一種煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置及脫硫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤炭燃燒前的選洗加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置及脫硫方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從煤礦中開采出來的原煤在放入爐內(nèi)燃燒、熱解或完成其它的工業(yè)環(huán)節(jié)時(shí)，有必要脫除其中的灰分和硫分，以便于實(shí)現(xiàn)煤的清潔高效燃燒，節(jié)約煤炭在運(yùn)輸和污染物后處理方面投入的費(fèi)用?，F(xiàn)有的脫硫方法有物理脫硫，化學(xué)脫硫等，但普遍存在前期投入大，脫硫所需溫度高，化學(xué)反應(yīng)所采用的氧化劑對(duì)環(huán)境易造成污染等缺陷，有必要提出一種更加溫和安全的脫硫方法。
[0003]而現(xiàn)有的脫硫裝置在煙氣脫硫方面較為成熟，對(duì)于煤炭在洗選過程的脫硫裝置，需要有著較強(qiáng)的抗腐蝕性和耐高溫的材料，而溫和安全的脫硫方法對(duì)材料的要求也小一些。因此，有必要提出可溫和安全脫硫的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于拆裝，節(jié)能環(huán)保。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置，包括反應(yīng)器，反應(yīng)器上、下兩端分別通過上法蘭和下法蘭密封，在上法蘭的開孔中插設(shè)能夠伸入反應(yīng)器腔體內(nèi)的光電管；在反應(yīng)器外壁上設(shè)有與腔體相連通的蒸汽管，在反應(yīng)器腔體的內(nèi)壁上設(shè)有若干用于盛放煤粒的支撐網(wǎng)；在蒸汽管上設(shè)有進(jìn)氣閥，進(jìn)氣閥與反應(yīng)器腔體之間的管路上依次設(shè)有流量計(jì)、第一壓力表及第一溫度計(jì)，在反應(yīng)器外壁上還設(shè)有與腔體相連通的放氣管，放氣管上設(shè)有第二溫度計(jì)和放氣閥；在上法蘭上設(shè)有第三壓力表及第三溫度計(jì)。
[0007]若干支撐網(wǎng)通過設(shè)置在反應(yīng)器腔體的內(nèi)壁上的若干固定塊固定。
[0008]所述若干固定塊對(duì)稱布置在反應(yīng)器腔體的內(nèi)壁上。
[0009]所述光電管通過電線與電源相連。
[0010]電線上設(shè)有開關(guān)。
[0011]本發(fā)明還公開了基于上述實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)煤粒進(jìn)行脫硫的方法，包括以下步驟:
[0012]1)將待處理的煤粒表面涂覆納米二氧化鈦粉，然后將反應(yīng)器進(jìn)行密封；
[0013]2)關(guān)閉放氣閥，打開進(jìn)氣閥，使水蒸氣從蒸汽管中通入反應(yīng)器腔體中，同時(shí)為光電管通電，觀察反應(yīng)器上的壓力表讀數(shù)，達(dá)到2?3個(gè)大氣壓力后，關(guān)閉進(jìn)氣閥；
[0014]3)在紫外線的照射下，煤粒上涂覆的納米二氧化鈦粉催化水蒸汽，水蒸汽被分解為H+和OH，H+離子滲入到煤粒的孔隙中，反應(yīng)生成H 2S，溢出到煤粒外面，煤粒中的硫分被脫除。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0016]本發(fā)明公開的煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置，在反應(yīng)器的腔體內(nèi)設(shè)有用于盛放煤粒的支撐網(wǎng)，反應(yīng)器的腔體內(nèi)部還插入了用于照射紫外線的光電管，反應(yīng)器一側(cè)壁設(shè)有蒸汽管，能夠給反應(yīng)器腔體提供蒸汽。發(fā)生反應(yīng)時(shí)，煤粒上涂抹納米二氧化鈦粉末，在紫外線照射下能夠?qū)⑺魵夥纸鉃闅潆x子和氫氧根離子，氫離子具有氧化性，能夠與煤粒中的硫元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)硫化氫，從而將煤中的硫分脫除。在反應(yīng)器的上法蘭、側(cè)壁的蒸汽管以及放氣管上依照需要設(shè)置了流量計(jì)、溫度計(jì)及壓力表，對(duì)腔體內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控，保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備安全可靠。該實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，簡(jiǎn)單緊湊，易于拆裝，節(jié)能環(huán)保。
[0017]基于本發(fā)明公開的裝置對(duì)煤粒進(jìn)行脫硫的方法，能夠使煤粒充分接觸蒸汽，在紫外線的照射下，煤粒上涂覆的納米二氧化鈦粉能夠?qū)λ羝a(chǎn)生催化作用，水蒸汽被分解為H+和OH，H+離子滲入到煤粒的孔隙中，與C-S鍵中的S原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成H 2S，溢出到煤粒外面。煤粒被良好的脫去內(nèi)部的硫元素，該方法操作簡(jiǎn)單，處理效果好。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中:1為反應(yīng)器；2為光電管；3為蒸汽管；4為固定塊；5為支撐網(wǎng)；6為煤粒；7為下法蘭；8為上法蘭；9為進(jìn)氣閥；10為流量計(jì)；11為第一壓力表；12為第一溫度計(jì)；13為放氣管；14為放氣閥；15為第二溫度計(jì)；16為第三壓力表；17為第三溫度計(jì)；18為電線；19為開關(guān)；20為螺栓；21為螺母；22為電源。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0021 ] 參見圖1，本發(fā)明的煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置，包括反應(yīng)器1，用于密封反應(yīng)器1下部的下法蘭7以及用于密封反應(yīng)器1上部的上法蘭8。這兩對(duì)法蘭之間均采用螺栓20和螺母21連接。在上法蘭8中間開孔可插入光電管2。光電管2連接著電線18，在電線18上面設(shè)置有開關(guān)19，電線18的另一端連接電源22。
[0022]在反應(yīng)器1的內(nèi)部分別安裝了若干固定塊4，在固定塊4上設(shè)置有支撐網(wǎng)5。在支撐網(wǎng)5上面放置有煤粒6。在反應(yīng)器1的下方安裝蒸汽管3，在該管上分別安裝有第一溫度計(jì)12，第一壓力表11，流量計(jì)10和進(jìn)氣閥9。在反應(yīng)器1的左側(cè)上方安裝有放氣管13，在該管上安裝有放氣閥14和第二溫度計(jì)15。在上法蘭8上面安裝有第三溫度計(jì)17和第三壓力表16。
[0023]基于上述裝置對(duì)煤粒進(jìn)行脫硫的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0024]1)將待處理的煤粒表面涂覆納米二氧化鈦粉，然后將反應(yīng)器1進(jìn)行密封；
[0025]2)關(guān)閉放氣閥14，打開進(jìn)氣閥9，使水蒸氣從蒸汽管3中通入反應(yīng)器1腔體中，同時(shí)為光電管2通電，觀察反應(yīng)器1上的壓力表讀數(shù)，達(dá)到2?3個(gè)大氣壓力后，關(guān)閉進(jìn)氣閥9 ；
[0026]3)在紫外線的照射下，煤粒上涂覆的納米二氧化鈦粉催化水蒸汽，水蒸汽被分解為H+和OH，H+離子滲入到煤粒的孔隙中，反應(yīng)生成H 2S，溢出到煤粒外面，煤粒中的硫分被脫除。
[0027]本發(fā)明的煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置，在使用時(shí):
[0028]工作前，將上法蘭8和下法蘭7對(duì)反應(yīng)器1進(jìn)行良好的密封。反應(yīng)器1內(nèi)部的支撐網(wǎng)5上放置著煤粒6，煤粒6上涂有納米二氧化鈦粉。將放氣閥14關(guān)閉，打開進(jìn)氣閥9，蒸汽從蒸汽管3流入到反應(yīng)器1中，同時(shí)，為光電管2通電。當(dāng)反應(yīng)器1中達(dá)到一定壓力時(shí)，將進(jìn)氣閥9關(guān)閉。反應(yīng)器1中的煤粒充分接觸蒸汽，在紫外線的照射下，煤粒上涂的納米二氧化鈦粉對(duì)水蒸汽產(chǎn)生催化作用，水蒸汽被分解為H+和OH，H+離子滲入到煤粒的孔隙中，與C-S鍵中的S原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成H2S，溢出到煤粒外面。煤粒被良好的脫去內(nèi)部的硫元素，反應(yīng)足夠時(shí)間后，打開放氣閥14，反應(yīng)器內(nèi)部生成的氣體產(chǎn)物被排出反應(yīng)器外。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置，其特征在于，包括反應(yīng)器(1)，反應(yīng)器(1)上、下兩端分別通過上法蘭(8)和下法蘭(7)密封，在上法蘭(8)的開孔中插設(shè)能夠伸入反應(yīng)器(1)腔體內(nèi)的光電管(2);在反應(yīng)器(1)外壁上設(shè)有與腔體相連通的蒸汽管(3)，在反應(yīng)器(1)腔體的內(nèi)壁上設(shè)有若干用于盛放煤粒出)的支撐網(wǎng)(5);在蒸汽管(3)上設(shè)有進(jìn)氣閥(9)，進(jìn)氣閥(9)與反應(yīng)器(1)腔體之間的管路上依次設(shè)有流量計(jì)(10)、第一壓力表(11)及第一溫度計(jì)(12)，在反應(yīng)器(1)外壁上還設(shè)有與腔體相連通的放氣管(13)，放氣管(13)上設(shè)有第二溫度計(jì)(15)和放氣閥(14);在上法蘭(8)上設(shè)有第三壓力表(16)及第三溫度計(jì)(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置，其特征在于，若干支撐網(wǎng)(5)通過設(shè)置在反應(yīng)器(1)腔體的內(nèi)壁上的若干固定塊(4)固定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置，其特征在于，所述若干固定塊(4)對(duì)稱布置在反應(yīng)器(1)腔體的內(nèi)壁上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置，其特征在于，所述光電管(2)通過電線(18)與電源(22)相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置，其特征在于，電線(18)上設(shè)有開關(guān)(19)。6.基于權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)煤粒進(jìn)行脫硫的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將待處理的煤粒表面涂覆納米二氧化鈦粉，然后將反應(yīng)器(1)進(jìn)行密封； 2)關(guān)閉放氣閥(14)，打開進(jìn)氣閥(9)，使水蒸氣從蒸汽管(3)中通入反應(yīng)器(1)腔體中，同時(shí)為光電管(2)通電，觀察反應(yīng)器(1)上的壓力表讀數(shù)，達(dá)到2?3個(gè)大氣壓力后，關(guān)閉進(jìn)氣閥(9)； 3)在紫外線的照射下，煤粒上涂覆的納米二氧化鈦粉催化水蒸汽，水蒸汽被分解為H+和OH，H+離子滲入到煤粒的孔隙中，反應(yīng)生成H2S，溢出到煤粒外面，煤粒中的硫分被脫除。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤炭脫硫?qū)嶒?yàn)裝置及脫硫方法，屬于煤炭燃燒前的選洗加工技術(shù)領(lǐng)域。包括反應(yīng)器，反應(yīng)器上、下兩端分別通過上法蘭和下法蘭密封，在上法蘭的開孔中插設(shè)能夠伸入反應(yīng)器腔體內(nèi)的光電管；在反應(yīng)器外壁上設(shè)有與腔體相連通的蒸汽管，在反應(yīng)器腔體的內(nèi)壁上設(shè)有若干用于盛放煤粒的支撐網(wǎng)。發(fā)生反應(yīng)時(shí)，煤粒上涂抹納米二氧化鈦粉末，在紫外線照射下能夠?qū)⑺魵夥纸鉃闅潆x子和氫氧根離子，氫離子具有氧化性，能夠與煤粒中的硫元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)硫化氫，從而將煤中的硫分脫除。該實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，簡(jiǎn)單緊湊，易于拆裝，節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】C10L9/02
【公開號(hào)】CN105316073
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510848016
【發(fā)明人】張俊霞
【申請(qǐng)人】榆林學(xué)院
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日