的含量取决于煤的种类和生长地区。煤中硫主要存在于 有机硫、无机硫、假无机硫和游离硫四种形式。其中,有机硫含量最高,占总硫的50%左右,无机硫所占比例较小,但是对环境的污染更 加严重。 煤中硫的危害 煤中硫主要以二氧化硫(SO2)的形式释放到大气中,与大气中的 氧气反应形成硫三氧化物(SO3),与水蒸气反应形成硫酸(H2SO4),形成酸雨。酸雨会导致水体酸化,破坏水生生物、植物和其他生态系统,对农作物的生长和人类健康也有严重的影响。 煤中硫还会对大气质量造成影响,煤烟中的硫会与空气中的氧气反应,产生二氧化硫、硫酸雾和硫黑等大气污染物。这些污染物会直接 影响空气质量,导致雾霾天气和各种呼吸系统疾病。 除了对环境造成的危害,煤中硫也会对燃煤发电和其他燃煤工业产 生影响。燃煤过程中,硫会与空气中的氧气结合,产生二氧化硫等气

体,这些气体是电力行业的主要污染物之一。此外,煤中的硫还会侵蚀锅炉和其他设备,降低设备的寿命。 煤中硫的控制 为了减少煤中硫的产生和减少其对环境造成的危害,煤的使用和燃烧需要进行科学合理的控制。以下是一些常见的控制方法:预处理 通过煤的预处理可以降低煤中硫的含量,包括洗净煤、脱硫和脱盐等方法。其中,洗净煤是去除煤中的泥、渣和其他杂质,从而减少硫的产生,脱硫和脱盐则是对煤进行化学处理,去除煤中的硫和盐等元素。 燃烧控制 可以采用燃烧控制的方法来减少煤中硫的产生,如采用低硫煤、增加过剩空气、使用氧气燃烧和改变炉内温度等措施。 烟气脱硫 烟气脱硫是一种常见的处理方法,通过加入石灰石等材料来吸收烟道气中的二氧化硫,从而减少硫的排放。 煤的替代 煤的替代是减少煤中硫产生和减少其对环境造成影响的有效方法。替代煤的材料包括天然气、油类、核燃料、可再生能源等。

浅谈选煤生产中的硫分问题

浅谈选煤生产中的硫分问题 摘要:煤中的黄铁矿硫可以通过洗选加工的方法去除 关键词:选煤硫分 一、前言 煤中有灰分、硫分是主要的有“害”杂质,硫分不仅对发电厂有害,对炼焦工业也是有害的,对其他各种工业和民用以及环境有很大的危害性。煤中硫含量的测定属于元素分析范畴,煤中硫的含量随原始成煤物质和成煤时的沉积条件不同而有所高低。硫不像煤中主要成份碳、氢、氧是随着煤化程度的变化而变化。 二、煤中硫分的危害 我国煤炭产量的80%左右都用作动力煤,动力煤主要用于工业锅炉和发电,煤中硫分是电厂排烟中SOx的直接来源。使用高硫煤的电厂,为符合环保要求,要为除硫、固硫额外增加大笔投资和运行费用。与此同时,还将造成设备腐蚀、堵灰和泄漏,严重影响锅炉运行的经济性和安全性。 煤炭另一个主要用途是用于炼焦,炼焦过程中,煤中的硫分只有5%~10%随着高炉气逸出,其余的在炉内循环。焦炭中的含硫量增加,会使冶炼的钢铁中的含硫量增加,增加钢铁的热脆性。此外焦炭中的硫含量高还会使冶炼过程的环境污染加剧。 提供低硫的动力煤和炼焦煤可以减少下一个使用环节的问题,为此,通过在选煤厂对原煤的洗选加工,排出矸石、杂物同时可以降低硫的含量,其费用要比发电厂、炼焦厂采取固硫、脱硫措施减少很多。所以说,在选煤厂预选进行脱硫是很有必要的。 三、选煤生产中的硫分控制 煤中硫通常以硫酸盐硫、硫铁矿硫和有机硫三种形态存在。硫酸盐硫在我国煤炭中的含量一般很少,大多数情况下,煤中主要是黄铁矿硫。这种硫在黄铁矿中主要呈结核状、透镜状、团块状等形态存在,这种硫铁矿可以通过洗选加工法除去。而以极细颗粒浸染在煤的有机质中的硫,则难以用分选的方法除去。煤中的有机硫一般不能用物理的方法脱除。 选煤厂在生产时,要根据原煤的筛分试验、原煤的浮沉试验以及用户的要求来生产,以确保硫分及各项指标的要求。 下面以我们生产运营的平朔木瓜界选煤厂为例来说说硫分的控制。 平朔木瓜选煤厂主要以入洗平朔三号井工矿的煤为主,以加工地方矿的外来煤为辅。选煤厂设计的产品主要有两种动力煤,一种是平二煤:灰份≤19%硫份≤1.3% 发热量≤5500大卡/kg;一种是平三煤:灰份≤25%硫份≤1.2% 发热量≤5000大卡/kg。 三号井工矿以采4号、9号煤层为主。4号煤层原煤全硫平均含量0.48%,属特低硫分煤,1.6密度液选后,全硫含量平均为0.60%,说明经分选后精煤硫分比原煤硫分略有升高。9号煤层原煤全硫平均含量2.32%,属中高硫分煤,经1.6密度液选后干基全硫含量为0.86%~3.41%,平均值1.93%,仍以中高硫煤为主。 硫分赋存状态:原煤4号煤以有机硫含量为主,其次为硫化铁硫;9号煤层则以硫化铁硫为主,有机硫含量次之,硫酸盐硫含量甚微。从4号煤层至9号煤层,有机硫与硫化铁硫呈明显的增高特征。1.6密度洗选后硫化铁硫降幅最大,表明黄铁矿硫以结晶粒状及结核状产出易脱除;有机硫则不易脱除,降幅较小。 通过这些数据我们可以看出,为了达到产品煤关于硫份的要求及企业经济效

煤中全硫的测定方法 学习问题汇集

煤中全硫的测定方法(GB/T 214-2007)及定硫仪学习 1.测定过程中在500℃停留的作用? 答:1)500℃时候产生大量的挥发性气体,若不进行预分解可能导致灰的爆燃;2)防止碳酸钙分解产生的氧化钙吸收二氧化硫,而生成难分解的硫酸钙,500℃可以使黄铁矿硫和有机硫在碳酸钙分解之前就大部分分解。 2. 为什么要测试两个废样? 答:1)使电解液达到平衡状态。2)清洗气路。 注意事项:①如果电解液放置时间过长(颜色较深),则需使用硫含量较高的样品做废样,确保电解液达到平衡状态。②一批试样最好连续做完,如中间间断比较长时间(超过15min),须加做一个废样再继续做实验。 3. 三氧化钨的作用? 答:降低硫酸盐的分解温度,促进煤中硫酸盐的分解。 4. 影响煤中全硫测定结果准确度的因素? 答:1)空气流量。当空气流量低于1000 ml/min时,有些煤样在规定的时间内燃烧可能不完全,而且由于气流速度小导致电解生成的碘无法迅速得到扩散,造成测定结果偏低,当空气流量太大时,有些SO2可能来不及被带出电解池导致测定结果偏低。2)硅胶干燥管中的硅胶变色因素。当硅胶管中2/3的硅胶变成粉红色时,所得的检测数据均明显偏低。3)搅拌速度。当搅拌速度为500r/min时,所得的检测数据均在规定要求的不确定度范围内。搅拌速度太小,数值偏低。

速度太大,容易导致搅拌子失控。4)系统气密性。5)电解液不同pH值。6)三氧化钨。7)瓷舟是否进入恒温区。 5. 定硫仪的工作原理。 答:煤样在1150℃的高温炉内,经催化剂(三氧化钨)的作用,于空气流中燃烧分解。煤中各种形态的硫均被氧化,分解为二氧化硫和少量的三氧化硫,并被空气流带到电解池内,与水化合生成亚硫酸和少量的硫酸,以电解碘化钾—溴化钾溶液生成的碘和溴来氧化滴定亚硫酸。根据电解所消耗的电量,计算煤中全硫的含量。 6. 榆林实验室定硫仪的测定流程(仪器工作流程)。 答:首先称取煤样重量,最后加入三氧化钨。首先计算机控制将试样送到500℃炉温处预热45秒钟,使有机硫和黄铁矿硫在碳酸钙未分解之前就大部分分解,以尽量减少乃至避免它们分解生成的氧化物被碳酸钙分解生成的氧化钙吸收而生成难分解的硫酸钙,另外在500℃处煤的挥发分大量逸出,可防止煤样推入高温区时产生爆燃现象。当有SO2进入电解池中生成亚硫酸后,立即被电解液中的I2(Br2)氧化成硫酸,结果溶液中的I2(Br2)减少而I-(Br-)增加,破坏了电解液的平衡状态。指示电极间的电位升高,计算机监测到这一信号后,马上启动电解过程,并根据指示电极上的电位高低,控制与之对应的电解电流大小与时间,使电解电极上析出的I2(Br2)和刚才与亚硫酸反应所消耗的数量相等,从而使电解液重新回到平衡状态,随着SO2的不断分解此平衡状态不断被打破和复原,形成一个动态平衡,直到一个试验过程结束。

商品煤硫分超标的原因及对策

商品煤硫分超标的原因及对策 商品煤的硫分超标,主要是由于以下几个原因: 1.煤矿开采和加工过程中的污染:煤矿开采和加工过程中,煤炭与地 下水接触,导致地下水中的硫酸盐溶解于煤炭中。同时,煤炭的输送、储 存过程中可能会暴露在大气中,与空气中的硫化物发生反应而生成硫酸盐。 2.煤炭的储存和运输环节中的污染:煤炭在储存和运输过程中,容易 受到雨水、湿气等环境因素的影响,导致煤炭中的硫酸盐含量增加。此外,煤炭的堆放和包装不当,也会造成硫酸盐的污染。 3.煤燃烧过程中的硫排放:煤燃烧是造成大气中硫污染的主要原因。 煤炭中的硫在燃烧过程中被氧化成二氧化硫和三氧化硫,然后通过烟囱排 放到大气中。 针对商品煤硫分超标的问题,可以采取以下对策: 1.提高矿山环境保护和煤炭加工技术水平:通过改善煤矿开采和加工 工艺,减少废水中硫酸盐对煤炭的污染;加强封闭和粉尘控制措施,减少 煤炭在通风过程中与大气中的硫化物反应;同时,加强煤炭的洗选和除尘 工艺,减少煤炭中的硫含量。 2.加强煤炭的储存管理:煤炭在储存和运输过程中应选择干燥的环境,避免与雨水等湿气接触,以减少硫酸盐的溶解和污染。同时,加强煤炭的 堆放管理,避免不当堆放造成二次污染。 3.推进煤炭燃烧技术的升级和改造:采用先进的燃烧技术,例如煤炭 的低氮、低硫燃烧技术,以及烟气脱硫技术等,可以减少燃烧过程中的硫

排放。同时,加强对燃烧设备的管理和维护,提高燃烧效率,减少煤炭的消耗,从而减少硫排放。 4.加强监管和执法力度:加强对煤炭开采、加工、储存和运输环节的监管,严禁违规操作和行为;同时,加强对煤炭生产企业的执法力度,对超标煤炭生产企业进行罚款等处罚,以切实推动煤炭行业的整体提升。 总之,解决商品煤硫分超标问题需要从矿山开采、加工、储存、运输以及燃烧等环节入手,通过技术改造、管理措施和监管力度的加强,逐步减少硫酸盐的污染和排放,以保护环境和人民健康。

浅谈高温硫腐蚀的形成及处理措施

浅谈高温硫腐蚀的形成及处理措施 1 概述 由于煤炭市场原因,目前公司入厂煤煤质较差,煤中含硫量远超设计值,为了避免水冷壁、过热器、再热器发生高温腐蚀,特制定本措施,本文就高温硫腐蚀的形成及处理措施进行了讨论。 2 高温硫腐蚀产生机理 2.1 高温硫化 金属在高温条件下容易与硫发生反应,从而导致金属发生腐蚀,这种腐蚀被称为高温硫化。一般来说,相比较于氧化腐蚀,高温硫化的腐蚀速率要更高一些,因此其危害性也更大一些。当金属处于氧化性含硫环境中时,虽然会有硫化腐蚀的情况发生,但是所发生的腐蚀主要是以高温氧化为主。 2.2 高温混合气氛下的硫化-氧化 当金属处于硫化-氧化环境时,遇到高温时会在硫和氧的作用下发生腐蚀。在工业生产的过程中,所处的实际环境往往是硫和氧的混合环境,因此经常会有硫化-氧化的腐蚀情况发生。这种腐蚀情况主要有以下三个方面:(1)当混合气体中主要是以氧为主时,所发生的腐蚀主要是以氧化腐蚀为主,从而形成相应的氧化物;(2)当混合气体主要是以硫为主时,那么所发生的主要腐蚀就是以硫腐蚀为主,最终形成相应的硫化物;(3)当混合气体中的硫与氧含量一样时,这时所发生的腐蚀既有氧化腐蚀,又有硫化腐蚀发生,并且所生产的氧化物和硫化物之间能够共存。 2.3 硫酸盐沉淀热腐蚀 当金属材料处于硫酸环境之中时,在高温环境之下会在金属表面产生熔融盐膜,这种物质会吸附在金属的表面,从而使得整个腐蚀情况进行一步加快。通常情况下,所遇到的硫酸盐主要以M2SO4、M2S2O7为主。 3 高温腐蚀的主要原因 3.1 燃烧不良和火焰冲刷

在煤炭燃烧的过程中,如果其经常出现燃烧不良的情况或者是经常出现火焰冲刷炉墙的情况,往往会使没有得到充分燃烧的煤粉对管壁造成较大的磨损伤害。由于煤粉都有一定的棱角存在,这样会使得管壁所受到的磨损情况异常严重,进而导致管壁的保护层破坏,使得管壁全部暴露在外面。这样会使得煤燃烧过程中所产生的烟气与纯金属进行充分的接触,进而发生相应的腐蚀反应。管子在腐蚀和磨损的双重作用下,会使得金属管子的损害情况进一步加剧。 3.2 燃料和积灰沉积物中的腐蚀成分 当煤粉燃烧的时候,其煤粉中的FeS2会受热发生分解,其相应的分解反应为:FeS2→FeS+[S]。与此同时,在燃煤所产生的烟气之中,会有一定浓度的H2S 和SO2存在,在高温的作用之下,也会发生相应的热分解反应: 2H2S+SO2→2H2O+3[S]。当这些自由硫原子在高温之下与壁管相遇的时候,就会产生相应的腐蚀反应,其发生的反应如下: Fe+[S]→FeS 3FeS+5O2→Fe3O4+3SO2 由于燃料之中还存在着碱性物质,在高温的情况之下,这些碱性物质会与硫发生反应生成硫酸盐,这些生成的硫酸盐容易吸附在金属的表面,进而进一步与SO3发生反应生成焦硫酸盐,如Na2S2O7和K2S2O7。而焦硫酸盐与Fe2O3更容易发生反应,当将管壁表面的Fe2O3氧化保护膜破坏之后,还会继续和管子金属发生腐蚀反应,最终导致整个腐蚀反应越来越严重。 由于燃料中含有氯化物,这也是导致炉管发生腐蚀的另一原因。这是因为氯化物在高温下与水或者是硫化氢等发生反应,往往会生成硫酸盐和HCl气体,而HCl对于管壁保护薄膜的损害更加的严重,这样会使得管壁的腐蚀情况进一步加大。经过相应的实践研究表明,随着燃料中的氯量增加,会使得对于金属的腐蚀也随之增加。 3.3 还原性气氛 对于锅炉所发生的腐蚀,还与还原气体之间存在着很大的关系。一般来说,CO浓度越大的地方,所发生的金属腐蚀程度往往会更大。由于锅炉某些部位的空气不足,会使得煤粉在燃烧的时候由于氧气不足而出现没有完全燃烧的情况,而这些没有燃尽的煤粉进一步燃烧时又会消耗一定的氧而导致缺氧问题更加严重。由于缺氧,这样会使得硫不能完全进行燃烧,从而导致了SO2的生成困难,

煤矿硫酸盐超标的原因分析

煤矿硫酸盐超标的原因分析 原因分析 为找到煤矿硫酸盐超标的原因,我们从以下几个方面进行了逐一分析。 1.1 化学反应生成增加硫酸盐的含量 在焦炉煤气脱硫过程中,脱硫液及硫泡沫的主要成分有(以氨法脱硫为例):挥发氨、硫代硫酸铵、多硫化铵、硫磺、硫氰酸铵、硫脲、尿素、催化剂等。在这些物质中多硫化铵和硫代硫酸铵与硫酸反应分别生成硫酸盐和二氧化硫。 1.2 煤矿硫酸盐超标实验验证 1.2.1 验证多硫化铵与硫酸反应生成硫酸盐 取适量多硫化铵放在烧杯中,向烧杯内加入硫酸,马上释放出大量有臭鸡蛋气味的气体同时有硫磺生成,用便携式硫酸盐检测仪靠近烧杯,硫酸盐读数明显上升。简易证明多硫化铵与硫酸反应生成硫酸盐。 1.2.2 验证硫代硫酸铵与硫酸反应生成二氧化硫(利用二氧化硫使品红变色的特性) 在烧杯内放入适量硫代硫酸铵,然后加硫酸,烧杯内瞬时放出大量的类似于硫磺燃烧气味的气体,将该气体通入品红溶液中,品红溶液明显变浅,静置几天后溶液恢复原有色泽,这证明释放出来的气体是二氧化硫。

通过以上分析实验,在脱硫过程中焦炉煤气中夹带的脱硫液沫在硫铵生产过程中与浓硫酸反应会生成H2S及SO2,造成硫铵后煤气中硫酸盐含量升高。 1.3 H2S含量分析方法的影响。 煤气含硫酸盐的分析方法由原有的氨性氯化锌法,先后改为锌氨络合法和醋酸锌法。采用三种分析方法都存在不同程度的分析结果倒挂现象。 用各种干扰介质对分析方法进行验证,分别在醋酸锌吸收液中加入适量的二氧化硫和苯酚,然后向溶液中加入10ml碘-碘化钾溶液加入适量淀粉,溶液变蓝,再用与碘-碘化钾等当量硫代硫酸钠进行滴定直至蓝色消失,结果加入二氧化硫的与酚的试样,消耗硫代硫酸钠的体积都不到10ml,这证明这两种物质对采用醋酸锌法化验硫酸盐存在干扰。

煤中全硫分析的教学反思

煤中全硫分析的教学反思 由于煤炭中含有S,因而煤炭等化石能源在燃烧时会产生SO2,过多SO2排放会导致酸雨,造成经济损失,同时也给环境带来严重破坏,为实现人与自然和谐发展,控制煤中全硫含量就显得尤为重要。通过对艾士卡法、高温燃烧中和法、库仑滴定法及红外光谱法四种测定全硫方法的研究和运用,探究更有效的全硫测定方式,对于保护环境、减少硫化物排放具有重要意义及价值。 1、煤中全硫的测定方法 (1)艾士卡法:测定全硫含量的唯一的仲裁分析方法。其具体操作流程为将煤样与艾士卡试剂混合灼烧,高温下煤炭中的硫单质会与试剂反应形成硫酸盐,继而将SO2转化为BaSO4的沉淀,之后由BaSO4的质量来计算出煤中S的含量。这种计算方法的结果精确度较高,并且操作简单,无过多的条件限制。但是艾士卡法也存在缺点,即测试所需要时间较长,最终影响测试结果的因素非常多,只有在充分理想的条件下才能保证结果的准确性。艾士卡法适用于褐煤、烟煤、无烟煤、焦炭及水煤浆干燥煤样中全硫的测定,燃烧载气为空气。 (2)高温燃烧中和法:指煤炭在高温下燃烧,煤中的硫单质形成SO2、SO3等氧化物,然后用过H2O溶液来吸收这些氧化物形成H2SO4,最后使用NaOH标准溶液来与H2SO4进行滴定,根据已知的NaOH标准溶液浓度及消耗的NaOH标准溶液的体积来计算煤炭中S的含量。这种方法测定全硫的速度较快,但是H2O2与SO3的反应难以充分,这会导致最后的测试结果出现一定的偏差。

(3)库仑滴定法:测定全硫原理为煤炭样品同样在与空气中进行充分燃烧,其中硫单质形成So2,SO2被KI溶液吸收,之后利用电解池来电解KI溶液,得到碘单质,将碘单质进行滴定测量,以得到全硫含量。由于这种方式可以根据电解中所消耗的电量来计算碘单质的量,从而间接得到全硫含量,因而自动化程度较高,所消耗的时间也短。 (4)红外光谱法:测定全硫是近些年发展出的新方法,其工作原理为:煤炭样品在纯O2中高温燃烧分解,燃烧后气流中的颗粒和水蒸汽分别被玻璃棉和高氯酸镁盐吸附滤除后送红外检测池,燃烧产生的SO2由红外检测系统来测定。红外光谱法适宜大量样品快速检测,检测精确性比较高。 综上所述:当前检测煤中全硫含量的方法主要有艾士卡法、高温燃烧中和法、库仑滴定法及红外光谱法,这些测定方法各有优缺点,对这四种方法进行集中概述和比较,探讨四种测定全硫方法的适用煤种;精密度、优缺点及应用场合、并针对性地提出减小四种测定煤中全硫含量的方法误差的措施,以期能够对减少含硫空气污染物排放有所裨益。

浅谈煤的成分及特性对锅炉燃烧的影响

浅谈煤的成分及特性对锅炉燃烧的影响 摘要:随着煤炭价格的一路上涨,火电厂的发电成本日益增高,很多发电企业甚至都面临着亏损,煤质的好坏对火力发电企业的影响越来越重要。此外,面对严峻复杂的内外部形势,做好能源保供工作尤为重要,为了确保发电机组的安全稳定运行,就必须探讨煤中不同的成分及煤的特性对锅炉燃烧的影响,让运行人员根据煤质的不同及时进行调整,为保供工作筑牢安全基础。已经发现,煤中的某些典型成分对锅炉正常工作有负面影响,同时,研究煤中不同的成分及煤的特性对燃烧设备的影响还能延长设备使用寿命,保证发电机组的稳定经济运行。 关键词:煤的成分;燃烧设备;硫分;灰分 1硫分对锅炉燃烧的影响 煤中硫包括可燃硫和不燃硫,两者之和称为全硫。煤中的硫燃烧产生二氧化硫和三氧化硫,它们与水蒸气化合生成亚硫酸和硫酸蒸汽,如果硫酸蒸汽在锅炉的低温烟道内,受到低温壁面的影响,使硫酸蒸汽降低到酸露点温度以下,此时,硫酸蒸汽就会凝结,硫酸液体就会对金属受热面产生腐蚀,这个过程就是低温腐蚀。此外,硫分还会导致锅炉的高温腐蚀,煤在还原性气氛中(即煤的燃烧环境氧量不充分),硫将转变成硫化氢,硫化氢如果与金属表面接触,将会产生高温腐蚀。 煤中硫可以硫化铁即黄铁矿的形式存在,由于黄铁矿的莫氏硬度仅次于石英,为6至6.5,若黄铁矿的含量很高,就会导致煤质坚硬,煤质坚硬的煤进入制粉系统,就会导致制粉系统的电耗提升,坚硬的煤粉进入锅炉还会对锅炉的受热面产生磨损,同时也一定会导致磨煤设备的磨损。此外,煤燃烧生成的二氧化硫和三氧化硫排出大气,在环境中进一步的转变成亚硫酸和硫酸,那么就会产生酸雨,会对环境造成污染,煤中硫每增加1%,燃用1t煤就多排放约20kg的二氧化硫气体。烟气中的二氧化硫和三氧化硫含量升高,还会增加火力发电厂脱硫系统的运

煤中硫的释放行为及影响因素

煤中硫的释放行为及影响因素 蒋松;陶秀祥;袁宝泉 【摘要】The release characteristics and its influencing factors of different raw coals and blended coals have been studied and analyzed .The result shows that coal rank ,sulfur content ,temperature and blending ratio are the main affecting factors in sulfur release process .The coals of higher rank and sulfur content present a larger amount of sulfur emission and a longer time to reach the emission end .When the ms release mtotal sulfur ratio is bigger ,the sulfur left in coal will be less as the sulfur release rate become larger .It can be observed that the amount of sulfur emission of both the raw coals and blended coals increases as the temperature rising .The release characteristics of sulfur in blended coals are always keeping up with that of raw coals that has a larger proportion .It is also concluded that the obstruction of alkaline components in coal ash is stronger when the (Ca+Mg)/S molar ratio is bigger .%研究了不同单煤及配煤的硫释放特性并分析了其影响因素。结果表明,煤阶、全硫含量、温度以及配比对煤中硫的释放行为有主要影响。煤阶越高、全硫含量越高,硫的释放量越大,煤中硫完全释放所需时间越长, ms释放m全硫比值越大,硫的释放率越大,煤中硫的残余量越少;不同单煤及配煤的硫释放量,都随温度的升高而增大,配煤的硫释放特性总是与配比大的单煤趋于一致;此外,煤灰中的碱性成分对煤中硫释放的阻碍作用随(Ca+M g )/S摩尔比的增大而增强。 【期刊名称】《中国矿业》

煤中硫的脱除技术

煤中硫的脱除技术 煤中硫的脱除技术 煤炭是世界上最丰富的化石燃料资源,占世界化石燃料贮量的70%以上。目前煤炭约占世界一次能源消费的30%,按世界能源会议预测,煤炭作为一次能源的重要组成部分的地位将在相当长时间内不会改变,预计2020 年煤炭将占世界一次能源消费的33.7%。中国是煤炭生产和消费大国,目前煤炭提供了我国一次能源的75%,在可预见的未来几十年内,煤炭仍将是我国主要的一次能源[1]。煤炭作为能源对人类的发展作出了巨大的贡献,但在煤炭的开发与利用过程中也产生了一系列污染问题,尤其是燃烧过程中所产生的烟气产生的可见及潜在的危害,危及生态平衡与人类生存。 全球性的4大公害:大气烟尘、酸雨、温室效应、臭氧层破坏,随着经济快速发展已经严重影响人类的生存条件。大气污染与能源生产和利用有着直接的关系,尤其是煤炭的开发利用是烟尘、酸雨和温室效应的主要根源,臭氧层的破坏亦和煤炭开采过程中的排放甲烷(CH4)有很大关系。 其实,煤和天然气、石油一样,其本身并非污染源,只是由于洁净利用和转化技术的落后才使得以煤炭为主要能源的国家环境污染严重,煤直接燃烧带来的环境问题至今无有效根治的方法[2]。因此,解决煤炭利用率低下、污染严重的根本途径就是合理、清洁、高效地利用煤炭资源,大力开发和应用洁净煤技术错误!未找到引用源。,讨论并分析烟气净化技术是非常重要及必要的。 1.1煤炭利用对环境的影响 煤炭在利用过程中促进了我国经济的快速增长,但是煤炭利用的效率比较低,对环境造成了一定的负面影响。屈小娥对中国1990-2009年的环境污染进行评价,选取工业SO2排放量、工业烟尘排放量、工业粉尘排放量等污染指标,发现以煤为主的能源消费结构在支撑经济发展的同时,也带来了严重的环境污染[3]。 多数学者研究煤炭利用对大气环境的影响。有的学者从定性的角

煤矿瓦斯中硫化氢的危害与防治

煤矿瓦斯中硫化氢的危害与防治硫化氢( H2S)是一种剧毒的可燃气体,无色,带有臭鸡蛋气味。其化学活动性极大,能使银、铜等金属外表发黑。H2S极易溶于水形成氢硫酸,H2S在水中的溶解度是CO2的2. 7倍,是CH4的93倍多。H2S比空气重(相对密度为1.17)。人体能够闻到硫化氢气味的浓度下限为(0. 2-0.3 )10-6。当硫化氢浓度为(20-30)10-6时就消失剧烈气味,当浓度为(100-150)10-6时,将使人嗅觉麻痹,当浓度在1 00010-6时,在数秒钟内会致人死亡。 1、H2S的成因 依据硫化氢的成因机理可将自然界中的硫化氢分为5种成因类型:生物降解、微生物硫酸盐复原、热化学分解、硫酸盐热化学复原和岩浆成因。 生物降解是在腐败作用主导下形成硫化氢的过程。腐败作用是在含硫有机质形成之后,当同化作用的环境发生变化,发生含硫有机质的腐败分解,从而释放出硫化氢。这种方式消失在煤化作用早期,生成的硫化氢规模和含量不会很大,也难以聚拢。 微生物硫酸盐复原茵利用各种有机质或烃类来复原硫酸盐,在异化作用下直接形成硫化氢。在这个作用过程中,硫酸盐复原茵只将一小局部代谢的硫结合进细胞中,大局部硫被需氧生物所汲取来完成能量代谢过程。一些菌种的有机质分解产物可能会成为另一些菌种所需汲取的养分,这会

使有机质被硫酸盐复原茵汲取转化效率提高,从而产生大量的硫化氢。这种硫酸盐复原茵将硫酸盐复原生成硫化氢的方式又被称为微生物硫酸盐复原作用(BSR)。 该过程是硫化氢生物化学成因的主要作用类型,由于这种异化复原作用是在严格的厌氧环境中进展的,故有利于所生成硫化氢的保存和聚拢,但是形成的硫化氢丰度一般不会超过2%,且地层介质条件必需相宜硫酸盐复原茵的生长和生殖,因此在深层难以发生。 生物降解、微生物硫酸盐复原形成的H2S气体多为原生生物成因气,是在煤化作用早期阶段,由相对低温柔浅埋深的泥炭沼泽环境中的泥炭或低煤级煤(褐煤),通过细菌分解等一系列简单过程所生成。因煤化作用早期的煤层或泥炭中含有大量的水分,占据了相当多的煤岩孔隙,此时生成的原生生物气在煤层中的吸附量很少,大局部生物成因硫化氢和二氧化碳等可能溶解在地层水中,在后来的压实和煤化作用下从煤层中逸散。且早期煤的显微构造还没有充分发育为积聚气体的构造。因此,一般认为早期生成的原始生物成因H2S气体不能被大量地保存在煤层内。 微生物硫酸盐复原作用还可能在次生生物气阶段形成H2S气体,成煤后因构造运动,煤系被抬升、剥蚀到近地表,含菌地表水下渗灌入煤层,在相对低的温度下,使煤化过程中产生的湿气、正烷烃及其它有机物经细菌降解和代谢作用而生成次生生物气。其地球化学组成与原生生物成因气相像,主要差异在于煤岩的热演化超过原生生物气的生成阶段,Ro,max%

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