煤炭化验PPT课件

二、腐殖煤的主要特征和一般特性 腐殖煤是近代煤炭综合利用的主要物质基础，
也是煤化学的重点研究对象。根据煤化度的不同，它可 分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤四大类。各类煤具有不 同的外表特征和特性，其典型的品种，一般肉眼就能区 分。
1、泥炭是植物向煤转变的过度产物，外观呈不 均匀的棕褐色或黑褐色。它含有大量未分解的植物组织， 如根、茎、叶的残留物，有时肉眼就能看出。泥炭含水 量很高，一般可达85%~95%，开采出的泥炭经自然风干 后，水分可降至25%~35%。干泥炭为棕黑色或黑褐色土 状碎块。
4、无烟煤是煤化程度最高的一种腐殖 煤，因燃烧时无烟而得名。其特点是挥发分低， 密度大，燃点高，无黏结性，燃烧时多不冒烟。 （曾称白煤）
上述褐煤、烟煤和无烟煤的主要特征与 区分标志如下表所示
褐煤、烟煤和无烟煤的主要特征与区分标志
特征与标志 颜色
褐煤 褐色、黑褐色
光泽
大多无光泽
外观
无原Leabharlann Baidu植物残体，无明显条带
第一部分 煤的种类和特征
一、煤的种类和特征 根据成煤植物种类的不同，煤主要可分
为两大类，即腐殖煤和腐泥煤。 1、由高等植物形成的煤称为腐殖煤。
它在自然界分布最广，储量最大。 2、由低等植物和少量浮游生物形成的
煤称为腐泥煤。这种煤数量很少，山西浑源、辽 宁抚顺、吉林桦甸、广东茂名和山东黄县有少量 存在。此外还有腐殖煤和腐泥煤的混合体，有时 称为腐殖腐泥煤，主要有烛煤和煤精，烛煤易燃， 用火柴即可点燃，燃烧时火焰明亮好象蜡烛一样； 煤精盛产于我国抚顺，结构细腻，质轻而有韧性， 因能雕刻工艺美术品而驰名。
全水分是指煤的内在水分和外在水分的和。 C、化合水
煤中的化合水是指以化学方式与矿物质结合的、 除去全水分后仍保留下来的水分。即通常所说的结晶水 和结合水。化合水含量不大，在工业分析中一般不考虑。
此外，煤的有机质中的氢和氧在干馏或燃烧时 生成的水称为热结水，亦不在工业分析的考虑之列。
D、水分对煤利用的影响 一般说来，水分是煤中无利有害的无机物质。
现行国家标准规定:在制备煤样时,若在室温 下连续干燥1小时后煤样质量变化≤0.1%,则为达到 空气干燥状态。
B、内在水分 煤的内在水分是指在一定条件下煤样达到空气
干燥状态时所保持的水分。因此，将空气干燥煤样加热 至105~110℃时所失去的水分即为内在水分。失去内在 水分的煤称为干燥煤。
当环境的相对湿度为96%，温度为30℃，且煤样 内部毛细孔吸附的水分达到平衡（饱和）状态时，内在 水分达到最大值，此时的内在水分即称为最高内在水分。
在沸腾KON中
褐色
在稀HON3中 自然水分
红色 较多
密度/g.cm-3
1.10~1.40
硬度
低
燃烧现象
有烟
烟煤 黑色 有一定光泽 呈条带状 无色 无色 较少
1.20~1.45 较高 多烟
无烟煤 灰黑色 金属光泽 无明显条带 无色 无色
少
1.35~1.90 高
无烟
第二部分 煤的工业分析与元素分析
煤的工业分析与元素分析是煤质 分析的基本内容。通过工业分析，可以初 步判断煤的性质、种类和工业用途。元素 分析主要用于了解煤的元素组成。由于工 业分析方法较为简便，故应用较广泛。
煤的灰分是指煤中所有可燃物质完全燃烧 时，煤中矿物质在规定条件下完全燃烧后所得的残 留物，因此称为灰分产率更确切。简记符号A。灰 分不是煤中固有的组成之一，与温度和燃烧条件有 关。
煤灰分的组成 在工业生产中，煤灰是指煤用作锅炉燃料和气化 原料时得到的大量灰渣。煤灰依形态不同可分为粉煤灰 和炉渣两种。粉煤灰又称飞灰，是指随同烟道气或煤气 一起带出的粒径小于90微米的灰尘。炉渣是指呈熔融状 态或以较大颗粒的不熔状态从炉底排出的底灰。 煤灰与煤灰分的化学组成是一致的，其主要成分 是二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁，它们之和 占煤灰的95%以上。
这是因为：在运输时，煤的水分增加了运输负荷， 在寒冷地带水分易冻结；对煤进行机械加工时，煤 中水分过多将造成粉碎、筛分困难，降低生产效率， 损坏设备；燃烧时降低了煤的有效发热量。 2、煤中矿物质和煤的灰分产率
煤中矿物质是指除水分外所有无机质的总称。 不包括游离水，但包括化合水。主要成分一般有黏 土、高岭土、黄铁矿和方解石等。矿物类型属硅酸 盐、碳酸盐、硫酸盐、金属硫化物和硫酸亚铁等。
煤中矿物质和灰分对煤利用的影响 煤在作为燃料或加工转化的资源时，几乎都是利 用煤中的有机质。因此煤中矿物质或灰分一向被认为是 有害的废物。但是煤中矿物质对煤的某些利用过程是有 益的。即使是煤灰也得到了越来越广泛的利用。
不利影响主要表现在增加运输负荷；增加煤炭消耗， 煤灰外排带走显热及夹带一部分未燃煤，动力煤的灰分 每增加1%，大约要多消耗2.0%~2.5%的煤炭；影响操作条 件，煤中的某些低熔点灰分易造成锅炉的结渣和堵塞； 腐蚀设备和装置；造成环境污染。
2、褐煤是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机 生物岩的初期产物，因外表呈褐色或暗褐色而得名。褐 煤含水较多，达30%~60%，空气干燥后仍有10%~30%的 水分，易风化破裂。德国、澳大利亚等国有丰富的褐煤 资源，我国主要集中于内蒙古、云南、吉林和黑龙江等 省区。
3、烟煤的煤化程度高于褐煤而低于无 烟煤的煤，因燃烧时烟多而得名。其特点是挥 发分产率范围宽，单独炼焦时从不结焦到强结 焦均有，燃烧时有烟。烟煤是自然界最重要， 分布最广，储量最大，品种最多的煤种。根据 煤化度的不同，我国将其划分为长焰煤、不粘 煤、弱粘煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤 等。
煤的工业分析 煤的工业分析也称为煤的实用分 析或技术分析，包括煤的水分、灰分、挥 发分的测定和固定炭的计算四项内容。水 分和灰分可反映出煤中无机质的数量，而 挥发分和固定炭则初步表明了煤中有机质 的数量与性质。
1、煤中的水分 煤中的水分，按其在煤中存在的形态，可以
分为外在水分、内在水分和化合水分。简记符号M。 A 外在水分
煤的外在水分是指煤在开采、运输、储存 和洗选过程中，附着在煤的颗粒表面以及直径大于 10-5cm的毛细孔中的水分。也就是当煤在室温下的 空气中放置时，外在水分不断蒸发，直至与空气的 相对湿度达到平衡时为止。此时失去的水分就是外 在水分。含有外在水分的煤称为收到基，仅失去外 在水分的煤则称为空气干燥基。煤质化验通常采用 空气干燥煤样进行。