微波脫硫

微波脫硫

微波脫硫(Microwave desulfurization)是根據黃鐵礦與煤中其他組分的介電性不同,對煤進行微波輻射,誘發煤中黃鐵礦與周圍組分之間(如H2、O2,吸附的H2O,CO、CO2)進行熱脫硫反應,並且能把黃鐵礦(FeS2)轉變為能被鹽酸溶解的磁黃鐵礦Fe1-xS和隕鐵石 FeS,甚至FeSO4的反應。

基本介紹

  • 中文名:微波脫硫
  • 外文名:Microwave desulfurization
  • 目的:脫硫
  • 對象:黃鐵礦硫或有機硫
  • 優點:無污染,脫硫時間短等
  • 限制因素:成本及揮發性硫化合物的回收
簡介,脫硫機理,

簡介

微波脫硫是一種正在研究中的煤脫硫方法。高硫煤在微波頻率的電磁場作用下,硫鍵 (Fe-S或C-S) 可選擇性地吸收大量能量而產生高活性的硫;但微波能量不加熱煤質本身。因此既不破壞煤質又可在50~150℃之間使硫鍵斷裂。生成的游離硫可與煤中的氫、氧等進行反應,生成H2SSO2或COS等氣體,從煤中析出。選擇某一特徵的微波頻率是脫芝歡屑奔硫的關鍵。根據我國實驗結果,頻率在8.35~8.40千兆赫之間時,煤質與微波作用較為強烈。不僅可脫除黃鐵礦硫,也能除去有機硫。有機硫在高溫下分解為H2S等揮發性硫化合物而斷櫻良與煤分離。脫硫率幾乎可達100%。但如何降低成本和揮蘭戀燥發性硫化合物白碑喇的回收等問題尚需進一步研究。
微波脫硫過程中無須添加任何助劑,基本上無污染,另外脫硫時所用膠粉為6~8 mm的膠粒,而不像傳統的脫硫方法需要24~30目的膠粉,因此,機械損耗可大量減少,電能也可大量減少,微波脫硫時間短,一般只需要5 min,因此生產效率高,生產成本可大幅降低,微波脫硫法是生產高質量和低成本再生膠的最佳方法之一。

脫硫機理

微波場是一個頻率變化極高的交變電場,在方向振盪如此之海龍快的電場中,一切極性基團都將迅速改變自己的方向而擺動。但因分子本身的熱運動和相鄰分子的相互作用及分子的慣性,使極性基團隨電場變化的擺動受到阻力和干擾,從而在極性基團和分子之間產生巨大的能量。對於生膠而言,有極性橡譽舟頌膠,也有非極性或弱極性橡膠,因生膠與硫黃交聯生成硫化橡膠,分子間及大分子內都存在S-S鍵和S-C鍵,可將硫橋看成是一種硫醚鍵的偶極矩,因而硫化膠在電場中都會發生偶極極化。因此,無論是極性生膠還是非極性生膠,其硫化膠都具有一定的極性。加之,一般硫化膠中都含有炭黑,而炭黑吸收微波的能力很強,並且硫醚鍵的偶極矩較大,在微波場中,該處獲得的能量也較大,這就有可能使含有炭黑的硫化膠在微波能的作用下發生S-S或S-C鍵斷裂,因此,破壞了硫化膠的網狀結構而獲得塑性,從而達到再生的目的。
在微波作用下,有機反應的反應動力學與常規加熱方式下的有所不同,反應活化能和反應速率都有所變化。而且我們認為,用一定頻率的微波輻射硫化橡膠,對硫化網路葛蒸龍嚷中的某些結構進行選擇性加熱,可以實現脫硫的目的。

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