利用白腐菌进行煤炭生物脱硫的实验研究

摘要

煤是地球上最丰富的化石燃料之一，也是我国的最主要能源。但是，我国的煤炭资源平均含硫量偏高，其中含硫大于3％的高硫煤储量约占煤炭总储量的1/3，在采出的煤炭中约占1/6。高硫煤在加工利用时产生大量SO<,2>，是形成大气污染和酸雨的主要原因，煤炭中硫的存在还会影响煤炭加工后的产品(如冶金焦、合成气等)质量。因此，随着人们环境保护意识的增强，对于加工利用的煤炭中全硫含量越来越严格。所以煤炭脱硫问题是一个重要的研究课题，解决它具有重大现实意义。广西合山矿务局是国有大型煤矿，有着百年的开采历史和雄厚的采矿技术，煤炭年产量达200万吨，占广西壮族自治区的1/3。经测定，合山煤矿煤样中各硫分含量分别为：全硫9.24％、硫化铁硫(黄铁矿硫)3.89％、硫酸盐硫0.76％，属于高硫煤。本文利用白腐菌一黄孢原毛平革菌，从确定最佳煤粒度、最佳煤浆浓度、最佳白腐菌接种量和最佳白腐菌培养时间几个方面开展了微生物脱除煤炭中硫的实验研究。 用白腐菌进行煤炭脱硫的实验研究结果表明，实验的最佳条件为煤粒度200目、煤浆浓度10％、白腐菌接种量0.9克、白腐菌培养时间5天。在此条件下煤炭中全硫和硫化铁硫脱除率分别是35.77％和61.80％。实验过程中处理后的煤样中，水分含量和狄分含量有所减少，而挥发分含量和固定碳含量有所增加。其中，水分含量由处理前的2.00％降到了处理后的1.00％以下：灰分含量由处理前的17.82％降到了处理后的12.08％；挥发分含量由处理前的13.83％升高到了处理后的17.49％；固定碳含量由处理前的66.35％升高到了处理后的72.23％。实验前、后煤炭中各工业组分的含量变化说明煤炭脱硫实验中处理煤样的方法对煤炭质量并没有产生不良影响，反而提高了煤炭的品质，适合工业上应用和推广。 通过煤炭生物脱硫实验中脱除硫的去向实验研究结果可知，白腐菌驯化前滤液中和白腐菌菌体内不含有硫，而煤炭脱硫实验中脱除的煤中的硫的质量与滤液中和白腐菌菌体内的硫含量之和两者相差比率很小，从-1.98％到3.74％，说明煤炭脱硫正交实验中脱除的煤中的硫全部以硫酸盐的形式进入了滤液中和白腐菌菌体内。

目录

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声明

第一章绪论

1.1论文选题的目的和意义

1.1.1课题来源和项目名称

1.1.2与本选题有关的研究方向的历史、现状和发展情况分析

1.1.3前人在本选题研究领域中的工作成果简述

1.1.4选题研究的主要内容和重点

1.2研究方案

1.2.1研究目标和研究内容

1.2.2采取的研究方法、技术路线和实验方案

第二章煤炭生物脱硫工艺的选择及脱硫机理

2.1煤炭生物脱硫法的工艺选择

2.2煤炭生物脱硫的机理

2.2.1白腐菌的分类及来源

2.2.2白腐菌的降解机制

2.2.3白腐菌的降解特点

2.2.4白腐菌的降解优势

2.3煤炭生物脱硫的影响因素

2.3.1煤炭生物脱硫的影响因素

2.3.2微生物脱除煤炭中无机硫的影响因素

2.3.3白腐菌降解有机物的影响因素

第三章煤炭生物脱硫准备实验

3.1实验材料与设备

3.1.1煤炭来源

3.1.2菌种来源

3.1.3实验所需主要仪器和设备

3.1.4实验用药品

3.2实验准备

3.2.1煤样的制备

3.2.2培养基的制备

3.2.3培养基的灭菌

3.2.4显微镜使用技术

3.2.5微生物染色实验

3.2.6试剂配制

3.3煤中硫分的测定项目与方法

3.3.1煤中全硫的测定

3.3.2煤中硫化铁硫(黄铁矿硫)的测定

3.3.3煤中硫酸盐硫的测定

3.3.4煤中有机硫的计算

3.4煤的工业分析方法

3.4.1煤中水分的测定

3.4.2煤中灰分的测定

3.4.3煤中挥发分的测定

3.4.4煤中固定碳的计算

3.5煤样分析

3.5.1原煤样中各组分含量

3.5.2煤样的处理分析方法

3.6白腐菌的培养及驯化

3.6.1白腐菌接种技术

3.6.2白腐菌的培养

3.6.3白腐菌的驯化

第四章煤炭生物脱硫实验

4.1实验流程介绍

4.2不同实验条件对脱硫效果的影响

4.2.1煤粒度实验

4.2.2煤浆浓度实验

4.2.3白腐菌接种量实验

4.2.4白腐菌培养时间实验

4.3不同实验条件对煤炭中各工业组分含量的影响

4.3.1煤粒度实验

4.3.2煤浆浓度实验

4.3.3白腐菌接种量实验

4.3.4白腐菌培养时间实验

第五章煤炭生物脱硫实验中脱除硫的去向实验

5.1实验目的及方法

5.5.1实验目的

5.5.2实验方法

5.2实验流程介绍

5.3实验结果

5.3.1煤粒度实验

5.3.2煤浆浓度实验

5.3.3白腐菌接种量实验

5.3.4白腐菌培养时间实验

5.4本章小结

第六章结论及建议

6.1用白腐菌进行煤炭生物脱硫实验研究结论

6.2今后工作建议

致谢

参考文献

个人简历