我国是一个富煤贫油少气的国家,煤炭资源是我国国民经济的命脉,然而,其燃烧产生的污染与当今社会提倡的绿色科学可持续发展理念相违背,因此寻找一条绿色低污染的煤炭利用之路是国家能源发展的首要任务。煤炭的脱硫及转化开辟了煤炭工业可持续发展的新道路,符合我国战略需要,发展前景广阔,这对于以煤炭为基础的我国具有现实意义。本论文进行了低阶煤微生物产气试验研究,同时选取高硫煤进行了微波辐照脱硫效果的研究。以低阶煤为研究对象,采集沼液中的厌氧发酵菌群为外来菌源,通过菌群富集培养后对煤炭进行厌氧发酵产甲烷试验。通过单因素试验考察温度、pH、煤样粒径以及煤与菌液用量之比等因素对生物甲烷产生的影响,对试验结果的分析确定了最优单因素条件,分别是温度为35℃,pH=7,煤样粒径为0.075mm～0.15mm,煤与菌液用量之比为1:5,在此条件下沼液中的厌氧菌群产气量达到最大值。选取温度、pH、煤(g)与菌液(mL)用量之比三个因素,每个因素选取三个水平进行了正交试验。试验结果显示:温度和pH对煤炭微生物气化影响显著,而煤与菌液用量之比对试验影响并不明显,正交试验最优条件与单因素试验结果相吻合。产甲烷菌主要利用泥炭与煤分子作用后产生的单分子和低聚物,在产氢产甲烷菌和酸化细菌的共同作用下产出氢气、二氧化碳和乙酸,然后产生的氢气被二氧化碳还原以及乙酸分解生成甲烷,温度、pH主要是通过影响微生物的新陈代谢来改变产甲烷量。选取山东和山西高硫炼焦煤进行微波辐照脱硫试验,计算其脱硫率,分析辐照前后煤中官能团吸收峰以及形态硫相对含量的变化,为本课题组后续进行微波辐照后高硫煤的微生物产气试验探究提供理论基础。分别在频率915MHz、功率2000W和频率2450MHz、功率700W的微波设备下辐照脱硫,辐照时间选取3min和5min条件下,进行脱硫试验。同时对辐照前后的煤样进行红外光谱以及XPS数据拟合分析。从微波辐照对煤炭官能团以及形态硫相对含量变化的结果,可以看出,煤炭不同对微波的响应规律也不同,煤炭脱硫受微波频率和辐照时间的影响,即使在脱硫率不高的情况下,煤炭中形态硫的相对含量也会发生明显的变化。试验结果显示:微波辐照可以对煤炭里面的Si-O-键和有机硫(芳香族双硫離-S-S-或-SH)产生影响,有可能产生新的含硫物质,比如硫酸盐等;山西和山东高硫炼焦煤中的有机硫主要以硫醇(醚)、噻吩和(亚)砜为主要赋存形态,无机硫的含量相对较少,辐照前后硫主要赋存类型并没有发生变化;有机硫中的硫醚(醇)和噻吩的相对含量变化受微波频率影响比较显著,微波频率对(亚)砜的影响比较小,但是随着辐照时间的增加,(亚)砜的相对含量明显减少。微波辐照使山西和山东煤中的有机硫各赋存形态之间的相对含量发生了转化,有机硫的整体含量降低,无机硫的相对含量增多,说明微波辐照完成了煤中有机硫向无机硫的转化,实现了煤炭脱硫。图31表15参81