煤炭是中国的主要能源,也是许多重要化工产品的主要原料。随着中国社会经济持续、高速发展,近年来能源、化工产品的需求也出现较高的增长速度,煤化工在中国能源、化工领域中已占有重要地位。中国煤化工的发展对发挥丰富的煤炭资源优势,补充国内油、气资源不足和满足对化工产品的需求,保障能源安全,促进经济的可持续发展,具有现实和长远的意义。在国民经济快速增长对能源需求增长的强烈拉动下,煤炭的需求量日益上升。然而,在经济迅速发展的同时,也付出了很大的代价。煤的燃烧向大气排出大量的污染物,给环境带来巨大的压力,也造成了巨大的经济损失。我国的大气污染, 主要污染物是烟尘(TSP)、二氧化硫(SO2) 和氮氧化物(NOx ) , 其中以SO2 对环境的污染最为严重。由此,发展洁净煤技术迫在眉睫。下面对煤炭脱硫技术作简单介绍。
煤是有机与无机化合物的混合体,硫在煤炭中存在形态复杂,有时还包括微量的呈单体状态的元素硫。有机硫以硫醇类、硫醚类、硫醌类、二硫化物、含噻吩环的芳香体系等结构的官能团存在于煤中约占30%~40% 无机硫主要以硫化物的形式存在,还有少量的硫酸盐中的硫,微量的单体元素硫。无机含硫矿物以黄铁矿为主,约占硫总量的60%~70%,硫酸盐以钙、铁、镁和钡的硫酸盐类形式出现。燃烧前脱硫可由煤炭洗选及转化中完成。燃烧中脱硫可以用加入脱硫剂办法除掉部分硫分,常用的脱硫剂为白云石和石灰石。更常用的脱硫技术为排烟脱硫,即将排放的含硫烟气或废气通入吸收剂和吸附剂去掉硫氧化物,又可分为干法、半干法及湿法三种。干法采用固态吸附剂、吸收剂,其装备庞大,费用较高。半干法包括将半固态脱硫剂吹入烟道,也可将排烟气和空气同时吹入半固态脱硫剂,以除去烟气中的SO2.湿法用液态吸收剂,包括碱性吸收剂法和碱土金属类吸收剂法等,前者使用铵、钠、钾溶液,后者使用有钙镁的氧化物或氢氧化物溶液。