文档介绍：煤炭生物液化
煤炭作为固体燃料,具有复杂的结构和不均匀等特性,各种脱硫和除灰工艺受到界面影响,不可能完全去除所含的硫和灰分。将煤液化或气化,使之降解到分子水平,可得到纯粹的燃料,应用范围可进一步扩大。通常的化学液化工艺由于采用高温高压,代价昂贵。煤和褐煤的微生物液化正在发展之中,由固体煤转化成液体产品,总能损失极小,在接近自然条件的温度和压力下进行,可节省大量资金。
在20世纪80年代初,就有研究者首次报道了某些种类的真菌和细菌能够利用煤炭并使之液化。最初的研究是鉴定褐煤的生物降解可能性,其科学依据在于褐煤中保存了原始的生物结构和成分,这类物质在成煤史中仅经受了低温和低压的作用。此外,前西德曾进行了微生物降解无烟煤的研究,提示次生烟煤可能也适于微生物的降解。在研究生物溶煤作用中还发现,溶解作用的发生与煤的种类以及氧化程度有关,煤化作用较浅的低价煤、受到强风化作用的褐煤和经过强氧化剂化学处理而呈高度氧化状态的煤,均易受到微生物的作用而溶解。煤的化学预降解可为生物降解提供较小的分子结构,并可分离出对微生物有毒害或不利于生物降解的成分。
通过生物液化产生的煤的液体,是一种水溶性的混合物,这种混合物都是些分子量较大的极性化合物。经超滤和凝胶色谱分析表明,这些化合物的分子量在30000到300000之间,其化学结构主要是带有大量羟基的芳香族化合物。这些化合物的挥发性较低,用质谱法或气相色谱法均难于定量分析。可用于煤生物降解的微生物种类很多,美国和前西德已筛选出几十种有关的真菌和细菌,其中主要包括变色多孔菌(Polyporus versicolor)、卧孔菌属(Po-ria)、青霉菌(Penicillium sp.)、曲霉菌(Aspergillus sp.)和假丝酵母(Candida ML13)等。
我国大连理工大学利用变色多孔菌和假丝酵母对东北和内蒙褐煤进行了降解试验,并借鉴美国的分析经验采用红外光谱和核磁共振对溶出物进行了分析,显示出分子内大量增加了含氧含氮官能团,并有羧酸