煤中碳元素的含量也越高

内在水（moisture in the air dried sample) 是指吸附或凝聚 在煤粒内部直径小于10-5cm的毛细孔中的水分，用Minh表示。 由于毛细孔的吸附作用，这部分水分的蒸汽压低于纯水的，所 以难以蒸发除去，需要在水的正常沸点以上才能除掉。在一定 条件下煤样达到空气干燥状态时所保持的水分称为空气干燥煤 样水分（Mad) 。除去内在水分的煤称为干燥煤。
2．元素分析
煤中主要含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，此外， 煤炭中还往往含有许多放射性和稀有元素如铀、锗、镓等。元 素分析的结果是对煤进行科学分类的主要依据。在工业
上，是计算发热量、计算热量平衡的依据。
煤中的稀散元素很多，但一般是指有提取价值的锗、镓、 铀、钒、钽等元素。 除硫外，煤中还含有一些有害元素，如磷、氯、砷、氟、 汞等。可以根据需要进行检测。
一、常用的符号和基准
1．分析项目的名称及表示符号
表1 分析试验项目及符号
项 目 符 号 水分 灰分 挥发 分 V 固定 碳 FC 发热 量 Q 矿物 质 MM
M
A
C、 H、 O、 N、 S及煤灰中化学成分等仍以元素 名称为代表符号。
moisture ash volatile compound fixed carbon quantity of produced heat mineral matter
氢
氢是煤中第二个重要 的组成元素，它占煤 的质量分数为1～6%， 越是年轻的煤，其含 量也越高。
氧
氧元素是组成煤有 机质的十分重要的 元素，越是年轻的 煤，氧元素的比例 也越大，发热量常 随氧元素含量的增 高而降低，其含量 从1～30%均有。
氮
氮元素在 煤中的比例 较少，一般 为0.5～3%。
硫
硫元素也是组 成煤的有机质 的一种常见元 素，它在煤中 含量的多少， 与煤化程度的 高低无明显关 系，其含量从 最 低 的 0.1 到 最 高 的 10% 均 有 。
煤的元素组分的不同，不仅能反映出煤化程度，而且也直接 表征出煤性质的不同。 如碳含量低、氧含量高的煤，多是粘结性很差或是没有粘结 性的年轻煤；碳含量高、氧含量低的煤则常是一些无粘结性的 年老煤，只有碳含量在84～88%，氢含量在5%以上的中等变质 程度的煤，才是结焦性较好的炼焦用煤。
2、煤的分类
煤的种类繁多，质量也相差悬殊，不同类型的煤有不同的用 途。 新的煤分类国家标准把我国的煤从褐煤到无烟煤之间共划分为 14个大类和17个小类。
通常，水分、灰分、挥发分都直接测定，固定碳不直接测 定，而是用差减法进行计算。
有时也将上述四个测定项目叫做半工业分析，再加上煤的 发热量和煤中全硫的测定，则称为全工业分析。
煤的工业分析又叫技术分析或实用分析，是 评价煤的基本依据。
煤的工业分析是了解煤的性质和用途的重要指标。 如水分和灰分高的煤，它的有机质含量就少，发热量 低，经济价值就小。
3．各种基准的表示符号P54 • 基准是指煤样所处的状态。用不同状态的煤 样分析试验，将得出不同的结果，所以基准 又是用以计算和表达测定值的主要依据之一。
收到基（ar） as received air dry 空气干燥基（ad）
干基（d） dry
干燥无灰基（daf） dry af
干燥无矿物质基（dmmf） mineral matter tree
矿物质主要是碱金属、碱土金属、铁、铝的碳酸盐、硫酸 盐、磷酸盐及硫化物。除硫化物外，其它的矿物质不能燃烧， 正是由于矿物质的存在，使煤的可燃比例减小，影响煤的发热 量。
碳
碳是组成煤大分子 的骨架，在各元素中最 高，一般大于70%。随 着煤化程度的不断增高， 煤中碳元素的含量也越 高，如某些超无烟煤， 碳含量可超过97%。
工业分析
授课教师: 宁 萍
第3章
§3.1 §3.2 §3.3 §3.4
煤质分析
概述 煤的工业分析 煤中全硫的测定 煤发热量的测定
§3.1 概述
一、煤的组成和分类
1、煤的组成
煤是由有机质、矿物质和水三部分组成。
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有机质和部分矿物质是可燃的，水和大部分矿 物质是不可燃的。
有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，碳和氢占 有机质的95%以上。硫在燃烧时也放热，但燃烧的产物SO2不 但腐蚀设备而且污染环境。
常见的三类：褐煤、烟煤、无烟煤
对工业用煤的要求
• 煤炭的主要用途是燃烧、炼焦和造气等，也可作为 化工原料。为了得到强度高，灰分、硫分低的优质 冶金用焦，对炼焦用煤有以下要求：
（1）有较强的结焦性或粘结性
（2）煤的灰分要低
（3）煤的硫分要低 （4）配合煤的挥发分要合适
二、煤的分析项目
1、工业分析
煤的工业分析包括煤的水分（moisture)、灰分(ash)、挥发 分(volatile)和固定碳(fixed carbon)四个项目的测定。
3.1
收到基（ar）
就其含义而言，是从收到的一批煤样中取出 具有代表性的煤样，以此种状态的煤样测定的结 果并以此基表示的值，称为收到基。 3.2

空气干燥基（ad ）
是指煤样所处环境与水蒸气压达到平衡时的煤样。 在新标准中规定：煤样若在空气中连续干燥 1 小 时后质量变化不超过 0.10%，则认为达到空气干 燥状态。
3.3
干基（d）
以无水状态的煤样为标准的分析结果表示方法。 3.4

干燥无灰基（daf）
它是以假想的无水无灰状态的煤为基准的分析结果 表示方法。
§3.2
一、水分的测定
煤的工业分析
煤的水分是评价煤炭经济价值的最基本的指标。因为煤中水 分含量越多，煤的无用成分也越多，同时有大量水分存在，不 仅煤的有用成分减少，而且它在煤燃烧时要吸收大量的热成为 水蒸汽蒸发掉。所以煤的水分越低越好。 （一）煤中水分的存在形态 1、游离水 以物理吸附或附着方式与煤结合的水分称为游离水分， 又分为外在水和内在水。 外在水又成为自由水（free moisture)或表面水分 （surface moisture)。用Mf表示。此类水分是在开采、贮存 等过程中带入的，覆盖在煤粒表面上，其蒸汽压与纯水的相同， 在空气中风干1～2天后，即可蒸发除去，又称风干水分，即在 一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分。除 去外在水分的煤又称风干煤。