高硫煤硫的脱除及其在配煤炼焦中的应用研究进展

摘要

随着低硫优质炼焦煤资源的大量消耗，高硫煤的高效和资源化利用问题凸显，而硫的有效脱除是解决这一问题的关键。煤自身的性质，特别是其变质程度以及硫的赋存形态与分布直接影响煤转化过程中硫的迁移行为。基于此，本文综述煤中硫的赋存形态及其脱除方法，包括煤热解过程中硫的热转化行为，以及高硫煤在配煤炼焦过程中的应用。结果表明：煤的硫含量及其赋存形态受煤生成时期沉积环境的影响较大，不同形态硫分解的温度区间不同，导致在热解过程中其转化行为存在明显差异。因此，需要结合现有或采用新的表征方法，精确识别煤中硫的含量及其形态分布。采用机器学习结合先进的算法挖掘出统计数据蕴含的规律，是煤热解脱硫研究的新方向。通过调整配合煤的组成，利用高挥发分煤裂解产生的富氢自由基作为原位供氢体，与含硫自由基结合，促使生成的含硫气体随挥发分一同逸出；同时，通过调控高挥发分煤中的矿物质(尤其是碱性化合物)组成，降低其固硫作用，从而获得低硫高质量焦炭，是高硫煤在炼焦配煤中有效应用的可行途径。此外，研究煤炭化过程中传质效应对硫调控的作用机制，对于抑制含硫组分与焦炭的表面反应、实现高硫炼焦煤的清洁转化及其在配煤炼焦中的高效利用具有重要意义。

关键词

高硫煤 / 硫赋存形态 / 脱硫 / 配煤炼焦 / 资源化利用 / 清洁转化 / 煤热解

基金资助

国家自然科学基金项目(22178002)