CN107841363B - 用于高硫煤脱硫的煤炭微生物脱硫工艺的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤炭处理技术领域，具体地说，涉及一种用于高硫煤脱硫的煤炭微生物脱硫工艺的设备。其包括粉碎酸洗设备，粉碎酸洗设备包括设备本体，设备本体包括横置的安装壳体，安装壳体内部沿水平方向设有两端开口的安装腔；安装腔内设有一粉碎滚筛，粉碎滚筛包括筒状的筛体；安装壳体下方设有一粉料出料口，安装壳体对应粉料出料口的外侧壁处安装一酸洗设备；酸洗设备包括酸洗设备主体，酸洗设备主体内部竖直设有一两端开口的酸洗腔，粉料出料口连通安装腔和酸洗腔。本发明便于实现且操作简单。

Description

用于高硫煤脱硫的煤炭微生物脱硫工艺的设备

技术领域

本发明涉及煤炭处理技术领域，具体地说，涉及一种用于高硫煤脱硫的煤炭微生物脱硫工艺的设备。

背景技术

煤炭是世界上最重要的能源之一，也是我国在能源生产、消费构成中占70%以上的主要能源。随着大气污染防治法律、法规和标准体系的建立，对大气环境质量的监测日益严格，人们的环保意识也日渐增强。1998年国家环保部门会同有关部门划定了酸雨和SO2污染控制区，制定了两控区内煤炭、电力等重点行业SO2污染的控制规划；由此，煤炭生产企业和煤炭加工利用行业都千方百计地降低煤的含硫量，以减轻污染。我国采取可持续的发展路线，开发出高效、低成本的煤炭脱硫技术，将具有深远的经济意义和环保意义。

煤炭的脱硫技术总体上分为煤燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫三种。燃前脱硫技术主要包括通过在高硫煤中配入低硫煤的配煤技术和通过洗选减少硫分、灰分以降低SO2的排放的选为技术。燃烧中脱硫技术主要指添加固硫剂的型煤技术和炉内喷入钙系脱硫剂的粉煤燃烧技术，这类办法可脱硫50%～60%，但效率不高，有易结渣、磨损和堵塞的问题。燃烧后脱硫技术又称烟气脱硫技术，发达国家研究的比较多，效率较高，但成本也比较高。煤的燃前脱硫，尤其是通过选煤来降低煤的硫含量具有非常重要的意义。选煤是洁净煤技术的源头技术，既能脱硫又能脱灰，同时还可以提高热能利用效率，并且选煤的费用又远远低于燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。

煤的燃前脱硫又分物理法、化学法和生物法3种。物理法脱硫是依据煤炭颗粒与含硫化合物的比重、磁性、导电性及其悬浮性而发展的去除煤中无机硫的方法，其优点是过程比较简单，已经有大规模的生产应用。缺点是不能同时去除煤中有机硫，而且无机硫的晶体结构、大小及分布影响脱硫效果和煤炭回收率。化学法的原理或者是通过氧化剂把硫氧化，或者是把硫置换而达到脱硫的目的。它最大的优点是能脱除大部分无机硫（不受硫的晶体结构、大小和分布的影响）和相当部分的有机硫。其缺点是必须高温、高压并使用腐蚀性沥滤剂，因此过程能耗大，设备复杂，到目前为止，因经济成本太高不能投入实际应用。生物法的原理是利用微生物能够选择性地氧化有机或无机硫的特点，去除煤炭中的硫元素。它的优点是既能除去煤中有机硫又能除去无机硫，且反应条件温和，设备简单，成本低。目前常采用的是浸出法和表面氧化法，也是当前国内外煤炭脱硫研究开发的热点。

煤炭微生物脱硫的研究可追溯到应用微生物选矿的历史。1947年，Colmer和Hinkle发现并证实化能自养细菌Thiobacillus ferrooxidans能够促进氧化并溶解煤炭中存在的黄铁矿，这被认为是生物湿法冶金研究的开始。从这以后，研究人员对生物湿法冶金的理论和应用展开了广泛的研究。1958年美国用细菌浸出铜和1966年加拿大用细菌浸出铀的研究和工业应用成功之后，有20多个国家的学者开展了微生物选矿的研究，并定期开展湿法冶金学术研讨会，与此同时，学者们也开始了煤炭微生物脱硫应用的研究。

利用微生物对煤炭脱硫，主要是利用微生物的氧化作用对硫化物进行分解并排出。现有技术中，虽然利用微生物对煤炭进行脱硫处理的工艺已经较为成熟，但是因现有技术中缺乏较佳的专用设备，而导致现有的煤炭脱硫工艺实现成本较大且操作复杂。

发明内容

本发明的内容是提供一种用于高硫煤脱硫的煤炭微生物脱硫工艺的设备，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的用于高硫煤脱硫的煤炭微生物脱硫工艺的设备，其包括粉碎酸洗设备，粉碎酸洗设备包括设备本体，设备本体包括横置的安装壳体，安装壳体内部沿水平方向设有两端开口的安装腔；安装腔内设有一粉碎滚筛，粉碎滚筛包括筒状的筛体；筛体整体构造成正八边形，筛体包括8根沿轴向延伸的承重柱，承重柱在周向上均匀分布，任意相邻承重柱间均连接有筛板，筛板处设有多个孔径为10mm的筛孔；任一承重柱内侧均连接一挡板条，挡板条向筛体转动方向的前侧倾斜且倾斜角度为40°；筛体左端设有第一筛体安装圈，筛体右端设有第二筛体安装圈；第一筛体安装圈外壁与安装腔左端内壁滚动配合，第二筛体安装圈外壁与安装腔右端内壁滚动配合；安装壳体右端设有一进料斗，进料斗内部设有连通至粉碎滚筛内部的进料通道；第一筛体安装圈伸出安装腔并与一传动机构配合，第一筛体安装圈处设有一筛体盖板；安装壳体下方设有一粉料出料口，安装壳体对应粉料出料口的外侧壁处安装一酸洗设备；酸洗设备包括酸洗设备主体，酸洗设备主体内部竖直设有一两端开口的酸洗腔，粉料出料口连通安装腔和酸洗腔。

原煤能够自进料斗处加入，之后加入的原煤能够自进料通道进入筛体内部，之后在传动机构的带动下，粉碎滚筛能够进行滚动从而对原煤进行粉碎；粉碎后的原煤粉能够经粉料出料口落入酸洗腔中，通过在酸洗腔中通入常规的酸即可较佳地对原煤粉进行酸洗；酸洗后的煤粉能够较佳地自酸洗腔下部开口落出，进而进行下一步的处理。通过上述构造，一方面使得步骤一的粉碎和步骤二的酸洗能够在同一设备中进行，从而便于生产且操作简单；另一方面，由于酸洗是在原煤粉下落过程中进行，从而使得酸能够较为充分地与原煤粉进行接触，从而能够较佳地提升酸洗效果。

作为优选，酸洗腔内部设有一喷淋装置。喷淋装置能够较佳地对原煤粉进行酸喷淋，从而能够较佳地提升酸洗效果。

作为优选，喷淋装置包括一竖直设置的中心柱，中心柱上端设有水平设置的上支撑杆，中心柱下端设有水平设置的下支撑杆；上支撑杆与下支撑杆间与中心柱同轴地设有多个喷淋环；中心柱内部设有第一喷淋通道，中心柱侧壁处设有多个第一喷淋孔；喷淋环内部设有第二喷淋通道，喷淋环内侧面设有多个第二喷淋孔；下支撑杆内部沿轴向设有供液通道，第一喷淋通道和第二喷淋通道均与供液通道连通；酸洗腔下端内壁处设有一喷淋装置定位环，喷淋装置定位环上端面对应下支撑杆的两端处均设有下支撑杆定位槽，下支撑杆端部与对应的支撑杆定位槽密封配合；酸洗腔对应任一支撑杆定位槽的侧壁处均设有过液通道。相邻喷淋环的间距为15mm，最外侧喷淋环的外壁与酸洗腔贴合、内壁突出于喷淋装置定位环。

本发明中，酸液能够自过液通道进入供液通道，之后再进入第一喷淋通道和第二喷淋通道，从而最终从第一喷淋孔和第二喷淋孔处喷出，通过此种结构，使得酸液能够较为充分地与原煤粉进行接触，从而能够较佳地提升酸洗效果。

作为优选，酸洗设备主体下端外侧设有一环形的进液装置，进液装置内设有一环形的进液缓冲腔，任一过液通道均与进液缓冲腔连通，进液装置处还设有进液口。这使得，酸液能够通过进液缓冲腔进入过液通道，从而便于酸液的供给。

作为优选，酸洗设备主体下部设有一出料斗。从而便于酸洗后煤粉的落料。

作为优选，安装壳体下方设有安装支架。从而便于安装壳体的安装固定。

附图说明

图1为实施例1中的一种用于高硫煤脱硫的煤炭微生物脱硫工艺的工艺流程示意图；

图2为实施例1中的粉碎酸洗设备的示意图；

图3为实施例1中的酸洗设备的示意图；

图4为实施例1中的酸洗设备主体的示意图；

图5为实施例1中的酸洗设备主体的半剖示意图；

图6为实施例1中的喷淋装置的示意图；

图7为实施例1中的实施例1中的截面示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。

实施例1

结合图1所示，本实施例提供了一种用于高硫煤脱硫的煤炭微生物脱硫工艺，其包括以下步骤：

步骤一，将原煤粉碎至粒度不大于10mm；

步骤二，对经步骤一处理后的原煤进行酸洗，控制PH值在1.5~2.0之间；

步骤三，利用微生物对经步骤二处理后的产物进行处理；

步骤四，分离浸出液，从而获取脱硫煤。

本实施例中，步骤二中所采用的酸采用现有的酸，步骤三中采用常规的煤炭脱硫微生物进行常规处理即可。

本实施例的步骤一和步骤二在一粉碎酸洗设备中进行，相比于现有技术中采用2个设备对原煤进行粉碎和酸洗的方式相比，本实施例中的粉碎酸洗设备能够依次对原煤进行粉碎和酸洗，从而大大地节约了工艺成本，进而便于实现，且操作简单。

结合图2所示，粉碎酸洗设备包括设备本体100，设备本体100包括横置的安装壳体110，安装壳体110内部沿水平方向设有两端开口的安装腔111；安装腔111内设有一粉碎滚筛120，粉碎滚筛120包括筒状的筛体121，筛体121左端设有第一筛体安装圈122，筛体121右端设有第二筛体安装圈123；第一筛体安装圈122外壁与安装腔111左端内壁滚动配合，第二筛体安装圈123外壁与安装腔111右端内壁滚动配合；安装壳体110右端设有一进料斗130，进料斗130内部设有连通至粉碎滚筛120内部的进料通道131；第一筛体安装圈122伸出安装腔111并与一传动机构140配合，第一筛体安装圈122处设有一筛体盖板160；安装壳体110下方设有一粉料出料口112，安装壳体110对应粉料出料口112的外侧壁处安装一酸洗设备150；酸洗设备150包括酸洗设备主体151，酸洗设备主体151内部竖直设有一两端开口的酸洗腔151a，粉料出料口112连通安装腔111和酸洗腔151a。

本实施例中，原煤能够自进料斗130处加入，之后加入的原煤能够自进料通道131进入筛体121内部，之后在传动机构140的带动下，粉碎滚筛120能够进行滚动从而对原煤进行粉碎；粉碎后的原煤粉能够经粉料出料口112落入酸洗腔151a中，通过在酸洗腔中通入常规的酸即可较佳地对原煤粉进行酸洗；酸洗后的煤粉能够较佳地自酸洗腔151a下部开口落出，进而进行下一步的处理。通过上述构造，一方面使得步骤一的粉碎和步骤二的酸洗能够在同一设备中进行，从而便于生产且操作简单；另一方面，由于酸洗是在原煤粉下落过程中进行，从而使得酸能够较为充分地与原煤粉进行接触，从而能够较佳地提升酸洗效果。

本实施例中，进料通道131的下端能够形成用于伸入筛体121内部的进料斗延伸部132，从而使得原煤能够较佳地落入筛体121内部。

本实施例中，筛体盖板160能够可拆卸地设于第一筛体安装圈122处，从而使得使用者能够较佳地对筛体121内部进行定期的清洗。

本实施例中，酸洗腔151a内部设有一喷淋装置152。喷淋装置152能够较佳地对原煤粉进行酸喷淋，从而能够较佳地提升酸洗效果。

结合图3~6所示，喷淋装置152包括一竖直设置的中心柱210，中心柱210上端设有水平设置的上支撑杆220，中心柱210下端设有水平设置的下支撑杆230；上支撑杆220与下支撑杆230间与中心柱210同轴地设有多个喷淋环240；中心柱210内部设有第一喷淋通道211，中心柱210侧壁处设有多个第一喷淋孔；喷淋环240内部设有第二喷淋通道241，喷淋环240内侧面设有多个第二喷淋孔；下支撑杆230内部沿轴向设有供液通道231，第一喷淋通道211和第二喷淋通道241均与供液通道231连通；酸洗腔151a下端内壁处设有一喷淋装置定位环250，喷淋装置定位环250上端面对应下支撑杆230的两端处均设有下支撑杆定位槽310，下支撑杆230端部与对应的支撑杆定位槽310密封配合；酸洗腔151a对应任一支撑杆定位槽310的侧壁处均设有过液通道151b。

本实施例中，酸液能够自过液通道151b进入供液通道231，之后再进入第一喷淋通道211和第二喷淋通道241，从而最终从第一喷淋孔和第二喷淋孔处喷出，通过此种结构，使得酸液能够较为充分地与原煤粉进行接触，从而能够较佳地提升酸洗效果。

本实施例中，上支撑杆220与下支撑杆230均包括相互正交的两个，喷淋环240包括多个，且相邻喷淋环240的间距为15mm。另外，最外侧喷淋环240的外壁与酸洗腔151a贴合、内壁突出于喷淋装置定位环250，从而能够较佳地便于煤粉的通过。

本实施例中，酸洗设备主体151下端外侧设有一环形的进液装置260，进液装置260内设有一环形的进液缓冲腔261，任一过液通道151b均与进液缓冲腔261连通，进液装置260处还设有进液口262。这使得，酸液能够通过进液缓冲腔261进入过液通道151b，从而便于酸液的供给。

本实施例中，酸洗设备主体151下部设有一出料斗153。从而便于酸洗后煤粉的落料。

本实施例中，安装壳体110下方设有安装支架170。从而便于安装壳体110的安装固定。

结合图7所示，筛体121整体构造成正八边形，筛体121包括8根沿轴向延伸的承重柱710，承重柱710在周向上均匀分布，任意相邻承重柱710间均连接有筛板720，筛板720处设有多个孔径为10mm的筛孔，任一承重柱710内侧均连接一挡板条730，挡板条730向筛体121转动方向的前侧倾斜且倾斜角度为40°。通过该种构造，使得筛体121内的原煤能够不断地被挡板条730带至高出之后下落，从而能够较佳地对原煤进行粉碎。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.用于高硫煤脱硫的煤炭微生物脱硫工艺的设备，其特征在于：

包括粉碎酸洗设备，粉碎酸洗设备包括设备本体（100），设备本体（100）包括横置的安装壳体（110），安装壳体（110）内部沿水平方向设有两端开口的安装腔（111）；安装腔（111）内设有一粉碎滚筛（120），粉碎滚筛（120）包括筒状的筛体（121），筛体（121）整体构造成正八边形，筛体（121）包括8根沿轴向延伸的承重柱（710），承重柱（710）在周向上均匀分布，任意相邻承重柱（710）间均连接有筛板（720），筛板（720）处设有多个孔径为10mm的筛孔；任一承重柱（710）内侧均连接一挡板条（730），挡板条（730）向筛体（121）转动方向的前侧倾斜且倾斜角度为40°；筛体（121）左端设有第一筛体安装圈（122），筛体（121）右端设有第二筛体安装圈（123）；第一筛体安装圈（122）外壁与安装腔（111）左端内壁滚动配合，第二筛体安装圈（123）外壁与安装腔（111）右端内壁滚动配合；安装壳体（110）右端设有一进料斗（130），进料斗（130）内部设有连通至粉碎滚筛（120）内部的进料通道（131）；第一筛体安装圈（122）伸出安装腔（111）并与一传动机构（140）配合，第一筛体安装圈（122）处设有一筛体盖板（160）；安装壳体（110）下方设有一粉料出料口（112），安装壳体（110）对应粉料出料口（112）的外侧壁处安装一酸洗设备（150）；酸洗设备（150）包括酸洗设备主体（151），酸洗设备主体（151）内部竖直设有一两端开口的酸洗腔（151a），粉料出料口（112）连通安装腔（111）和酸洗腔（151a）；酸洗腔（151a）内部设有一喷淋装置（152），喷淋装置（152）包括一竖直设置的中心柱（210），中心柱（210）上端设有水平设置的上支撑杆（220），中心柱（210）下端设有水平设置的下支撑杆（230）；上支撑杆（220）与下支撑杆（230）间与中心柱（210）同轴地设有多个喷淋环（240）；中心柱（210）内部设有第一喷淋通道（211），中心柱（210）侧壁处设有多个第一喷淋孔；喷淋环（240）内部设有第二喷淋通道（241），喷淋环（240）内侧面设有多个第二喷淋孔；下支撑杆（230）内部沿轴向设有供液通道（231），第一喷淋通道（211）和第二喷淋通道（241）均与供液通道（231）连通；酸洗腔（151a）下端内壁处设有一喷淋装置定位环（250），喷淋装置定位环（250）上端面对应下支撑杆（230）的两端处均设有下支撑杆定位槽（310），下支撑杆（230）端部与对应的支撑杆定位槽（310）密封配合；相邻喷淋环（240）的间距为15mm，最外侧喷淋环（240）的外壁与酸洗腔（151a）贴合、内壁突出于喷淋装置定位环（250）；酸洗腔（151a）对应任一支撑杆定位槽（310）的侧壁处均设有过液通道（151b）；酸洗设备主体（151）下端外侧设有一环形的进液装置（260），进液装置（260）内设有一环形的进液缓冲腔（261），任一过液通道（151b）均与进液缓冲腔（261）连通，进液装置（260）处还设有进液口（262）。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：酸洗设备主体（151）下部设有一出料斗（153）。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：安装壳体（110）下方设有安装支架（170）。