background image

Desulfurization of coal

Lecture # 10

background image

INTRODUCTION

• During coal combustion heat is 

released to produce steam in boilers.

• Sulfur in the form of pyrite FeS

2

 is 

transformed into the gas phase as 
SO

x

 after combustion process. 

• One of the cheaper method of 

removing sulfur from coal is 
biological process. 

background image

Microbial desulfarization

• Bioleaching support a use of bacteria 

to remove of pyritic sulfur from coal.

• Acidithiobacillus ferrooxidans and 

Sulfolobus acidocaldarius  were well 
known to be effective in removing 
pyritic sulfur from coal.

background image

Coal structure

H

H

H

H

H

H H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H H

H

H H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

2

H

2

H

2

H

2

H

2

H

2

H

2

H

2

H

2

H

2

H

2

H

2

H

2

H

2

H H

2

H

H

2

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

C

C

H

2

C

C

C

C

C

C

C

C

O

S

S

C

S

H

NH

2

CH

3

S

OH

FeS

2

FeS

2

FeS

2

FeS

2

C

C

CH

3

C

C

C

background image

Scanining electron micrograph of A.ferrooxidans 

cells attached on the pyrite surface

background image

Bioflotation of pyrite and 
chalcopyrite

background image

Pyrite bioleaching process

• 4FeS

2

+ 15O

2

 + 2 H

2

O =2Fe(SO

4

)

+2H

2

SO

4

• This  oxidation reaction releases 24.2 

MJ/kgS, requires 1.88 kgO

2

/kgS and

generate 0.76 kg H

2

SO

4

/kgS.

• Operation temperature at 35-40

o

C

• Operation pH in the range 1.6 – 1.8

background image

Bioflotation and 

bioflocculation

background image

Surfactants

background image

Surface tension of 

surfactant solution

background image

Surface tension of solution 

with biosurfactant

background image

Surface tension of mineral 

suspension at the presence of 

biosurfactant

0 . 0

5 0 . 0

1 0 0 . 0

1 5 0 . 0

2 0 0 . 0

2 5 0 . 0

T im e   [h ]

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

S

ur

fa

ce

 te

ns

io

[m

N

/m

]

w h ito u t  m in e r a l  p H = 6 . 9 - 7 . 2
h e m a tite   p H = 6 . 1 - 6 . 4
k a o lin   p H = 7 . 0 - 7 . 6
c h a lk   p H = 7 . 6 - 8 . 0
d o lo m ite   p H = 7 . 8 - 8 . 3

background image

Critical micelle concentration 

(cmc)

 

background image

Micelle

background image

Micelle

background image

Flocculation

background image

Bridging mechanism

background image

Microflotation using Staphylococcus 

carnosus as collector at pH=9

background image

Selective flocculation of Illinois #6 coal 

using M. phlei

background image

Adhesion of M.phlei to two coals, 

coal pyrite and mineral pyrite and 

quartz

background image
background image

MEOR process

• Microbial Enhanced Oil Recovery (MEOR) is 

the use of 

microbes

 down oil wells in order 

to enhance the production of marginal oil 
wells. Most conventional oil recovery 
processes are only able to retrieve 
approximately 50% of the available oil in 
the area. 

• The utilization of this process can extend 

the life of the average well without 
increasing excessive lifting costs. 

background image

MEOR process

background image

Microbial Enhanced Oil 

Recovery

1. Przepływ wody przez złoże roponośne

2. Dodanie surfaktanta do wody

3. Surfaktant zmniejsza
napięcie międzyfazowe

background image

Microbial Enhanced Oil 

Recovery

emulsja (w/o)

inoculum

woda

para wodna

powietrze


Document Outline