Метод за преработка на въглища с високо съдържание на сяра

Собственици на патент RU 2405026:

Изобретението се отнася до въгледобивната промишленост и може да се използва за предварителна обработка на въглища преди изгаряне с цел намаляване на емисиите на сяра и съдържащи сяра съединения в околната среда. Методът на обработка включва смилане и овлажняване на въглища. След това натрошените и навлажнени въглища се нагряват до температурата на топене на сярата и сярата се отлага върху стоманени електроди, поставени във въглища, които едновременно се захранват с постоянен ток. Излагането на напрежение на мокри въглища в среда въздух-вода при температурата на топене на сярата (119,4°C) за период от време е достатъчно, за да може сярата с полярна електроотрицателност да се прехвърли към железния електрод на анода. Методът позволява да се опрости процеса на обработка на въглища, като същевременно се поддържа достатъчно висока степен на извличане на сяра и съдържащи сяра съединения от въглища (до 90%). 5 з.п. летя.

В САЩ електроцентралите, захранвани с въглища, генерират около две трети от общите емисии на серен диоксид (SO2). Серният диоксид реагира с атмосферната влага, за да причини киселинен дъжд и допринася за замърсяването на въздуха с прахови частици, което е причината за хиляди преждевременни смъртни случаи от белодробни заболявания.

Сярата може да присъства във въглищата в много малки количества от 0,001% до 12% и да бъде в различни форми, например както органични, така и неорганични: пиритна или сулфатна сяра.

В България Съединените американски щати са установили стандарти за въглища, които ограничават емисиите на SO2 от въглищни ТЕЦ.

Известенметод за извличане на сяра и съдържащи сяра съединения от въглища от малки класове на концентрационни маси, има ниска производителност и висока интензивност на труда, е описан в същия източник на стр. 130.

Известен метод за извличане на сяра и съдържащи сяра съединения от въглища в трипродуктови тежки средни хидроциклони, където процесът е нископроизводителен и неикономичен, е описан в същия източник на стр.

Техническият резултат от изобретението е да опрости процеса на преработка на въглища, като същевременно поддържа достатъчно високо извличане на сяра от въглища.

Излагането на напрежение на мокри въглища във въздушно-водна среда при повишена температура до точката на топене на сярата (119,4°C) за определен период от време е достатъчно, за да може сярата, която има полярна електроотрицателност, да премине към железния електрод на анода. Това даде възможност да се изключат операциите, свързани със създаването на намалено и повишено налягане, и по този начин беше възможно значително да се опрости методът за обработка на въглища. Това осигурява висока степен на извличане на сяра и съдържащи сяра съединения от въглища (до 90%).

За да се увеличи електроотрицателността на сярата и да се увеличи електрическата проводимост на състава вода-въглища, се извършва овлажняване с воден разтвор на NaCl.

Утаяването се извършва с разбъркване, за да се ускори процесът на извличане на сяра от въглища.

Смилането на въглищата се извършва до размер на частиците под 2 mm, за да се създаде най-плътната среда в реактора, за да се увеличи максимално разкриването на въглищата. Овлажняването на въглищата се извършва до 15-20%, за да се създаде среда, способна да извърши електролитния процес.

Към стоманените електроди се прилага напрежение до 60 волта, за да се използва сярата при прехода й към железния електрод.

Методът се осъществява по следния начин. смачкандо размер на частиците под 2 mm, въглищата се поставят в реактор, в който са монтирани стоманени електроди. Въглищата се навлажняват с вода до съдържание на влага 15-20% или в реактора, или вече навлажнени въглища се зареждат в реактора. След това въглищата се нагряват до температура на топене на сярата от 120°C и в същото време към стоманените електроди се прилага постоянен ток с напрежение до 60 волта. За да се ускори процесът, масата от въглища се разбърква едновременно.

Инструменти, използвани в експеримента:

Мелница - пръстова мелница IPS-2×4 на фино смилане, електронни лабораторни везни, устройство за определяне на съдържанието на сяра на компанията Lecco, източник на постоянен ток BCA-110, анализатор на сяра и въглерод Leco SC-144DR.

С дифузионно проникване и разбъркване, след определено време, сярата на органичния и неорганичния остатък се утаява върху железния електрод.