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微波辅助脱硫既能提高硫化物的单体解离,又能辅助脱硫,具有一定的工业应用前景,是近年来脱硫研究的热点。本文旨在查明渭北煤中硫元素的赋存状态,进而通过探索微波辅助药剂高效脱硫的方法,为洁净煤技术的发展提供一定的理论基础。本文考察了渭北煤中不同粒度级和不同密度级硫分的分布特征,分析了硫元素的赋存状态,结果表明韩城煤属于富硫、中灰、高发热量煤。硫的赋存状态主要为有机硫,而无机硫以黄铁矿硫和石膏硫为主。硫分在韩城煤中不同粒级总体趋势是随粒级的减小先增大后减小;不同密度级硫分随着密度的增大呈现增大的趋势。在1.4~1.5g/cm3密度级的煤样中有机硫含量依次为亚砜>二硫醚>砜>硫醇>噻吩硫。在>1.8g/cm3密度级的煤样中以无机硫为主,但也存在少量有机硫。针对渭北高硫煤的赋存特点,本文利用微波辅助强化脱硫效果,在众多氧化剂中选出冰醋酸与双氧水混合的相对最优组合,采用微波联合过氧乙酸工艺对渭北煤进行了脱硫研究。利用单因素分析法研究了微波照射时间、微波照射功率、煤的粒度、冰醋酸与过氧化氢的配比及用量等因素对脱硫率的影响,优选出了最佳工艺,即微波照射时间10min,功率560W,煤的粒度0.075~0.045mm,V(HAc):V(H2O2)=1:2,煤与氧化剂的配比为6g:50mL,韩城煤的脱硫率达到52.61%。若在此工艺之前,用20%稀硝酸与微波预处理,韩城煤的脱硫率可提高到65.88%。用同样的方法对澄合高硫煤进行脱硫,其脱硫率达到50.76%。进一步实验表明,这种脱硫方法对煤质的影响不大,是脱除煤中硫分的有效方法。XRD分析表明韩城煤脱硫后黄铁矿和石膏含量明显下降甚至消失,说明煤经脱硫后,以黄铁矿和石膏赋存的无机硫脱除较为明显。XPS分析表明有机硫中二硫醚,亚砜,砜脱除较为明显。在综合分析实验结果的基础上,本文认为微波脱硫机理是在微波作用下,含硫化合物分子吸收微波能慢慢被活化,煤中的硫醇硫、硫化物硫及噻吩硫部分被氧化为可溶形态,黄铁矿无机硫生成硫酸盐和甲基磺酸,从而实现脱除有机硫和无机硫的作用。