煉焦煤中各種形態硫在煉焦過程中的析出規律探討

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　　摘 要：為了控制和穩定焦炭硫，根據國家相關標準確定了相應的40kg焦爐中15種單煤，各種硫和各種焦炭總硫的含量，焦化過程中的發生形式及其降水規律，并通過配合煤試驗驗證了降水規律。
　　關鍵詞：單煤；總硫；有機硫；無機硫；焦化
　　1 技術方案
　　15種單一煤的總硫的測定。在相應的煤上進行40kg焦爐焦化試驗，以測定相應焦炭的總硫含量。分析每種煤中硫的出現及其在焦化過程中的沉淀，使用40kg測試焦爐進行配煤測試以確定相應的煤和焦炭的總硫含量，分析和驗證焦化過程中單一煤中硫的沉淀。
　　2 單煤試驗
　　2.1 測試煤樣
　　選擇15種單一煤進行檢測，按1～15分類，其中1～4為1/3焦煤，5～8為肥煤，其余為煉焦煤，用于隨后的配煤測試。
　　2.2 試驗方法
　　煤中總硫的測定按GB/T214-2007進行，煤中其他硫的測定按GB/T215-2003進行，焦炭中總硫的測定按GB/T2286-2008進行。40kg測試焦爐相關指標數據：碳化室尺寸：400（寬）mm×595（高）mm×500（長）mm；包裝煤餅尺寸：344（寬）mm×412（高）mm×454（長）mm；包裝容積：64531.56cm3；煤粉細度：75%～80%；裝煤量：43kg/爐（常規干基），堆積密度為0.67t/m3；裝煤水分：10%；加煤時碳化室壁溫：800℃；爐溫：高達約1050℃，焦餅餅中心溫度980℃～1100℃；總碳化時間：16h，濕淬。
　　2.3 試驗結果及分析
　　試驗結果：煤中硫的存在分為兩大類：無機硫和有機硫。無機硫存在于礦物中，煤中有機硫含量低，但與煤的有機質結合，分布均勻，難以去除，其中，選擇用于測試的煤都是潔凈煤，即由洗煤廠洗煤。試驗煤樣的總硫分配量為0.44%～1.99%，涵蓋低硫、中硫和高硫。
　　在焦化過程中，幾乎所有的無機硫都轉移到焦炭中；有機硫作為氣體部分釋放，進入焦爐煤氣，少量在煤焦油中冷凝，其余部分轉移到焦炭中，因此，焦炭中的硫來自無機硫和一些有機硫。
　　3 配合煤試驗
　　我們選擇比較具有類似硫含量的煤的方案。從表1可以看出，在N1和N2方案中混合煤的硫含量相同，但相應焦炭的硫含量N1比N2的硫含量低0.03%。比較這兩組方案，屬于煉焦煤13和煤14是相互替代的，從單一煤中有機硫的轉化率來看，煤13的轉化率為14.67%，煤14的轉化率為61.31%，即煤13中的一小部分硫進入焦炭，而大部分硫在煤14中進入焦炭，因此，盡管N1和N2的硫相同，但焦炭硫與煤14或N2的含量高。比較N3和N4，兩組煤混合物的總硫相差0.01%，但焦炭硫的差異為0.06%。煤3和煤4都屬于1/3焦煤，它們互相替代，煤3和煤4的轉化率分別為28.67%和71.07%，煤4具有高的焦炭硫含量，雖然配煤的硫含量相同或相似，但焦炭的硫含量隨著單一煤中有機硫的轉化率而變化。當單一煤中有機硫的轉化率大時，煤焦化獲得的焦炭硫含量大。相反，它太高，硫含量低。
　　4 結論
　　通過測量15種單一煤的總硫，各種形式的硫和相應的焦炭總硫，分析了各種焦煤的有機硫轉化率。結果表明，對于肥煤和煉焦煤，焦化過程中硫的轉化率基本上隨著有機硫百分比的增加而增加；在保證焦炭冷熱狀態的前提下，根據單煤硫焦化過程中不同有機硫轉化率的降水規律，可在煤硫指數條件下選擇有機硫轉化；一般洗煤廠通過洗滌去除煤中的無機硫，根據該試驗的結果，煤中的無機硫含量不均勻。如果有條件，可以與煤炭供應商協商，進一步洗去煤中的無機硫，從而達到降低焦炭硫含量的目的。
　　參考文獻：
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　　作者簡介：
　　翟芳（1984- ），女，山西介休人，2014年7月畢業于石油大學化學工程與工藝專業，助理工程師，從事煤質化驗工作。
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