由於部分硫含量過高的煉焦煤不能得到合理利用,因此亟需尋找一種有效的脫除煤中硫的方法,而微波脫硫是目前較為有效的一種方法。本文利用矢量網絡分析測試含硫模型化合物和煉焦煤的介電特性,考察影響煉焦煤的介電特性因素;利用2450MHz微波發生器,採用正交試驗考察微波功率、輻照時間、浸提劑(甲醇溶液、氫氧化鉀溶液和冰醋酸-雙氧水溶液)濃度等因素對煉焦煤的脫硫效果的影響;利用XPS分析煤中有機硫的變化,並通過紅外光譜分析了煤結構的變化,得出如下結論:1、在微波頻率為0.1~6.5GHz範圍內,摻混1%~5%單質硫/黃鐵礦/二苯並噻吩的新峪焦煤,其相對介電常數隨微波頻率的增加均呈先增大後減小的變化規律;其相對介質損耗因數和介質損耗角正切值隨摻混量的增加變化趨勢基本相似,且微波頻率為2450MHz下的相對介質損耗均大於915MHz下的值。摻混0~50%方解石/高嶺土/石英的新峪焦煤,其相對介電常數的變化規律基本一致,微波頻率2450MHz下的相對介質損耗均小於915MHz下的值。在微波頻率為2450MHz下,濃度為2%的甲醇溶液,0.05mol/L的氫氧化鉀溶液和配比為1:2的冰醋酸-雙氧水溶液浸提的新峪焦煤的相對介電損耗最大。2、不同浸提劑(甲醇溶液、氫氧化鉀溶液和冰醋酸-雙氧水溶液)浸提的新峪煤樣脫除率的最佳微波輻照功率均為720W,最佳輻照時間均為8min,且隨微波功率和輻照時間的增加全硫脫除率均在7.84%~20.50%。在最佳微波輻照條件下,無浸提劑浸提的新峪焦煤中噻吩基本未脫除;甲醇溶液浸提煤樣的最佳體積濃度為2%,該條件下煤中碸類已完全脫除;氫氧化鉀溶液浸提煤樣的最佳體積濃度為0.05mol/L,該條件下煤中噻吩部分脫除,碸類已完全脫除;冰醋酸-雙氧水溶液浸提煤樣的最佳配比為1:2,該條件下煤中噻吩和亞碸易被脫除,但碸類含量增加。
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