本发明属于脱硫设备技术领域，具体涉及一种煤生物脱硫装置及其使用方法，利用微生物或它所含的酶催化含硫化合物，来实现煤炭脱硫的装置及其使用方法。
背景技术：
生物脱硫是利用微生物或它所含的酶催化煤中含硫化合物（fes2，h2s、有机硫等），将其中硫释放出来，来实现煤炭脱硫的方法。煤炭燃前生物法脱硫具有安全、环保、低耗和高效的特点，但煤炭生物脱硫方法存在操作周期较长，脱硫效率不高等缺点，不利于规模化工业处理。如zl2014101802599专利公开煤炭的生物脱硫方法脱硫周期长达数十天，而脱硫率仅为57.8％，很难进行规模化工业处理。传统的生物脱硫技术不完备，含有硫化物进入脱硫反应器没有进行洗涤处理，使其容易对脱硫微生物产生致命危害，降低了脱硫速率；脱硫时由于无法控制氧气的输入量导致脱硫液中氧气含量过高或过低，微生物把硫化合物分解生成较多的酸性物质，导致微生物生存环境恶劣，影响微生物生存，脱硫效率低，脱硫周期较长。近年来，我国经济发展所引起的环境问题正在越来越受到人们的重视，对煤进行脱硫处理已经显得越来越重要和必要。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种煤生物脱硫装置及其使用方法，采用如下脱硫方法脱除煤中的无机硫；将粉碎的煤在生物反应器内配成煤炭质量浓度为25~35%浆液；向煤浆液中添加稀硫酸，并调节ph值为1.0~2.0；加入两种菌的接种总量为2×108~5×108个/ml，两个菌种对应的总量比为1:2~3；持续搅拌反应，使煤在浆液中均匀悬浮；并持续均匀鼓入空气，在煤粉在浆液均匀分布；常温持续反应24~48小时，将生物反应器内的脱硫后煤搅拌水洗，过滤后烘干即得脱硫煤。脱硫过程对煤结构无破坏，脱硫时间短，脱硫效率高，煤浆液循环使用，无三废排放，适宜于工业化处理生产。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种煤生物脱硫装置及其使用方法，依据本发明内容所述的脱硫方法，发明设计的脱硫装置示意图如图1所示，装置组成主要有：
1.菌液配制系统，包括配菌罐，按比例配制红平红球菌与氧化亚铁硫杆菌混合菌液，由红平红球菌储罐与氧化亚铁硫杆菌储罐经计量泵泵入；配制的菌液由计量泵泵入生物反应器；
2.硫酸储罐，用来储存用于开始反应时调节ph值的硫酸，并经硫酸计量泵泵入生物反应器；
3.plc控制系统，由plc控制器与相应的测量变送元器件控制软件组成；ph值测量仪，用来测量和变送浆液的ph数值；液位变送器测量变送反应器液位；温度变送器测量生物反应器内温度；
4.搅拌器，对生物反应器内浆液进行搅拌，实现生物反应器内浆液、菌液和空气的均匀分布；
5.原料煤粉碎输送系统，原料煤经粉碎机粉碎筛分经输料机进入生物反应器；
6.输水泵，用于输送浆液配制用水到生物反应器；
7.过滤水洗干燥系统，浆液泵将反应脱硫后的浆液输送至过滤器，煤粉再经水洗机后干燥机干燥得到脱硫煤；
8.曝气系统，空气经鼓风机进入反应器下部的曝气盘管喷出实现空气在浆液中均匀分布；
9.生物反应器，实现配制煤浆液，生物脱硫反应，顶部设有搅拌，设有菌液进口、硫酸进口、进料口、进水口、浆液出口、进风口和出气口等，下部设有多层曝气盘管；
10.取酸取铁罐，将反应过程中产生的硫酸和硫酸铁定期取出。
一种煤生物脱硫装置及其使用方法，依据本发明内容所述的脱硫方法，发明设计的脱硫装置采用如下的操作步骤和方法：
1.脱硫前准备
（1）红平红球菌与氧化亚铁硫杆菌培养，混合菌液的配制；
（2）硫酸储备；
（3）反应器内注水；
（4）原煤粉碎；
2.浆液配制
（1）开启鼓风机曝气；
（2）开启搅拌；
（3）煤粉输入；
（4）硫酸定量泵入，调节ph值；
（5）混合菌液定量注入；
3.脱硫反应
（1）持续搅拌24~48小时；
（2）持续曝气24~48小时；
（3）plc系统自动监测浆液ph值，并适时调节；检测浆液温度；
（4）定时取样监测浆液fe3+浓度；
4.浆液过滤与煤粉水洗干燥
开启浆液泵将反应脱硫后的浆液输送至过滤器，滤出的煤粉再经水洗机后干燥机干燥得到脱硫煤，滤液经取酸取铁罐返回反应器；
5.滤液取酸取铁
反应过程中产生的硫酸，根据反应需要的ph值1~2，在取酸取铁罐根据ph值的检测值确定硫酸的取出；浆液取样检测fe3+浓度值适时取出硫酸铁。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种煤生物脱硫装置及其使用方法，可以通过生物反应的方法脱除煤炭中的无机硫，无机硫脱除率约达85~95%，脱硫过程对煤结构无破坏，反应脱硫时间24~48小时，脱硫时间大幅缩短，脱硫效率高，煤浆液、洗煤水循环使用，无三废排放，适宜于工业化处理生产；脱硫成本约50元/吨，提高高硫煤售价约150~200元/吨，效益良好，有较好的推广价值。
附图说明
图1为本发明的装置组成示意图；
图中：1.配菌罐，2.菌液计量泵，3.ph值测量仪，4.排气口，5.搅拌器，6.生物反应器，7.输料机，8.输水泵，9.粉碎机，10.液位变送器，11.取样口，12.取酸取铁罐，13.干燥机14.水洗机，15.过滤机，16.鼓风机，17.浆液泵，18.plc控制系统，19.曝气盘管，20.温度变送器，21.硫酸计量泵，22.硫酸储罐，23.红平红球菌培养罐，24.氧化亚铁硫杆菌培养罐。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：
所述一种煤生物脱硫装置及其使用方法，采用红平红球菌与氧化亚铁硫杆菌混合在ph值1~2的硫酸环境中通过生物反应的方法脱除煤中的无机硫。将原料煤在粉碎机9中粉碎至80~120目，经输料机7输送到生物反应器6内，与输水泵8泵入的水配成煤炭质量浓度为25~35%浆液；硫酸储罐22经硫酸计量泵21向生物反应器6内添加稀硫酸，并调节ph值为1.0~2.0；氧化亚铁硫杆菌与红平红球菌分别从氧化亚铁硫杆菌培养罐24与红平红球菌培养罐23加入到配菌罐1，两种菌的接种总量为2×108~5×108个/ml，两个菌种对应的总量比为1:2~3，然后经菌液计量泵2泵入生物反应器6内；然后由搅拌器5持续搅拌反应，使煤在浆液中均匀悬浮；并由鼓风机16持续均匀鼓入空气，并经曝气盘管19喷出，使空气在浆液均匀分布；常温下持续反应24~48小时，反应后的浆液经浆液泵17输送到过滤机15脱水，脱硫后煤备送至水洗机14水洗，然后经烘干机13烘干即得脱硫煤；浆液滤液经泵送至取酸取铁罐22，视反应器内需要的浓度取酸取铁，然后返回生物反应器6内。脱硫过程对煤结构无破坏，脱硫时间短，脱硫效率高，煤浆液循环使用，无三废排放，适宜于工业化处理生产。
所述一种煤生物脱硫装置及其使用方法，采用如下的操作步骤和方法：
1.脱硫前准备
（1）氧化亚铁硫杆菌与红平红球菌培养，在配菌罐1中混合菌液的配制，两个菌种对应的总量比为1:2~3；
（2）硫酸储备与稀释；
（3）由输水泵8向反应器6内注水，至适宜位置；
（4）原煤粉碎至80~120目
2.浆液配制
（1）开启鼓风机16曝气；
（2）开启搅拌器5；
（3）开启输料机7煤粉输入；
（4）硫酸定量经硫酸计量泵21泵入，由ph值测量仪3监测浆液ph值，由plc控制系统18调节控制反应器6内浆液ph值；
（5）由plc控制系统18调节控制菌液计量泵2定量注入混合菌液，接种总量控制住2×108~5×108个/ml；
3.脱硫反应
（1）搅拌器5持续搅拌24~48小时；
（2）鼓风机16曝气盘管19持续曝气24~48小时；
（3）plc控制系统自动监测浆液ph值，并适时调节；
（4）取样口11取样监测浆液fe3+浓度，定时取样监测浆液fe3+浓度；
4.浆液过滤与煤粉水洗干燥
开启浆液泵17将反应脱硫后的浆液输送至过滤机15，滤出的煤粉再经水洗机14后经干燥机13干燥得到脱硫煤，滤液经取酸取铁罐22返回反应器6；水洗水部分补充至浆液，部分适当处理后循环使用；
5.滤液取酸取铁
反应过程中产生的硫酸，根据反应需要的ph值1-2，在取酸取铁罐22根据ph值的检测值确定硫酸的取出；浆液取样检测fe3+浓度值适时取出硫酸铁，然后返回反应器6循环使用。
本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明的保护范围内。