UV-Fenton氧化脱除煤中硫分和灰分的研究*
2021-07-14岳劲松程嗣丹高彩云
煤炭转化 2021年4期
丁 宁 李 梅,2,3 岳劲松 程嗣丹 高彩云
(1.北方民族大学化学与化学工程学院,750021 银川;2.北方民族大学宁夏太阳能化学转化技术重点实验室,750021 银川;3.北方民族大学国家民委化工技术基础重点实验室,750021 银川)
0 引 言
煤炭主要由C,H,O元素组成,同时含有一定量的N和S元素[1]。煤中的硫是有害元素,在热解和燃烧过程中产生的H2S和SO2会形成酸雨,造成大气污染和生态破坏[2]。很多国家都出台政策限制煤使用过程中硫的排放量,因此,对高硫煤炭进行深度脱硫越来越受到关注[3-4]。
煤中的硫分为有机硫、无机硫和单质硫。无机硫主要以硫铁矿和硫酸盐的形式存在,有机硫主要包括有机硫化物、砜/亚砜和噻吩类硫。在众多煤炭脱硫方法中,氧化脱硫因其反应条件温和、成本较低、脱硫效果明显而受到关注,H2O2是最常用的氧化脱硫试剂。但是单纯使用H2O2进行脱硫,其对煤中硫分的脱除能力有限,所以研究者们常将H2O2与超声[5]、微波[6]等辅助手段相结合,以期达到更好的脱硫效果。但是超声和微波手段对设备要求较高,而且耗能较多,所以寻找更加绿色、高效的辅助手段对煤炭脱硫极为重要。近年来光催化技术由于成本低、反应条件温和的优势备受关注,光助氧化脱硫具有广阔的发展前景[7]。
虽然太阳光中紫外光的占比有限,但是已有研究[8]表明利用能量较高的光源辐照,脱硫效果更好,所以经常使用紫外光进行实验。张柏慧等[9]用TiO2/Ni-ZSM-5作为催化剂,用500 W紫外光辐照脱除柴油中的二苯并噻吩(DBT),发现随着辐照时间的延长,脱除率持续增加,在3 h后模拟柴油脱硫率高达92.36%。……
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