煤化学 复习资料.docxVIP

绪论煤化学的概念：煤化学是研究煤的生成、组成、结构、性质、分类以及他们之间的相互关系的科学。煤的主要用途：燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化以及其他深加工产品等。煤炭的产量逐年增加的原因：钢材、水泥、焦炭、电力、电解铝。CCT（洁净煤技术）是指在煤炭开采、加工、转化、利用的过程中减少污染和提高效率的新技术的总称。主要包括①煤炭开采 ②煤炭加工 ③煤炭燃烧 ④煤炭转化 ⑤ 污染物排放控制与废弃物处理 第二章 煤的生成煤的定义：煤是植物遗体经过生物化学作用，又经过物理化学的作用而转变成的沉积有机矿产。我国的主要聚煤期：新生代 中生代 古生代（晚古生代、早古生代）植物的有机族可以分为四类1、糖类以及衍生物（碳水化合物）2、木质素3、蛋白质4、脂类化合物（包括脂肪、树脂、蜡质、角质、和孢粉质）成煤环境1、首先需要大量的植物的持续繁衍2、其次是植物遗体不致全部被氧化分解3、地质作用的配合煤炭的成因类型：根据形成的物质基础而划分的煤炭的类型称为成因类型。主要是：腐植煤、腐泥煤、残植煤、腐植腐泥煤。煤炭的成煤过程：植物——泥炭——褐煤——烟煤、无烟煤 泥炭化 煤化作用泥炭的有机组成主要包括：1、腐植酸 2、沥青质 3、未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质和木质素 4、 变化不多的壳质组，如角质膜和孢粉等变质作用因素： 影响变质作用的因素主要有温度、压力和时间第三章 煤的结构煤的分子结构模型：煤的大分子是由多个结构相似的“基本结构单元”通过桥键连接而成的。 这种基本结构单元类似于聚合物的聚合单体，它可分为规则部分和不规则部分煤的结构参数1、芳碳率：芳碳率是指煤的基本结构中属于芳香族结构的碳原子数与总碳原子数之比。2、芳氢率：芳碳率是指煤的基本结构中属于芳香族结构的氢原子数与总氢原子数之比。3、芳环率：芳碳率是指煤的基本结构中芳香环数的平均数量。研究煤分子结构时，一般采取镜质组作为研究对象，因为镜质组在成煤过程中，变化平稳，组成均匀，杂质含量低，而且在绝大多数煤中镜质组的含量占主导地位。基本结构单元周围的烷基侧链和官能团1、烷基侧链（甲基、乙基、丙基等） 2、含氧官能团 煤分子上的含氧官能团有羟基（——OH）、羧基（——COOH）、羰基（C=O）、甲氧基（——OCH3）和醚键（——O——）等。3、含硫和含氮官能团煤结构的研究方法主要有三类，即物理研究方法、化学研究方法、物理化学研究方法。一、物理研究方法 主要是利用高性能的现代分析仪器，如红外光谱仪、核磁共振仪、X射线衍射器、扫描电镜等对煤结构进行测定和分析，从中获取煤结构的信息。二、化学研究方法 对煤进行适当的氧化、氢化、 卤化、水解等化学处理，对产物的结构进行测定，并据此推测母体煤的结构。三、物理化学研究方法 利用溶剂萃取手段，将煤中的组分分离并进行分析测定，以获取煤结构的信息第四章 煤的岩石组成根据颜色、光泽、端口、裂隙、硬度等性质，用肉眼可以将煤区分为镜煤、亮煤、暗煤、丝碳四种宏观煤岩成分。镜煤 ： V、H高。粘结性强、矿物质含量少丝炭 ：质密坚硬、比重大，H低，C高，V低，无粘结性，可选性差亮煤暗煤V 挥发分 H 氢含量 C 碳含量按照平均光泽的强弱依次分为：光亮煤、半亮煤、半暗煤及暗淡煤四种基本宏观煤岩类型，根据煤种的“光亮成分”△煤的有机显微组分，按照成因和工艺性质、大致可以分为镜质组，壳质组（稳定组，类脂组）和惰质组（丝质组）三大类。常见的矿物主要有黏土矿物、硫化物、碳酸盐类及氧化物和氢氧化物、碳化物等四类。第五章 煤的化学组成煤的的组成及其复杂，是由无机组成和有机组成构成的混合物。无机组成主要包括黏土矿、石英、方解石、石膏、黄铁矿等矿物质和吸附在煤中的水；有机组分主要是由C、H、O、N、S等元素构成的复杂高分子有机化合物的混合物。工业分析是确定煤化学组组成的最基本方法，他是在规定的条件下，将煤的组分分为水分、灰分、挥发分、固定碳。煤炭中的水分可分为游离水和组合水。煤中的游离水是指与煤呈物理态结合的水，它吸附在煤的外表面和内部空隙中。煤中的游离水可以分为两类，即在常温的大气中易失去的水分和不易失去的水分。前者称为外在水分，用Mf表示；后者成为内在水分，用Minf表示。 按照一定的采样标准从商品煤堆、商品煤运输工具或用户煤场等处所采煤样，将应用煤样送到化验室后称为收到煤样，它含有的水分占收到煤样质量的百分数成为煤的全水分或收到基全水分，用Mt或M ar表示。煤失去外在水分后处的状态称为风干状态或空气干燥状态，失去外在水分的煤样称为风干煤样或空气干燥煤样。残留在风干煤样中的全部游离水分质