煤的成分分析
煤的化学成分介绍
2、灰分
是指煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣。它是煤中的矿物质经过氧化、分解而来。灰分对煤的加工利用极为不利。灰分越高,热效率越低;燃烧时,熔化的灰分还会在炉内结成炉渣,影响煤的气化和燃烧,同时造成排渣困难;炼焦时,全部转入焦炭,降低了焦炭的强度,严重影响焦炭质量。煤灰成分十分复杂,成分不同直接影响到灰分的熔点。灰熔点低的煤,燃烧和气化时,会给生产操作带来许多困难。为此,在评价煤的工业用途时,必须分析灰成分,测定灰熔点。
通过元素分析可以了解煤的化学组成及其含量,通过工业分析可以初步了解煤的性质,大致判断煤的种类和用途。煤的工业分析包括对水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容。 Fra bibliotek1、水分
指单位重量的煤中水的含量。煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存在状态。一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。水分对煤的加工利用是有害物质。在煤的贮存过程中,它能加速风化、破裂,甚至自燃;在运输时,会增加运量,浪费运力,增加运费;炼焦时,消耗热量,降低炉温,延长炼焦时间,降低生产效率;燃烧时,降低有效发热量;在高寒地区的冬季,还会使煤冻结,造成装卸困难。只有在压制煤砖和煤球时,需要适量的水分才能成型。
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煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。其中,碳、氢、氧占有机质的95%以上。此外,还有极少量的磷和其他元素。煤中有机质的元素组成,随煤化程度的变化而有规律地变化。一般来讲,煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低,氮的含量也稍有降低。唯硫的含量则与煤的成因类型有关。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的重要元素,氧是助燃元素,三者构成了有机质的主体。煤炭燃烧时,氮不产生热量,常以游离状态析出,但在高温条件下,一部分氮转变成氨及其他含氮化合物,可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。含硫多的煤在燃烧时生成硫化物气体,不仅腐蚀金属设备,与空气中的水反应形成酸雨,污染环境,危害植物生产,而且将含有硫和磷的煤用作冶金炼焦时,煤中的硫和磷大部分转入焦炭中,冶炼时又转入钢铁中,严重影响焦炭和钢铁质量,不利于钢铁的铸造和机械加工。用含有氟和氯的煤燃烧或炼焦时,各种管道和炉壁会遭到强烈腐蚀。将含有砷的煤用于酿造和食品工业作燃料,砷含量过高,会增加产品毒性,危及人民身体健康。
煤炭化验指标详解
煤炭化验指标详解1 煤的成分分析煤的成分分析是指对煤的主要成分和杂质的检测,以确定煤质的品质特征,也正是凭借此分析可以确定煤的动力特性及应用性能特性,以及指导它们的燃烧及处理-利用过程,其中最常检测的主要指标是空气干燥基热值、水分、灰分、全硫和挥发分,其中空气干燥基热值、灰分以及挥发分(常以总固定碳和总气体会挥发碳分为挥发分)是煤质测定的重要指标。
2 空气干燥基热值空气干燥基热值也叫做空气干燥位的热值,它是指一定量的空气中暴露的煤在干燥状态下,用定容量的空气完全燃烧所释放出的热量,单位是千卡(Kcal/Kg)。
它可以反映煤中固定碳、有机质及能量含量,从而可以评价燃料的热性能。
一般而言,气干热值越大,热性能就越好,反之愈低,其热性能也就愈差。
3 水分水分是指经过重量法、干燥前、干燥后对样品进行平衡干燥后,样品所含的固定水份量,表示为%。
水分的高低影响燃料的可燃物含量和热值,燃料水分含量越低,单位重量的热值越大,但水分过低,则容易形成灰尘燃烧,失去发热价值。
一般,煤炭水分应在10-17%之间,再高则被排斥。
4 灰分灰分是指煤炭中,不可燃合成物的百分比值,它是由碳酸钙、砂粒、表面非活性物质等组成,主要来源于生物、岩质及异物。
常用比率表示为%,一般情况下,灰分越高,表明煤炭的质量越差。
一般煤炭的灰分比率要求在8-15%之间。
5 全硫全硫是指煤中硫的总含量,常以百分比表示,由于全硫的高低会影响煤炭的燃烧特性,为了保证煤炭的好燃性,煤炭的全硫含量应控制在2.5-4.5%之间,超出此范围的煤炭容易产生痕量硫,从而影响煤炭的热值、节约性以及机械应用能力。
6 挥发分挥发分是指烟气抽收法测定的煤炭所含有活性组分,挥发分分为总固定碳与总气体会挥发碳(挥发份)。
挥发份由饱和气体,不饱和烃,水蒸气等测定得出,它们随着煤炭的热处理和加工而消耗。
挥发份的高低,可以反映煤炭质量,可以提供煤炭合成油中对烃凝固点及常温黏度的参考。
煤的实验总结
煤的实验总结引言煤是一种常见的化石燃料,是世界上最主要的能源资源之一。
为了研究煤的性质和特点,我们进行了一系列实验。
本文对这些实验进行总结和记录,旨在深入了解煤的性质和应用。
实验一:煤的组成分析煤的组成分析实验是研究煤的基本成分和含量的重要手段。
在本实验中,我们采用了常用的元素分析和挥发分析方法。
首先,我们进行了元素分析。
通过高温氧气燃烧法,对煤样进行了分析,确定了其中的碳、氢、氧和氮的含量。
实验结果显示,煤样中碳的含量最高,氢次之,氧和氮的含量较低。
其次,我们进行了挥发分析。
通过加热煤样,在一定温度范围内,收集煤中挥发物的析出量,并计算出挥发分的含量。
实验结果显示,煤样的挥发分含量较高,这表明煤更易于在加热过程中产生挥发物。
实验二:煤的燃烧性能测试煤的燃烧性能测试旨在研究煤在燃烧过程中的性能和特点。
我们选择了煤的点火温度、燃烧速度和燃烧热值三个指标进行测试。
首先,我们测试了煤的点火温度。
通过在煤样表面施加点火源,记录点火温度的升高过程。
实验结果显示,煤样的点火温度较低,这说明煤易于点燃。
其次,我们测试了煤的燃烧速度。
通过燃烧煤样的过程中,记录煤的燃烧速度。
实验结果显示,煤的燃烧速度较高,这表明煤燃烧迅速,释放大量的热能。
最后,我们测试了煤的燃烧热值。
通过燃烧煤样,利用热效应测量煤的燃烧热值。
实验结果显示,煤的燃烧热值较高,这意味着煤可以提供较大的热能。
实验三:煤的气化特性测试煤的气化是将固态煤转化为气态燃料的过程,气化特性测试旨在研究煤在气化过程中的性能和特点。
我们主要测试了煤的气化产率和气化反应速率两个指标。
首先,我们测试了煤的气化产率。
通过在一定温度和压力下,对煤样进行气化反应,收集产生的气体,并计算气化产率。
实验结果显示,煤样的气化产率较高,表明煤可以有效进行气化转化。
其次,我们测试了煤的气化反应速率。
通过在一定条件下,对煤样进行气化反应,记录气化反应的速率。
实验结果显示,煤的气化反应速率较高,这表明煤样可以快速进行气化。
煤成分分析 煤炭分析
煤成分分析煤含量分析
一、煤炭分析:(003)
水分:1.全水份,是煤中所有内在水份和外在水份的总和。
2.空气干燥基水份,指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。
灰分:指煤在燃烧后留下的茶渣。
能常的灰分指标有空气干燥基灰分、干燥基灰分等。
也有用收到基灰分的。
挥发份:常使用的有空气干燥基挥发份、干燥无灰基发份和收到基挥发份。
固定碳:不同于元素分析的碳,是根据水份、灰分和挥发份计算出来的。
全硫St:常用指标有:空气干燥基全硫、干燥基全硫及收到基全硫。
煤的发热量:煤的发热量,又称为煤的热值,即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。
煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。
二:煤成分分析
煤灰成分复杂,主要由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。
分析结果以氧化物质量百分含量形式报出。
根据煤灰组成,可以大致判断出煤的矿物成分。
煤灰成分可以为灰渣的综合利用提供基础技术资料。
根据煤灰成分还可初步判断煤灰的熔融温度,根据煤灰中钾、钠和钙等碱性氧化无成分的高低,大致判断煤在燃烧时对锅炉的腐蚀情况。
煤灰成分分析项目一般有:SiO2、Fe2O3、Al2O3、TiO2、Ca0、MgO、SO3、K2O 和Na2O,有时也测定Mn3O4和P2O5。
根据煤灰组成,可以大致判断出煤的矿物成分。
科标能源提供的主要煤炭方面的服务-煤炭检测/试验、煤炭分析、煤炭成分分析、煤炭配方分析等相关的煤炭类检测分析,根据客户不同需求,采用不同的仪器,对煤炭类进行全方位的分析服务。
(3.12)。
煤工业分析原理
煤工业分析原理
煤工业分析原理主要涉及煤炭的化学成分分析和物理性质分析。
一、化学成分分析
煤炭是一种复杂的碳质燃料,其化学成分影响其燃烧性能和利用价值。
常见的化学成分分析方法有以下几种:
1. 高温氧化法:将煤样在高温下与浓氢氧化钠或浓硫酸反应,使有机质完全氧化为无机酸,然后通过酸碱滴定或仪器分析,确定煤中的碳、氢、氧含量。
2. 气化法:将煤样在高温下与空气或氧气气化,生成煤气,经过分析仪器测定,确定煤中元素的含量。
3. 光谱法:利用光谱学分析技术,通过煤样的红外光谱、紫外光谱或荧光光谱等,判断煤中含氧官能团、含硫官能团、含氮官能团、芳香环等的存在和含量。
4. 矿物学分析:煤炭中的无机物主要存在于有机质的孔隙中,通过显微镜观察和化学试剂法分析,可以确定煤中的无机物组分。
二、物理性质分析
煤炭的物理性质可以反映出其结构特征和燃烧性能。
常见的物理性质分析方法包括以下几种:
1. 吸附法:利用氮气吸附测定煤的孔隙结构和比表面积,表征煤的孔隙分布情况和孔隙容积。
2. 密度测定法:通过测定煤的质量和体积,计算出煤的密度,可用于判断煤的块度和结构紧密度。
3. 硬度测定法:通过测定煤的硬度,如切割硬度、抗压强度等,评价煤的物理强度和抗磨性能。
4. 粒度分析法:利用特定粒度的筛网或仪器分析,测定煤的颗粒大小和粒度分布,对煤的粉化性能和适用性进行评价。
综上所述,煤工业分析原理涵盖了化学成分分析和物理性质分析两个方面,可以全面了解煤炭的组成和性能特点,为煤炭的选矿、燃烧和利用提供科学依据。
煤炭成分的分析方式有哪些?
煤炭成分的分析方式煤炭成分的分析方式有很多,如色谱分析、光谱分析和质谱分析,由于煤炭经过运输之后会在煤炭质量、重量等多个方面发生变化,所以在最终交易之前需要进行煤炭的成分测试,据以决定最终的交易价格。
金银岛煤炭网采取的就是货物到港进行煤炭质量、重量的测试,以此决定最终交易价格。
接下来为您一一介绍煤炭成分的测试方式。
一、色谱分析色谱法(chromatography)又称色谱分析、色谱分析法、层析法,是一种分离和分析方法,在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。
色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配,以流动相对固定相中的混合物进行洗脱,混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动,最终达到分离的效果。
色谱过程的本质是待分离物质分子在固定相和流动相之间分配平衡的过程,不同的物质在两相之间的分配会不同,这使其随流动相运动速度各不相同,随着流动相的运动,混合物中的不同组分在固定相上相互分离。
根据物质的分离机制,又可以分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱等类别。
二、光谱分析根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的方法叫光谱分析。
其优点是灵敏,迅速.历史上曾通过光谱分析发现了许多新元素,如铷,铯,氦等。
根据分析原理光谱分析可分为发射光谱分析与吸收光谱分析二种;根据被测成分的形态可分为原子光谱分析与分子光谱分析。
光谱分析的被测成分是原子的称为原子光谱,被测成分是分子的则称为分子光谱。
由于每种原子都有自己的特征谱线,因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成。
这种方法叫做光谱分析。
做光谱分析时,可以利用发射光谱,也可以利用吸收光谱.这种方法的优点是非常灵敏而且迅速.某种元素在物质中的含量达10^-10(10的负10次方)克,就可以从光谱中发现它的特征谱线,因而能够把它检查出来.光谱分析在科学技术中有广泛的应用。
三、质谱分析质谱法(Mass Spectrometry,MS)即用电场和磁场将运动的离子(带电荷的原子、分子或分子碎片,有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子-分子相互作用产生的离子)按它们的质荷比分离后进行检测的方法。
煤质分析
煤质分析————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ煤的元素分析与工业分析ﻫ通过元素分析方法得出的煤的主要组成成分,称元素分析成分。
它包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、灰分(A)、水分(M)。
其中碳、氢、硫是可燃成分。
硫燃烧后要生成SO2,及少量SO3,故它是有害成分。
煤中的水分和灰分也都是有害成分。
ﻫ通过元素分析成分可以了解煤的特性及实用价值,燃烧计算也都使用元素分析数据。
但元素分析方法较为复杂。
发电厂常用较为简便的工业分析方法得到工业分析成分,用它可以基本了解煤的燃烧特性。
ﻫ煤的工业分析是把煤加热到不同温度和保持不同的时间而获得水分、挥发分、固定碳、灰分的百分组成。
一、煤的元素分析煤的元素分析是测定煤中碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、磷(P)等元素的含量。
碳是煤中最主要的可燃元素,也是煤中最基本的成分,其含量约占40%~85%。
1KG碳完全燃烧生成二氧化碳,能放出约32825.56KJ热量。
1KG碳不完全燃烧生成一氧化碳,只能放出约9258.06KG的热量。
碳的燃烧特点是不易着火,燃烧缓慢,火焰短。
煤的碳化程度越深,即含碳量越多,则着火和燃烧越困难。
氢是煤中单位发热量最高的元素,但含量不多,约占3%~6%。
氢极容易燃烧,且燃烧速度快。
煤中的硫由有机硫、硫化铁和硫酸盐中的硫三部分组成。
前两种硫可以燃烧,构成所谓的挥发硫或可燃硫;后一种硫不能燃烧,将其并入灰分。
硫是煤中的有害元素。
氧是煤中的杂质,不能产生热量。
由于氧的存在,使得煤中可燃元素的含量相对降低。
煤中的氧有两部分,一部分是游离的氧,它能助燃;另一部分以化合物状态存在,不能助燃。
氮、磷是煤中的杂质,其含量很小,对煤的燃烧影响不大。
二、煤的工业分析煤的工业分析是对煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。
煤炭化学成分与煤种特性分析
煤炭化学成分与煤种特性分析煤炭作为一种重要的能源资源,其化学成分和煤种特性对于煤炭的利用和开发具有重要意义。
本文将从煤炭的化学成分和煤种特性两个方面进行分析。
一、煤炭的化学成分煤炭是一种复杂的有机物质,主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
其中,碳是煤炭的主要元素,占据了煤炭质量的大部分。
碳的含量高低直接影响煤炭的热值和燃烧性能。
一般来说,碳含量越高的煤炭,热值越高,燃烧性能越好。
除了碳之外,煤炭中还含有一定量的氢、氧、氮和硫等元素。
氢的含量与煤炭的热值密切相关,氢含量越高,热值越高。
氧的含量则与煤炭的燃烧性能有关,氧含量越高,煤炭的燃烧性能越差。
氮和硫是煤炭中的杂质元素,对煤炭的利用和环境影响较大。
氮的含量高低与煤炭的燃烧产生的氮氧化物有关,而硫的含量则与煤炭的硫氧化物排放有关。
此外,煤炭中还含有一些其他元素,如钾、钠、铁、铝等。
这些元素的含量虽然较低,但对煤炭的利用和燃烧性能也有一定的影响。
例如,钠和铁的含量高低与煤炭的燃烧过程中的结渣和腐蚀有关。
二、煤种特性分析煤炭的种类繁多,按照形成过程和煤质特征的不同,可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥煤等几种主要类型。
无烟煤,又称炼焦煤,是煤炭中质量最好的一种。
其煤质特点是含碳高、含硫低、热值高,适合用于炼焦和发电。
无烟煤通常呈黑色,质地坚硬,燃烧时烟雾较少。
烟煤是煤炭中较为常见的一种,其煤质特点是含碳较高、含硫较高、热值较高。
烟煤通常呈黑色,质地较硬,燃烧时烟雾较多。
烟煤广泛用于发电、冶金和化工等行业。
褐煤是一种低阶煤,其煤质特点是含碳较低、含水较高、热值较低。
褐煤通常呈棕色或黑褐色,质地较软,燃烧时烟雾较多。
褐煤主要用于发电和供热等领域。
泥煤是一种质量较差的煤炭,其煤质特点是含碳较低、含水较高、热值较低。
泥煤通常呈黑色或棕黑色,质地较软,燃烧时烟雾较多。
泥煤主要用于供热和工业锅炉等领域。
除了以上几种主要类型外,还有一些特殊的煤种,如煤矸石、煤泥等。
这些煤种通常是煤炭开采和加工过程中产生的副产品,煤质特点各异,利用价值较低。
煤成分的四种表述方法
煤成分的四种表述方法煤是一种天然的矿物燃料,广泛用于能源生产和工业生产中。
煤的成分主要包括固定碳、挥发分、灰分和水分。
这四个成分在煤的性质和用途方面起着重要的作用。
固定碳是煤中不挥发的有机物质的主要成分,通常占煤的重量的一部分。
固定碳的含量越高,表示煤的热值越高,燃烧效果越好。
固定碳可以提供煤的热量和能量,是煤的主要能源来源。
固定碳含量高的煤通常用于发电和工业生产中。
挥发分是煤中可以在加热过程中释放出气体或液体的成分。
挥发分主要包括水蒸气、煤油和煤气等。
挥发分的含量越高,表示煤的易燃性越高,燃烧速度越快。
挥发分还会产生烟雾和污染物,对环境造成影响。
因此,在煤的选择和使用中,需要根据具体情况平衡固定碳和挥发分的含量。
灰分是煤中无机物质的主要成分,通常以灰的形式存在。
灰分的含量越高,表示煤在燃烧过程中产生的灰烟和废物越多。
灰分的含量还会影响煤的燃烧温度和热值。
高灰分的煤通常用于工业生产中,例如水泥生产和冶金过程中。
水分是煤中的水分含量,通常以湿煤的形式存在。
水分的含量越高,表示煤的干燥度越低,燃烧效果越差。
水分还会降低煤的热值和燃烧速度。
因此,在煤的使用中,需要对煤进行干燥处理,以提高燃烧效率和热值。
煤的成分对其性质和用途起着重要的影响。
固定碳决定了煤的热值和能源产生能力,挥发分决定了煤的易燃性和燃烧速度,灰分决定了煤的废物产生量和燃烧温度,水分决定了煤的干燥度和燃烧效果。
在选择和使用煤时,需要平衡这四个成分的含量,以满足不同的能源需求和环境要求。
煤的成分分析也是评估煤质量和确定煤的适用范围的重要依据。
煤的工业分析方法
煤的工业分析方法煤是一种重要的化石燃料资源,在工业生产和能源消耗中起着重要的作用。
对于煤的工业分析方法,主要包括煤的品位分析、煤的物理分析、煤的化学分析和煤的热值分析等方面。
下面将对这些方法进行详细说明:1. 煤的品位分析:煤的品位是指煤中含有的固体有用成分的含量,通常以煤的灰分、挥发分、固定碳和硫分等指标来评估。
品位分析是煤炭质量控制和煤炭采购的重要依据。
一般常用的测试方法有灰分、挥发分、固定碳和硫分的测定方法。
灰分的测定采用高温加热煤样,使有机质燃尽后,残留物被称为灰分,重量差即为灰分含量;挥发分的测定通常采用在一定条件下加热煤样,通过测定挥发分的质量减少来确定挥发分含量;固定碳的测定则是指在高温条件下煤中的有机质燃尽所剩下的的残留物质,通过固定碳含量可以评估煤的燃烧性能;而硫分的测定则是通过化学方法测定煤中的硫的含量。
2. 煤的物理分析:煤的物理分析是指对煤的物理性质和结构进行研究的方法,包括煤的外观、密度、孔隙结构、煤的热重分析和煤层中气体含量的测定等。
常用的方法有煤样取样、外观观察、煤的堆积密度、孔隙度、细度以及煤中水分的测定等。
煤样取样是为了获取代表性的样品,通常采用分析中心取样器进行取样。
外观观察主要是通过目视对煤样的颜色、结构、粒度等进行观察和分析。
煤的堆积密度是指煤样在一定的条件下所占据的空间,该值与煤的堆积性能、煤的粒度等密切相关。
孔隙度则是指煤中的孔隙空间的比例,孔隙度的大小与煤的透气性和可燃性有关。
细度是指煤的颗粒大小,通常通过筛分或者显微镜下的观察来进行测定。
而煤中的水分则是通过烘干煤样中水分的失重来测定。
3. 煤的化学分析:煤的化学分析是指对煤的元素组成和化学性质进行研究的方法,主要包括元素含量的测定和煤的组成分析等。
煤的元素含量的测定通常采用仪器分析方法,如元素分析仪、原子吸收光谱仪等。
通过测定煤中的元素含量,可以评估煤炭的质量和燃烧性能。
煤的组成分析则是指对煤中的有机质和无机质的成分进行分析。
煤化学第五章煤的化学组成
煤化学-第五章--煤的化学组成————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:第五章煤的化学组成煤的组成极其复杂,是由无机组分和有机组分构成的混合物。
无机组分主要包括黏土和矿物、石英、方解石、石膏、黄铁矿等矿物质和吸附在煤中的水;有机组分主要是由碳、氢、氧、氮、硫等元素构成的复杂的高分子有机化合物的温合物。
一般来说,煤中的无机组分对煤的加工利用是有害的,有机组分是煤的主要组成部分,也是煤炭加工利用的主要对象。
煤中矿物质和有机质的化学成分十分复杂,特别是有机组分的完全分离和鉴定几乎是不可能的。
因此,从分子水平上研究和分析煤的各种组成成分在技术上难以实现。
为了指导煤炭加工利用和研究煤的性质,在实用上通常采用较为简单的办法分析和研究煤的有机组成和无机组成,主要有工业分析、元素分析、灰成分分析和溶剂萃取等。
第一节煤的工业分析工业分析是确定煤化学组成最基本的方法,它是在规定条件下,将煤的组成划分为水分、灰分、挥发分和固定碳四种组分。
工业分析是一种条件实验,除了水分以外,灰分、挥发分和固定碳是煤在测定条件下的转化产物,不是煤中的固有组分,其测定结果依测定条件变化而变化。
为了使测定结果具有可比性,工业分析的测定方法均有严格的标准。
目前我国实施的是《煤的工业分析方法»(GB/T 212-200的。
在该标准中分别规定了水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算方法。
工业分析虽然简单,但分析结果对于研究煤炭性质、确定煤炭的合理用途以及在煤炭贸易中,具有重要的作用。
一、煤中的水分(一)煤中水分的存在状态水分是煤中的重要组成部分,是煤炭质量的重要指标。
煤中的水分可分为游离水利和化合水。
煤中游离水是指与煤呈物理态结合的水,它吸附在煤的外表面和内部孔隙中。
因此,煤的颗粒越细、内部孔隙越发达,煤中吸附的水分就越高。
煤中的游离水分可分为两类,即在常温的大气中易失去的水分和不易失去的水分。
煤的工业分析实验
煤的工业分析实验煤是一种重要的化石能源,广泛用于工业和生活领域。
为了了解煤的质量和用途,常常需要进行煤的工业分析实验。
煤的化学成分分析是煤的工业分析的重要一环。
常用的化学成分分析方法包括元素分析、有机质含量分析和灰分含量分析。
元素分析可以测定煤中的主要元素含量,如碳、氧、氢、氮等。
有机质含量分析可以测定煤中有机质的含量,是评价煤的能源价值的一个指标。
灰分含量分析可以测定煤中的无机灰分含量,也是评价煤质的重要指标。
煤的物理性质分析也是煤的工业分析的重要一环。
常用的物理性质分析方法包括煤的密度测定、挥发分含量测定、固定碳含量测定和焦渣特性分析。
煤的密度是煤的一个重要的物理属性,可以反映煤样的紧密程度。
挥发分含量测定可以测定煤中的挥发分含量,是评价煤的可燃性和燃烧性能的一个指标。
固定碳含量测定可以测定煤中的固定碳含量,也是评价煤燃烧性能的一个指标。
焦渣特性分析可以测定煤在高温下的膨胀和收缩特性,是评价煤的焦化性能的一个指标。
煤的热值分析是煤的工业分析的重要一环。
煤的热值是煤的一个重要的能源评价指标,常用的热值分析方法包括全水基热值分析、干基热值分析和空气干燥基热值分析。
全水基热值是指煤中全部含水的热值,干基热值是指煤中除去水分后的热值,空气干燥基热值是指煤中连同水分在内的非灰分部分的热值。
煤的工业分析实验还包括煤的化学反应性分析。
煤在燃烧、气化和焦化等工艺过程中,会发生一系列的化学反应。
煤的化学反应性分析可以通过实验方法评价煤的燃烧性能、热解性能和焦炭性能等。
常用的化学反应性分析实验包括煤的燃烧特性分析、煤的热解特性分析和煤的焦化特性分析。
综上所述,煤的工业分析实验主要包括煤的化学成分分析、物理性质分析、热值分析和化学反应性分析等。
这些实验可以帮助我们全面了解煤的质量和用途,为煤矿开采、燃烧和利用提供科学依据,对于促进能源结构调整和减少环境污染具有重要意义。
煤的成分分析
煤的成分分析煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上;煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。
碳是煤中最重要的组分,其含量随煤化程度的加深而增高。
泥炭中碳含量为50%~60%,褐煤为60%~70%,烟煤为74%~92%,无烟煤为90%~98%。
煤中硫是最有害的化学成分。
煤燃烧时,其中硫生成SO2,腐蚀金属设备,污染环境。
煤中硫的含量可分为5 级:高硫煤,大于4%;富硫煤,为2.5%~4%;中硫煤,为1.5%~2.5%;低硫煤,为1.0%~1.5%;特低硫煤,小于或等于1%。
煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。
一、煤中的碳一般认为,煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。
这些稠环的骨架是由碳元素构成的。
因此,碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。
同时,煤中还存在着少量的无机碳,主要来自碳酸盐类矿物,如石灰岩和方解石等。
碳含量随煤化度的升高而增加。
在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55~62%;成为褐煤以后碳含量就增加到60~76.5%;烟煤的碳含量为77~92.7%;一直到高变质的无烟煤,碳含量为88.98%。
个别煤化度更高的无烟煤,其碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的无烟煤,碳含量高达95~98%。
因此,整个成煤过程,也可以说是增碳过程。
二、煤中的氢氢是煤中第二个重要的组成元素。
除有机氢外,在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。
它主要存在于矿物质的结晶水中,如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水。
在煤的整个变质过程中,随着煤化度的加深,氢含量逐渐减少,煤化度低的煤,氢含量大;煤化度高的煤,氢含量小。
总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。
尤其在无烟煤阶段就尤为明显。
当碳含量由92%增至98%时,氢含量则由2.1%降到1%以下。
通常是碳含量在80~86%之间时,氢含量最高。
煤主要成分
煤主要成分煤的主要成分是碳,约占95%。
碳有很多同素异形体,它有不同的化学组成,其中最重要、用途最广的是石墨,约占1%。
石墨是一种灰色固体,有油脂光泽,质软具有可塑性,比金刚石还硬。
石墨与金刚石的结构和物理性质都非常相似,只是层状的排列方式不同。
石墨可由石油或天然气的焦油里,经过原子的富集和分馏,从中提炼出来。
石墨不仅可以做耐高温的材料,而且还是良好的润滑剂和防腐剂。
在自然界中,无论在陆地或海洋的大片土地上,在植物的根部或坚硬的岩石下,都可找到石墨矿床。
石墨的主要用途是制造石墨电极。
它的特点是热稳定性能好,导电性能强,但有良好的润滑性,而且摩擦系数小,不易粘附在金属上,因此可用来制造石墨电极、坩埚等。
石墨还可以加工成润滑剂和各种耐火材料,也可以制作电极、电刷、铅笔的笔尖和活塞环等。
可以说,石墨几乎应用于所有需要耐高温的地方。
但在生产实践中,人们总是千方百计地寻找廉价而又便宜的石墨替代品,以满足冶金、机械、电气、化工等行业对耐热材料日益增长的需求。
在科学技术不发达的古代,人们并不了解煤的这些优越性能。
因为当时生产力水平低下,人们对煤的用途了解得很少。
直到14世纪以后,随着生产力的发展,石油开采业的兴起,石油价格的不断上涨,人们才开始对石油与煤进行分别研究。
当时,石油在工业上的重要用途是用于制造燃料和汽油;而煤则主要用来制造炭黑、人造石油和沥青。
为此,英国曾专门成立过“煤公司”,以促进煤炭与石油的分离,进而使煤的利用扩大到工业上。
进入20世纪以后,石油被大量开采,石油资源的匮乏使各国不得不考虑寻找新的能源。
对石油与煤的区别,人们研究得更深了,许多专家从物理、化学、力学等角度分析两者的差别,指出了石油与煤的许多共同点,并提出了“油煤”这个概念。
所谓油煤,就是石油与煤的混合物。
人们希望将来能通过人工合成石油,以减轻对进口石油的依赖程度。
不久前,在科学家的帮助下,已经能够人工合成一种类似石油的物质,它可以取代石油,作为汽车、飞机等交通工具的燃料。
煤的工业分析方法
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3.3. 测定步骤
(1)将高温炉加热至(1150±5)℃,开动供气泵和抽气泵, 调节气流量。在抽气状态下,将300mL左右的电解液加入电解 池内,启动电磁搅拌器。
(2)终点电位调整试验: 在瓷舟中放入少量非测定煤样,按 照以下方法进行测定,直到实验结束后积分显示器的显示值不 为零。
(1).在预先干燥并称量过的称量瓶内迅速称取粒度小于0.2mm的空气干燥 煤样1.00.1g ,平摊在称量瓶中. (2)打开称量瓶盖,放入预先通入鼓风并已加热到105 ~110℃的干燥箱中, 烟煤干燥1h, 无烟煤干燥1.5h。 (3).取出后盖上盖子,放入干燥器中冷却至室温后称量,直到连续两次干 燥后的质量减少不超过0.0010g或质量增加时为止.根据煤样的质量损失计算 水分的含量。
外在水分和内在水分的和称为全水分 用Mt表示 。
2)、化合水
以化合的方式与煤中的矿物质结合的水,即通常说的结晶水。 如石膏中的水,CaSO4·2H2O。游离水在105 ~110℃的温度 下,经过1 ~2h即可蒸发掉,而结晶水要在200℃以上才能 除掉。
在煤的工业分析中常测定原煤样的全水分和空气干燥煤
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煤的灰分不是煤中固有物质,而是煤在规定件下,其中所有可 燃物质完全燃烧后以及煤中矿物质在一定温度下经过一系列分解、 氧化和化合等复杂反应所形成的残留物。用符号A表示。
煤的灰分几乎全部来自煤中的矿物质,但它的组成和性质与煤 中的矿物质不完全相同,是煤中矿物质的衍生物。
缓慢灰化法
仪器
样水分,一般不测化合水。
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1.2 煤中全水分(Mt)的测定
国家标准GB/T211-2007中规定了煤中全水分测定的 五种方法。
煤灰成分分析方法
煤灰成分分析方法一、化学分析方法:1.酸碱滴定法:将煤灰与一定浓度的盐酸或硝酸反应,然后用酸碱滴定法测定其中的酸性或碱性成分的含量。
2.溶剂抽提法:利用溶剂的溶解性特点,将煤灰中的有机物、无机盐等成分抽提出来,并用适当的分析方法进行测定。
3.热熔法:将煤灰和适量的氢氧化钠共同熔融,使煤灰中的成分与氢氧化钠发生反应,从而将其中的一些成分转化成溶液,并用适当的方法进行测定。
4.冷燃烧法:将煤灰与一定量的硝酸钾反应,然后将混合物放入燃烧炉中进行冷燃烧,使煤灰中的成分完全燃烧,并用适当的方法进行测定。
5.扩散法:将煤灰与稀硫酸或硝酸反应,生成可扩散的成分,然后用扩散仪进行测定。
二、物理分析方法:1.光学显微镜法:通过光学显微镜观察和测量煤灰颗粒的大小、形状、结构等特性,从而推测其成分。
2.电子显微镜法:利用电子显微镜观察和测量煤灰颗粒的形貌、晶体结构等特征,从而判断其物理和化学成分。
3.X射线衍射法:利用X射线的特性,对煤灰样品进行衍射分析,可以推测出其中的结晶物质的种类和含量。
4.热重分析法:将煤灰样品置于热重分析仪中,通过对样品质量随温度变化的记录,可以确定其中的有机质、无机盐等成分的含量。
三、仪器分析方法:1.原子吸收光谱法:利用原子吸收光谱仪测定煤灰中重金属元素的含量。
2.红外光谱法:利用红外光谱仪测定煤灰中有机物的种类和含量。
3.X射线荧光光谱法:利用X射线荧光光谱仪测定煤灰中的元素种类和含量。
4.电感耦合等离子体发射光谱法:利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定煤灰中的有机物和无机盐等成分。
以上所述仅是煤灰成分分析方法的一部分,随着科学技术的不断进步,煤灰成分分析方法也在不断发展并衍生出新的分析方法。
这些方法对于研究煤炭的品质、利用和环境影响等具有重要意义。
煤的化学成分分析及其在煤质评价中的应用
煤的化学成分分析及其在煤质评价中的应用煤是一种重要的能源资源,在我国的能源结构中占据着重要地位。
煤的化学成分分析是研究煤质特性和评价煤炭品质的重要手段。
本文将从煤的化学成分分析方法、煤的主要化学成分及其在煤质评价中的应用等方面进行探讨。
一、煤的化学成分分析方法煤的化学成分分析是通过对煤样进行化学试验,确定煤中各种元素的含量和化学结构。
常用的煤的化学成分分析方法有元素分析法、红外光谱法、核磁共振法等。
其中,元素分析法是最常用的方法之一,可以测定煤中碳、氢、氧、氮等元素的含量,为进一步评价煤质提供了重要依据。
二、煤的主要化学成分煤主要由碳、氢、氧、氮等元素组成,其中碳是煤的主要元素,占据了煤质的重要地位。
除了主要元素外,煤中还含有一些杂质元素,如硫、磷、铁、钠等。
这些杂质元素对煤的燃烧性能和环境影响具有重要作用。
三、煤的化学成分在煤质评价中的应用煤的化学成分在煤质评价中起着重要的作用。
首先,煤的化学成分可以反映煤的热值和燃烧性能。
煤中的碳含量越高,煤的热值越高,燃烧性能也越好。
其次,煤的化学成分可以反映煤的灰分和硫分含量。
灰分含量高的煤炭在燃烧过程中会产生大量的灰渣,对环境造成污染。
硫分含量高的煤炭在燃烧过程中会产生大量的二氧化硫,对大气环境造成严重污染。
因此,煤的化学成分对于评价煤质的环境友好性具有重要意义。
此外,煤的化学成分还可以用于评价煤的可磨性和可燃性。
煤的可磨性是指煤在磨煤机中的磨煤性能,可燃性是指煤在燃烧过程中释放出的热量。
通过对煤的化学成分进行分析,可以预测煤的可磨性和可燃性,为煤炭的选矿和利用提供科学依据。
总之,煤的化学成分分析在煤质评价中具有重要的应用价值。
通过对煤的化学成分进行分析,可以了解煤的热值、燃烧性能、环境友好性、可磨性和可燃性等方面的特性,为煤炭的合理利用提供科学依据。
随着科学技术的不断发展,煤的化学成分分析方法也在不断更新和完善,为煤炭行业的发展注入了新的活力。
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煤的成分分析
煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上;煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。
碳是煤中最重要的组分,其含量随煤化程度的加深而增高。
泥炭中碳含量为50%~60%,褐煤为60%~70%,烟煤为74%~92%,无烟煤为90%~98%。
煤中硫是最有害的化学成分。
煤燃烧时,其中硫生成SO2,腐蚀金属设备,污染环境。
煤中硫的含量可分为5 级:高硫煤,大于4%;富硫煤,为2.5%~4%;中硫煤,为1.5%~2.5%;低硫煤,为1.0%~1.5%;特低硫煤,小于或等于1%。
煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。
一、煤中的碳一般认为,煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。
这些稠环的骨架是由碳元素构成的。
因此,碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。
同时,煤中还存在着少量的无机碳,主要来自碳酸盐类矿物,如石灰岩和方解石等。
碳含量随煤化度的升高而增加。
在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55~62%;成为褐煤以后碳含量就增加到60~76.5%;烟煤的碳含量为77~92.7%;一直到高变质的无烟煤,碳含量为88.98%。
个别煤化度更高的无烟煤,其碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的无烟煤,碳含量高达95~98%。
因此,整个成煤过程,也可以说是增碳过程。
二、煤中的氢氢是煤中第二个重要的组成元素。
除有机氢外,在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。
它主要存在于矿物质的结晶水中,如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水。
在煤的整个变质过程中,随着煤化度的加深,氢含量逐渐减少,煤化度低的煤,氢含量大;煤化度高的煤,氢含量小。
总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。
尤其在无烟煤阶段就尤为明显。
当碳含量由92%增至98%时,氢含量则由2.1%降到1%以下。
通常是碳含量在80~86%之间时,氢含量最高。
即在烟煤的气煤、气肥煤段,氢含量能高达6.5%。
在碳含
量为65~80%的褐煤和长焰煤段,氢含量多数小于6%。
但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。
三、煤中的氧氧是煤中第三个重要的组成元素。
它以有机和无机两种状态存在。
有机氧主要存在于含氧官能团,如羧基(--COOH),羟基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等。
煤中有机氧随煤化度的加深而减少,甚至趋于消失。
褐煤在干燥无灰基碳含量小于70%时,其氧含量可高达20%以上。
烟煤碳含量在85%附近时,氧含量几乎都小于10%。
当无烟煤碳含量在92%以上时,其氧含量都降至5%以下。
四、煤中的氮煤中的氮含量比较少,一般约为0.5~3.0%。
氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。
煤中有机氯化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物,其原生物可能是动、植物脂肪。
植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮,而且相当稳定,在煤化过程中不发生变化,成为煤中保留的氮化物。
以蛋白质形态存在的氮,仅在泥炭和褐煤中发现,在烟煤很少,几乎没有发现。
煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少。
它与氢含量的关系是,随氢含量的增高而增大。
五、煤中的硫煤中的硫分是有害杂质,它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气,危害动、植物生长及人类健康。
所以,硫分含量是评价煤质的重要指标之一。
煤中含硫量的多少,似与煤化度的深浅没有明显的关系,无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤,都存在着有机硫或多或少的煤。
煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系。
在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层或浅海相沉积的煤层,煤中的硫含量就比较高,且大部分为有机硫。
根据煤中硫的赋存形态,一般分为有机硫和无机硫两大类。
各种形态的硫分的总和称为全硫分。
所谓有机硫,是指与煤的有机结构相结合的硫。
有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。
煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物,一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种,有时也有微量的单质硫。
硫化物硫主要以黄铁矿为主,其次为白铁矿、磁铁矿((Fe3O4)、闪锌矿
(ZnS)、方铅矿(PbS)等。
硫酸盐硫主要以石膏(CaSO4·2H20)为主,也有少量的绿矾(FeSO4·7H 20 )等。
煤气的成分分析
基本概述折叠
焦炉煤气,又称焦炉气,由于可燃成分多,属于高热值煤气,粗煤气或荒煤气。
是指用几种烟煤配制成炼焦用煤,在炼焦炉中经过高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。
焦炉气是混合物,其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别,一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3(标准状态)。
其主要成分为氢气(55%~60%)和甲烷(23%~27%),另外还含有少量的一氧化碳(5%~8%)、C2以上不饱和烃(2%~4%)、二氧化碳(1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。
其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分,二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。
焦炉气属于中热值气,其热值为每标准立方米17~19MJ,适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。
焦炉气含氢气量高,分离后用于合成氨,其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。
焦炉气为有毒和易爆性气体,空气中的爆炸极限为6%~30%。
构成介绍折叠
焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成,分别占56%和27%,并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类;其低发热值为18250kJ/Nm3,密度为0.4~0.5kg/Nm3,运动粘度为
25×10`(-6)m2/s。
根据焦炉本体和鼓冷系统流程图,从焦炉出来的荒煤气进入之前,已被大量冷凝成液体,同时,煤气中夹带的煤尘, 焦粉也被捕集下来,煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。
焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。
分离后氨水循环使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温,此时,残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。
出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去,然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米水柱)左右。
为了不影响以后的煤气精制的操作,例如硫铵带色、脱硫液老化等,使煤气通过电捕焦油器除去残余的焦油雾。
为了防止萘在温度低时从煤气中结晶析出,煤气进入脱硫塔前设洗萘塔用于洗油吸收萘。
在脱硫塔内用脱硫剂吸收煤气中的硫化氢,与此同时,煤气中的氰化氢也被吸收了。
煤气中的氨则在吸氨塔内被水或水溶液吸收产生液氨或硫铵。
煤气经过吸氨塔时,由于硫酸吸收氨的反应是放热反应,煤气的温度升高,为不影响粗苯回收的操作,煤气经终冷塔降温后进入洗苯塔内,用洗油吸收煤气中的苯、甲苯、二甲苯以及环戊二烯等低沸点的炭化氢化合物和苯乙烯、萘古马隆等高沸点的物质,与此同时,有机硫化物也被除去了。