CN110317657A - 高硫煤中脱硫脱氮的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高硫煤中脱硫脱氮的方法，其包括以下步骤：将高硫煤和酸性电催化水搅拌混合，升温至90～100℃，反应0.5～1小时后，固液分离得到精煤；其中，所述酸性电催化水的pH为1‑6，优选pH为1‑2。高硫煤脱硫脱氮后，总碳的含量增加，质量也得到相应的提升，并且达到精煤的水平，进而使原本无法使用的高硫煤能够再度成为可再利用的煤。

Description

高硫煤中脱硫脱氮的方法及系统
技术领域
本发明涉及一种高硫煤中脱硫脱氮的方法及系统。
背景技术
煤是地球上最丰富的化石燃料之一，也是中国的最主要能源。但是，中国的煤炭资源平均硫分偏高，其中全硫>2％的高硫煤储量约占煤炭总储量的1/3，在采出的煤炭中约占1/6。
高硫煤在加工利用时产生大量SO2和氮化物，是形成大气污染和酸雨的主要原因，中国的大气污染以煤烟型污染为主，燃煤排放的SO2使大气环境质量恶化，酸雨危害加重，因此控制烟气中的SO2成为一项迫切的任务。
随着人们环境保护意识的增强，煤炭用户对于加工利用的煤炭中全硫含量要求越来越严格，中国已经把煤炭脱硫列为洁净煤技术(CleanCoal Technology，简称CCT)的研究项目。
因此，煤炭脱硫是一个重要的研究课题，解决它具有重大现实意义。控制SO2排放可采用多种方法，应坚持源头控制和末端治理相结合。按照脱硫工序在煤炭利用过程中所处阶段的不同，煤炭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，从而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。由于众多家庭用煤、中小锅炉用煤量大，来源不一，不易控制，因此在选煤厂就把硫脱除到一定范围的燃前脱硫具有重要意义。
煤中硫化物主要存在形式：
硫是煤中主要有害杂质，其含量变化极大，从0.1％到10％均有，大部分煤中硫分在0.5％～3.0％左右。煤中常见的硫化矿物主要有黄铁矿，还有白铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、雌黄、雄黄等。
黄铁矿(FeS2，等轴晶系)是煤中无机硫的主要来源，也是用物理方法有可能脱除的部分。根据90年煤层煤样硫分分析，中国170个高硫煤和高硫煤矿井(硫分大于2％)，累计全硫为2.56％，其中黄铁矿硫1.39％，硫酸盐硫0.1％，有机硫1.01％，也就是黄铁矿硫占全硫的54.3％。
白铁矿(FeS2，斜方晶系)呈自形晶，半自形晶、放射状、粒状、同心圆环状集合体或结核，外形多为近圆形。白铁矿也可作为包壳包裹着多个莓粒状或圆球状黄铁矿。
煤中其他硫化矿物，如：黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等含量少，多呈微粒状、粒状它形集合体和不规则状出现，自形晶、半自形晶较少，粒度多为2～15μm，分布于无结构镜质体、粘土显微分层中，以及结构镜质体、丝质体胞腔中。
煤中氮的主要存在形式：
煤中的氮来源于成煤植物和菌种含有的蛋白质、氨基酸、生物碱、叶绿素、卟啉，一般煤中的氮含量为0.5％～2.5％。由于煤中的氮是在泥炭化阶段固定下来的，因此氮几乎全部以有机物的形式存在，主要是吡咯型、吡啶型和季氮。
使用XANEX发现：吡咯型氮是煤中氮的主要存在形式，从褐煤到无烟煤中都含有，占氮总量的50％～80％，吡啶氮也是较普遍的含氮形式，它的含量随煤阶的增大而增加，一般为0～20％，季氮是煤中另一种氮的存在形式，其含量为0～3％。根据的研究可知：
(1)煤的含氮组分中最多的是五员环吡咯型，其含量从烟煤的80％左右下降到无烟煤的55％左右。随煤阶增大，五员环渐向更稳定的六员环过渡；
(2)吡啶含量随煤阶增大，从烟煤的10％左右增大到更高阶煤的40％左右；
(3)季氮的含量不受煤阶影响，其成分最多约占20％，各种氮含量与煤阶的关系见图4。
从以上文献得到的氮存在形式的百分比不完全相同，主要是因为所使用的煤种不同，但变化趋势大致相同。人们对NHi基是否存在于煤中持有不同的看法，Nelson等在其研究的煤样中，用XANES探测到吡啶、吡咯和季氮，但未发现有NHi基存在。曾有假设NHi存在于各低阶煤中，但用XPS无法检测，原因是NHi量太少且NHi峰位置处于含氮五员环和含氮六员环之间，因此有极少证据表明氨基存在。另外，人们在研究过程中还发现一个很有意义的六员环含氮类：吡啶酮(N-6(O))，它同季氮有密切联系，用XPS很难测到，因为其N(1S)能同吡咯的N(1S)能相似，只有用XANES才可检测。上述这些含氮物质或者以小分子形式存在于煤中，或者以共价键与芳环交联。受热时，以不同的氮化合物形式释放。
煤的浮选脱硫的研究现状：
目前，国内、外已研究出多种用于脱硫的选煤技术，包括物理选煤、化学选煤和生物选煤。其中化学或生物方法都可以有效的脱除无机硫和有机硫，但反应条件比较苛刻，目前尚无法大规模用于商业生产；物理方法虽不能脱除有机硫，但是中国高硫煤中无机硫含量最高，利用现有的选煤技术、适当的选煤方法就可以实现并推广。该方法简单易行，并且对现有的工艺流程改动少，投资少，见效快。在物理选煤中，主要有重力脱硫、浮选法脱硫、高梯度磁选脱硫、油团聚和高压静电选煤技术脱硫等。这些方法从技术上来说，各有优缺点。从实际生产中来看，除浮选法外，其他方法或因技术，或经济限制都未能得到大规模的应用。
(一)重力脱硫：
重力脱硫就是利用煤和黄铁矿之间的密度差异，用水力旋流器和摇床等作为分选设备，将二者分离开来。中国+0.5mm粗粒煤脱硫一般采用重选方法，如跳汰、摇床、水介质旋流器等均有较好的脱硫效果。这方面唐山煤科院所做了大量的研究工作。
山西煤化所用3～0mm煤样在装有ZnCl2，重液的卧式离心机分选结果表明，可以脱除80％～85％的黄铁矿。但由于ZnCl2，强烈的腐蚀性，加之难以回收，没有工业实施的前景。
(二)生物脱硫：
微生物脱硫是在常压、低于100℃的温和条件下，利用生物氧化还原反应脱硫。
20世纪50年代到60年代期间，Ashamed、Leathen、Temple、Zarutina把从煤矿酸性矿脉中分离出的氧化亚铁硫杆菌引入选煤工艺标志着微生物脱硫的开始。
1961年Sliverman对该菌种的生理生化特性的研究为微生物脱除黄铁矿机理研究奠定了基础。目前，广泛用于煤脱硫研究的微生物是氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌，以及80年代末期ARCTECH Inc.从自然生物种群中分离出的CB1、CB2。据称，后两者对脱除煤中噻吩硫具有特殊的效果。
实验室微生物脱除煤中FeS2的研究十分广泛，并取得了可喜的成绩。研究人员用氧化亚铁硫杆菌与氧化硫硫杆菌混合种群或其他综合种群脱除90％以上的黄铁矿硫。有机硫的微生物脱除研究起步于70年代末。用于脱除有机硫的种群较难培养，处理周期更长，一般脱硫率在10～57％之间。ARCTECH Inc.研究结果表明，微生物有机硫脱除率取决于煤种、颗粒大小、原煤有机硫含量和其他未知参数。
中国在生物和微生物脱硫方面也做了很多工作。早在1984～1986年中国矿业大学就对松藻煤进行了微生物脱硫的研究。8天内黄铁矿脱除率为70％。现在黄铁矿脱除率已达到90％，有机硫脱除率约40％，且该法已到中试规模。
尽管实验室脱硫开展得比较广泛深入，半工业研究却很不成熟。只有以1吨/日煤为基础的半工业化经济分析才是可靠的。
然而微生物脱硫的工业化面临着严峻的经济考验。由于必须向系统提供必要的昂贵的化学物质和反应器，以及处理周期较长，过程需要pH调节等，导致了极高的处理成本，很难工业化。
(三)煤的化学脱硫：
由于化学脱硫具有反应活性高、脱硫率高的特点，近几年来在实验室开展了广泛的研究。目前，化学脱硫主要采用氧化和置换两种手段。
在120℃～150℃下用碱液脱除60％～70％的黄铁矿，但产品有一定量的热值损失；
在102℃下用1.0mol/L的FeCl3从煤中脱除了95％的黄铁矿；
在30℃的温和条件下用15％的H2O2和0.1mol/L的H2SO4处理泰国煤，2小时脱除了65％的灰分、10％的有机硫、几乎全部的黄铁矿及硫酸盐硫；
实验室用Co60在氧化条件下对酸性煤浆进行了诱导辐射，脱除了煤中29％的成灰矿物、68％硫酸盐硫、80％的黄铁矿硫和67.5％有机硫。
用熔融的NaOH–KOH半小时内脱除了80％～90％的全硫。目前先进的熔融碱脱硫工艺可以脱除95％以上的成灰矿物和90％的全硫。该工艺不仅能脱除无机硫而且能脱除有机硫，是目前有机硫脱除的最有效方法。微波辐射熔融碱和煤的混合物可以在很大程度上提高煤的脱硫率，缩短处理时间。
在573～623K下用微波处理煤样4～6分钟，去除了90％的有机硫。中国华东化工学院对乌达、新汶、孙村、枣庄原煤进行了微波化学熔融脱硫实验室试验。实验表明，可以脱除原煤中90％以上的黄铁矿和硫酸盐硫，而有机硫的脱除率在35％～74％之间。
由于碱熔法反应条件要求较高，回收碱液困难，它和氧化法一样很难短期内投入工业应用。
(四)选择性油团聚与选择性絮凝脱硫：
选择性絮凝脱硫是选择性分选过程的一种形式，是根据煤和黄铁矿表面物理化学性质差异进行分选的过程。
该分散剂能选择地吸附在黄铁矿表面，而在煤表面吸附量很小，从而实现煤与黄铁矿的分离。实验表明：在固体浓度为2.8％以下，采用该分散剂可以去除原煤中71.5％的黄铁矿。
中国选择性絮凝也是研究比较多的一种。中国矿业大学的张明旭采用选择性絮凝剂FR-7A对含硫3.27％的细粒高硫煤样进行了脱硫实验，结果发现，在最佳条件下，可以获得黄铁矿脱除率为75％的良好指标。中国矿业大学的蔡璋、刘红缨等对中梁山林东K7煤泥样进行了实验，结果表明：黄铁矿硫脱除率在80％以上，总硫分可降至0.5％以下。
由于选择性絮凝受洗煤厂的处理量限制，而且絮凝时间长，絮凝物和分散物的分离也需要解决，因此该法目前还无法大规模推广，不可能在短期内应用于工业化脱硫。而油团聚分选方法一个致命弱点是油耗太高，很难达到工业应用的程度。因此，油团聚方法要在技术经济上可行，要解决两个问题：第一是要解决入料的解离度问题；第二是要解决油耗高的问题。
(五)HGMS脱硫工艺研究概况：
在中国，1984年邓年新用XCQS湿法强磁选机改装的类高梯度磁选机处理中梁山煤表明，可以从St＝6.16％，Ad＝30.0％的试料中回收硫分2.08％、灰分21.56％的精煤，精煤产率为66％。1988年樊成刚在1T下用连续型Sala高梯度磁选机处理中梁山精煤，半工业实验结果表明，精煤产率71.6％下可脱除60.7％的硫和42.5％的灰，处理量为80kg/h。1993年郑建中采用CHG---10HGMS处理南桐原煤，半工业实验表明，精煤产率在60％以上时脱除了70％以上的黄铁矿硫。
遗憾的是，目前的HGMS一般场强较低，梯度较低，分选槽经常发生堵塞现象，而黄铁矿的磁化率是普通金属矿物的1/10–1/100，不能简单把此类磁选机应用于低磁化系数煤/黄铁矿的分离，而超导HGMS成本太高，难于工业化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的高硫煤中脱硫脱氮的处理问题，而提供一种高硫煤中脱硫脱氮的方法及系统，使高硫煤脱硫脱氮后，总碳的含量增加，质量也得到相应的提升，并且达到精煤的水平。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种高硫煤中脱硫脱氮的方法，其包括以下步骤：将高硫煤和酸性电催化水搅拌混合，升温至90～100℃，反应0.5～1小时后，固液分离得到精煤；其中，所述酸性电催化水的pH为1-6。
本发明中，所述酸性电催化水的pH较佳地为1-2。
本发明中，将自来水通入高氧化还原电催化水设备制备所述酸性电催化水；所述高氧化还原电催化水设备为中国实用新型CN202265444U公开的一种连续生成高氧化还原性水的反应器。
本发明中，所述高硫煤为本领域常规的，其中硫含量大于3wt％。
本发明中，所述精煤中含碳量大于99wt％，硫含量小于1wt％。
本发明中，所述高硫煤中脱硫脱氮的方法，还可以包括废气处理的步骤；所述废气为硫化氢、二氧化硫和氨气，其通过超气态电素流设备处理达标排放；所述超气态电素流设备处理包含中国发明专利CN104056532A公开的触媒电浆和包含其的隧道电浆和中国发明专利CN101912761B公开的均匀电场介电质放电反应器。
本发明中，所述废气达标排放符合大气污染物综合排放标准GB16297-1996。
本发明中，所述高硫煤中脱硫脱氮的方法，可以包括以下步骤：通过输送带(8)向加温反应炉(3)中加入高硫煤；将自来水通入高氧化还原电催化水设备(1)以制备pH＝1-2的酸性电催化水和碱性电催化水；所述碱性电催化水通过中和池(10)进行中和处理快速还原成中性水后，循环通回高氧化还原电催化水设备(1)中；所述酸性电催化水经热水蓄水罐(2)加入加温反应炉(3)与所述高硫煤混合搅拌；搅拌均匀后，将加温反应炉(3)升温至90～100℃，反应0.5～1小时，进行高硫煤的脱硫脱氮处理；经脱硫脱氮处理后，煤与煤水一起排出通往尾矿收集器(9)进行固液分离得到精煤；分离的煤水会通往循环水回收处理池(11)进行治理并循环使用；产生的高温蒸汽会被废气收集装置(91)收集，并和反应过程产生的废气和水蒸汽一起经气液分离器(4)分离；分离的冷凝水蒸汽由通往循环水回收处理池(11)进行处理，通入高氧化还原电催化水设备(1)；所述废气进入超气态电素流设备(5)进行进一步分解产生硫分子，产生的硫分子经由加湿加温装置(6)团聚，最后在静电收集装置(61)上进行收集，多余尾气从烟囱(7)排放。
本发明还提供一种高硫煤中脱硫脱氮的系统，包括高氧化还原电催化水设备(1)、热水蓄水罐(2)、加温反应炉(3)、气液分离器(4)、温湿度控制器(41)、超气态电素流设备(5)、加湿加温装置(6)、静电收集装置(61)、烟囱(7)、输送带(8)、尾矿收集器(9)、废气收集装置(91)、中和池(10)和循环水回收处理池(11)。
所述高氧化还原电催化水设备为中国实用新型CN202265444U公开的一种连续生成高氧化还原性水的反应器；所述超气态电素流设备包含中国发明专利CN104056532A公开的触媒电浆和包含其的隧道电浆和中国发明专利CN101912761B公开的均匀电场介电质放电反应器。
所述高氧化还原电催化水设备(1)设有酸性电催化水出口和碱性电催化水出口；所述高氧化还原电催化水设备(1)的酸性电催化水出口、所述热水蓄水罐(2)、所述加温反应炉(3)、所述废气收集装置(91)、所述尾矿收集器(9)、所述气液分离器(4)、所述温湿度控制器(41)、所述超气态电素流设备(5)、所述加湿加温装置(6)、所述静电收集装置(61)和所述烟囱(7)依次连接；所述加温反应炉(3)上方设有所述输送带(8)；所述气液分离器(4)的另一出口与所述循环水回收处理池(11)的入口连接；所述循环水回收处理池(11)的出口与所述高氧化还原电催化水设备(1)的入口连接；所述高氧化还原电催化水设备(1)的碱性电催化水出口与所述中和池循环(10)连接。
本发明的积极进步效果在于：
1、经济效益大：通过收集一些废弃高硫煤再经过处理后，销售价格能达到100-200元(人民币)/吨。
2、同时脱除煤中的硫及氮，煤的碳含量会上升，并且省去热电厂、冶炼厂等用煤大户在环保设备上大量的投入。
3、高硫煤再生技术运行过程中不会外排有害物质。
附图说明
图1为本发明方法进行高硫煤中脱硫脱氮的装置立体图。
图2为本发明方法进行高硫煤中脱硫脱氮的流程方块图。
图3为第一图所示本发明方法进行高硫煤中脱硫脱氮的装置各构件之相互连接关系方块图。
图4为各种氮含量与煤阶的关系。
具体实施方式
实施例1：
下面结合附图1-3对具体实施例1作进一步说明：
实施例1中高硫煤中脱硫脱氮的系统，包括高氧化还原电催化水设备(1)、热水蓄水罐(2)、加温反应炉(3)、气液分离器(4)、温湿度控制器(41)、超气态电素流设备(5)、加湿加温装置(6)、静电收集装置(61)、烟囱(7)、输送带(8)、尾矿收集器(9)、废气收集装置(91)、中和池(10)和循环水回收处理池(11)；其中，高氧化还原电催化水设备(1)设有酸性电催化水出口和碱性电催化水出口；高氧化还原电催化水设备(1)的酸性电催化水出口、热水蓄水罐(2)、加温反应炉(3)、废气收集装置(91)、尾矿收集器(9)、气液分离器(4)、温湿度控制器(41)、超气态电素流设备(5)、加湿加温装置(6)、静电收集装置(61)和烟囱依次连接(7)；加温反应炉(3)上方设有输送带(8)；气液分离器(4)的另一出口与循环水回收处理池(11)的入口连接；循环水回收处理池(11)的出口与高氧化还原电催化水设备(1)的入口连接；高氧化还原电催化水设备(1)的碱性电催化水出口与中和池循环(10)连接。
高氧化还原电催化水设备(1)为中国实用新型CN202265444U公开的一种连续生成高氧化还原性水的反应器；所述超气态电素流设备包含中国发明专利CN104056532A公开的触媒电浆和包含其的隧道电浆和中国发明专利CN101912761B公开的均匀电场介电质放电反应器。
实施例1中，高硫煤中脱硫脱氮的方法为：通过输送带(8)向加温反应炉(3)中加入高硫煤；将自来水通入高氧化还原电催化水设备(1)以制备pH＝1-2的酸性电催化水和碱性电催化水；所述碱性电催化水通过中和池(10)进行中和处理快速还原成中性水后，循环通回高氧化还原电催化水设备(1)中；所述酸性电催化水经热水蓄水罐(2)加入加温反应炉(3)与所述高硫煤混合搅拌；搅拌均匀后，将加温反应炉(3)升温至90～100℃，反应0.5～1小时，进行高硫煤的脱硫脱氮处理；经脱硫脱氮处理后，煤与煤水一起排出通往尾矿收集器(9)进行固液分离得到精煤；分离的煤水会通往循环水回收处理池(11)进行治理并循环使用；产生的高温蒸汽会被废气收集装置(91)收集，并和反应过程产生的废气和水蒸汽一起经气液分离器(4)分离；分离的冷凝水蒸汽由通往循环水回收处理池(11)进行处理，通入高氧化还原电催化水设备(1)；所述废气进入超气态电素流设备(5)进行进一步分解产生硫分子，产生的硫分子经由加湿加温装置(6)团聚，最后在静电收集装置(61)上进行收集，多余尾气从烟囱(7)排放。
由于高硫煤脱硫脱氮后，总碳的含量增加，质量也得到相应的提升，并且达到精煤的水平，进而使原本无法使用的高硫煤能够再度成为可再利用的煤。
实施例2：
实施例2中，高硫煤中脱硫脱氮的方法是通过将自来水通入高氧化还原电催化水设备中，通过该设备调控将自来水的pH值降至6以下；将pH值6以下的酸性电催化水浸泡高硫煤，搅拌均匀后加热至90～100℃并反应0.5～1小时；再于升温加热的过程中，酸性电催化水中大量的H+与煤中的硫和氮发生化合反应，产生硫化氢气体和氨气，便可有效脱除煤中的硫元素和氮元素，从而提升煤矿质量，并可符合要求。而前述所产生之硫化氢气体将通过管道收集进入超气态电素流设备进行进一步分解处理；由于高硫煤脱硫脱氮后，总碳的含量增加，质量也得到相应的提升，并且达到精煤的水平，进而使原本无法使用的高硫煤能够再度成为可再利用的煤。
如图1及图2所示，实施例2的高硫煤中脱硫脱氮的系统，其包括高氧化还原电催化水设备(1)、热水蓄水罐(2)、加温反应炉(3)、气液分离器(4)、温湿度控制器(41)、超气态电素流设备(5)、静电收集装置(61)、加湿加温器(6)、烟囱(7)、输送带(8)、尾矿收集器(9)、废气收集装置(91)、循环水回收处理池(11)及中和池(10)，本装置前述各构件的相互连接关系如图3所示，待处理的高硫煤由输送带(8)输送进入加温反应炉(3)，所述高氧化还原电催化水设备(1)为本案发明人中国实用新型CN202265444U公开的一种连续生成高氧化还原性水的反应器，在未加温前，通过将自来水通入高氧化还原电催化水设备(1)中，通过该设备将自来水的pH值降至6以下制备酸性电催化水；然后将pH值6以下的酸性电催化水浸泡之前加入的高硫煤中搅拌均匀后启动加温反应炉(3)开始升温加热，只需短暂加热便可；待升温加热的过程中，酸性电催化水中大量的H+与高硫煤中的硫和氮发生化学反应，最终反应产生气体使得硫和氮与煤中的官能团进行分离，产生气体主要为硫化氢、二氧化硫和氨气。
加热的过程产生出来的废气经气液分离器(4)将废气中多余的水蒸汽进行分离，分离的冷凝蒸汽由于废气为可溶性气体，因此需通往循环水回收处理池(11)进行治理，而废气继续进入超气态电素流设备(5)进行进一步分解处理，所述超气态电素流设备包含中国发明专利CN104056532A公开的触媒电浆和包含其的隧道电浆和中国发明专利CN101912761B公开的均匀电场介电质放电反应器。硫化氢经超气态电素流设备(5)分解处理后便会产生多种晶体结构的硫分子，经由加湿加温装置(6)使硫的小分子团聚，最后在静电收集装置(61)上进行收集，多余达标的尾气从烟囱(7)排出。
由于高硫煤脱硫脱氮后，总碳的含量增加，质量也得到相应的提升，并且达到精煤的水平，进而使原本无法使用的高硫煤能够再度成为可再利用的煤。
前述热水蓄水罐(2)热源来自高硫煤加热过后通入所设管道导入的热蒸汽，热水蓄水罐(2)目的在于二次加热并对高氧化还原电催化水设备(1)所产生之电催化水进行保温，以便让电催化水随时保持备用状态，同时节约加热的能源。
中和池(10)的目的在于高氧化还原电催化水设备(1)所同时产生出酸性和碱性水，为了节约水资源，将碱性水通往中和池(10)进行中和处理快速还原成中性水，以再次被使用。中和池(10)与循环水回收处理池(11)的水是分开进行。
由于气液分离器(4)于进行气液分离的过程，水蒸汽将被冷凝，但所分离的气体中有可溶性气体，因此经冷凝的液体将通过管道进入循环水回收处理池(11)进行治理，为了节能环保，冷凝的液体治理完后便可重复再利用。
前述经脱硫脱氮处理之后煤会一同与煤水一起排出通往尾矿收集器(9)中的传送带进行传输。煤水和尾矿经由尾矿收集器(9)进行固液分离，产生的高温蒸汽会被废气收集装置(91)所提供的一个管道及风机将废气收集；分离的煤水会通往循环水回收处理池(11)进行治理并循环使用。
符号说明
(1)高氧化还原电催化水设备
(2)热水蓄水罐
(3)加温反应炉
(4)气液分离器
(41)温湿度控制器
(5)超气态电素流设备
(6)加湿加温装置
(61)静电收集装置
(7)烟囱
(8)输送带
(9)尾矿收集器
(91)废气收集装置
(10)中和池
(11)循环水回收处理池

Claims (10)

1.一种高硫煤中脱硫脱氮的方法，其包括以下步骤：将高硫煤和酸性电催化水搅拌混合，升温至90～100℃，反应0.5～1小时后，固液分离得到精煤；其中，所述酸性电催化水的pH为1-6。
2.如权利要求1所述的高硫煤中脱硫脱氮的方法，其特征在于，所述酸性电催化水的pH为1-2。
3.如权利要求1所述的高硫煤中脱硫脱氮的方法，其特征在于，将自来水通入高氧化还原电催化水设备制备所述酸性电催化水；所述高氧化还原电催化水设备为中国实用新型CN202265444U公开的一种连续生成高氧化还原性水的反应器。
4.如权利要求1所述的高硫煤中脱硫脱氮的方法，其特征在于，所述精煤中含碳量大于99wt％，硫含量小于1wt％。
5.如权利要求1所述的高硫煤中脱硫脱氮的方法，还包括废气处理的步骤；所述废气为硫化氢、二氧化硫和氨气，其通过超气态电素流设备处理达标排放；所述超气态电素流设备处理包含中国发明专利CN104056532A公开的触媒电浆和包含其的隧道电浆和中国发明专利CN101912761B公开的均匀电场介电质放电反应器。
6.如权利要求5所述的高硫煤中脱硫脱氮的方法，其特征在于，所述废气达标排放符合大气污染物综合排放标准GB16297-1996。
7.如权利要求1所述的高硫煤中脱硫脱氮的方法，包括以下步骤：通过输送带8向加温反应炉3中加入高硫煤；将自来水通入高氧化还原电催化水设备1以制备pH＝1-2的酸性电催化水和碱性电催化水；所述碱性电催化水通过中和池10进行中和处理快速还原成中性水后，循环通回高氧化还原电催化水设备1中；所述酸性电催化水经热水蓄水罐2加入加温反应炉3与所述高硫煤混合搅拌；搅拌均匀后，将加温反应炉3升温至90～100℃，反应0.5～1小时，进行高硫煤的脱硫脱氮处理；经脱硫脱氮处理后，煤与煤水一起排出通往尾矿收集器9进行固液分离得到精煤；分离的煤水会通往循环水回收处理池11进行治理并循环使用；产生的高温蒸汽会被废气收集装置91收集，并和反应过程产生的废气和水蒸汽一起经气液分离器4分离；分离的冷凝水蒸汽由通往循环水回收处理池11进行处理，通入高氧化还原电催化水设备1；所述废气进入超气态电素流设备5进行进一步分解产生硫分子，产生的硫分子经由加湿加温装置6团聚，最后在静电收集装置61上进行收集，多余尾气从烟囱7排放。
8.一种高硫煤中脱硫脱氮的系统，包括高氧化还原电催化水设备1、热水蓄水罐2、加温反应炉3、气液分离器4、温湿度控制器41、超气态电素流设备5、加湿加温装置6、静电收集装置61、烟囱7、输送带8、尾矿收集器9、废气收集装置91、中和池10和循环水回收处理池11。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述高氧化还原电催化水设备为中国实用新型CN202265444U公开的一种连续生成高氧化还原性水的反应器；所述超气态电素流设备包含中国发明专利CN104056532A公开的触媒电浆和包含其的隧道电浆和中国发明专利CN101912761B公开的均匀电场介电质放电反应器。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述高氧化还原电催化水设备1设有酸性电催化水出口和碱性电催化水出口；所述高氧化还原电催化水设备1的酸性电催化水出口、所述热水蓄水罐2、所述加温反应炉3、所述废气收集装置91、所述尾矿收集器9、所述气液分离器4、所述温湿度控制器41、所述超气态电素流设备5、所述加湿加温装置6、所述静电收集装置61和所述烟囱7依次连接；所述加温反应炉3上方设有所述输送带8；所述气液分离器4的另一出口与所述循环水回收处理池11的入口连接；所述循环水回收处理池11的出口与所述高氧化还原电催化水设备1的入口连接；所述高氧化还原电催化水设备1的碱性电催化水出口与所述中和池循环10连接。
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