CN105505511A - 一种煤的生物脱硫工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种煤的生物脱硫工艺，包括以下步骤：(1)将煤放进搅拌反应釜内，加入水和氧化亚铁硫杆菌菌液，混匀，室温下反应5-7小时；(2)在25-30℃的温度下，搅拌反应5-7小时；(3)在反应釜内加入嗜热耐酸硫球菌菌液和酸热硫化叶菌菌液，在35-45℃的温度下，搅拌反应5-7小时；(4)将反应釜内的煤在搅拌中进行水洗，过滤后烘干即得脱硫煤。本发明的微生物脱硫工艺对设备要求低，对煤结构无破坏，脱硫时间短、效率高，有利于生态环境的保护，有很好的市场前景。

Description

一种煤的生物脱硫工艺
技术领域
本发明属于煤加工技术领域，具体涉及一种煤的生物脱硫工艺。
背景技术
煤炭是我国的重要燃料，在可以预见的未来，其在一次能源消费结构中的地位不会改变。据估计，我国每年排入大气的SO2中90％来自煤的燃烧。因此，研究经济有效的脱硫技术意义重大。日前，煤炭脱硫工艺可分：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。
燃烧前脱硫，可同时降灰，降低运输成本，减少烟气中硫的含量，减轻对锅炉和烟道的腐蚀，从而减少，尾渣处理和设备维护费用，环保效益和经济效益显著，因此最为可取。煤炭燃烧前脱硫有物理方法、化学方法和微生物方法。其中，微生物方法脱硫的特点是工艺成本低，能耗省，流程简单，反应条件温和，环境清沽，符合生态环境友好的化工趋势，已引起人们的普遍关注。
煤炭燃前生物法脱硫是很有发展潜力的洁净煤技术，具有安全、环保、低耗和高效的特点。但是，煤炭生物脱硫工艺存在操作周期较长，脱硫效率不高等制约因素。如专利号为：ZL2014101802599的发明专利，公开了一种煤的生物脱硫工艺，该方法脱硫周期长达数十天，而脱硫率仅为57.8％。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种煤的生物脱硫工艺，该工艺对设备要求低，对煤结构无破坏，脱硫时间短、效率高。
本发明的技术方案如下：
一种煤的生物脱硫工艺，包括以下步骤：
(1)将煤放进反应釜内，加入水和菌液A，混匀，室温下反应5-7小时；
(2)在25-30℃的温度下，搅拌反应5-7小时；
(3)在反应釜内再加入菌液B，在35-45℃的温度下，搅拌反应5-7小时；
(4)将反应釜内的煤在搅拌中进行水洗，过滤后烘干即得脱硫煤；
所述步骤(1)的菌液A的培养方法为：采集氧化亚铁硫杆菌菌液，加入灭菌处理的培养基，在30℃下繁殖10-15天，然后进行菌的分离与纯化，得浓度为1.6×107-1.6×108个/mL菌液A；
所述步骤(3)中的菌液B由嗜热耐酸硫球菌菌液和酸热硫化叶菌菌液按照3:1的体积比制成，所述嗜热耐酸硫球菌菌液的浓度为1.7×105-1.7×106个/mL，所述酸热硫化叶菌菌液的浓度为2.5×105-2.5×106个/mL；
所述步骤(1)中的煤、加入的水、菌液A和步骤(3)中的菌液B的用量比例为100kg:55kg:1ml:1ml。
所述菌液A的培养方法中，所述培养基由以下原料按重量份组成：(NH4)2HPO32份、KCl0.1份、MgSO4·7H2O0.3份、Fe2(SO4)3·7H2O55份、蒸馏水1000份。
无机硫脱除原理：
微生物优先吸附在表面能较低的晶体缺陷及边棱部位，发生氧化反应。随着反应进行，微生物沿黄铁矿节理裂隙及晶体缺陷扩散，侵蚀氧化逐步深入，直至反应结束，黄铁矿被氧化为SO4 2-和Fe3+。
另外，对Fe2+有氧化能力的微生物将Fe2+迅速氧化为Fe3+，Fe3+作为强氧化剂与黄铁矿反应，将黄铁矿硫氧化为SO4 2-或元素硫。
有机硫脱除原理：
煤中有机硫以C—S键结合在煤大分子骨架中，通过微生物作用将C—S键切断而达到脱除有机硫的目的。
本发明的有益效果为：
1.本发明的微生物脱硫工艺，通过工艺的优化，对设备要求低，且无需将煤进行粉碎也能达到很好的脱硫效果，大大简化了脱硫操作步骤，减少了人工，降低了成本。
2.本发明的微生物菌液容易获得，经过优化培养，脱硫率有大幅度的提高，脱硫率达到85％以上。
3.本发明的微生物脱硫工艺，对煤结构无明显破坏，脱硫时间短、效率高，减少环境的污染，提高煤的使用价值。
具体实施方式
实施例1
一种煤的生物脱硫工艺，包括以下步骤：
(1)将煤放进反应釜内，加入水和菌液A，混匀，室温下反应7小时；
(2)在25℃的温度下，搅拌反应7小时；
(3)在反应釜内再加入菌液B，在35℃的温度下，搅拌反应7小时；
(4)将反应釜内的煤在搅拌中进行水洗，过滤后烘干即得脱硫煤；
所述步骤(1)的菌液A的培养方法为：采集氧化亚铁硫杆菌菌液，加入灭菌处理的培养基，在30℃下繁殖10天，然后进行菌的分离与纯化，得浓度为1.6×108个/mL菌液A；
所述步骤(3)中的菌液B由嗜热耐酸硫球菌菌液和酸热硫化叶菌菌液按照3:1的体积比制成，所述嗜热耐酸硫球菌菌液的浓度为1.7×105个/mL，所述酸热硫化叶菌菌液的浓度为2.5×106个/mL；
所述步骤(1)中的煤、加入的水、菌液A和步骤(3)中的菌液B的用量比例为100kg:55kg:1ml:1ml。
所述菌液A的培养方法中，所述培养基由以下原料按重量份组成：(NH4)2HPO32份、KCl0.1份、MgSO4·7H2O0.3份、Fe2(SO4)3·7H2O55份、蒸馏水1000份。
实施例2
一种煤的生物脱硫工艺，包括以下步骤：
(1)将煤放进反应釜内，加入水和菌液A，混匀，室温下反应5小时；
(2)在30℃的温度下，搅拌反应5小时；
(3)在反应釜内再加入菌液B，在45℃的温度下，搅拌反应5小时；
(4)将反应釜内的煤在搅拌中进行水洗，过滤后烘干即得脱硫煤；
所述步骤(1)的菌液A的培养方法为：采集氧化亚铁硫杆菌菌液，加入灭菌处理的培养基，在30℃下繁殖15天，然后进行菌的分离与纯化，得浓度为1.6×107个/mL菌液A；
所述步骤(3)中的菌液B由嗜热耐酸硫球菌菌液和酸热硫化叶菌菌液按照3:1的体积比制成，所述嗜热耐酸硫球菌菌液的浓度为1.7×106个/mL，所述酸热硫化叶菌菌液的浓度为2.5×105个/mL；
所述步骤(1)中的煤、加入的水、菌液A和步骤(3)中的菌液B的用量比例为100kg:55kg:1ml:1ml。
所述菌液A的培养方法中，所述培养基由以下原料按重量份组成：(NH4)2HPO32份、KCl0.1份、MgSO4·7H2O0.3份、Fe2(SO4)3·7H2O55份、蒸馏水1000份。
实施例3
一种煤的生物脱硫工艺，包括以下步骤：
(1)将煤放进反应釜内，加入水和菌液A，混匀，室温下反应6小时；
(2)在27℃的温度下，搅拌反应6小时；
(3)在反应釜内再加入菌液B，在39℃的温度下，搅拌反应6小时；
(4)将反应釜内的煤在搅拌中进行水洗，过滤后烘干即得脱硫煤；
所述步骤(1)的菌液A的培养方法为：采集氧化亚铁硫杆菌菌液，加入灭菌处理的培养基，在30℃下繁殖13天，然后进行菌的分离与纯化，得浓度为1.6×108个/mL菌液A；
所述步骤(3)中的菌液B由嗜热耐酸硫球菌菌液和酸热硫化叶菌菌液按照3:1的体积比制成，所述嗜热耐酸硫球菌菌液的浓度为1.7×105个/mL，所述酸热硫化叶菌菌液的浓度为2.5×106个/mL；
所述步骤(1)中的煤、加入的水、菌液A和步骤(3)中的菌液B的用量比例为100kg:55kg:1ml:1ml。
所述菌液A的培养方法中，所述培养基由以下原料按重量份组成：(NH4)2HPO32份、KCl0.1份、MgSO4·7H2O0.3份、Fe2(SO4)3·7H2O55份、蒸馏水1000份。
将实施例1-3中经过脱硫处理的煤样品拿去检测，结果显示：实施例1的煤样品脱硫率为86.3％，实施例2的煤样品脱硫率为86.5％，实施例3的煤样品脱硫率为88.7％，均超过85％。
本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种煤的生物脱硫工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将煤放进反应釜内，加入水和菌液A，混匀，室温下反应5-7小时；
(2)在25-30℃的温度下，搅拌反应5-7小时；
(3)在反应釜内再加入菌液B，在35-45℃的温度下，搅拌反应5-7小时；
(4)将反应釜内的煤在搅拌中进行水洗，过滤后烘干即得脱硫煤；
所述步骤(1)的菌液A的培养方法为：采集氧化亚铁硫杆菌菌液，加入灭菌处理的培养基，在30℃下繁殖10-15天，然后进行菌的分离与纯化，得浓度为1.6×107-1.6×108个/mL菌液A；
所述步骤(3)中的菌液B由嗜热耐酸硫球菌菌液和酸热硫化叶菌菌液按照3:1的体积比制成，所述嗜热耐酸硫球菌菌液的浓度为1.7×105-1.7×106个/mL，所述酸热硫化叶菌菌液的浓度为2.5×105-2.5×106个/mL；
所述步骤(1)中的煤、加入的水、菌液A和步骤(3)中的菌液B的用量比例为100kg:55kg:1ml:1ml。
2.根据权利要求1所述煤的生物脱硫工艺，其特征在于：所述菌液A的培养方法中，所述培养基由以下原料按重量份组成：(NH4)2HPO32份、KCl0.1份、MgSO4·7H2O0.3份、Fe2(SO4)3·7H2O55份、蒸馏水1000份。
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