煤化学课五-煤的化学组成.pptVIP

3 挥发分和固定碳 3.5 挥发分与煤化程度的关系 变化规律：挥发分随煤化程度的提高而下降。褐煤的挥发分最高，通常大于40％，无烟煤的挥发分最低，通常小于10％。 挥发分的成因：主要由煤分子上的脂肪侧链、含氧官能团断裂后形成的小分子化合物和煤有机质高分子缩聚时生成的氢气。 挥发分变化规律的原因？？（从分子结构分析） 3.6 影响挥发分的其他因素： 煤的挥发分主要决定于其煤化程度，但成因类型和煤岩组分也有影响。 （1）腐植煤的挥发分低于腐泥煤。这是因为成煤原始植物和结构的差异引起的。腐植煤以稠环芳香族物质为主，受热不易分解，而腐泥煤则以脂肪族为主，受热易裂解为小分子化合物成为挥发分。 （2）壳质组的挥发分最高，镜质组次之，惰质组最低。 3 挥发分和固定碳 3.7 焦渣特征(characteristic of char residue) 焦渣的定义：煤样在测定完挥发分后的固体残留物。它是由固定碳和灰分构成的。 焦渣特征：指焦渣的形态（粉状、块状）、光泽、强度、形状等特点，并根据这些特点，把焦渣特征划分为8种，用以粗略判断煤的粘结性强弱，号数越大，表明粘结性越强。 焦渣特征号如下： 3 挥发分和固定碳 1号粉状：全部是粉末，没有相互粘着的颗粒2号粘着：颗粒粘着，但用手轻压即碎成粉状3号弱粘结：已经成块，但手指轻压即碎成小块4号不熔融粘结：用手指用力压才裂成小块5号不膨胀熔融粘结：角质呈扁平的饼状，煤粒界面不易分清， 表面有银白色金属光泽6号微膨胀熔融粘结：焦渣用手指压不碎，表面有银白色金属 光泽和较小的膨胀泡7号膨胀熔融粘结：焦渣表面有银白色金属光泽，明显膨胀， 但高度不超过15mm8号强膨胀熔融粘结：同上，但高度超过15mm。 3 挥发分和固定碳 第二节 元素分析(ultimate analysis) 1、元素分析的定义： 煤的元素分析是对组成煤的有机质主要元素的化验分析，煤的元素组成也就是指煤有机质的元素组成。大量的研究表明，煤的有机质主要是由碳、氢、氧、氮和硫等五种元素组成的。 第二节 元素分析(ultimate analysis) 2、 元素之间的数量关系 Mad + Aad +Sad +Cad +Had + Oad +Nad = 100% Ad +Sd+Cd +Hd + Od +Nd = 100%  Sdaf+Cdaf+Hdaf + Odaf +Ndaf = 100%  对煤的有机质元素组成的测定，通常是测定C、H、N、S，O是通过上述公式由差减法获得。 3、 煤中的碳元素 3.1 碳元素在煤分子上的位置 碳是构成煤分子骨架最重要的元素之一，主要存在于缩合芳香核上。 3、 煤中的碳元素 3.2 影响碳含量的因素： （1）煤化程度：煤化程度提高，煤中的碳元素逐渐增加，从褐煤的60％左右一直增加到年老无烟煤的98％。 （2）煤岩组成：在煤化程度相同的煤中，煤岩组成的碳含量 惰质组＞镜质组＞壳质组 （3）成因类型：腐植煤的碳含量＞腐泥煤 4.1 氢元素在煤分子上的位置： 氢元素是煤中第二重要的元素，主要存在于煤分子的侧链和官能团上，在有机质中的含量约为2.0%～6.5％左右。 4、 煤中的氢元素 4.2 影响氢含量的因素： （1）煤化程度：随煤化程度的提高而呈下降趋势。从低煤化度到中等煤化程度阶段，氢元素的含量变化不十分明显，但在高变质的无烟煤阶段，氢元素的降低较为明显而且均匀，从年轻无烟煤的4％下降到年老无烟煤的2%左右。 （2）煤岩组成： 在煤化程度相同的煤中，煤岩组成中的氢含量 壳质组＞镜质组＞惰质组 （3）成因类型：腐泥煤＞腐植煤的氢含量 4、 煤中的氢元素 5、 煤中的碳氢元素 的测定 5.1 三节炉法 电量-重量法是我国独有的碳氢测定方法，它以电量法（即库仑法）测氢，重量法测碳。具有测定速度快，准确度、精密度高，取样量少等特点。 5、 煤中的碳氢元素 的测定 5.2 电量-重量法 5、 煤中的碳氢元素 的测定 5.3 电量法 煤样经高温燃烧，氢生成水，碳生成的二氧化碳与氢氧化锂反应后也生成水，分别送入相应的电解池电解，测量电解所消耗的电量，依照法拉第电解定律计算出样品中氢和碳的含量。 5、 煤中的氧元素 5.1 氧元素在煤分子上的位置： 氧也是组成煤有机质的重要元素，主要存在于煤分子的含氧官能团上