太原理工大学-煤科学

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Proximate Analysis/煤的工业分析：水分、灰分、挥发分、固定碳

Moisture ：最高内在水分MHC （moisture holding capacity)：一定的湿度和温度下，内在水分可以达到最大值。此时的内在水分即称为最高内在水分。

挥发分V(Volatile matter )、固定碳FC （fixed carbon ）：

煤的挥发分是指煤在900 ℃下隔绝空气热分解后气体产物的量，称作挥发物质产率。

挥发分不是煤的固有物质，而是煤在特定温度下的分解

Mf Ma

Ma Minh

产物。在900 ℃的高温下，不仅煤的有机质会发生分解而且煤中的矿物质也都会有不同程度的热分解。

作为煤分类指标时是要用干燥无灰基的挥发份产率Vdaf %表示

FCad = 100 –( Mad + Aad + Vad ) FCdaf= 100 –Vdaf

煤的最高内在水分MHC与挥发分Vdaf的关系

煤中固定碳FC：煤在隔绝空气下高温热解后残存在焦渣中的以碳为主的有机部分。含有碳、氢、氧、氮等元素。

矿物质：原生矿物质（1% ~ 2%）、次生矿物质和外来矿物质灰Ash ：Major：SiO2、Al2O3、CaO、MgO ＞95 % The rest：K2O、Na2O、SO3、P2O5、铁磁性物质

Is important : 灰熔点，熔渣粘度，流动性

Ultimate Analysis （daf%）/煤的元素分析：

C、H(< 7 %)、O (30%~1%)、N （0.5 ~3.0%）：2.5以下，

Ndaf = 0.3 Hdaf、S（0.1 ~10%）：St = So+ Sp+Ss+ Se Sp：团状黄铁矿一般可洗，极细的难除。So：有机硫典型烟煤的热解Pyrolysis process of typical bituminous：

煤的胶质层指数Y：又称煤的胶质层最大厚度。Y值具有可加性。可以从单煤最大厚度计算到配煤最大厚度。

煤的粘结指数G（caking index）：表征烟煤粘结性的一种指标。

煤的奥压膨胀度b（%）（Audiberts-Arnu dilatation）：煤的结焦性指标、区分强粘结性煤的一个辅助指标。

Coal Formed under conditions ：High Pressure、High Temperature、Oxygen Poor Environment

煤的宏观岩相组分：镜煤（镜质组）、亮煤（三种组分）、暗煤（三种组分）、丝炭（丝质体）

镜质组Vitrinite macerals ：凝胶化作用，占50 to 90%量。 惰质组（丝质体）inertinite macerals ：丝炭化作用

壳质组（稳定组）The liptinite macerals ：沥青化作用 煤岩显微组分在成煤过程中的变化：

C 含量：镜质组＜壳质组＜惰质组 H 含量：惰质组＜镜

质组＜壳质组 O 含量：镜质组＞惰质组＞壳质组 镜质组的反射率： R °% 最大反射率：Rmax% Rv max%（相对最大反射率） or Ro%

煤中含氧官能团： –OH 、–COOH 、–CO 、–OCH3、–O – 检测手段：湿化学法（滴定法）、光谱（UV , IR ）, 1H NMR and 13C NMR （液体煤样分析）,CP/MAS(去偶极、自旋化) and 13C-NMR （固体煤样分析）,XPS

芳碳：fa = Ca / C 桥键：CH2-, -CH2-CH2-CH2-，-O- , -S- , -S-S-，-CH2-O-, -CH2-S-

考题

• 一. 給出下列符号或缩写所代表的意义（每题1分）共5分 惰质组

镜壳

•1. Vdaf %：干燥无灰基挥发分的量

•2. Rmax %：镜质组最大反射率

•3. M40和M10：焦炭的质量标准

焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用M40 值表示；

焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10 值表示。

•4. F-T 合成：费托合成(Fischer-Tropsch synthesis) •5. IGCC：煤气化联合循环发电

•

•二. 根据题意填空（每题1分）共10 分

•1. 煤中的矿物质根据不同来源可分为三类：其中用洗选的方发易除去的是（外来矿物质）。

•2. 宏观煤岩有机显微组分中的惰质组主要存在于下列那种煤宏观岩相成分中：（丝炭）

•3. 煤中含氧官能团随煤化程度增加而降低，在高阶煤中不再存在的是下列哪种？（-OCH3 ）

•4. 煤的加压气化能使下列煤气组成中哪中种成分显著提高。（CH4 ）

Lower outlet temperature yields more CH4. Methanation reactions CH4 increases at higher pressures

•5.下列哪个选项是焦化厂废水重要的治理内容？（A ）•A．COD B．COB

•C．悬浮物D．硫化氢

•6. 煤气中占含硫总量90% 以上主要化合物是下列哪种？（ B ）

焦炉煤气中硫化物的含量主要取决于配合煤中的含硫量。高温炼焦时，配合煤中的硫与30～40%转入煤气中。所形成的硫化物按其化合状态可分为两类：一类是硫的无机化合物，主要是硫化氢；另一类是硫的有机化合物，如二氧化硫、噻吩及硫氧化碳等。有机硫化物在较高温度下进行变换反应，几乎全部转化为硫化氢，故煤气中硫化氢所含硫约占煤气中硫总量的90%以上。

•A．CS2 B．H2S

•C．SO2 D．COS

•7.焦油精制前的准备包含下列哪几步（ABD ）？•A．均合B．脱水

•C．脱硷D．脱盐

•8.煤气化方法按照煤与气化剂的接触形式不同可分为（BCD ）气化。

•A．循环床B．移动床

•C．流化床D．气流床

•9. 下列哪些指标与煤结焦性有关。（ACD ）•A．最大胶质层厚度B．芳香度

•C．奥亚膨胀度D．粘结指数

•10. 根据沥青的软化点不同，可分为：（ABD ）根据沥青软化点不同，可分为软质沥青，软化点为40～55℃；中温沥青，软化点为65～90℃；硬质沥青，软化点高于90℃。•A．软沥青B．中温沥青

•C．低温沥青D．硬沥青

•三. 判断对错（用√或×表示，每题0.5分）共5分