H2O2-咪唑类离子液体脱除煤中硫分及灰分研究

作者：李梅; 孙功成; 程雪云; 金权; 李佳佳; 徐荣声

来源：煤炭学报, 2020, S1: 490-498.

DOI：10.13225/j.cnki.jccs.2019.1096

• 离子液体
• 脱硫
• 脱灰
• 形态硫
• 离子液体再生

为了考察H2O2-咪唑类离子液体体系脱除煤中硫分和灰分的效果,选取具有相同阳离子的5种亲水性离子液体和2种疏水性离子液体(ILs),即:[BMIM][Br],[BMIM][Cl],[BMIM][BF4],[BMIM][HSO4],[BMIM][H2PO4],[BMIM][PF6]和[BMIM][NTf2],分别与30%H2O2共同作用于宁东SM煤,对反应后的离子液体进行回收再利用。用化学法测定反应前后煤样的形态硫,并用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、比表面及孔隙度分析仪(BET)及热重分析仪(TG)等对反应前后煤样进行表征。结果表明:离子液体的加入,改善了H2O2的脱硫脱灰能力,其中H2O2-[BMIM][PF6]体系处理后煤样的脱硫率比单纯H2O2处理增大了18.76%,H2O2-[BMIM][NTf2]体系处理后煤样的脱灰率比单纯H2O2处理增大了27.50%。疏水性离子液体比亲水性离子液体对H2O2脱硫脱灰的改善作用更为明显。FT-IR表征结果表明,经H2O2-ILs体系作用后煤样中的含硫官能团的特征峰强度相对于H2O2单独作用的煤样明显降低,说明离子液体作用可使煤中的硫分被有效脱除。XRD表征结果表明,经H2O2-ILs体系处理后煤样中石英等各种矿物质的衍射峰强度相对于H2O2单独作用的煤样明显降低,说明离子液体作用煤中的灰分被部分脱除。BET表征结果表明,H2O2-ILs体系处理后煤样相比于H2O2单独处理煤样,其比表面积和平均孔径都有所增大,说明离子液体的加入使煤的结构更加松散。TG表征结果表明,H2O2-ILs体系处理样在热解过程中比原煤有更多的挥发性物质逸出,发热量小幅度降低。离子液体经过7次循环利用,随着循环次数的增加,脱硫脱灰效果稍有下降。

• 单位
  北方民族大学; 化学与化学工程学院