一种运用于高硫煤脱硫的煤炭微波脱硫工艺

摘要

本发明涉及微波脱硫技术领域，具体地说，涉及一种运用于高硫煤脱硫的煤炭微波脱硫工艺，其包括以下步骤：一、从进料斗处向微波脱硫装置主体内的脱硫腔加入高硫煤；二、启动搅拌装置，将高硫煤搅拌均匀；三、加入脱硫剂和清水，继续搅拌5‑10min，将脱硫剂、清水与高硫煤混合，搅拌完成后静置10‑15min；四、向脱硫腔内充满氮气；五、打开微波发生器和搅拌装置，一边搅拌一边将微波发生器产生的微波照射高硫煤8‑10min；六、打开出液阀门，将脱硫腔内的液体从出液口排出，将脱硫腔内的煤从出煤口排出，这样就将高硫煤中硫脱去。本发明能有效地提高脱硫剂与煤炭混合效果，也能提高微波照射效果，从而提高脱硫效率。

说明书

技术领域

本发明涉及微波脱硫技术领域，具体地说，涉及一种运用于高硫煤脱硫的煤炭微波脱硫工艺。

背景技术

目前，煤和石油仍是世界范围内最主要的两大能源，面对复杂的国际局势和石油资源的日益萎缩，合理有效地利用煤炭资源成为热点问题。煤炭是我国重要的化石燃料和化工原料，在国民经济发展中占有重要的地位，然而，我国煤炭中硫的含量一般较高，并且随着煤层采掘深度的增加，含硫量也有增加趋势，煤中硫分对煤进行燃烧、炭化、气化、液化等用途时显示出有害的影响，这些杂质会使用与煤转化过程中的催化剂中毒。燃烧过程中产生的二氧化硫会造成大气污染，形成酸雨及腐蚀锅炉、管道和其他机械设备。因而进行煤在利用前的脱硫显得尤为重要，是解决煤炭利用的主要措施。

目前，正在研究的一些脱硫方法主要有物理脱硫法、化学脱硫法、微生物脱硫法和微波脱硫技术。燃煤脱硫应用微波主要是根据它们的物理性质，不同类型的介质吸收微波能量的频率不一样。而在微波脱硫技术中，脱硫技术也有多种，比如微波照射联合酸洗法、微波照射联合碱洗法和微波照射与过氧化物联合脱硫，在这些脱硫方法中，脱硫剂与煤炭的混合效果和微波照射效果直接影响到脱硫效果，所以如何提高脱硫剂与煤炭的混合效果和微波照射效果具有重大的作用。

发明内容

本发明的内容是提供一种运用于高硫煤脱硫的煤炭微波脱硫工艺，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的一种运用于高硫煤脱硫的煤炭微波脱硫工艺，其包括以下步骤：

一、从进料斗处向微波脱硫装置主体内的脱硫腔加入高硫煤；

二、启动搅拌装置，将高硫煤搅拌均匀；

三、加入脱硫剂和清水，继续搅拌5-10min，将脱硫剂、清水与高硫煤混合，搅拌完成后静置10-15min；

四、向脱硫腔内充满氮气；

五、打开微波发生器和搅拌装置，一边搅拌一边将微波发生器产生的微波照射高硫煤8-10min；

六、打开出液阀门，将脱硫腔内的液体从出液口排出，将脱硫腔内的煤从出煤口排出，这样就将高硫煤中硫脱去。

本发明中，本工艺通过搅拌装置能有效地将脱硫剂和煤炭混合均匀，增强混合效果，而且能够在微波照射的同时进行搅拌，方便对煤炭进行全面照射，加强照射效果，从而提高脱硫效率。在排出液体和煤炭的时，搅拌装置也具有助力作用。

作为优选，步骤二中的搅拌装置包括驱动杆，驱动杆竖直设置且两端分别转动连接在脱硫腔的顶面和底面上；驱动杆顶端与一电机的转轴固定连接；驱动杆底部周向设有多个搅拌叶，搅拌叶底面与脱硫腔底面贴合。

本发明中，电机的转动带动驱动杆的转动，驱动杆带动搅拌叶的转动，从而实现搅拌装置的搅拌，而且驱动杆两端分别转动连接在脱硫腔的顶面和底面上，这使得搅拌装置能稳定地在脱硫腔内搅拌。搅拌叶底面与脱硫腔底面贴合，这使得搅拌装置能带动所有煤炭的运动。

作为优选，搅拌叶倾斜设置且相对于水平方向的倾斜角为30°。

本发明中，搅拌叶倾斜设置且相对于水平方向的倾斜角为30°，这使得煤炭能较佳地从搅拌叶顶面越过，从而增加煤炭的搅拌效果，使煤炭的混合更均匀。

作为优选，搅拌叶顶部叶面两长边上分别设有一组第一挡条和一组第二挡条，所述一组第一挡条和所述一组第二挡条均向内延伸且均垂直于搅拌叶顶部叶面两长边，所述一组第二挡条位于搅拌叶下长边处，所述一组第一挡条和所述一组第二挡条中间存在着间隙，相邻的两个第一挡条中间存在着缝隙，所述缝隙的三分之一宽度处与一第二挡条对齐，所述缝隙的三分之一宽度处离所述相邻的两个第一挡条中靠近于搅拌叶内侧的第一挡条的距离为所述缝隙宽度的三分之一，相邻的两个第二挡条中间存在着孔隙。。

本发明中，第一挡条和第二挡条的设置能对煤炭起到导向作用，煤炭能从第二挡条之间的孔隙内向上运动到所述一组第一挡条和所述一组第二挡条中间的间隙处，再从第一挡条之间的缝隙向上运动，直到越过搅拌叶，而所述缝隙的三分之一宽度处离所述相邻的两个第一挡条中靠近于搅拌叶内侧的第一挡条的距离为所述缝隙宽度的三分之一，这使得煤炭的大部分会由于第一挡条的导向向内运动，从而有效地平衡了搅拌装置搅拌时的离心力，从而防止煤炭在搅拌装置外侧堆积，提高了搅拌效果，使煤炭与脱硫剂的混合更均匀，微波照射效果更佳。

作为优选，搅拌叶叶头顶面上设有挡块；挡块顶面大于底面，挡块外侧面与搅拌叶叶头外侧面齐平，挡块内侧面为一逐渐向内倾斜的弧面。

本发明中，挡块内侧面为一逐渐向内倾斜的弧面，这也是为了煤炭能够向内运动，增加搅拌效果。

作为优选，进料斗、微波发生器和电机均固定设置在微波脱硫装置主体顶面上，电机位于微波脱硫装置主体顶面中心，微波发生器有多个且以电机为中心环状分布。

本发明中，微波发生器有多个且以电机为中心环状分布，这能提高在搅拌时的微波照射能力，使微波照射效果更佳。

作为优选，微波脱硫装置主体顶面设有带开关的出气孔。

本发明中，出气孔用于排出充入的氮气和除硫过程产生的气体。

作为优选，步骤三中的脱硫剂装入在一储液器内，储液器通过管道与脱硫腔相通；步骤三中的清水装入在一清水槽内，清水槽与脱硫腔相通；步骤四中的氮气由一氮气发生器产生，氮气发生器通过管道与脱硫腔相通。

本发明中，储液器和清水槽的设置，方便了脱硫腔内脱硫剂和清水的加入。氮气发生器用于产生氮气，微波脱硫在氮气环境下能提高脱落效果，所以需要加入氮气。

作为优选，出液口位于微波脱硫装置主体侧面上，出液口内设有滤网且出液口与一出液管连接，出液阀门设置在出液管上；出煤口位于微波脱硫装置主体底面上且通过一拉板控制开合，出煤口下方与一传送带对齐。

本发明中，出液口内滤网设置能防止煤炭从出液口流出，出液阀门能控制出液口的关合。拉板能控制开合，出煤口位于微波脱硫装置主体底面上，这使得搅拌装置搅拌能将脱硫腔内的煤炭搅拌到出煤口排出，十分方便。传送带的设置能方便输送煤炭。

作为优选，驱动杆顶端通过一轴承转动连接在脱硫腔顶面，驱动杆底端可转动的套在一定位块上，定位块与脱硫腔底面上，驱动杆底端与脱硫腔底面贴合。

本发明中，轴承的作用能提高驱动杆转动时的稳定性，而定位块能限定驱动杆底端的位置，驱动杆底端与脱硫腔底面贴合，这使得煤炭不会影响驱动杆的转动。

附图说明

图1为实施例1中微波脱硫装置主体的结构示意图；

图2为实施例1中微波脱硫装置主体的俯视示意图；

图3为实施例1中搅拌叶的立体示意图；

图4为实施例1中搅拌叶的正视示意图；

图5为实施例1中第一挡条和第二挡条的正视示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。

实施例1

本实施例中的一种运用于高硫煤脱硫的煤炭微波脱硫工艺，其包括以下步骤：

一、从进料斗140处向微波脱硫装置主体110内的脱硫腔111加入高硫煤；

二、启动搅拌装置，将高硫煤搅拌均匀；

三、加入脱硫剂和清水，继续搅拌5-10min，将脱硫剂、清水与高硫煤混合，搅拌完成后静置10-15min；

四、向脱硫腔111内充满氮气；

五、打开微波发生器130和搅拌装置，一边搅拌一边将微波发生器130产生的微波照射高硫煤8-10min；

六、打开出液阀门211，将脱硫腔111内的液体从出液口210排出，将脱硫腔111内的煤从出煤口112排出，这样就将高硫煤中硫脱去。

本工艺通过搅拌装置能有效地将脱硫剂和煤炭混合均匀，增强混合效果，而且能够在微波照射的同时进行搅拌，方便对煤炭进行全面照射，加强照射效果，从而提高脱硫效率。在排出液体和煤炭的时，搅拌装置也具有助力作用。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例中，步骤二中的搅拌装置包括驱动杆122，驱动杆122竖直设置且两端分别转动连接在脱硫腔111的顶面和底面上；驱动杆122顶端与一电机121的转轴固定连接；驱动杆122底部周向设有多个搅拌叶123，搅拌叶123底面与脱硫腔111底面贴合。

电机121的转动带动驱动杆122的转动，驱动杆122带动搅拌叶123的转动，从而实现搅拌装置的搅拌，而且驱动杆122两端分别转动连接在脱硫腔111的顶面和底面上，这使得搅拌装置能稳定地在脱硫腔111内搅拌。搅拌叶123底面与脱硫腔111底面贴合，这使得搅拌装置能带动所有煤炭的运动。

本实施例中，搅拌叶123倾斜设置且相对于水平方向的倾斜角为30°。

搅拌叶123倾斜设置且相对于水平方向的倾斜角为30°，这使得煤炭能较佳地从搅拌叶123顶面越过，从而增加煤炭的搅拌效果，使煤炭的混合更均匀。

本实施例中，搅拌叶123顶部叶面两长边上分别设有一组第一挡条1231和一组第二挡条1232，所述一组第一挡条1231和所述一组第二挡条1232均向内延伸且均垂直于搅拌叶123顶部叶面两长边，所述一组第二挡条1232位于搅拌叶123下长边处，所述一组第一挡条1231和所述一组第二挡条1232中间存在着间隙，相邻的两个第一挡条1231中间存在着缝隙，所述缝隙的三分之一宽度处与一第二挡条1231对齐，所述缝隙的三分之一宽度处离所述相邻的两个第一挡条1231中靠近于搅拌叶123内侧的第一挡条1231的距离为所述缝隙宽度的三分之一。相邻的两个第二挡条1232中间存在着孔隙。

第一挡条1231和第二挡条1232的设置能对煤炭起到导向作用，煤炭能从第二挡条1232之间的孔隙内向上运动到所述一组第一挡条1231和所述一组第二挡条1232中间的间隙处，再从第一挡条1231之间的缝隙向上运动，直到越过搅拌叶123，而所述缝隙的三分之一宽度处离所述相邻的两个第一挡条1231中靠近于搅拌叶123内侧的第一挡条1231的距离为所述缝隙宽度的三分之一，这使得煤炭的大部分会由于第一挡条1231的导向向内运动，从而有效地平衡了搅拌装置搅拌时的离心力，从而防止煤炭在搅拌装置外侧堆积，提高了搅拌效果，使煤炭与脱硫剂的混合更均匀，微波照射效果更佳。

本实施例中，搅拌叶123叶头顶面上设有挡块1233；挡块1233顶面大于底面，挡块1233外侧面与搅拌叶123叶头外侧面齐平，挡块1233内侧面为一逐渐向内倾斜的弧面。

挡块1233内侧面为一逐渐向内倾斜的弧面，这也是为了煤炭能够向内运动，增加搅拌效果。

本实施例中，进料斗140、微波发生器130和电机121均固定设置在微波脱硫装置主体110顶面上，电机121位于微波脱硫装置主体110顶面中心，微波发生器130有多个且以电机121为中心环状分布。

微波发生器130有多个且以电机121为中心环状分布，这能提高在搅拌时的微波照射能力，使微波照射效果更佳。

本实施例中，微波脱硫装置主体110顶面设有带开关的出气孔150。

出气孔150用于排出充入的氮气和除硫过程产生的气体。

本实施例中，步骤三中的脱硫剂装入在一储液器180内，储液器180通过管道与脱硫腔111相通；步骤三中的清水装入在一清水槽170内，清水槽170与脱硫腔111相通；步骤四中的氮气由一氮气发生器160产生，氮气发生器160通过管道与脱硫腔111相通。

储液器180和清水槽170的设置，方便了脱硫腔111内脱硫剂和清水的加入。氮气发生器160用于产生氮气，其在现有技术中已十分成熟，这里不再详细描述，微波脱硫在氮气环境下能提高脱硫效果，所以需要加入氮气。

本实施例中，出液口210位于微波脱硫装置主体110侧面上，出液口210内设有滤网且出液口210与一出液管连接，出液阀门211设置在出液管上；出煤口112位于微波脱硫装置主体110底面上且通过一拉板190控制开合，出煤口112下方与一传送带220对齐。

出液口210内滤网设置能防止煤炭从出液口210流出，出液阀门211能控制出液口210的开合。拉板190能控制开合，出煤口112位于微波脱硫装置主体110底面上，这使得搅拌装置搅拌能将脱硫腔111内的煤炭搅拌到出煤口112排出，十分方便。传送带220的设置能方便输送煤炭。

本实施例中，驱动杆122顶端通过一轴承230转动连接在脱硫腔111顶面，驱动杆122底端可转动的套在一定位块113上，定位块113与脱硫腔111底面上，驱动杆122底端与脱硫腔111底面贴合。

轴承230的作用能提高驱动杆122转动时的稳定性，而定位块113能限定驱动杆122底端的位置，驱动杆122底端与脱硫腔111底面贴合，这使得煤炭不会影响驱动杆122的转动。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。