Спосіб обробки вугілля з високим вмістом сірки

Власники патенту UA 2405026:

Винахід відноситься до вугільної промисловості і може використовуватися для попередньої обробки вугілля перед спалюванням з метою зменшення викидів сірки та сірковмісних сполук у навколишнє середовище. Спосіб обробки включає подрібнення і зволоження вугілля. Потім подрібнене та зволожене вугілля нагрівають до температури плавлення сірки та здійснюють осадження сірки на сталеві електроди, поміщені у вугілля, на які одночасно подають постійний струм. Вплив напруги на вологе вугілля в повітряно-водному середовищі при температурі плавлення сірки (119,4°С) протягом періоду достатньо для того, щоб сірка, що має полярну електронегативність, перейшла на залізний електрод анода. Спосіб дозволяє спростити процес обробки вугілля при збереженні досить високого ступеня вилучення з вугілля сірки та сірковмісних сполук (до 90%). 5 з.п. ф-ли.

У США на вугільні електростанції припадає близько двох третин загального викиду сірчистого газу (SO2). Сірчистий газ реагує з атмосферною вологою, викликаючи кислотні дощі, і робить внесок у забруднення повітря твердими частинками, чим зумовлені тисячі передчасних смертей від легеневих захворювань.

Сірка може бути у куті від дуже малих кількостей 0,001% до 12% і перебувати у різних формах, наприклад, як органічна, так і неорганічна: піритна або сульфатна сірка.

В Україні, Сполучених Штатах Америки встановлено стандарти для вугілля, які обмежують викиди SO2 від вугільних теплових електростанцій.

Відомийспосіб вилучення сірки та сірковмісних сполук з вугілля дрібних класів на концентраційних столах, має низьку продуктивність і високу трудомісткість, описаний у тому ж джерелі на с.130.

Відомий спосіб вилучення сірки та сірковмісних сполук з вугілля в трипродуктових важкосередовищних гідроциклонах, де процес низько продуктивний і неекономічний, описаний в тому ж джерелі на с.130.

Технічний результат пропонованого винаходу полягає у спрощенні процесу обробки вугілля при збереженні досить високого вилучення сірки з вугілля.

Вплив напруги на вологе вугілля в повітряно-водному середовищі при підвищеній температурі до температури плавлення сірки (119, 4°С) протягом періоду достатньо для того, щоб сірка, що має полярну електронегативність, перейшла на залізний електрод анода. Це дало можливість виключити операції, пов'язані зі створенням зниженого та підвищеного тиску, і цим вдалося значно спростити спосіб обробки вугілля. При цьому забезпечується високий ступінь вилучення з вугілля сірки та сірковмісних сполук (до 90%).

Для підвищення електронегативності сірки та збільшення електропровідності водокутного складу зволоження здійснюють водним розчином NaCl.

Осаду здійснюють при перемішуванні для прискорення процесу вилучення сірки з вугілля.

Подрібнення вугілля здійснюють до більшості частинок менше 2 мм для створення найбільш щільного середовища в реакторі з метою найбільшого розкриття вугілля. Зволоження вугілля здійснюють до 15-20% для створення середовища, здатного здійснити електролітичний процес.

На сталеві електроди подають напругу до 60 вольт для того, щоб використовувати сірку в переході на залізний електрод.

Спосіб здійснюють наступним чином. Подрібненийдо крупності менше 2 мм вугілля поміщають у реактор, у якому встановлені сталеві електроди. Вугілля зволожують водою до вологості 15-20% або в реакторі, або завантажують реактор вже зволожене вугілля. Після цього вугілля нагрівають до температури плавлення сірки 120°З одночасно подають на сталеві електроди постійний струм з напругою до 60 вольт. Для прискорення процесу одночасно масу вугілля перемішують.

Прилади, що використовуються під час експерименту:

Млин - пальчиковий стирач ІПС-2×4 дрібного помелу, електронні лабораторні ваги, прилад для визначення вмісту сірки фірми «Lecco», джерело постійного струму ВСА-110, аналізатор сірки та вуглецю Leco SC-144DR.

При дифузійному проникненні та розмішуванні через певний час сірка органічного та неорганічного залишку осідає на залізний електрод.