火電廠微波磁選脫硫技術(shù)
微波脫硫的研究工作在國(guó)際上早已開(kāi)展, 在我國(guó)則剛剛開(kāi)始。應(yīng)用微波技術(shù)脫除煤中硫的原理主要是含黃鐵礦的煤在微波的照射下, 微波被礦物有選擇地吸收, 其能量轉(zhuǎn)化為熱量, 黃鐵礦和灰成分的受熱速度是煤的1. 6～ 2. 9 倍, 黃鐵礦在高溫的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榇判愿鼜?qiáng)的磁性黃鐵礦, 硫則變?yōu)榱蚧瘹涠尫懦鰜?lái)。
FeS2+ H2 FeS1+ x + H2S 式中: 0< x < 1。
磁黃鐵礦比黃鐵礦的順磁性更大, 用普通的磁選機(jī)可將其除去。隨著微波輻照時(shí)間的增加, Fe1- xS、FeS1+ x 生成量增大, 適當(dāng)控制微波照射時(shí)間, 可使磁黃鐵礦生成量最大, 從而得到最佳磁分離脫硫效果。
煤的微波脫硫不僅與采用的方法有關(guān), 而且與煤中硫化物的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。從宏觀上講, 煤質(zhì)和微波能量之間相互作用關(guān)系可用下式表示:
P = 55162×10- 12f ·E 2·E″
式中: P 為吸收功率; f 為應(yīng)用頻率; E 為電場(chǎng)強(qiáng)度; E″為復(fù)介電常數(shù)的虛部。
從上式可以看出, 在給定微波頻率和場(chǎng)強(qiáng)的條件下, 煤質(zhì)吸收功率與復(fù)介電常數(shù)的虛部成正比。煤是一種非同質(zhì)混合物, 混合物中復(fù)介電常數(shù)的虛部不同, 使得在微波照射下非同質(zhì)的物質(zhì)接受的能量也不同。用這種方法不僅能脫硫, 還能避免煤的特性變異〔3〕。
我國(guó)許多高硫煤中的硫主要以黃鐵礦形式存在。在微波場(chǎng)中黃鐵礦的響應(yīng)速度比煤大得多, 而且黃鐵礦在被微波加熱的同時(shí)其磁性提高, 由黃鐵礦變?yōu)榇劈S鐵礦, 因而可以采用普通的磁選方法進(jìn)行精選分離〔4〕。
微波脫硫的效果比較顯著, 無(wú)機(jī)硫的脫除率為 31. 98% , 有機(jī)硫的脫除率為6. 96%。因此, 有理由相信, 隨著研究的不斷深入, 微波脫硫技術(shù)有望達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的要求。
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