煤化学知识点(期末考试).docx

第一章煤的种类、特征与生成

1、泥炭化作用

泥炭化作用是植物物质经受生物化学分解及合成的复杂的过程。最终形成泥炭的作用.

属性 :泥炭化作用也是—种植物物质的生物化学分解作用，它与水解作用、氧化与还原作

用有关。

条件 :泥炭化作用发生于覆水地区的水位以下，即与大气局部沟通的状态下。泥炭化作

用的直接产物除了泥炭以外，分解出的气态产物有二氧化碳、水、沼气和少量氮。

泥炭化过程的生物化学变化大致可分儿两个阶段;

第一阶段：植物残骸中的有机化合物经过氧化分解、水解，转化为简单的化学性质活泼

的化合物；

第二阶段：分解产物相互作用，进一步合成新的较稳定的有机化合物，如腐植酸、沥青质等。

1.1 凝胶化作用

(一 )概念与条件 :

1.概念 :凝胶化作用 :指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化和物

理化学变化，形成以腐植酸和沥青质为主的要成分的胶体物质（凝胶和溶胶）的过程。

2.条件 :凝胶化作用的条件:①较为停滞的、不太深的覆水条件下，②弱氧化至还原

环境，③在厌氧细菌的参与.

植物的木质纤维组织一方面进行生物化学变化，一方面进行胶体化学变化，二者同时发生和进行导致物质成分和物理结构两方面都发生变化。

1.2 丝炭化作用

（1）概念 :植物的木质纤维组织在泥炭沼泽的氧化环境中，受到需氧细菌的氧化作用，

产生贫氢富碳的腐殖物质，或遭受“森林火灾”而炭化成木炭的过程。产物为丝炭，依成因分

为氧化丝质体与火焚丝质体。

2、根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。

（ 1）腐植煤Humic Coal ：由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化作用生成。

（ 2）腐泥煤sapropelite: 主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。储量大大低于腐植煤，工业意义不大。

（ 3）残植煤liptobiolite: 由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组分(孢子、角质层、树皮、树脂)富集而成。

（4）腐植腐泥煤 humic-sapropelic coal ：由高等植物、低等植物共同形成的煤。

煤化作用的因素： 1、温度（最重要的影响因素）； 2、时间； 3、压力（压力因素虽阻

碍化学反应，但却引起煤的物理结构发生变化。）

3、煤化作用特点：

（ 1） .煤在连续地系列演化过程中，可明显地显现出增碳化(相对 )趋势 (特点 )

（2） .随着煤化作用进程 ,煤的有机分子表现为结构单一化趋势

（3） .随着煤化作用进程 ,煤的有机为分子结构表现为致致密化和定向排列的趋势

（4） .随着煤化作用进程 ,煤显微组分性质呈现为均一性趋势。

（5） .煤化作用是一种不可逆的反应。

（6） .煤化作用的发展是非线性的，表现为煤化作用的跃变，简称煤化跃变。

4

（1）深成变质作用：① .垂直分带—原始分带；②、水平分带—垂直分带的表现

（2）岩浆变质作用 (区域岩浆热变质作用和接触变质作用)、

（3）动力变质作用。

5、希尔特定律；在同一煤田大致相同的构造条件下，随着埋藏深度的增加，煤的挥发分组

逐渐少，变质程度逐渐增高。大致深度每增加100 米，煤的挥发分减少 2.3%左右，这个规律称为希尔特定律。

6、煤化作用跃变：

（一）第一次跃变（Ⅰ）：发生在长焰煤开始阶段

(Cdaf=75 ％～ 80％， Vdaf ＝ 43％，镜质体反射率Romax＝ 0.6％)，与石油开始形成阶

段相当。即与生油阶段相当。

（二）第二次煤化跃变（Ⅱ）出现在肥煤到焦煤阶段

Cdaf＝ 87％， Vdaf ＝ 29％， Romax ＝ 1.3％。

镜质体发射率Romax ＝ 1.3％对应于石油的“死油线”，煤化台阶

（三）第三次跃变（Ⅲ）发生于烟煤变为无烟煤阶段

C daf =91 ％， V daf＝ 8％， Ro max＝ 2.5％。煤化作用的第三次跃变以后，就是有人称为无

烟煤化作用和半石墨化作用的阶段，代表了煤化作用的最终阶段，其产物是无烟煤和变无烟

煤的形成。

（四）第四次跃变为无烟煤与变无烟煤分界

Cdaf ＝ 93.5％，Hdaf=2.5 ％，Vdaf ＝ 4.0％，镜质体反射率Rmax＝ 4％，Rmin＝ 3.5％。

已经不属于煤化作用阶段。

第二章煤的工业分析与元素分析

1、煤的工业分析的定义：在人为规定条件下粗略测定煤化学组成的一种方法，也称为煤的

实用分析或技术分析。包括：水分、灰分、挥发分和固定碳。

2、煤中水分分类：外在水分、在水分、化合水。在水分和外在水分之和称为全水分（收到

基水分）

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。残留在风干煤中水分占风干煤样质量的百分数称为在水分。

3、测定煤中水分含量的方法很多: 如蒸馏法、电法、加热法。本课要求掌握加热失重法。

4、加热失重法：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。

5

30℃，相对湿度达到 96%的条件下吸附水、煤的最高在水分：煤的最高在水分是指煤样在

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。

6、煤的灰分(ash)：煤样在规定条件下（815度）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。