煤化学 第五章(四)

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22.11
6.72 52.90 74.46 80.05 82.75 84.61 87.08
100.00
3.99 7.48 9.93 11.09 11.86 12.56 13.74
22.14
100.00 93.28 47.10 25.54 19.95 17.25 15.39
12.92
22.14 23.45 38.60 57.74 66.47 71.45 74.84
→1100℃为止。
3.CO2还原率按下式计算:
100(100 a CO2 ) 100 (100 a)(100 CO2 )

——CO2还原率,%; ——钢瓶二氧化碳中杂质气体含量,%;
a
CO2——反应后气体中二氧化碳含量,%。
4.煤的反应性曲线
• 煤对CO2的还原率随反应温度的升高而加强。 煤对CO2的还原率越高,表示煤的反应性越强。 各种煤的反应性随变质程度的加深而减弱。
(2)试验方法
• ①将配好的重液放入重液桶中,并按密度大小顺序排列。 • ②称出煤样的质量,并把它放在网底筒内,每次放入的 煤样厚度一般不超过100mm。用清水洗净附在煤块上的 煤泥,滤去洗水(将各粒级冲洗的煤泥收集起来)。 • ③将盛有煤样的网底筒在最低一个密度级的缓冲溶液内 浸润下下,然后滤尽溶液,再放入浮沉用的最低密度级 的重液桶中,使其分层。 • ④小心地用漏勺按一定方向捞取浮物。捞取深度不得超 过100mm,捞取时应注意勿使沉物搅起混入浮物中。 • ⑤把装有沉物的网底桶慢慢提起,滤尽重液,再把它放 入下一个密度级的重液桶中,用同样的方法依次按密度 级顺序进行,直到做完该粒级煤样为止。最后将沉物倒 入盘中。在试验中应充分回收ZnCl2溶液。
煤的可选性是指通过分选改善原煤质量
的难易程度。
1.原煤的粒度组成
(1)煤的粒度组成
将煤样分成各种粒度级别,然后再 分别测定各粒级产率和质量(如灰分、水 分、发热量等,依据试验目的而定)。通 常是用筛分试验来测定煤的粒度组成。
1.原煤的粒度组成
(2)筛分试验 将试样由最大孔到最小孔逐级进行 筛分。根据筛孔大小:150、100、50、 25.13.6.3.1.0.5mm(根据试验需要,可取 消或增加某些筛孔的筛子),将煤样分为 若干个粒度级别。如>150、150~100、 100~50、50~25.25~13.6~3.3~1.1~ 0.5.<0.5mm九个粒度级,将这九个粒级的 煤分别称重,就可得到各粒级在总煤样中 的百分含量即为煤的粒度组成。
(3)结果整理
• ①将各密度级的产物和煤泥分别缩制成空气干燥 基煤样,测定其水分Mad、灰分Ad。当原煤样 全硫超过1.5%时,各密度级产物都应测定全硫。 • ②将各粒级的浮沉试验结果填入浮沉试验报告表。 如表5-12是粒度为25~13mm的煤样在ZnCl2重 液中的浮沉试验报告表。再将各粒度级浮沉数据 汇总出50~0.5mm粒级的原煤浮沉试验结果综 合表中,如表5-13所示。
76.39 88.75 95.56 100.00
2.40 4.04 2.94 2.98
3.08 3.24 3.30
23.85 19.51 16.74 17.82
21.62 20.74 19.11
0.55 0.74 0.74 0.89
0.64 0.72 0.74
23.48 24.80 26.89 25.45
100.00
3.46 7.33 9.47 10.48 11.19 11.79 12.78
20.50
100.00 89.31 43.16 23.02 17.85 15.30 13.68
11.55
20.50 22.54 37.85 57.40 66.64 72.04 75.48
79.64
1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80
78.73
表5-13
50~0.5mm粒级原煤浮沉试验综合表
累计/% 分选密度±0.1 Kg/L 沉物 灰分 5 产率 6 灰分 7
密度级
Kg/L 1
产率
/%
灰分
/% 产率
浮物
密度级
Kg/L 8
产率/% 9
2
3
4
<1.30 1.30~1.40 1.40~1.50 1.50~1.60 1.60~1.70 1.70~1.80 1.80~2.00 >2.00 合计 煤泥
煤 夹矸煤 >100
2616.5 102.6 162.9 2882.0 2870.4 80.6 348.7
28.68 20.87 28.12 19.67 -


矸石 硫铁矿 小计 煤 夹矸煤
100~ 50


矸石
硫铁矿
小计
3299.7
17.00
31.84
3.72
21.32
0.72
-
产率
质量指标
粒级
0.88
0.54 0.61
23.78 24.13
13~6 6~ 3 3~0.5 0.5~0
煤 煤 煤 煤
50~0合计 毛煤总计
2624.2 2399.4 1320.5 862.6
13230.5 19412.2 18900.6
13.52 12.36 6.80 4.44
68.16 100.00 97.37
3.原煤的密度组成
• 原煤的密度是指煤和其所含矿物在内的 密度,其大小取决于煤中有机物的成分和煤 化程度,更主要取决于煤中所含矿物密度的 大小及含量的多少。 • 原煤的密度组成是指煤中各密度级煤的 质量占原煤样总质量的百分比。 • 原煤的密度组成是评定原煤可选性的主 要依据,通常用浮沉试验的方法来测定。
总计
10.69 46.15 20.14 5.17 2.55 1.62 2.13 11.55 100.0 0 1.01
100.00
3.46 8.23 15.50 25.50 34.28 42.94 52.91 79.64 20.50 18.16
20.48
10.69 56.84 76.98 82.15 84.70 86.32 88.45
产率/% 9
灰分/% 10
1
2
3
4
5
6
<1.30
1.30~1.40 1.40~1.50 1.50~1.60 1.60~1.70 1.70~1.80 1.80~2.00
>2.00 合计 煤泥
总计
1.645 11.312 5.280 1.370 0.660 0.456 0.606 3.165 24.494 0.238
5.56
5.48
19.50 37.73
10.73 37.28
0.64
0.62
25.69
筛分前煤样总质量:19459.5Kg, 最大粒度730mm×380mm×220mm
产率
质量指标
粒级
/mm
产物名称
质量
/Kg
占全样
/%
13.48 0.53 0.84 14.85 14.79 0.42 1.80
筛上累 计
Clin
——结渣率,%;
m1 ——粒度大于6mm的灰渣质量,g;
m
——灰渣总质量,g。
三、煤的燃点
1.定义 煤的燃点是将煤加热到开始燃烧时的温 度,叫做煤的燃点(也称着火点,临界温度 或发火温度)。
2.测定要点 煤样→与亚硝酸钠混合→燃点测定仪→ 加热→爆燃→加热温度即为煤的燃点。
3.煤的燃点与煤化程度的关系
第四节 煤的其它工艺性质 • • • • 煤的反应性 煤的结渣性 煤的燃点 煤的可选性
一、煤的反应性
1.定义
煤的反应性又称煤的化学活性,是指 在一定温度下煤与不同气体介质(如CO2、 H2O蒸汽、O2等)相互作用的反应能力。
2.测定要点 煤样→干馏→残焦破碎→反应管→ 加热→通入CO2→升温→并每隔50℃取 反应系统中的气体分析一次→记录结果
/% 14.85 -
Mad /% 3.57 2.86 0.85 3.39 4.08 3.09 0.92
Ad /% 11.41 31.21 80.93 16.04 13.72 34.47 80.81
St,d /% 1.10 1.43 0.11 1.06 0.78 0.95 0.13
Qgr,d /(MJ/Kg)
煤的燃点随煤化程度的增加而增高。 不同煤化程度煤的燃点见表。
煤种
褐煤
长焰煤
气煤
肥煤
焦煤
无烟煤
燃点/℃
260~290
290~330 330~340 340~350
370~380
~400
四、煤的可选性
选煤就是使混杂在煤中的矸石、黄铁矿 以及煤矸共生的夹矸煤与精煤按照它们在物 理和化学性质上的差异进行分离的过程。
/mm
产物名称
质量
/Kg
占全样
/%
筛上累计
/%
Mad /%
源自文库
Ad /%
St,d /%
Qgr,d /(MJ/Kg)
>50合计
50~25 25~13 煤 煤
6181.7
2467.1 3556.7
31.84
12.71 18.32
31.84
44.55 62.88
3.57
3.73 2.56
18.86
24.08 22.42

图5-17 煤的反应性曲线
二、煤的结渣性 1.煤的结渣性的概念 煤的结渣性表示煤在气化和燃烧过程 中结渣的难易程度。 2.煤的结渣性测定要点 煤→热结渣性测定仪→空气→气化 (或燃烧)→燃尽→称重→过筛→粒度大 于6mm的灰渣质量占总灰渣质量的百分数 作为煤的结渣率。
3.煤的结渣率的计算
m1 Clin 100 m
24.732
6.72 46.18 21.56 5.59 2.70 1.86 2.47 12.92 100.00 0.96
100.00
1.219 8.380 3.912 1.014 0.490 0.338 0.448 2.345 18.146 0.176
18.322
3.99 7.99 15.93 26.61 34.65 43.41 54.47 78.73 22.14 19.16
表5-10 筛分试验报告表(样表) 生产煤样编号: 试验日期: 年___月___日 筛分试验编号: 矿务局 矿 层 工作面 采样说明: 筛分化验总结果:
胶质层/mm 化验项目 煤样 Mad /% Ad /% Vdaf /% St,d /% Qgr,d /(MJ/Kg ) GR.I.
X 71
Y
毛煤
浮煤(密度<1.4Kg/L )
原煤总计(除去大于50mm 级矸石和硫铁矿)
2.绘制原煤粒度特性曲线图
图5-18
粒度特性曲线
原煤的粒度特性曲线如图5-18所示,它是由 表5-10中第一栏和第六栏数据绘制而成。 曲线的变化趋势可反应原煤的粒级分布情况: (1)曲线先是急速下降,在某一粒度后又趋于平 缓即曲线呈凹形,表示煤中细粒度级别多; (2)曲线呈凸形,则表示粗粒度级比较多, (3)曲线接近直线形,则表示原煤中粗细粒度 分布均匀。
浮沉试验所用的煤样是从筛分试验后的 各粒级产物中缩取得到而且必须是空气干燥 基。 • 试验时把原煤样放在不同密度的溶液中, 从最低密度逐级向最高密度进行浮沉,将煤 分成若干个密度级别,并对每一个密度级别 的煤进行采样化验,最终得出不同密度级别 的产率和质量特征。 •
(1)重液的配制
a、通常烟煤和无烟煤都采用氯化锌的水溶 液作为浮沉试验介质,烟煤配制成密度(Kg/L) 分别为1.30,1.40,1.50,1.60,1.70,1.80, 1.90,2.00八种不同密度级的重液; b、无烟煤配制成密度(Kg/L)分别为1.60, 1.80,2.00三种不同密度级的重液。 c、褐煤由于在水中易破碎,故采用苯、四 氯化碳、三溴甲烷等有机混合液作为浮沉试验介 质,分别配制成密度为(Kg/L)1.30,1.40, 1.50,1.60,1.80,2.00六种不同密度级的重液。
2.00
56.84 66.29 25.31 7.72 4.17 2.69
2.13
4.煤的可选性曲线
• 可选性曲线是根据浮沉试验结果绘制的一组曲线, 用以表示煤质可选性。 • 可选性曲线是煤性质的图示,它可以定性地表达 出煤的性质,并且可以通过它确定选煤的理论工 艺指标。 • 绘制可选性曲线一般采用200mm×200mm的坐 标纸,左侧纵坐标从上到下表示浮物的产率,右 侧从下到上表示沉物的产率,下部横坐标从左向 右表示灰分,上部从右向左表示浮沉密度(见图 5-19)
图5-19
煤的可选性曲线
①原煤灰分分布曲线λ 由表5-13中3.4项数据绘制。 其方法是:先用第四项的数据画出平行于横 坐标的各密度级浮物累计产率直线,再用第三项 数据画出平行于纵坐标的各产物的灰分直线,每 一对数据所画两条直线在坐标系内相交于一点, 将各点连成一条光滑的曲线,即得灰分特性曲线 (λ)。 它可以表示原煤灰分在各密度级中的分布情 况,或初步判断原煤的可选性。 当曲线垂直部分突然转变为水平,垂直部分 所包的面积甚小,表示各累计浮物(精煤)灰分 小,所以容易洗选。 若灰分特性曲线接近于直线型,表示各累积 浮物与沉物的灰分接近,则煤的可选性差。
表5-12 浮沉试验报告表(样表)浮沉试验编号: 试验日期:煤样粒级:25~13mm 全硫(St,d)/% 本级占全样产率:18.322% 灰分(Ad):22.42% 样重:24.965Kg
密度级
Kg/L
质量
/Kg
占本级 产率/%
占全样
产率/%
灰分
%
全 硫
%
累计
浮上部分 沉下部分
产率/% 7
灰分/% 8
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