CN102690699B - 一种煤炭全硫快速处理生成洁净煤的装置与方法 - Google Patents

Abstract

一种煤炭全硫快速处理生成洁净煤的装置与方法，采用真空负压结合微波加热的方法对原煤中的全硫进行低温负压处理，快速脱除其中的可蒸发的有害物质，同时通过微波辐照将煤中的黄铁矿迅速转化为顺磁性更强的磁黄铁矿和陨硫铁，以利于在以后的磁选中更有效地将其剔除。本发明还可应用于纺织、印染、印刷、食品、医药、化工、矿采、造纸等行业的加热烘干和可蒸发的有害物质的脱除。如用来快速脱除纺织品和服装所含的甲醛、人造板所含的二甲苯等有害物质。

Description

一种煤炭全硫快速处理生成洁净煤的装置与方法

技术领域：

本发明涉及原煤物理脱硫技术领域，又涉及中小功率微波源组合技术领域，又涉及真空负压干燥技术领域，又涉及采用组合式微波装置结合真空负压装置进行低温烘燥技术领域，特别是一种煤炭全硫快速处理生成洁净煤的装置与方法。

背景技术：

煤是地球上最丰富的化石燃料之一，在世界能源的总储量中，煤炭约占三分之二。就我国能源结构而言，至今仍以燃煤为主，这就决定了我国的大气污染为典型的以排放SO₂和烟尘为特征的煤烟型污染。煤炭中硫的存在还会影响煤炭加工后的产品质量。因此，随着人们环境保护意识的增强，对于加工利用的煤炭中全硫含量要求越来越严格，我国已把煤炭脱硫列为洁净煤技术(CleanCoalTechnology，简称CCT)的研究项目。所以，煤炭脱硫问题是一个重要的研究课题，解决它具有重大的现实意义。

煤炭脱硫与硫在煤炭中的赋存状态有着密切的关系。煤炭中硫按照硫的赋存状态可分为有机硫和无机硫。有机硫包括硫醇、硫醚、噻酚硫和二硫化物，约占全硫含量的60-70％；无机硫包括黄铁矿硫、硫酸盐硫和单质硫，约占全硫含量的30-40％，无机硫化物燃烧时不分解，多残存在灰烬中。

按照脱硫工序在煤炭利用过程中所处阶段的不同，煤碳脱硫可以分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。煤炭燃烧前脱硫是在煤炭燃烧前就脱去煤中硫分，避免燃烧中硫的形态改变，减少烟气中硫的含量，减轻对尾部烟道的腐蚀，降低运行和维护费用。燃烧前脱硫较之另两种脱硫工艺有许多潜在的优势，而且符合“预防为主”的方针，所以，燃烧前脱硫具有重要意义。

煤炭的燃烧前脱硫可以分为物理脱硫法、化学脱硫法和生物脱硫法等。化学脱硫法和生物脱硫法的加工工艺较复杂、处理时间长、设备及操作费用高、处理后的废弃物会对环境造成二次污染。物理脱硫法利用煤和黄铁矿的性质差异(如表面性质、密度、电及磁性等)而使它们分离，包括重选、浮选、磁分离、油团聚等方法。该方法工艺较简单，投资少，可以脱除50％左右的黄铁矿，而对煤中高度分散的黄铁矿作用不大，且不能脱除煤炭中的有机硫。

采用微波辐照加热煤来分解或改变煤中无机硫的性质或结构，进而在后续工序中加以清除的方法也可归类于物理脱硫法。微波脱硫方法最早被发现是1979年Zavitsanos和B leiler获得的一项微波脱硫的专利。该专利指出，当原煤在频率2145GHz，功率500W或更高的微波辐照40s～60s，煤中的无机硫分解，释放出H₂S和SO₂气体，在煤表面生成单质硫，该方法能够脱除50％的硫。此后，研究人员采用穆斯鲍尔光谱分析了原煤中黄铁矿硫经微波照射后形态的变化，发现在微波照射下煤中的固有FeS₂转换成了顺磁性更强的磁黄铁矿(Fe_1-xS)和陨硫铁(FeS)两种形式，可以在此后的磁选中加以剔除。但是如上所述，仅用微波辐照加热煤，煤中的无机硫分解后释放出H₂S和SO₂气体，以及在煤表面生成的单质硫，聚集在煤的表面，阻碍了其后分解的含硫成分的逸出，影响了微波辐照处理的效果。并且，仅用微波辐照加热煤，对煤中有机硫的脱除效果不明显。

因此亟需寻找一种无二次污染、运行费用低的快速脱除煤中全硫的物理方法与设备。

实验证明，煤中所含的有机硫，包括硫醇、硫醚、噻酚硫等，其沸点都与外界压力有关。当外界压力降低时，使这些有害物质沸腾所需要的能量也会降低，因此其沸点也会随之下降。通常，当压力降低到2.67kPa(20mmHg)时，多数有机化合物的沸点要比其常压的沸点低100℃左右。也就是说，在适当的负压下，对于沸点高于100℃的上述有机硫，如戊硫醇(127℃)、乙二硫醚(154℃)等，都可在低于100℃的温度下加以脱除。

沸点的变化可通过Clausius-Clapeyron方程积分式进行计算：

式中：P1为常压，0.101MPa；P2为给定压力；T1为常压下沸点；T2为给定压力下的沸点；ΔH是所需脱除的有害物质的蒸发焓，在实际处理过程中其蒸发焓随温度变化不大，故可认为是定值；R＝8.3144J/K·mol，通用气体常数。

本发明拟采用真空负压结合微波加热的方法对煤炭中的全硫进行低温负压处理，快速脱除其中的可蒸发的有害物质；并且，煤中的无机硫分解释放出来的H₂S、SO₂、以及单质硫蒸气，在真空负压的抽吸作用下也被迅速带离煤的表面，增强了微波辐照处理的效果；同时，在微波辐照下煤中的黄铁矿迅速转化为顺磁性更强的磁黄铁矿和陨硫铁，以利于在以后的磁选中将其剔除；此外，采用100℃以下的低温结合负压的处理方法对原煤的结构、粘结性和热值无影响。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种煤炭全硫快速处理生成洁净煤的装置与方法，根据应用场合的不同，本发明的装置又分为一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置和一种分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，包括进料装置，处理装置，出料装置；原煤在进料装置中被抽真空至设定的处理气压P±ΔP，然后被送至处理装置，在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下，接受微波辐照，处理时间长度为T，然后被送至出料装置，当经过处理的煤恢复到大气压后被传送到后续工序。

所述的进料装置包括进料传送机构，进料分装器，若干个进料室，与进料室数量相当的若干个进料室密封门、若干个进料室抽气阀、若干个进料室真空传感器、若干个进料室放气阀，以及进料室抽气管道，进料室储气罐，进料室真空泵，进料室真空泵电机；进料传送机构将待处理的原煤送入进料分装器，再由进料分装器通过进料室密封门依次分装到各个进料室；进料室通过进料室放气阀连通到大气；进料室真空泵通过进料室抽气阀、进料室抽气管道、进料室储气罐将进料室内的气体抽出；进料室真空泵电机带动进料室真空泵运转；进料室真空传感器用来监测进料室内的气压；进料装置将监测到的信息发送到控制器并按控制器的指令运行，监测到的信息内容包括各个进料室的装载量、状态(如，准备就绪、完成装载、已清空)、气压等。

所述的进料分装方式既可是直线往复式的，也可是旋转循环式的；在直线往复式中，进料室的进料室密封门排列成一直线，从一端的第一个进料室开始，进料分装器对其进行灌装，灌装到规定量的原煤后，进料分装器移动到下一个进料室的位置进行灌装，直至灌装完另一端的最后一个进料室后，进料分装器回复到第一个进料室开始新一轮的灌装；在旋转循环式中，进料室的进料室密封门被分布在一个圆周上，进料分装器从某一个进料室开始灌装，灌装到规定量的原煤后，进料分装器转动一个角度，对下一个进料室进行灌装，如此循环下去。

所述的处理装置包括若干个温度传感器，若干个微波源，处理室，处理室放气阀，处理室真空传感器，处理室抽气阀，处理室抽气管道，处理室储气罐，处理室真空泵，处理室真空泵电机，废气处理装置，与进料室数量相当的若干个处理室进料密封门，处理室进料通道，处理室传送机构，处理室出料通道，出料分装器，与出料室数量相当的若干个处理室出料密封门，控制器，微波抑制装置；若干个由中小功率磁控管、激励腔、波导、微波馈口或天线、以及电源组成的微波源分布在处理室的壁上，与处理室共同构成温度场均匀的微波加热装置，并在控制器的控制下，使得处理室内的温度均匀地保持在设定的处理温度K±ΔK的范围之内；若干个温度传感器分布在处理室的壁上，形成温度监测网点；处理室通过处理室放气阀与大气连通；处理室真空泵通过处理室抽气阀、处理室抽气管道、处理室储气罐抽出处理室内的气体，送入废气处理装置进行后续处理；处理室真空泵电机带动处理室真空泵运转；处理室真空传感器用来监测处理室内的气压，控制器通过控制处理室真空泵电机的转速，或通过开启、停止处理室真空泵电机运转的方式使得处理室内的气压保持在设定的处理气压P±ΔP的范围之内；处理室内安装有用来传送待处理的原煤的处理室传送机构；处理室通过处理室进料密封门与前端的进料室相贯通，待处理的原煤通过处理室进料密封门和处理室进料通道从进料室放到处理室传送机构上；待处理的原煤在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下接受处理时间长度T的微波辐照；处理室通过处理室出料密封门与后端的出料室相贯通，经过处理的原煤从处理室传送机构通过处理室出料通道、出料分装器、处理室出料密封门，装入已清空的出料室；控制器用来操控本发明装置的运行，并可通过网络接口与上位机联网进行集中控制；微波抑制装置用来抑制微波外泄。

所述的废气处理装置可以采用公知的废气处理、回收技术构成(如冷凝、分馏等)。

所述的处理室进料通道和处理室出料通道可以是传送带、管道、或机械手，为了防止原煤在通道内滞留，可以在通道上安装振动装置。此外，在其他可能会产生原煤滞留的部位，也可安装振动装置。

所述的出料装置包括出料传送机构，若干个出料室，与出料室数量相当的若干个出料室密封门、若干个出料室抽气阀、若干个出料室真空传感器、若干个出料室放气阀，以及出料室抽气管道，出料室储气罐，出料室真空泵，出料室真空泵电机；经过处理的原煤经由处理室出料密封门装入已清空的出料室；当出料室内的气压恢复到大气压后，经过处理的原煤经由出料室密封门放入出料传送机构运至后续工序；出料室通过出料室放气阀与大气连通；出料室真空泵通过出料室抽气阀、出料室抽气管道、出料室储气罐抽出出料室内的气体；出料室真空泵电机带动出料室真空泵运转；出料室真空传感器用来监测出料室内的气压；出料装置将监测到的信息发送到控制器并按控制器的指令运行，监测到的信息内容包括各个出料室的装载量、状态(如，准备就绪、完成装载、已清空)、气压等。

所述的出料分装方式既可是直线往复式的，也可是旋转循环式的；在直线往复式中，与各个出料室对应的处理室出料密封门排列成一直线，从一端的第一个出料室开始，出料分装器对出料室进行灌装，灌装到规定量的经过处理的原煤后，出料分装器移动到下一个出料室位置进行灌装，直至灌装完另一端的最后一个出料室后，出料分装器回复到第一个出料室开始新一轮的灌装；在旋转循环式中，与各个出料室对应的处理室出料密封门被分布在一个圆周上，出料分装器从某一个出料室开始灌装，灌装到规定量的原煤后，出料分装器转动一个角度，对下一个出料室进行灌装，如此循环下去。

一种利用上述连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的煤炭全硫快速处理生成洁净煤的方法，将待处理的原煤送入上述装置，用真空负压和微波加热相结合的方法对煤进行处理，快速脱除待处理的煤中的可蒸发的有害物质，同时将煤中的黄铁矿迅速转化为顺磁性更强的磁黄铁矿和陨硫铁，再在以后的磁选中将其剔除，包括如下步骤：

①处理温度K、处理气压P、处理时间T的设置：根据待处理的煤的加工工艺要求决定处理温度K；再根据需要脱除的有害物质的沸点和蒸发焓、以及处理温度K，由Clausius-Clapeyron方程积分式计算或由气压-沸点经验曲线得到处理气压P；然后，在对待处理的煤的试样进行试验的基础上，根据在不同的处理温度和处理气压下，待处理的煤所含有的各种可蒸发的有害物质的脱除率随处理时间的变化、黄铁矿转化为顺磁性更强的磁黄铁矿和陨硫铁的转化率随处理时间的变化、能耗、经济效益等数据，综合评估后选定处理时间T；

②处理室内的温度和气压的控制：在运行过程中，通过调节各个微波源的输出功率使得处理室的温度场分布均匀，始终保持在设定的处理温度K±ΔK范围之内；通过控制处理室真空泵电机的转速，或通过开启、停止处理室真空泵电机运转的方式使得处理室内的气压保持在设定的处理气压P±ΔP的范围之内；

③进料：在将待处理的原煤送入处理室之前，经历一个从连续化→离散化→连续化的过程，即：将原煤分装到各个进料室→进料室抽真空至处理气压P±ΔP→将进料室里的原煤卸装到处理室传送机构；

④处理：待处理的原煤在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下接受处理时间长度T的微波辐照；

⑤出料：在将经过处理的原煤送往下道工序之前，经历一个从连续化→离散化→连续化的过程，即：将经过处理的原煤分装到各个出料室→出料室放气至大气压→将出料室里的原煤卸装到出料传送机构。

一种分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，包括若干个温度传感器，若干个微波源，处理室，处理室放气阀，处理室真空传感器，处理室抽气阀，处理室抽气管道，处理室储气罐，处理室真空泵，处理室真空泵电机，废气处理装置，处理室密封屏蔽门，处理室传送机构，控制器；若干个由中小功率磁控管、激励腔、波导、微波馈口或天线、以及电源组成的微波源分布在处理室的壁上，与处理室共同构成温度场均匀的微波加热装置，并在控制器的控制下，使得处理室内的温度均匀地保持在设定的处理温度K±ΔK的范围之内；若干个温度传感器分布在处理室的壁上，形成温度监测网点；处理室通过处理室抽气阀、抽气管道、处理室储气罐连接到处理室真空泵上；处理室真空泵在处理室真空泵电机带动下运转；由处理室真空泵排出的废气由废气处理装置进行后续处理；处理室通过处理室放气阀与大气连通；处理室真空传感器用来监测处理室内的气压；控制器通过控制真空泵电机的转速，或通过开启、停止真空泵电机运转的方式使得处理室内的气压保持在设定的处理气压P±ΔP的范围之内；待处理的原煤在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下接受时间长度T的微波辐照；处理室传送机构用来将料斗运入或运出处理室；控制器用来操控本发明装置的运行，并可通过网络接口与上位机联网进行集中控制；处理室密封屏蔽门既用来进、出料，又在处理室运行时防止漏气和防止微波外泄。

所述的分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置中也可不包括处理室传送机构，由铲车、电瓶车等运输装置或由人力将料斗运入或运出处理室。

所述的料斗由低介质损耗的材料制成，按照待处理的物品的不同性状，料斗的壁面可以是光滑的(如用于处理煤浆、煤粉等)、网格状或布满孔的(如用于处理服装、丝绸、毛毯等)、或框架状的(如用于处理人造板、布匹等)，料斗可以是无盖的，也可以是有盖的(如用于处理煤粉等粉状物品时，为了防止可蒸发的有害物质在负压下沸腾时引起煤粉溅射，料斗可以加盖，这时料斗的盖可选用高目数的筛网状材料来制作，一方面可让已沸腾气化的有害物质和水蒸气顺利逸出，另一方面可阻止煤粉溅射)。

一种利用上述分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的煤炭全硫快速处理生成洁净煤的方法，将待处理的原煤送入上述装置，用真空负压和微波加热相结合的方法对煤进行处理，快速脱除待处理的煤中的可蒸发的有害物质，同时将煤中的黄铁矿迅速转化为顺磁性更强的磁黄铁矿和陨硫铁，再在以后的磁选中将其剔除，包括如下步骤：

①处理温度K、处理气压P、处理时间T的设置：根据待处理的煤的加工工艺要求决定处理温度K；再根据需要脱除的有害物质的沸点和蒸发焓、以及处理温度K，由Clausius-Clapeyron方程积分式计算或由气压-沸点经验曲线得到处理气压P；然后，在对待处理的煤的试样进行试验的基础上，根据在不同的处理温度和处理气压下，待处理的煤所含有的各种可蒸发的有害物质的脱除率随处理时间的变化、黄铁矿转化为顺磁性更强的磁黄铁矿和陨硫铁的转化率随处理时间的变化、能耗、经济效益等数据，综合评估后选定处理时间T；

②处理室内的温度和气压的控制：在进行处理时，保持处理室内的温度和气压位于设定的处理温度K±ΔK和处理气压P±ΔP的范围之内；平时，处理室内的温度和气压分别为大气温度和大气压；

③进料：将原煤装入料斗，用处理室传送机构或用运输装置或人力将料斗运入处理室，将处理室抽真空至处理气压P±ΔP；

④处理：待处理的原煤在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下接受处理时间长度T的微波辐照；

⑤出料：处理室放气至大气压，用处理室传送机构或用运输装置或人力将料斗运出处理室。

本发明的有益效果在于：

1、本方法不仅具有快速、高效、低费用的优点，且不浪费水资源、不会造成环境污染。

2、在真空负压状态下，被处理物品中的可蒸发的有害物质的沸点将随着气压的降低而降低，并且，气化后的可蒸发的有害物质与被处理物体的结合力降低，易于被脱除。

3、在适当的负压下用微波加热被处理物品，控制加热温度始终不超过处理工艺所规定的范围，因而不会破坏被处理物品的结构和性质(如煤的粘结性、热值等)。

4、在低温负压状态下，由于水的沸点低于常压状态下的100℃，水在蒸发时，从低沸点(如31.2KPa，70℃)到常压(101.4KPa)下的沸点100℃之间的能量将被节约下来。虽说随着沸点的降低，水的气化潜热将有所增加，但两者之差对于需经脱水和干燥处理的煤来说仍使整个烘燥过程所需的能源进一步降低，烘燥效率得以提高。

5、使用大批量生产的中小功率磁控管、可调电源等部件，质量高、性能稳定可靠、价格低廉，整套设备投资低。

6、各微波源的输出功率分别可调，使得处理室内的微波辐照均匀。

7、本发明的连续处理型装置可配置在生产流水线上，满足大规模、连续生产的需要，而本发明的分批次处理型装置具有工作用地少、设备投资低的优点，特别适合于中小企业使用，有利于本发明装置的推广应用。

8、可集中控制，方便管理。

9、维修更换方便，节约维护费用。

10、应用面广，被处理的物品既可为散装的又可为整件的。因而本发明可应用于纺织、印染、印刷、食品、医药、化工、矿采、造纸等行业的加热烘干和可蒸发的有害物质的脱除。如用来快速脱除纺织品、服装和地毯所含的甲醛、人造板所含的二甲苯等有害物质。

11、可满足对温度有特殊要求的特种动物纤维、人造纤维、合成纤维等及其制品的烘燥要求，有效地避免了单独用微波处理时过烘现象的发生。

附图说明：

图1是本发明的实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的结构示意图。

图2是本发明实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的直线往复式进料分装示意图。

图3是本发明实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置旋转循环式进料分装示意图。

图4是本发明实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的直线往复式出料分装示意图。

图5是本发明实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置旋转循环式出料分装示意图。

图6是气压一沸点经验曲线。

图7是本发明的实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的进料装置的进料分装流程框图。

图8是本发明的实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的进料装置的进料室抽真空流程框图。

图9是本发明的实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的进料装置的出料流程框图。

图10是本发明的实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的处理装置控温控压流程框图。

图11是本发明的实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的处理装置的出料分装流程框图。

图12是本发明的实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的出料装置的出料室抽真空流程框图。

图13是本发明的实施例1的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的出料装置的出料流程框图。

图14是本发明的实施例2的一种分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的结构示意图。

图15是本发明的实施例2的一种分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的运行流程框图。

图中：1-进料装置，2-处理装置，3-出料装置，4-料斗，101-进料传送机构，102-进料分装器，103-进料室密封门，104-进料室，105-进料室抽气阀，106-进料室真空传感器，107-进料室放气阀，108-进料室抽气管道，109-进料室储气罐，110-进料室真空泵，111-进料室真空泵电机，201-温度传感器，202-微波源，203-处理室，204-处理室放气阀，205-处理室真空传感器，206-处理室抽气阀，207-处理室抽气管道，208-处理室储气罐，209-处理室真空泵，210-处理室真空泵电机，211-废气处理装置，212-处理室进料密封门，213-处理室进料通道，214-处理室传送机构，215-处理室出料通道，216-出料分装器，217-处理室出料密封门，218-控制器，219-微波抑制装置，220-处理室密封屏蔽门，301-出料传送机构，302-出料室，303-出料室密封门，304-出料室抽气阀，305-出料室真空传感器，306-出料室放气阀，307-出料室抽气管道，308-出料室储气罐，309-出料室真空泵，310-出料室真空泵电机。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。但是，本领域的技术人员应该认识到，下述的实施方式只是示例性的，是为了更好地使本领域的技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括的范围的限制；只要是根据本专利所揭示的精神所作的任何等同变更或修饰而形成的相似结构、方法及其相似变化，均落入本专利包括的范围。

在洗选煤生产中，整个过程是流水作业的，洗选后的产品还需进行脱水、干燥处理，本发明的装置在对洗选后的煤进行连续化干燥处理的同时，既可将煤中的黄铁矿迅速转化为磁黄铁矿和陨硫铁，又可快速脱除煤中的可蒸发的有害物质，如：硫醇、硫醚、噻酚硫和二硫化物等；对于干式选煤的产品则可采用本发明的装置单独进行快速脱除煤中的可蒸发的有害物质的处理和将煤中的黄铁矿迅速转化为磁黄铁矿和陨硫铁。而在使用中小型锅炉的场合，为了节省工作用地和设备投资，与之配套的原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，可以采用对产品进行分批次处理的方法。下面结合附图就本发明的连续处理型和分批次处理型两种形式的实施方式作出进一步的说明。

【实施例1】

请参阅图1，所述的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，包括进料装置1，处理装置2，出料装置3；原煤在进料装置1中被抽真空至设定的处理气压P±ΔP，然后被送至处理装置2，在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下，接受微波辐照，处理时间长度为T，然后被送至出料装置3，当经过处理的煤恢复到大气压后被传送到后续工序。

所述的进料装置1包括进料传送机构101，进料分装器102，若干个进料室104，与进料室104数量相当的若干个进料室密封门103、若干个进料室抽气阀105、若干个进料室真空传感器106、若干个进料室放气阀107，以及进料室抽气管道108，进料室储气罐109，进料室真空泵110，进料室真空泵电机111；进料传送机构101将待处理的原煤送入进料分装器102，再由进料分装器102依次分装到各个进料室104，待进料室104灌装入规定量的待处理原煤后，进料装置1向控制器218发出“完成装载”信号；然后关闭进料室密封门103，关闭进料室放气阀107，打开进料室抽气阀105，由进料室真空泵110通过进料室抽气管道108、进料室储气罐109将进料室104内的气体抽出；当进料室真空传感器106测量到进料室104内的气压进入P±ΔP范围内时，进料装置1向控制器218发出“准备就绪”信号；当控制器218指令某个准备就绪的进料室104相对应的处理室进料密封门212打开后，原煤经由处理室进料通道213进入处理室203；当该进料室清空后，关闭处理室进料密封门212，关闭进料室抽气阀105，打开进料室放气阀107，当进料室真空传感器106测量到进料室104内的气压等于大气压时，进料装置1向控制器218发出“已清空”信号；进料室真空泵电机111带动进料室真空泵110运转。

所述的处理装置2包括若干个温度传感器201，若干个微波源202，处理室203，处理室放气阀204，处理室真空传感器205，处理室抽气阀206，处理室抽气管道207，处理室储气罐208，处理室真空泵209，处理室真空泵电机210，废气处理装置211，与进料室104数量相当的若干个处理室进料密封门212，处理室进料通道213，处理室传送机构214，处理室出料通道215，出料分装器216，与出料室302数量相当的若干个处理室出料密封门217，控制器218，微波抑制装置219；若干个由中小功率磁控管、激励腔、波导、微波馈口或天线、以及电源组成的微波源202分布在处理室203的壁上，与处理室203共同构成温度场均匀的微波加热装置，并在控制器218的控制下，使得处理室203内的温度均匀地保持在设定的处理温度K±ΔK的范围之内；若干个温度传感器201分布在处理室203的壁上，形成温度监测网点；处理室203通过处理室放气阀206与大气相连通；当处理室处于运行状态时，关闭处理室放气阀204，打开处理室抽气阀206，处理室真空泵209通过处理室抽气管道207、处理室储气罐208抽出处理室203内的气体，送入废气处理装置211进行后续处理；处理室真空泵电机210带动处理室真空泵209运转；处理室真空传感器205用来监测处理室203内的气压，并由控制器218控制处理室真空泵电机210的转速，或通过开启、停止处理室真空泵电机210运转的方式使得处理室内的气压保持在设定的处理气压P±ΔP的范围之内；处理室203内安装有处理室传送机构214，用来带动待处理的原煤在处理室203内运动；处理室203通过处理室进料密封门212与前端的进料室104相贯通，根据控制器218的指令打开某个已准备就绪的、气压已处于P±ΔP范围内的进料室104，让待处理的原煤通过处理室进料密封门212和处理室进料通道213放到处理室传送机构214上；待处理的原煤在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下接受时间长度T的微波辐照；处理室203通过处理室出料密封门217与后端的出料室302相贯通，经过处理的原煤从处理室传送机构214通过处理室出料通道215、出料分装器216、处理室出料密封门217，装入已清空的出料室302；当出料室302装入规定数量的原煤后，向控制器218发出“完成装载”信号，关闭处理室出料密封门217；控制器218用来操控本发明装置的运行，并可通过网络接口与上位机联网进行集中控制；微波抑制装置219用来抑制微波外泄。

所述的废气处理装置211可以采用公知的废气处理、回收技术构成(如冷凝、分馏等)。

所述的处理室进料通道213和处理室出料通道215可以是传送带、管道、或机械手，为了防止原煤在通道内滞留，可以在通道上安装振动装置。此外，在其他可能会产生原煤滞留的部位，也可安装振动装置。

所述的出料装置3包括出料传送机构301，若干个出料室302，与出料室302数量相当的若干个出料室密封门303、若干个出料室抽气阀304、若干个出料室真空传感器305、若干个出料室放气阀306，以及出料室抽气管道307，出料室储气罐308，出料室真空泵309，出料室真空泵电机310；经过处理的原煤经由处理室出料密封门217，装入已清空的出料室302；当出料室302装入规定量的原煤后，关闭处理室出料密封门217，关闭出料室抽气阀304，打开出料室放气阀306，并通过出料室真空传感器305监测出料室302内的气压，当出料室302内的气压等于大气压时，出料装置3向控制器218发出“准备就绪”信号；然后根据控制器218的指令打开某个已经准备就绪的出料室的出料室密封门303，将经过处理的原煤放入出料传送机构301运至后续工序；当某个出料室302内的原煤全部清空后，关闭出料室密封门303，关闭出料室放气阀306，打开出料室抽气阀304，出料室真空泵309通过出料室抽气管道307、出料室储气罐308抽出出料室302内的气体，当出料室真空传感器305监测到出料室302内的气压进入P±ΔP范围内时，出料装置3向控制器218发出“已清空”信号；出料室真空泵电机310带动出料室真空泵309运转。

待处理的原煤在进入处理室之前，由于需要从大气压力的环境转变为处理气压P的环境，因此待处理的原煤流要经历一个从连续化→离散化→连续化的过程，即：将原煤分装到各个进料室→进料室抽真空至处理气压P→将进料室里的原煤卸装到处理室传送机构；同时，经过处理的原煤流在送往下道工序之前，也需要从处理气压P的环境转变为大气压，因此也要经历一个从连续化→离散化→连续化的过程，即：将经过处理的原煤分装到各个出料室→出料室放气至大气压→将出料室里的原煤卸装到出料传送机构。

请参阅图2和图3，所述的进料分装方式既可如图2所示的直线往复式的，也可如图3所示的旋转循环式的；在图2中，进料室104的进料室密封门103排列成一直线，从一端的第一个进料室开始，进料分装器102对其进行灌装，灌装到规定量的原煤后，进料分装器102移动到下一个进料室的位置进行灌装，直至灌装完另一端的最后一个进料室后，进料分装器102回复到第一个进料室开始新一轮的灌装；在图3中，进料室104的进料室密封门103被分布在一个圆周上，进料分装器102从某一个进料室开始灌装，灌装到规定量的原煤后，进料分装器102转动一个角度，对下一个进料室进行灌装，如此循环下去；对出料分装方式也可如图2或图3的方式进行。

请参阅图4和图5，所述的出料分装方式既可如图4所示的直线往复式的，也可如图5所示的旋转循环式的；在图4中，与各个出料室302对应的处理室出料密封门217排列成一直线，从一端的第一个出料室开始，出料分装器216对出料室302进行灌装，灌装到规定量的经过处理的原煤后，出料分装器216移动到下一个出料室位置进行灌装，直至灌装完另一端的最后一个出料室后，出料分装器216回复到第一个出料室开始新一轮的灌装；在图5中，与各个出料室302对应的处理室出料密封门217被分布在一个圆周上，出料分装器217从某一个出料室开始灌装，灌装到规定量的原煤后，出料分装器216转动一个角度，对下一个出料室进行灌装，如此循环下去。

所述的处理时间T，可在对待处理的煤的试样进行试验的基础上，根据在不同的处理温度和处理气压下，待处理的煤颗粒大小、含水率、煤中所含有的无机硫的转化率随处理时间的变化和各种可蒸发的有害物质的脱除率随处理时间的变化的情况、能耗、经济效益等数据，综合评估后选定。

所述的处理温度K可根据待处理的物品的加工工艺要求来决定，如对于煤，为了不影响其粘结性、热值，K通常低于100℃；对于服装、地毯等纺织品，K为50～90℃左右；丝绸，K为40～70℃左右等。

所述的处理气压P可根据需要脱除的物质的沸点和蒸发焓、处理温度K，由前述Clausius-Clapeyron方程积分式计算得到。表1列出了一些物质在常压下的沸点和蒸发焓(如前所述，在实际处理过程中物质的蒸发焓随温度变化不大，故可认为是定值)。

表1、一些物质的沸点和蒸发焓

请参阅图6，当需要脱除的物质的蒸发焓未知时，就不能采用Clausius-Clapeyron方程积分式进行计算，这时可利用图6的气压一沸点经验曲线由处理温度K来求得相应的处理气压P，或由给定的处理气压P估计该物质在气压P下的沸点。假设原煤中需要脱除的物质中沸点最高的是戊硫醇，由表1可知其沸点为127℃。假设处理温度K＝70℃，在图6上用直线连接常压沸点曲线上的127℃和减压沸点曲线上的70℃，并将该直线延伸到与压强曲线相交于115mmHg(15.3KPa)，即处理压强P必须≤115mmHg(15.3KPa)。在该处理温度和处理压强条件下，原煤中所有在常压条件下沸点低于127℃的有机硫均将被一起快速脱除。

请参阅图7，给出了本发明实施例1的进料装置的进料分装流程框图：131打开进料室密封门；132灌装进料室；133进料室灌装到规定量了吗？若否，则返回132，若是，则134；134关闭进料室密封门；135进料装置向控制器218发送“完成装载”信号；136分装工作结束了吗？，若否，则137，若是，则退出程序；137进料分装器移动到下一个进料室，返回131。

请参阅图8，给出了本发明实施例1的进料装置的进料室抽真空流程框图：141关闭进料室密封门和进料室放气阀，打开进料室抽气阀；142测量进料室气压；143进料室气压进入设定的处理气压P±ΔP的范围之内吗？若否，则返回142，若是，则144；144进料装置向控制器发送“准备就绪”信号，然后退出程序。

请参阅图9，给出了本发明实施例1的进料装置的出料流程框图：151关闭进料室抽气阀，打开处理室进料密封门；152进料室清空了吗？若否，则等待，若是，则153；153关闭处理室进料密封门，打开进料室放气阀；154测量进料室的气压；155进料室的气压等于大气压吗？若否，则返回154，若是，则156；156进料装置向控制器发送“已清空”信号，然后退出程序。

请参阅图10，给出了本发明实施例1的处理装置控温控压流程框图：231设置处理温度K、处理气压P、处理时间T；232关闭处理室进料密封门和处理室出料密封门；233关闭处理室放气阀；234启动处理室真空泵电机，带动处理室真空泵运转；235打开处理室抽气阀；236检测处理室内的气压；237处理室的气压进入设定的处理气压P±ΔP的范围之内吗？若否，则238，若是，则239；238调节处理室真空泵电机的转速或开、停，返回236；239检测处理室内的温度分布；240温度处于设定的处理温度K±ΔK的范围之内吗？若否，则241，若是，则242；241调节各个微波源的输出功率，返回239；242结束处理吗？若否，则返回236，若是，则243；243关闭微波源，关闭处理室真空泵电机，关闭处理室抽气阀，打开处理室放气阀，然后退出程序。

请参阅图11，给出了本发明实施例1的处理装置的出料分装流程框图：251打开处理室出料密封门；252灌装出料室；253出料室灌装到规定量了吗？若否，则返回252，若是，则254；254关闭处理室出料密封门；255向控制器发送“完成装载”信号；256分装工作结束了吗？，若否，则257，若是，则退出程序；257出料分装器移动到下一个出料室，返回251。

请参阅图12，给出了本发明实施例1的出料装置的出料室抽真空流程框图：341关闭处理室出料密封门，关闭出料室放气阀，打开出料室抽气阀；342测量出料室气压；343出料室气压进入设定的处理气压P±ΔP的范围之内吗？若否，则返回342，若是，则344；344出料装置向控制器发送“准备就绪”信号，然后退出程序。

请参阅图13，给出了本发明实施例1的出料装置的出料流程框图：351关闭处理室抽气阀，打开处理室放气阀；352测量出料室内的气压；353处理室的气压等于大气压吗？若否，则返回352，若是，则354；354打开处理室密封门；355处理室清空了吗？若否，则等待，若是，则356；356关闭出料室密封门；357出料装置向控制器发送“已清空”信号，然后退出程序。

【实施例2】

请参阅图14，所述的一种分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，包括若干个温度传感器201，若干个微波源202，处理室203，处理室放气阀204，处理室真空传感器205，处理室抽气阀206，处理室抽气管道207，处理室储气罐208，处理室真空泵209，处理室真空泵电机210，废气处理装置211，处理室密封屏蔽门220，处理室传送机构214，控制器218；若干个由中小功率磁控管、激励腔、波导、微波馈口或天线、以及电源组成的微波源202分布在处理室203的壁上，与处理室203共同构成温度场均匀的微波加热装置，并在控制器218的控制下，使得处理室203内的温度均匀地保持在设定的处理温度K±ΔK的范围之内；若干个温度传感器201分布在处理室203的壁上，形成温度监测网点；处理室203通过处理室抽气阀206、抽气管道207、处理室储气罐208连接到处理室真空泵209上；处理室真空泵209在处理室真空泵电机210带动下运转；由处理室真空泵209排出的废气由废气处理装置211进行后续处理；处理室203安装有用于放气的处理室放气阀204；处理室真空传感器205用来监测处理室203内的气压，并由控制器218控制真空泵电机210的转速，或通过开启、停止真空泵电机210运转的方式使得处理室内的气压保持在设定的处理气压P±ΔP的范围之内；待处理的原煤在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下接受时间长度T的微波辐照；处理室传送机构214用来将料斗4运入或运出处理室203；控制器218用来操控本发明装置的运行，并可通过网络接口与上位机联网进行集中控制；处理室密封屏蔽门220既用来进出料，又在处理室运行时防止漏气和防止微波外泄。

所述的分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置中也可不包括处理室传送机构214，由铲车、电瓶车等运输装置或由人力将料斗4运入或运出处理室203。

所述的处理室密封屏蔽门220可以分别设计成一道屏蔽门和一道密封门，以降低制造难度和制造成本、减少维护保养费用。

所述的料斗4由低介质损耗的材料制成，按照待处理的物品的不同性状，料斗4的壁面可以是光滑的(如用于处理煤浆、煤粉等)、网格状或布满孔的(如用于处理服装、丝绸、毛毯等)、或框架状的(如用于处理人造板、布匹等)，料斗4可以是无盖的，也可以是有盖的(如用于处理煤粉等粉状物品时，为了防止可蒸发的有害物质在负压下沸腾时引起煤粉溅射，料斗可以加盖，这时料斗的盖可选用高目数的筛网状材料来制作，一方面可让已沸腾气化的有害物质和水蒸气顺利逸出，另一方面可阻止煤粉溅射)。

请参阅图15，给出了本发明实施例2的运行流程框图：901设置处理的温度K、气压P、时间T；902开启处理室放气阀204、处理室密封屏蔽门220，关闭处理室抽气阀206；903放入料斗4；904关闭处理室密封屏蔽门220，关闭处理室放气阀204，开启处理室真空泵电机209、处理室抽气阀206；905测量处理室气压＝P？若否，则906，是，则进入907；906调节处理室真空泵电机210的转速或开、停处理室真空泵电机210，返回905；907开启微波源202；908测量处理室203的温度分布＝K？若否，则909，是，则910；909调节各微波源202的输出功率，返回908；910处理时间＝T？若否，则返回905，是，则进入911；911关闭微波源202、处理室抽气阀206、处理室真空泵电机209，开启处理室放气阀204；912测量处理室203的气压；913处理室气压＝大气压？若否，则返回912，是，则进入914；914关闭处理室放气阀204，开启处理室密封屏蔽门220；915取出料斗4；916继续处理？若是，则返回903，否，则进入917；917关闭处理室密封屏蔽门220；918关闭电源；结束处理。

Claims (11)

1.一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，包括进料装置，处理装置，出料装置；原煤在进料装置中被抽真空至设定的处理气压P±ΔP，然后被送至处理装置，在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下，接受微波辐照，处理时间长度为T，然后被送至出料装置，当经过处理的煤恢复到大气压后被传送到后续工序，其特征在于：所述的进料装置包括进料传送机构，进料分装器，若干个进料室，与进料室数量相当的若干个进料室密封门、若干个进料室抽气阀、若干个进料室真空传感器、若干个进料室放气阀，以及进料室抽气管道，进料室储气罐，进料室真空泵，进料室真空泵电机；进料传送机构将待处理的原煤送入进料分装器，再由进料分装器以直线往复式或者旋转循环式的分装方式通过进料室密封门依次分装到各个进料室；进料室通过进料室抽气阀、进料室抽气管道连接到进料室储气罐，再从进料室储气罐连接到进料室真空泵；进料室通过进料室放气阀连通到大气；当进料分装器将进料室灌装到规定量的原煤后，进料室密封门关闭，进料室真空泵运转，并通过进料室抽气阀、进料室抽气管道、进料室储气罐将进料室内的气体抽出；进料室真空泵电机带动进料室真空泵运转；进料室真空传感器用来监测进料室内的气压；进料室内的气压达到设定值后，进料室内的原煤将按指令被依次输出到处理装置；进料装置将监测到的信息发送到控制器并按控制器的指令运行。

2.根据权利要求1所述的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，其特征在于：所述的进料分装方式既是直线往复式的或者是旋转循环式的；在直线往复式中，进料室的进料室密封门排列成一直线，从一端的第一个进料室开始，进料分装器对其进行灌装，灌装到规定量的原煤后，进料分装器移动到下一个进料室的位置进行灌装，直至灌装完另一端的最后一个进料室后，进料分装器回复到第一个进料室开始新一轮的灌装；在旋转循环式中，进料室的进料室密封门被分布在一个圆周上，进料分装器从某一个进料室开始灌装，灌装到规定量的原煤后，进料分装器转动一个角度，对下一个进料室进行灌装，如此循环下去。

3.根据权利要求1所述的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，其特征在于：所述的处理装置包括若干个温度传感器，若干个微波源，处理室，处理室放气阀，处理室真空传感器，处理室抽气阀，处理室抽气管道，处理室储气罐，处理室真空泵，处理室真空泵电机，废气处理装置，与进料室数量相当的若干个处理室进料密封门，处理室进料通道，处理室传送机构，处理室出料通道，出料分装器，与出料室数量相当的若干个处理室出料密封门，控制器，微波抑制装置；若干个由中小功率磁控管、激励腔、波导、微波馈口或天线、以及电源组成的微波源分布在处理室的壁上，与处理室共同构成温度场均匀的微波加热装置，并在控制器的控制下，使得处理室内的温度均匀地保持在设定的处理温度K±ΔK的范围之内；若干个温度传感器分布在处理室的壁上，形成温度监测网点；处理室通过处理室放气阀与大气连通；处理室真空泵通过处理室抽气阀、处理室抽气管道、处理室储气罐抽出处理室内的气体，送入废气处理装置进行后续处理；处理室真空泵电机带动处理室真空泵运转；处理室真空传感器用来监测处理室内的气压，控制器通过控制处理室真空泵电机的转速，或通过开启、停止处理室真空泵电机运转的方式使得处理室内的气压保持在设定的处理气压P±ΔP的范围之内；处理室内安装有用来传送待处理的原煤的处理室传送机构；处理室通过处理室进料密封门与前端的进料室相贯通，待处理的原煤通过处理室进料密封门和处理室进料通道从进料室放到处理室传送机构上；待处理的原煤在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下接受处理时间长度T的微波辐照；处理室通过处理室出料密封门与后端的出料室相贯通，经过处理的原煤从处理室传送机构通过处理室出料通道、出料分装器、处理室出料密封门，装入已清空的出料室；控制器用来操控本发明装置的运行，并通过网络接口与上位机联网进行集中控制；微波抑制装置用来抑制微波外泄。

4.根据权利要求3所述的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，其特征在于：所述的处理室进料通道和处理室出料通道是传送带、或管道、或机械手，为了防止原煤在通道内滞留，在通道上安装有振动装置。

5.根据权利要求1所述的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，其特征在于：所述的出料装置包括出料传送机构，若干个出料室，与出料室数量相当的若干个出料室密封门、若干个出料室抽气阀、若干个出料室真空传感器、若干个出料室放气阀，以及出料室抽气管道，出料室储气罐，出料室真空泵，出料室真空泵电机；经过处理的原煤经由处理室出料密封门装入已清空的出料室；当出料室内的气压恢复到大气压后，经过处理的原煤经由出料室密封门放入出料传送机构运至后续工序；出料室通过出料室放气阀与大气连通；出料室真空泵通过出料室抽气阀、出料室抽气管道、出料室储气罐抽出出料室内的气体；出料室真空泵电机带动出料室真空泵运转；出料室真空传感器用来监测出料室内的气压；出料装置将监测到的信息发送到控制器并按控制器的指令运行。

6.根据权利要求5所述的一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，其特征在于：所述的出料分装方式是直线往复式的或者是旋转循环式的；在直线往复式中，与各个出料室对应的处理室出料密封门排列成一直线，从一端的第一个出料室开始，出料分装器对出料室进行灌装，灌装到规定量的经过处理的原煤后，出料分装器移动到下一个出料室位置进行灌装，直至灌装完另一端的最后一个出料室后，出料分装器回复到第一个出料室开始新一轮的灌装；在旋转循环式中，与各个出料室对应的处理室出料密封门被分布在一个圆周上，出料分装器从某一个出料室开始灌装，灌装到规定量的原煤后，出料分装器转动一个角度，对下一个出料室进行灌装，如此循环下去。

7.一种利用权利要求1或权利要求3或权利要求5所述一种连续处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的煤炭全硫快速处理生成洁净煤的方法，其特征在于：用真空负压和微波加热相结合的方法对煤进行处理，快速脱除待处理的煤中的可蒸发的有害物质，同时将煤中的黄铁矿迅速转化为磁黄铁矿和陨硫铁，再在以后的磁选中将其剔除，包括如下步骤：

①处理温度K、处理气压P、处理时间T的设置：根据待处理的煤的加工工艺要求决定处理温度K；再根据需要脱除的有害物质的沸点和蒸发焓、以及处理温度K，由Clausius-Clapeyron方程积分式计算或由气压-沸点经验曲线得到处理气压P；然后，在对待处理的煤的试样进行试验的基础上，根据在不同的处理温度和处理气压下，待处理的煤所含有的各种可蒸发的有害物质的脱除率随处理时间的变化、黄铁矿转化为顺磁性更强的磁黄铁矿和陨硫铁的转化率随处理时间的变化、能耗、经济效益，综合评估后选定处理时间T；

②处理装置的处理室内的温度和气压的控制：在运行过程中，通过调节各个微波源的输出功率使得处理装置的处理室的温度场分布均匀，始终保持在设定的处理温度K±ΔK范围之内；通过控制处理装置的处理室真空泵电机的转速，或通过开启、停止处理装置的处理室真空泵电机运转的方式使得处理装置的处理室内的气压保持在设定的处理气压P±ΔP的范围之内；

③进料：在将待处理的原煤送入处理装置的处理室之前，经历一个从连续化→离散化→连续化的过程，即：将原煤分装到各个进料室→进料室抽真空至处理气压P±ΔP→将进料室里的原煤卸装到处理装置的处理室传送机构；

④处理：待处理的原煤在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下接受处理时间长度T的微波辐照；

⑤出料：在将经过处理的原煤送往下道工序之前，经历一个从连续化→离散化→连续化的过程，即：将经过处理的原煤分装到各个出料室→出料室放气至大气压→将出料室里的原煤卸装到出料传送机构。

8.一种分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，包括若干个温度传感器，若干个微波源，处理室，处理室放气阀，处理室真空传感器，处理室抽气阀，处理室抽气管道，处理室储气罐，处理室真空泵，处理室真空泵电机，废气处理装置，处理室密封屏蔽门，处理室传送机构，控制器；若干个由中小功率磁控管、激励腔、波导、微波馈口或天线、以及电源组成的微波源分布在处理室的壁上，与处理室共同构成温度场均匀的微波加热装置，并在控制器的控制下，使得处理室内的温度均匀地保持在设定的处理温度K±ΔK的范围之内；若干个温度传感器分布在处理室的壁上，形成温度监测网点；处理室通过处理室抽气阀、抽气管道、处理室储气罐连接到处理室真空泵上；处理室真空泵在处理室真空泵电机带动下运转；由处理室真空泵排出的废气由废气处理装置进行后续处理；处理室通过处理室放气阀与大气连通；处理室真空传感器用来监测处理室内的气压；控制器通过控制真空泵电机的转速，或通过开启、停止真空泵电机运转的方式使得处理室内的气压保持在设定的处理气压P±ΔP的范围之内；待处理的原煤在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下接受时间长度T的微波辐照；处理室传送机构用来将料斗运入或运出处理室；控制器用来操控本发明装置的运行，并通过网络接口与上位机联网进行集中控制；处理室密封屏蔽门既用来进、出料，又在处理室运行时防止漏气和防止微波外泄。

9.根据权利要求8所述的一种分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，其特征在于：所述的分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置中不包括处理室传送机构，而由运输装置或由人力将料斗运入或运出处理室。

10.根据权利要求8所述的一种分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置，其特征在于：所述的料斗由低介质损耗的材料制成，按照待处理的物品的不同性状，料斗的壁面是光滑的、或网格状的、或布满孔的、或框架状的，料斗是无盖的，或是有盖的。

11.一种利用权利要求8所述的一种分批次处理型原煤全硫快速处理生成洁净煤的装置的煤炭全硫快速处理生成洁净煤的方法，其特征在于：用真空负压和微波加热相结合的方法对煤进行处理，快速脱除待处理的煤中的可蒸发的有害物质，同时将煤中的黄铁矿迅速转化为磁黄铁矿和陨硫铁，再在以后的磁选中将其剔除，包括如下步骤：

①处理温度K、处理气压P、处理时间T的设置：根据待处理的煤的加工工艺要求决定处理温度K；再根据需要脱除的有害物质的沸点和蒸发焓、以及处理温度K，由Clausius-Clapeyron方程积分式计算或由气压-沸点经验曲线得到处理气压P；然后，在对待处理的煤的试样进行试验的基础上，根据在不同的处理温度和处理气压下，待处理的煤所含有的各种可蒸发的有害物质的脱除率随处理时间的变化、黄铁矿转化为顺磁性更强的磁黄铁矿和陨硫铁的转化率随处理时间的变化、能耗、经济效益，综合评估后选定处理时间T；

②处理室内的温度和气压的控制：在进行处理时，保持处理室内的温度和气压位于设定的处理温度K±ΔK和处理气压P±ΔP的范围之内；平时，处理室内的温度和气压分别为大气温度和大气压；

③进料：将原煤装入料斗，用处理室传送机构或用运输装置或人力将料斗运入处理室，将处理室抽真空至处理气压P±ΔP；

④处理：待处理的原煤在处理气压P±ΔP和处理温度K±ΔK的条件下接受处理时间长度T的微波辐照；

⑤出料：处理室放气至大气压，用处理室传送机构或用运输装置或人力将料斗运出处理室。