，其余的部分進(jìn)入煤泥水處理裝置；
[0022]d)烘干機(jī)將煤顆粒進(jìn)行烘干，輸送至化學(xué)脫硫裝置；
[0023]3)化學(xué)脫硫:
[0024]應(yīng)用冰醋酸和過(guò)氧化鋅混合物作為氧化劑，在催化劑的催化作用下，過(guò)氧化鋅與CH3C00H反應(yīng)生成羥基自由基和過(guò)羥基自由基，將煤顆粒中的有機(jī)硫氧化成磺酸，最終水解成硫酸，從煤顆粒中除去，硫酸進(jìn)入硫酸回收裝置，煤顆粒脫硫后形成碳燃料顆粒運(yùn)送至電化學(xué)脫硫裝置；
[0025]4)電化學(xué)脫硫的方法為:
[0026]通過(guò)向電化學(xué)脫硫裝置的電解槽中加入金屬氧化物的氧化劑和NaOH混合氧化劑，將碳燃料顆粒中的硫鐵礦中的硫和煤基體中的有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為水溶性的硫化物，從而同步脫除有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫，硫化物進(jìn)入硫化物回收裝置，電化學(xué)脫硫后的碳燃料顆粒運(yùn)送至電池燃料收集裝置，從而得到碳燃料。
[0027]其中，在步驟2)中，物理清洗后可基本實(shí)現(xiàn)脫除煤中50%?80%的灰分，30%?40 %的全硫(或60 %?80 %的無(wú)機(jī)硫)。
[0028]在步驟3)中，羥基自由基是除了氟酸外的最強(qiáng)的無(wú)機(jī)氧化劑，可有效增強(qiáng)混合溶液的氧化性，降低反應(yīng)活化能，提高脫硫的反應(yīng)速率。通過(guò)化學(xué)脫硫，脫硫率可以達(dá)到70%?80%左右。
[0029]在步驟4)中，硫鐵礦的電化學(xué)反應(yīng)方程式為:FeS2+8H20+15e- — Fe3++2S042 +16H+，碳燃料顆粒在裝置中與氧化劑以及催化劑聯(lián)合反應(yīng)，促進(jìn)了脫硫反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了煤的深度凈化。通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)脫硫后，脫硫率可以達(dá)到90%?95%左右。金屬氧化物的氧化劑采用氧化鋅、氧化鈣、氧化鎂和氧化鐵中的一種。
[0030]本實(shí)用新型本通過(guò)物理清洗(Physical Cleaning) +化學(xué)脫硫(ChemicalDesulfurizat1n) + 電化學(xué)脫硫(Electrochemical Desulfurizat1n)PCE 的聯(lián)合處理方法，改善煤的微觀結(jié)構(gòu)，便于陽(yáng)極電化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生；能夠有效地去除煤基體中99%以上的灰分和揮發(fā)分，去除90%?95%以上的全硫，對(duì)解決碳燃料電池硫中毒、硫污染和燃料電池的工業(yè)化推廣具有重要意義。
[0031]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0032]1.提出了 PCE的煤基燃料電池聯(lián)合處理工藝，能夠有效地去除煤基體中絕大部分的灰分、揮發(fā)分和硫分，滿足了燃料電池對(duì)碳純度的要求；
[0033]2.提出了整套的煤基燃料電池燃料裝置，為以后燃料電池的工業(yè)化推廣提供了原料處理裝置的參考；
[0034]3.PCE聯(lián)合處理方法原理簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低，可以進(jìn)行推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1為本實(shí)用新型的碳燃料電池煤基燃料聯(lián)合處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0036]圖2為本實(shí)用新型的碳燃料電池煤基燃料聯(lián)合處理方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0038]如圖1所示，本實(shí)施例的碳燃料電池煤基燃料聯(lián)合處理裝置包括:煤基體儲(chǔ)備裝置、物理清洗裝置、化學(xué)脫硫裝置、電化學(xué)脫硫裝置、電池燃料收集裝置、煤泥水處理裝置、硫酸回收裝置以及硫化物回收裝置；其中，煤基體儲(chǔ)存在煤基體儲(chǔ)備裝置中，煤基體儲(chǔ)備裝置通過(guò)傳送管道至物理清洗裝置；物理清洗裝置通過(guò)傳送管道連接至化學(xué)脫硫裝置，物理清洗裝置的底部連接煤泥水處理裝置；化學(xué)脫硫裝置通過(guò)傳送管道連接至電化學(xué)脫硫裝置，化學(xué)脫硫裝置的底部連接至硫酸回收裝置；電化學(xué)脫硫裝置通過(guò)傳送管道至電池燃料收集裝置，電化學(xué)脫硫裝置的底部連接至硫化物回收裝置。
[0039]最后需要注意的是，公布實(shí)施例的目的在于幫助進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本實(shí)用新型不應(yīng)局限于實(shí)施例所公開的內(nèi)容，本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳燃料電池煤基燃料聯(lián)合處理裝置，其特征在于，所述聯(lián)合處理裝置包括:煤基體儲(chǔ)備裝置、物理清洗裝置、化學(xué)脫硫裝置、電化學(xué)脫硫裝置、電池燃料收集裝置、煤泥水處理裝置、硫酸回收裝置以及硫化物回收裝置；其中，煤基體儲(chǔ)存在煤基體儲(chǔ)備裝置中，所述煤基體儲(chǔ)備裝置通過(guò)傳送管道至物理清洗裝置；所述物理清洗裝置通過(guò)傳送管道連接至化學(xué)脫硫裝置，物理清洗裝置的底部連接煤泥水處理裝置；所述化學(xué)脫硫裝置通過(guò)傳送管道連接至電化學(xué)脫硫裝置，化學(xué)脫硫裝置的底部連接至硫酸回收裝置；所述電化學(xué)脫硫裝置通過(guò)傳送管道至電池燃料收集裝置，電化學(xué)脫硫裝置的底部連接至硫化物回收裝置。2.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)合處理裝置，其特征在于，所述物理清洗裝置包括碎煤機(jī)、重介淺槽分選機(jī)、浮選床、烘干機(jī)和煤泥水處理裝置；其中，碎煤機(jī)、重介淺槽分選機(jī)和浮選床依次通過(guò)傳送管道串行連接；所述重介淺槽分選機(jī)和浮選床的底部分別連接煤泥水處理裝置。3.如權(quán)利要求2所述的聯(lián)合處理裝置，其特征在于，所述化學(xué)脫硫裝置包括氧化裝置、水解裝置和硫酸回收裝置；其中，所述物理清洗裝置中的烘干機(jī)通過(guò)傳送管道連接至氧化裝置；氧化裝置通過(guò)傳送管道連接水解裝置；所述水解裝置的底部連接硫酸回收裝置。4.如權(quán)利要求3所述的聯(lián)合處理裝置，其特征在于，所述電化學(xué)脫硫裝置包括電解槽和硫化物回收裝置；其中，所述化學(xué)脫硫裝置中的水解裝置連接至電解槽的入口，所述電解槽分別設(shè)置高低兩個(gè)出口，分別連接電池燃料收集裝置和硫化物回收裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種碳燃料電池煤基燃料聯(lián)合處理裝置。本實(shí)用新型的聯(lián)合處理裝置包括：煤基體儲(chǔ)備裝置、物理清洗裝置、化學(xué)脫硫裝置、電化學(xué)脫硫裝置、電池燃料收集裝置、煤泥水處理裝置、硫酸回收裝置以及硫化物回收裝置；本實(shí)用新型提出了PCE聯(lián)合處理裝置，改善煤的微觀結(jié)構(gòu)，便于陽(yáng)極電化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生；能夠有效地去除煤基體中99％以上的灰分和揮發(fā)分，去除90％～95％以上的全硫，滿足了燃料電池對(duì)碳純度的要求；提出了整套的煤基燃料電池燃料裝置，為以后燃料電池的工業(yè)化推廣提供了原料處理裝置的參考；PCE聯(lián)合處理方法原理簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低，對(duì)解決碳燃料電池硫中毒、硫污染和燃料電池的工業(yè)化推廣具有重要意義。
【IPC分類】C10L9/06, H01M8/06, C10L9/00
【公開號(hào)】CN204966596
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520768860
【發(fā)明人】許云翔, 王亞斌, 王世虎
【申請(qǐng)人】山西宇翔信息技術(shù)有限公司, 北京宇翔科創(chuàng)投資有限公司, 北京理工大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日