煤炭生物脱硫正交实验研究.doc

煤炭生物脱硫正交实验研究杨宇1,2,刁梦雪1,邹俐宏1,2,师舞阳1,历丽1,代沁芸1,郑必强1,邱冠周1,2*,湖南长沙410083;,湖南长沙410083摘要:通过对取自城门山,杨桃坞,德兴和云南的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)的生理活性的研究比较,选取了氧化活性较好的德兴菌种做正交试验。应用正交试验的方法研究了浸出时间,煤浆质量分数,pH值和接种量这4个因素的组合作用对煤炭生物脱硫效果的影响。对试验结果进行极差分析和方差分析,结果表明各因素对脱硫效果的影响有很大差异。在所研究因素的水平范围内,浸出时间对煤脱硫效率的影响最为显著,%;pH值对煤脱硫效率的影响也很显著,%;接种量对煤脱硫效率的影响较为显著的,%;煤浆质量分数对脱硫效率的影响率最低,%。通过对正交试验的实验结果的直接观察,极差分析和方差分析,获得了三个可能的最优方案。%。关键词:微生物脱硫;正交实验设计;氧化亚铁硫杆菌;全硫测定;煤中图分类号::A文章编号:1672-2175(2008)02-0459-07世界的主要能源在相当长时期内仍以化石燃料为主。在化石能源结构中,目前煤炭仍占重要地位,是世界上最重要的能源之一[1]。但煤碳中的硫常以SO2、H2S形式排放,造成严重的大气污染和大面积酸雨。因此发展可靠的清洁酶技术(即煤脱硫)已成为世界各国日益重视的问题。生物脱硫是很有潜力的洁净煤技术之一,与化学和物理方法脱硫相比,具有投资少、低耗高效等优点[2,3]。煤炭中的硫以有机和无机两种形式存在。有机硫包括硫醇型、噻吩型等,共分13类,其中噻吩含量最多[4]。现已发现一些可以脱除有机硫的微生物如红球菌属(us)、节杆菌属(Arthrobacter)、和芽孢杆菌属(Bacillus)等[5]。无机硫主要是硫化物和硫酸盐,硫化物大部分是以黄铁矿形式存在。1958年,TempleK、(Thiobacillusferrooxidans)用于煤炭脱黄铁矿硫的研究[6]。在影响煤脱硫效果的因素的研究中,科学工作者分别对各个影响因素分别加以研究,得到各个因素下的最佳培养条件,然后将这些最佳条件组合在一起,将其作为煤脱硫的最佳培养条件。虽然这样能够较好地找到优化的培养条件,但由于没有将各因素共同考虑,忽略了各因素间的交互作用,所得到的最佳培养条件不一定是真正的最佳方案。应用数理统计概念和正交原理所编制的正交表,是解决该问题的有效工具。本实验通过对取自城门山,杨桃坞,德兴和云南的氧化亚铁硫杆菌的生理活性的研究比较,选取了氧化活性较好的德兴菌种做正交试验。应用正交试验的方法研究了浸出时间,煤浆质量分数,pH值和接种量这4个因素的组合作用对煤炭生物脱硫效果的影响。,原产地邵阳矿务局和益阳某煤矿。该煤炭中的有机硫大约占总含硫量的35%,无机硫(包括化合物形式及单质形式存在的硫)占65%左右。本实验中所用煤样均磨碎获得粒度200目筛(),再经酸预处理。菌种: