安全工程专业实验教程10.1煤的工业分析ppt课件

安全工程实验教程学院学院 安全工程实验教程一、实验目的一、实验目的 煤的工业分析参数是煤的重要物理目的之一，测定煤的工业分析参数为煤层的自燃倾向鉴定及煤层瓦斯含量测定提供数据支持。经过实验使学生了解煤的灰分、水分、挥发分及固定碳的测定。安全工程实验教程二、实验原理二、实验原理 1 1水分的测定水分的测定称取一定质量的空气枯燥煤样，置于称取一定质量的空气枯燥煤样，置于105110105110枯燥箱内，枯燥箱内，于空气流中枯燥到质量恒定，根据煤样的质量损失计算出水分的于空气流中枯燥到质量恒定，根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。质量分数。2 2灰分的测定灰分的测定将装有煤样的灰皿由炉外逐渐送入预先加热至将装有煤样的灰皿由炉外逐渐送入预先加热至8508501010的马弗炉中灰化并灼烧至质量恒定，以残留物的质量占煤样的的马弗炉中灰化并灼烧至质量恒定，以残留物的质量占煤样的质量分数作为煤样的灰分。质量分数作为煤样的灰分。3 3挥发份的测定挥发份的测定称取一定质量的普通分析实验煤样，放在带盖的瓷坩埚中，称取一定质量的普通分析实验煤样，放在带盖的瓷坩埚中，在在9009001010下，隔绝空气加热下，隔绝空气加热7min7min，以减少的质量占煤样，以减少的质量占煤样质量的百分数，减去该煤样水分含量作为煤样的挥发分。质量的百分数，减去该煤样水分含量作为煤样的挥发分。安全工程实验教程三、仪器设备三、仪器设备1 1水分的测定水分的测定1 1鼓风枯燥箱：带有自动控温安装，能坚持稳定在鼓风枯燥箱：带有自动控温安装，能坚持稳定在105-105-110110范围内；范围内；2 2玻璃称量瓶：直径玻璃称量瓶：直径40mm40mm，高，高25mm25mm，并带有严密的磨口盖；，并带有严密的磨口盖；3 3枯燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙；枯燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙；4 4分析天平：感量分析天平：感量0.1mg0.1mg。2 2灰分的测定灰分的测定1 1马弗炉：炉膛具有足够的恒温区，能坚持温度为马弗炉：炉膛具有足够的恒温区，能坚持温度为8508501010。炉后膛的上部带有直径为。炉后膛的上部带有直径为25302530mmmm的烟囱，的烟囱，下部离炉膛底下部离炉膛底20302030mmmm处有一个插热电偶的小孔。炉门上有处有一个插热电偶的小孔。炉门上有一个直径为一个直径为20mm20mm的通气孔。的通气孔。2 2灰皿：瓷质，长方形，底长灰皿：瓷质，长方形，底长45mm45mm，底宽，底宽22mm22mm，高，高14mm14mm。3 3枯燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。枯燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。4 4分析天平：感量分析天平：感量0.1mg0.1mg。5 5耐热瓷板或石棉板。耐热瓷板或石棉板。安全工程实验教程三、仪器设备三、仪器设备3 3挥发份的测定挥发份的测定1 1挥发坩埚：带有配合严密盖的坩埚，坩埚总质量为挥发坩埚：带有配合严密盖的坩埚，坩埚总质量为15-15-2020g g；2 2马弗炉：带有高温计和调温安装，能坚持温度在马弗炉：带有高温计和调温安装，能坚持温度在9009001010，并有足够的，并有足够的90090055的恒温区。炉子的热容量为当的恒温区。炉子的热容量为当起始温度为起始温度为920920时，放入室内温下的坩埚架和假设干坩埚，封时，放入室内温下的坩埚架和假设干坩埚，封锁炉门后，在锁炉门后，在3min3min内恢复到内恢复到9009001010。炉后壁有一个排气。炉后壁有一个排气孔和插热电偶的小孔。小孔的位置应使热电偶插入炉内后其热接孔和插热电偶的小孔。小孔的位置应使热电偶插入炉内后其热接点在坩埚底和炉底之间，距炉底点在坩埚底和炉底之间，距炉底20302030mmmm处；处；3 3坩埚架：用镍铬丝或其他耐热金属丝制成。其规格尺寸坩埚架：用镍铬丝或其他耐热金属丝制成。其规格尺寸能使一切的坩埚都在马弗炉恒温区内，并且坩埚底部紧邻热电偶能使一切的坩埚都在马弗炉恒温区内，并且坩埚底部紧邻热电偶接点上方；接点上方；4 4枯燥器：枯燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙；枯燥器：枯燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙；5 5电子天平：感量电子天平：感量0.1mg0.1mg；6 6压饼机：螺旋式或杠杆式压饼机，能压制直径约压饼机：螺旋式或杠杆式压饼机，能压制直径约10mm10mm的的煤饼；煤饼；7 7坩埚钳；秒表。坩埚钳；秒表。安全工程实验教程四、实验安装图四、实验安装图枯燥箱枯燥箱马马弗弗炉炉 安全工程实验教程四、实验安装图四、实验安装图枯燥器枯燥器灰皿图灰皿图 安全工程实验教程四、实验安装图四、实验安装图分析天平分析天平秒表秒表 安全工程实验教程四、实验安装图四、实验安装图挥发坩埚挥发坩埚坩埚钳坩埚钳 安全工程实验教程四、实验安装图四、实验安装图坩埚架坩埚架 安全工程实验教程五、实验步骤五、实验步骤 1水分的测定1在预先枯燥并已称量过的称量瓶内称取粒度小于0.2mm的普通分析实验煤样10.1g，称准至0.0002g，平摊在称量瓶中。2翻开称量瓶盖，放入预先鼓风并已加热到105-110的枯燥箱中，在不断鼓风的条件下，烟煤枯燥1h，无烟煤枯燥1.5h。注:预先鼓风是为了使温度均匀，可将装有煤样的称量瓶放入枯燥箱前3-5min就开场鼓风。3从枯燥箱中取出称量瓶，立刻盖上盖，放入枯燥器中冷却至室温约20min后称量。4进展检查性枯燥，每次30min，直到延续两次枯燥煤样的质量减少不超越0.0010g或质量添加时为止。在后一种情况下，采用质量添加前一次的质量为计算根据。水分在2.00%以下时，不用进展检查性枯燥。安全工程实验教程五、实验步骤五、实验步骤 5结果的计算空气枯燥煤样的水分按式1计算 1式中：Mad普通分析实验煤样水分的质量分数，；m称取的普通分析实验煤样的质量，单位为g；m1煤样枯燥后失去的质量，单位为g。1001mmMad 安全工程实验教程五、实验步骤五、实验步骤 6水分测定的精细度水分测定的反复性如表1规定：表1 水分测定结果的反复性限水分Mad/%反复性限/%5.005.0010.0010.000.200.300.40 安全工程实验教程五、实验步骤五、实验步骤 2 2灰分的测定灰分的测定1 1在预先灼烧至质量恒定的灰皿中，称取粒度小于在预先灼烧至质量恒定的灰皿中，称取粒度小于0.2mm0.2mm空气枯燥煤样空气枯燥煤样1 10.10.1g g，称准至，称准至0.0002g0.0002g，均匀平，均匀平摊在称量瓶中，使其每平方厘米的质量不超越摊在称量瓶中，使其每平方厘米的质量不超越0.15g0.15g。将盛。将盛有煤样的灰皿预先排放在耐热瓷板或石棉板上。有煤样的灰皿预先排放在耐热瓷板或石棉板上。2 2将马弗炉加热到将马弗炉加热到850850，翻开炉门，将放有灰皿的，翻开炉门，将放有灰皿的耐热瓷板或石棉板缓慢地推入马弗炉中，先使第一排灰皿耐热瓷板或石棉板缓慢地推入马弗炉中，先使第一排灰皿煤样灰化，待煤样灰化，待5-105-10minmin后煤样不再冒烟时，以每分钟不后煤样不再冒烟时，以每分钟不大于大于2cm2cm的速度把其他各排灰皿顺序推入炉内炽热部分假的速度把其他各排灰皿顺序推入炉内炽热部分假设煤样着火发生燃爆，实验作废。设煤样着火发生燃爆，实验作废。3 3关上炉门并使炉门留有关上炉门并使炉门留有15mm15mm左右的缝隙，在左右的缝隙，在8158151010温度下灼烧温度下灼烧40min40min。安全工程实验教程五、实验步骤五、实验步骤 4从炉中取出灰皿，放在耐热瓷板或石棉板上，在空气中冷却5min左右，移入枯燥枯燥器中冷却至室温约20min后，称量。5进展检查性灼烧，温度为81510，每次20min，直到延续两次灼烧后的质量变化不超越0.0010g为止，以最后一次灼烧后的质量为计算根据。假设遇到检查性灼烧时结果不稳定，应改用缓慢灰化法重新测定，灰分低于15.00%时，不用进展检查性灼烧。6结果计算空气枯燥煤样的灰分按式2计算 2式中：Aad空气枯燥煤样的灰分，单位为百分数%；m称取的普通分析实验煤样的质量，单位为g；m1灼烧后残留物的质量，单位为g。1001mmAad 安全工程实验教程五、实验步骤五、实验步骤 7灰分测定的精细度灰分测定的反复性和再现性如表2规定：表2 灰分测定的精细度灰分/%反复性限Aad/%再现性临界差Ad/%15.0015.0030.0030.000.200.300.500.300.500.70 安全工程实验教程五、实验步骤五、实验步骤 3 3挥发份的测定挥发份的测定1 1在预先于在预先于900900温度灼烧至质量恒定的带盖瓷坩埚中，称取温度灼烧至质量恒定的带盖瓷坩埚中，称取粒度小于粒度小于0.2mm0.2mm的普通分析实验煤样的普通分析实验煤样1 10.01g0.01g称准至称准至0.0002g0.0002g，然后悄然振动坩埚，使煤样摊平，盖上盖，放在坩埚架上。然后悄然振动坩埚，使煤样摊平，盖上盖，放在坩埚架上。褐煤和长焰煤应预先压饼，并切成约褐煤和长焰煤应预先压饼，并切成约3mm3mm的小块。的小块。2 2将马弗炉预先加热至将马弗炉预先加热至920920左右。翻开炉门，迅速将放有坩左右。翻开炉门，迅速将放有坩埚的架子送入恒温区，立刻光上炉门并计时，准确加热埚的架子送入恒温区，立刻光上炉门并计时，准确加热7min7min。坩埚及架。坩埚及架子放入后，要求炉温在子放入后，要求炉温在3min3min内恢复至内恢复至9009001010，以后坚持在，以后坚持在9009001010，否那么此次实验作废。加热时间包括温度恢复时间在，否那么此次实验作废。加热时间包括温度恢复时间在内。内。3 3从炉中取出坩埚，放在空气中冷却从炉中取出坩埚，放在空气中冷却5min5min左右，移入枯燥器中左右，移入枯燥器中冷却至室温约冷却至室温约20min20min后称量。后称量。安全工程实验教程五、实验步骤五、实验步骤 4分析计算空气枯燥煤样的挥发份按式3计算：式中：Vad空气枯燥基的挥发份，单位为百分数%；m普通分析实验煤样的质量，单位为克g；m1煤样加热后减少的质量，单位为克g；Mad空气枯燥煤样的水分，单位为百分数%。adadMmmV1001(3)安全工程实验教程五、实验步骤五、实验步骤 5挥发份测定的精细度挥发份测定的反复性和再现性如表3规定：表3 挥发份测定的准确度挥发分%反复性限Vad/%再现性临界差Vd/%40.000.300.500.800.501.001.50 安全工程实验教程六、本卷须知六、本卷须知1进展煤的工业分析参数测定时所需煤样普通不能少于2.0Kg。2在实验中必需运用同一台分析天平称重，不能在实验过程中随意改换称重仪器。安全工程实验教程附附 煤的工业分析参数测定原始记录表煤的工业分析参数测定原始记录表