第五章 煤的化学组成.ppt

第五章 煤的化学组成.ppt第五章煤的化学组成
主要内容
煤的工业分析
煤中矿物质的组成及煤灰成分
煤中有机质的元素组成
煤中有机质的族组成
煤质分析指标的基准及换算
引言
煤
无机组分
(有害)
有机组分:高分子有机化合物的混合物
(主要部分)
矿物质
水
化学成分复杂,分离鉴定不可能
工业分析
元素分析
灰分分析
溶剂萃取
第一节煤的工业分析

1、煤的工业分析是确定煤化学组成最基本的方法。
2、工业分析可以将煤的组成分为:水分、灰分、挥发分和固定碳。
3、工业分析的特点:工业分析是一种条件试验,除了水分以外,灰分、挥发分和固定碳都是煤中的原始组分在一定条件下的转化产物。灰分来源于煤中的矿物质;挥发分和固定碳来源于煤中的有机质。测定结果依测定条件变化而变化。
4、测定方法:(GB/T212-2008)
一、煤中的水分
1、煤中水分的状态
水分是煤中的重要组成部分,是煤炭质量的重要指标。
(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。
煤中水分的来源:
水分
游离水
化合水
与煤呈物理态结合,吸附在煤的外表面和内部孔隙中
结晶水
热解水
煤中含结晶水的矿物质具有,通常含量不大;
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
煤中的水分均是指煤中的物理吸附态的水。
颗粒越细、内部孔隙越发达,煤中吸附的水分就越高
一、煤中的水分
外在水分
内在水分
一、煤中的水分
游离水
外在水分
内在水分
(常温大气中易失去的水分)
(常温大气中不易失去的水分)
全水分
严格地说,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。而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。
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,称为应用煤样,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称为收到基(as received basis)水分,也称全水分,用Mt或Mar表示。外在水分和内在水分构成了收到基水分,它们的关系可用下式表示:
,%
煤失去外在水分后所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。风干煤中水分占风干煤样质量的百分数称为内在水分。
通常,(又称分析煤样),空气干燥煤样的水分也可称为空气干燥基(air dried basis)水分,用Mad表示,它的大小与Minh相同。
煤的最高内在水分    
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。
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。
充氮常压法最高内在水分测定仪