煤炭的基础知识课件

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煤是复杂多种高分子物质,煤的工业分析,煤的工业分析也叫技术分析或实用分析,包括煤中的水分、灰分、挥发分的测定及固定碳的计算。此外还单独列出煤中硫分测定和发热量的测定结果。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标,也是评价煤质的基本依据,根据工业分析的各项测定结果可以初步判断煤的性质、种类和各种煤的加工利用效果、工业用途及贸易定价依据等等,煤的工业分析 煤的工业分析也叫技术分,煤的元素分析,碳,是煤的主要可燃元素,它在燃烧时放出大量的热,煤碳化程度越高,含碳量就越多,氢,也是煤的主要可燃元素,它的发热量约为碳的,3,倍,但它的含量比碳少的多,氮,在煤中的含量很少,煤燃烧时大部分氮呈游离,N2,状态而分解逸出,煤的元素分析碳 是煤的主要可燃元素,它在燃烧时放出大量的热,13,煤的元素分析,氧,氧不能燃烧,所以是煤中的一种不利元素,因为它和碳、氢等可燃元素构成氧化物而使它们失去了进行燃烧的可能性,从而降低煤的发热量,但氧高的煤往往挥发分高,容易燃烧,煤中的氧一般不直接测定,是根据其他成分的测定值进行差减法求得,磷,磷在煤中含量也极少,并且对于冶金是有害的物质,煤的元素分析氧 氧不能燃烧,所以是煤中的一种不利元素,因为它,14,煤的元素分析,硫,在煤中有,3,种存在形态:,有机硫(,S,机)来自母体植物,与煤成化合状态,均匀分布,黄铁矿硫(,S,矿)与铁结合在一起,形成,FeS2,,也叫硫化物硫。,硫酸盐硫(,S,盐)以各种硫酸盐的形式(主要是,CaSO42H2O,和,FeSO47H2O,)存在于煤的矿物杂质中,其中有机硫和黄铁硫都能参与燃烧反应,因而总称为可燃硫或挥发硫;而硫酸盐硫则不能进行燃烧反应,把黄铁矿硫和硫酸盐硫叫做无机硫,即煤中硫分为有机硫和无机硫,煤的元素分析硫 在煤中有3种存在形态:,15,煤的元素分析,硫,在煤中是一种极为有害的物质,在燃烧、运输、气化和炼焦时都会带来很大的危害;且硫燃烧后生成,SO2,和,SO3,能危害人体健康和造成大气污染,会形成酸雨。在加热炉中造成金属的氧化和脱碳,在炼焦过程中硫化物侵蚀设备等等,所以对于煤中硫的控制,一般都比较严。但另一方面,硫又是一种重要的化工原料,寻求高效经济的脱硫方法和硫的回收利用途径,具有重大意义。,煤的元素分析硫在煤中是一种极为有害的物质,在燃烧、运输、气化,16,煤的工业分析,水分,煤是多孔性固体,含有一定的水分。水分是煤中的无机成分,其含量和存在状态与煤的内部结构及外界条件有关。按照煤中水分存在的形态及物理化学性质,可分为外在水分、内在水分和化合水三种类型。,水分是煤的杂质,煤的水分不仅是煤在储运过程中容易碎裂,增加运输费用,而且水分还会降低煤的发热量,这是因为水分在蒸发时要消耗一定的汽化热,煤的工业分析水分,17,煤的工业分析,(,1,)外在水分(,Mf),,又称自由水分或表面水分,是在开采、运输等过程中吸附在煤粒表面和煤粒裂隙中及非毛细孔的孔穴中的水分,外在水分以机械方式和煤结合,可以自然风干,其蒸气压与纯水蒸汽压相同,在常温下较易失去,含有外在水分的煤称为收到煤,仅失去外在水分的煤则称为空气干燥基。空气干燥煤样是煤质化验中通常采用的分析煤样。实验室为制取分析煤样,一般将收到煤在,45-50,下放置数小时,使外在水分不断蒸发,至到煤表面的蒸汽压与大气湿度相平衡,煤的工业分析(1)外在水分(Mf),又称自由水分或表面水分,,18,煤的工业分析,(,2,),内在水分(,Minh,),是指在一定条件下达到空气干燥状态时所保留的水分,即存在于煤粒内部直径小于,0.000005cm,的毛细孔中的水分。该水分以物理化学方式与煤结合,其含量除与煤的表面大小和吸附能力有关外,还与煤的煤化程度有关,一般煤化程度在焦煤、肥煤阶段的水分最低,年轻的褐煤内在水分最高,而年老的无烟煤的内水又明显增高,内水在室温下不易失去,将空气干燥煤样加热至,105-110,时失去水分即内在水分。失去内在水分的煤为干燥煤,煤的工业分析(2)内在水分(Minh),是指在一定条件下达到,19,煤的工业分析,以上两种水分是以机械方式及物理化学方式与煤结合,通常称为游离水,煤中的游离水在常压下,105-110,时经短时间干燥即可全部蒸发。把煤的外在水分与内在水分的总合称为煤的全水分,简记符号为,Mt,煤的工业分析以上两种水分是以机械方式及物理化学方式与煤结合,,20,煤的工业分析,化合水,煤中的化合水是指以化学方式与矿物质结合,有严格的分子比,在全水分测定后仍保留下来的水分,即通常所说的结晶水化合水。由于其含量不大,在煤的工业分析中一般不考虑化合水,煤的工业分析化合水,21,煤的工业分析,灰分(,A,),灰分是煤中不能燃烧的矿物质,是煤在规定的条件下完全燃烧后的残留物。由于灰分是不可燃烧的物质,含灰量多时必然导致可燃成份降低,就会降低煤的发热量。同时在燃烧中部分灰分包围了可燃成份,影响了可燃质的正常燃烧,所以灰分是煤的有害成分,灰分大致呈以下方式:二氧化硅(,SiO2,)、氧化铝(,Al2O3,)、氧化铁,(Fe2O3),、氧化钙(,CaO,)、氧化镁(,MgO,)等,煤的工业分析灰分(A),22,煤的工业分析,煤中的矿物质大部分都不能燃烧,任何一种煤都会含有灰分,按其成因不同分为外在灰分和
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