煤的化学组成.ppt

煤的工业分析与元素分析 1、 煤中的水分(Moisture of Coal) 水分是煤中有害无利的无机物质。降低了煤的有效发热量；当水分过大时，还会损坏焦炉，使焦炉使用年限缩短；气化与燃烧时，煤中的水分降低了煤的有效发热量;热转化过程中水分增加了废水处理量。 1、 煤中的水分(Moisture of Coal) 1.1 煤中水分的特点(Characteristic of Moist in Coal) ： 水分是煤中的重要组成部分，是煤炭质量的重要指标。煤中的水分一般是指与煤呈物理态结合的水，它吸附在煤的外表面和内部孔隙中。 A.内在水分（Inherent Moist/Minh） B.外在水分（Free Moisture/Mf) 内在水分和外在水分通常称为游离水分（Mt/ Mar)。 1.1 煤中水分的特点（characteristics of moist in coal) 在煤的进一步研究中，有时也用到结晶水和热解水。 结晶水（Crystallized Water)是指煤中含结晶水的矿物质所具有的，如CaSO4?2H2O中的结晶水； 热解水(Pyrolysis Water)是煤炭在高温热解条件下，煤中的氧和氢结合生成的水，它取决于热解的条件和煤中的氧含量。 结晶水和热解水通常称为化合水（ water of constitution） 如果不作特殊指明，煤中的水分均是指煤中游离水。 1.2 煤中水分的 来源 (Origin of Moist) （1）成煤过程中，环境中的水随着成煤过程进入煤中；（2）煤层形成后，地下水进入煤层的裂隙、孔隙中；（3）开采、洗选、运输、储存过程中进入煤中。 1.3 外在水分、内在水分等重要概念 1.3.1 外在水分和内在水分： 煤中的水分可分为两类，即在常温的大气中易于失去的水分和不易失去的水分，前者称为外在水分，后者称为内在水分。内在水分和外在水分之和称为全水分。 外在水分是指煤放置在大气中使水分不断蒸发，当煤中水的蒸气压与大气中水蒸气分压达到平衡时，煤中水分不再变化。这时所失去的水分占煤样质量的百分数就是外在水分，用Mf表示。残留在煤内部孔隙中没有蒸发出来的水分称为内在水分，用Minh表示。 1.4 测定煤中水分的基本方法 测定煤中水分含量的方法很多，如蒸馏法、微波法、烘烤失重法等，本课要求掌握烘烤失重法的基本原理，其他方法可参阅有关专门书籍。 烘烤失重法的原理是：煤中水分是以物理态吸附在煤的表面或孔隙中，只要将煤加热到高于100℃，即可使煤中的水分析出。在加热过程中，煤本身不发生任何变化，煤的失重即认为是水分失去所引起的。通常是将煤加热到105～110℃并保持恒温，直至煤处于恒重时，煤样的失重即为煤样在干燥中失去的水分。 水分测定时使用的仪器设备有分析天平、干燥箱、称量瓶等。 还有自动化的仪器设备。 自动水分测定仪的特点： （1）采用微波或红外干燥，自动称量。（2）计算机自动控制、测量准确，性能稳定。（3）分析速度快，操作简便。 技术参数： （1）分析试样数：８个/次（2）分析时间：约20min（3）测定精度：≤0.4%（全水）；≤0.2%（空干水）（4）试样质量：10-12g(全水)；0.9-1.1g(空干水)（5）试样粒度：≤6mm(全水)；≤80目(空干水)? 1.5 煤的最高内在水分 ?1.5.1 定义 ????? 煤的最高内在水分是指煤样在30℃，相对湿度达到96%的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分，用符号MHC (moisture holding capacity)表示。这一指标反映了年青煤的煤化程度，用于煤质研究和年青煤的分类。 1.5.2煤的最高内在水分的测定?????? 将饱浸水分的煤样用恒湿纸处理，以除去大部分外在水分并使煤团 分散开，然后放在温度为30℃，相对湿度为96%(硫酸钾结晶及其饱和溶液)的充氮调湿器内，在常压和不断 搅动气氛的情况下使其达到湿度平衡，然后在105～110℃的温度下烘干，以其减量的重量百分数表示最高内在水分。一般需要24～48小时。 2 煤的灰分 2.1 煤灰分的定义 煤的灰分(ash) ：煤样在规定条件下（815℃）完全燃烧后所得的残渣。该残渣的质量占测定煤样质量的百分数称为灰分产率，简称为灰分。 2.3 煤中矿物质的来源 煤中矿物质和煤的灰分产率 空气干燥煤样的灰分按下式计算： 2.5 煤灰成分 2.5.1 煤灰中的元素 煤灰中的元素有几十种，地球上所有天然存在的元素几