煤化学知识点(期末考试)
煤化学-复习要点汇总知识讲解

绪论煤化学的概念:煤化学是研究煤的生成、组成、结构、性质、分类以及他们之间的相互关系的科学。
煤的主要用途:燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化以及其他深加工产品等。
煤炭的产量逐年增加的原因:钢材、水泥、焦炭、电力、电解铝。
CCT(洁净煤技术)是指在煤炭开采、加工、转化、利用的过程中减少污染和提高效率的新技术的总称。
主要包括①煤炭开采②煤炭加工③煤炭燃烧④煤炭转化⑤ 污染物排放控制与废弃物处理第一章煤的生成煤的定义:煤是植物遗体经过生物化学作用,又经过物理化学的作用而转变成的沉积有机矿产。
我国的主要聚煤期:新生代中生代古生代(晚古生代、早古生代)植物的有机族可以分为四类1、糖类以及衍生物(碳水化合物)2、木质素3、蛋白质4、脂类化合物(包括脂肪、树脂、蜡质、角质、和孢粉质)成煤环境1、首先需要大量的植物的持续繁衍2、其次是植物遗体不致全部被氧化分解3、地质作用的配合煤炭的成因类型:根据形成的物质基础而划分的煤炭的类型称为成因类型。
主要是:腐植煤、腐泥煤、残植煤、腐植腐泥煤。
煤炭的成煤过程:植物——泥炭——褐煤——烟煤、无烟煤泥炭化煤化作用泥炭的有机组成主要包括:1、腐植酸2 、沥青质3 、未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质和木质素4 、变化不多的壳质组,如角质膜和孢粉等变质作用因素:影响变质作用的因素主要有温度、压力和时间第二章煤的工业分析和元素分析煤的的组成及其复杂,是由无机组成和有机组成构成的混合物。
无机组成主要包括黏土矿、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C、H、O、N、S 等元素构成的复杂高分子有机化合物的混合物。
工业分析是确定煤化学组组成的最基本方法,他是在规定的条件下,将煤的组分分为水分、灰分、挥发分、固定碳。
煤炭中的水分可分为游离水和化合水。
煤中的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空隙中。
煤中的游离水可以分为两类,即在常温的大气中易失去的水分和不易失去的水分。
煤化学考试要点
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煤化学考试要点绪论煤化学:研究煤的成因、组成、结构、性质、分类和反应及其相互关系,并澄清煤作为燃料和原材料利用中的相关化学问题。
1.3煤化学化工的范畴(1)煤的气化气体——合成气——合成氨、甲醇、醋酸酐、乙酸乙酯、燃料气和其他化学品。
(2)煤液化液化油---液体燃料(替代天然石油),化学产品(3)煤的高温炼焦冶金焦炭(炼铁)、城市煤气、化学品(苯、甲苯、二甲苯、苯酚、萘、蒽、吡啶等)、沥青、碳制品。
(4)煤的低温干馏燃料气,液体燃料,酚,芳烃,酮、酯和杂环,碳质还原剂。
(5)煤的其它加工电极炭、活性炭、碳分子筛、碳纤维、煤蜡。
第二章煤的类型、外观特征和形成1.1煤是在植物中形成的煤是由植物腐体经过生物化学作用和物理化学作用演变而成的沉积有机岩。
1.2煤炭类型(成因类型)根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型―成因类型。
主要是:腐殖煤、腐泥煤、残殖煤、腐殖腐泥煤。
腐殖煤:高等植物在成煤过程中通过复杂的生物化学和地质变化产生腐殖煤。
它分布最广,拥有最大的自然保护区。
煤化学的主要研究对象。
腐泥煤:主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。
储量大大低于腐殖煤,工业意义不大。
残煤:富含高等植物碎屑中最稳定的成分(孢子、角质层、树皮和树脂)。
自然界中残留煤的储量很小,通常以薄层或透镜体的形式夹在腐殖煤中。
腐殖腐泥煤:由高等植物、低等植物共同形成的煤。
2.煤的形成2.1成煤条件和环境煤炭的形成,必须有气候、生物、地理、地质等条件的相互综合,才能生成具有工业利用价值的煤炭矿藏。
这些条件包括:(1)大量植物的持续繁殖(生物、气候的影响)(2)植物腐烂不能被完全氧化——合适的堆积地点(沼泽、湖泊等)(3)地质作用(地壳的沉降运动-形成上覆岩层和顶底板-多煤层)2.2成煤过程由高等植物转化为腐殖煤要经历复杂而漫长的过程,一般需要几数千到数亿年。
整个成煤过程可分为两个阶段:泥浆碳化和煤化。
煤化程度的概念:在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程中,由于地煤质条件和成煤时代的不同,使煤处于不同的转化阶段。
煤化学何选明知识点总结
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煤化学何选明知识点总结煤化学是研究煤的物理和化学性质以及在工业生产中的应用的一门学科。
煤是一种重要的化石燃料,具有丰富的资源储量和广泛的应用领域。
煤化学作为一个重要的学科领域,对于认识和利用煤的能源和化工价值具有重要意义。
本文将从以下几个方面对煤化学的知识点进行总结。
一、煤的组成和性质煤是一种由有机物质经过地质作用形成的燃料。
煤的主要成分是碳、氢、氧、氮、硫等元素,同时还含有一定量的灰分和水分。
煤的组成和性质对于煤的利用和煤化学的研究具有重要影响。
二、煤的燃烧特性煤燃烧是指将煤中的有机物质在氧气的存在下发生化学反应,产生热能和废气的过程。
煤的燃烧特性包括燃烧过程中的温度分布、气相和固相产物的生成规律等。
了解煤的燃烧特性对于煤燃烧工程和煤的利用具有重要意义。
三、煤的气化和液化煤的气化是指利用煤作为原料,通过高温和压力条件下的化学反应,将煤转化为气体燃料的过程。
煤的液化是指将煤转化为液体燃料的过程。
煤的气化和液化技术对于提高煤的利用率和煤化学工业的发展具有重要意义。
四、煤的加氢和加氧反应煤的加氢反应是指将煤分子中的氢原子增加的化学反应。
煤的加氧反应是指将煤分子中的氧原子增加的化学反应。
煤的加氢和加氧反应对于煤的转化和利用具有重要意义。
五、煤的催化裂化和热裂化煤的催化裂化是指通过催化剂的存在,将煤分子中的大分子链断裂为小分子链的化学反应。
煤的热裂化是指在高温条件下,将煤分子中的大分子链断裂为小分子链的化学反应。
煤的催化裂化和热裂化对于煤的转化和煤化学工业的发展具有重要意义。
六、煤的环境影响和排放控制煤的利用会产生大量的废气、废水和固体废弃物等,对环境造成一定的影响。
了解煤的环境影响和排放控制对于保护环境和可持续发展具有重要意义。
总结起来,煤化学作为一门重要的学科领域,涉及煤的组成和性质、燃烧特性、气化和液化过程、加氢和加氧反应、催化裂化和热裂化等多个方面的知识点。
对于认识和利用煤的能源和化工价值,了解煤化学的知识点具有重要意义。
煤化学知识点
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第一章煤的种类、特征与生成1、泥炭化作用泥炭化作用就是植物物质经受生物化学分解及合成的复杂的过程。
最终形成泥炭的作用、属性:泥炭化作用也就是—种植物物质的生物化学分解作用,它与水解作用、氧化与还原作用有关。
条件:泥炭化作用发生于覆水地区的水位以下,即与大气局部沟通的状态下。
泥炭化作用的直接产物除了泥炭以外,分解出的气态产物有二氧化碳、水、沼气与少量氮。
泥炭化过程的生物化学变化大致可分儿两个阶段;第一阶段:植物残骸中的有机化合物经过氧化分解、水解,转化为简单的化学性质活泼的化合物;第二阶段:分解产物相互作用,进一步合成新的较稳定的有机化合物,如腐植酸、沥青质等。
1、1 凝胶化作用(一)概念与条件:1、概念:凝胶化作用:指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化与物理化学变化,形成以腐植酸与沥青质为主的要成分的胶体物质(凝胶与溶胶)的过程。
2、条件:凝胶化作用的条件:①较为停滞的、不太深的覆水条件下,②弱氧化至还原环境,③在厌氧细菌的参与、植物的木质纤维组织一方面进行生物化学变化,一方面进行胶体化学变化,二者同时发生与进行导致物质成分与物理结构两方面都发生变化。
1、2 丝炭化作用(1)概念:植物的木质纤维组织在泥炭沼泽的氧化环境中,受到需氧细菌的氧化作用,产生贫氢富碳的腐殖物质,或遭受“森林火灾”而炭化成木炭的过程。
产物为丝炭,依成因分为氧化丝质体与火焚丝质体。
2、根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。
(1)腐植煤 Humic Coal:由高等植物经过成煤过程中复杂的生化与地质变化作用生成。
(2)腐泥煤 sapropelite:主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。
储量大大低于腐植煤,工业意义不大。
(3)残植煤 liptobiolite:由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组分(孢子、角质层、树皮、树脂)富集而成。
(4)腐植腐泥煤humic-sapropelic coal:由高等植物、低等植物共同形成的煤。
高中化学煤的知识点总结
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高中化学煤的知识点总结煤的化学性质和组成煤是一种重要的化石燃料,其形成源于古代植物在地下经过长时间的地质作用和化学变化。
在高中化学课程中,了解煤的化学性质和组成对于理解能源转化和环境保护具有重要意义。
一、煤的化学组成煤主要由碳、氢、氧、氮和硫组成,其中碳是最主要的元素。
煤的化学组成可以通过元素分析来确定,通常表示为碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)和硫(S)的含量百分比。
除了这些主要元素外,煤中还可能含有磷、灰分和其他微量元素。
二、煤的物理性质煤的物理性质包括颜色、光泽、硬度、密度、孔隙率和层理等。
煤的颜色通常为黑色或暗棕色,具有暗淡至亚金属光泽。
煤的硬度较低,可以用钢针轻易刻画。
密度一般在 1.2-1.4 g/cm³之间,孔隙率较高,有利于煤的燃烧和气化。
三、煤的分类根据煤化程度的不同,煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤等。
泥炭是煤化程度最低的煤,含有较多的水分和挥发分。
褐煤是介于泥炭和烟煤之间的一种煤,碳含量较高,但仍然含有较多的水分。
烟煤是最常见的煤种,具有较高的碳含量和较低的水分。
无烟煤是煤化程度最高的煤,碳含量最高,水分和挥发分最低。
四、煤的化学反应1. 燃烧:煤在空气中燃烧时,主要发生氧化反应,生成二氧化碳(CO₂)和水(H₂O),同时释放能量。
2. 气化:在缺氧条件下,煤可以转化为气体燃料,如一氧化碳(CO)、氢气(H₂)等。
3. 液化:煤可以在高温高压下与氢气反应,转化为液态燃料,如甲醇等。
五、煤的工业应用煤是重要的工业原料和能源,广泛应用于发电、钢铁制造、化工产品生产等领域。
煤的燃烧是最主要的能源利用方式,而煤的气化和液化技术也在不断发展中。
六、煤的环境影响煤的燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物,对环境造成严重影响。
因此,减少煤的使用和开发清洁煤技术是当前环境保护的重要课题。
七、煤的化学处理为了减少煤燃烧产生的污染物,可以对煤进行化学处理,如脱硫、脱硝等。
煤化学知识点总结
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煤化学知识点总结煤是一种重要的化石燃料,广泛应用于发电、制氢、化工等领域。
煤可以通过物理、化学、生物等多种方式转化为有用的产品,如煤炭、煤油、煤气、炭黑等。
煤的结构和性质复杂,研究煤的化学反应机理对于提高煤的利用效率具有重要意义。
本文将从煤的结构、热解反应、气相反应等方面总结煤化学的基础知识点。
一、煤的结构煤的主要成分是碳、氢、氧和少量杂质元素,其中碳的含量最高,达到60%~90%。
煤的结构包括有机质和矿物质两部分。
有机质是煤的主要组成部分,由碳化木质素、半纤维素、纤维素等组成。
矿物质主要是煤中的无机成分,如高岭土、石英、黄铁矿等。
煤的质量常用H/C、O/C和N/C三个比值来描述,H/C比值反映了煤中氢原子的含量,O/C比值反映了煤中氧原子的含量,N/C比值反映了煤中氮原子的含量。
煤的结构和成分决定了其热解和气相反应特性。
二、煤的热解反应热解是指将煤在高温下分解为气体、液体和固体的化学反应。
热解温度通常在450℃~900℃之间,可以通过各种热解设备实现。
热解的主要产物包括焦炭、煤气、煤油、煤焦油等。
热解分为干馏、气化和液化三种方式。
1. 干馏干馏是指将煤在不加催化剂的条件下进行热解,主要产物是焦炭和煤气。
干馏过程中,煤中的有机质被分解为固态残炭和煤气,残炭富含碳,可以作为原料制备电极炭、活性炭等。
煤气是指在干馏过程中生成的氢气、一氧化碳、甲烷等气体,可以用作发电、制氢等用途。
2. 气化气化是指将煤在高温下与水蒸气或氧气进行反应,产生的气体可以用作烧锅炉、发电、制氢等。
气化分为直接气化和间接气化两种方式。
直接气化是指将煤与水蒸气或氧气直接反应,产生的气体含有大量一氧化碳和氢气,可以通过气体净化和转化制备化学品和燃料。
间接气化是指先将煤热解产生的固体、液体和气体分离,再将气体进行气化,产生的气体中含有更高品位的一氧化碳和氢气,适用于制备化学品和燃料。
3. 液化液化是指将煤在高温高压下加氢反应,产生的液体燃料可以替代原油用于制备燃料和化学品。
煤化工基础知识
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煤化工基础知识一、煤化工以煤炭为原料经化学方法将煤炭转化为气体、液体和固体产品或半产品,而后再进一步加工成一系列化工产品或石油燃料的工业,称之为煤化工。
二、元素分析全面测定煤中所含化学成分的分析叫元素分析。
对燃烧有影响的成分包括碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分,各化学元素成分用质量白分数表示。
三、煤的工业分析是利用煤在加热燃烧过程中的失重进行定量分析,测定煤的水分、挥发分、固定碳和灰分的成分。
四、煤里面都含有水分,水分的含量和存在状态与外界条件和煤的内部结构有关。
根据水在煤里面的存在状态,将煤中水分分别称为外在水分、内在水分以及同煤中矿物质结合的结晶水、化合水。
五、在煤的工业分析中测定的水分可分为收到基水分和分析基水分两种。
六、煤的灰分是指煤完全燃烧后剩下来的残渣。
这些残渣儿乎全部来自于煤中的矿物质。
煤的组成以有机质为主体,有机质主要曲碳、氢、氧、氮、硫5种元素组成。
七、煤的热解一干憎所谓煤的热解,是指在隔绝空气的条件下,煤在不同温度下发生的一系列物理、化学变化的复杂过程。
其结果是生成气体(煤气)、液体(焦油)、固体(半焦或焦炭)等产品。
煤的热解也称为煤的干憎或热分解。
按热解最终温度不同可分为:高温干镭900-1050?,中温干® 700—800?,低温干500-600?o八、煤的铝甑(zeng)低温干憎试验为了评定煤的炼油适合性以及干憎产物,常用铝甑低温干谓试验方法。
要点是: 将煤样装在铝甑中,以一定程序加热到510?,保持一定时间,测定所得的焦油、热解水和半焦和煤气的产率。
评价煤的低温干燥焦油产率时用空气干燥基指标Tarado Tar ad, 12%称为高油煤,Tarad=7—12%称为富油煤,Tarad?7%称为含油煤。
九、煤气化炉的分类1、我们按气化炉中的流体力学条件分,只有三种:固定床、流化床、气流床。
2、固定床的特点是简单可黑。
气化剂与煤逆流接触,气化过程比较完全,热量利用比较合理,热效率较高。
煤化学试题(三套)知识讲解
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一、填空题(将正确答案填在括号内,每题1.5分,共30分)。
1.煤中的水分按照它的存在状态及物理化学性质,可分为外在水分、及化合水三种类型。
2.煤的外在水分与的总和称为煤的全水分。
3.碳是煤中有机质组成中含量最高的元素,并随着煤化程度的升高而。
(填“增加”或“减少”)4.煤中硫根据其存在状态可分为有机硫和两类。
5.煤的热解按其最终温度不同可分为:高温干馏、和低温干馏。
6.煤的反应性随煤化程度的加深而。
(填“增强”或“减弱”)7.煤的燃点随着煤化程度的增加而。
(填“增高”或“降低”)8.中国煤炭分类方案根据煤化程度将煤分成褐煤、和无烟煤。
9.煤气的有效成分主要有氢气、和甲烷。
10.根据煤在气化过程中使用的气化剂不同,煤气可分为空气煤气、、半水煤气和混合煤气。
11.根据成煤原始物质和堆积的环境不同,可把煤分成:、腐泥煤类和腐植腐泥煤类三种类型。
12.根据成煤过程中煤化程度的不同,腐植煤可分为:泥炭、褐煤、和无烟煤。
13.是煤化程度最高的腐植煤。
14.根据成煤过程中影响因素和结果不同,成煤过程可分为:泥炭化作用和两个阶段。
15.煤岩学的研究方法有:宏观研究法和。
16.根据煤的平均光泽强度、各种煤岩成分的比例和组合情况划分为光亮型煤、、半暗型煤和暗淡型煤。
17.煤的显微硬度与煤化程度之间的关系是靠背椅式的变化规律,“椅背”是无烟煤;“椅面”是;“椅腿”是褐煤。
18.煤的工业分析包括水分、、挥发分和固定碳四项。
19.煤的元素分析包括碳、氢、、氮、硫等元素的测定。
20.煤样的制备包括破碎、、混合、缩分和干燥等程序。
二、判断题(正确的打“O ”,错误的打“×”,每题1.5 分,共60 分)。
()1.煤的挥发分,是指煤样在规定条件下,隔绝空气加热,并进行水分校正后挥发物质的产率。
()2.随着煤化程度的增加,煤中水分逐渐减少;固定碳含量逐渐增加;挥发分产率先增加后减少。
()3.碳是煤中主要组成元素,是炼焦时形成焦炭的主要物质基础,是燃烧时产生热量的主要来源。
高一化学上册:煤、石油、天然气知识点解析
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高一化学上册:煤、石油、天然气知识点解
析
煤、石油、天然气
①煤:由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,可通过干馏、气化和液化进行综合利用
蒸馏:利用物质沸点(相差在20℃以上)的差异将物质进行分离,物理变化,产物为纯净物
分馏:利用物质沸点(相差在5℃以内)的差异将物质分离,物理变化,产物为混合物
干馏:隔绝空气条件下对物质进行强热使其发生分解,化学变化
②天然气:主要成份是CH4,重要的化石燃料,也是重要的化工原料(可加热分解制炭黑和H2)
③石油:多种碳氢化合物(烷烃、环烷烃、芳香烃)的混合物,可通过分馏、裂化、裂解、催化重整进行综合利用分馏的目的:得到碳原子数目不同的各种油,如液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油等
裂化的目的:对重油进行裂化得到轻质油(汽油、煤油、柴油等),产物一定是一个烷烃分子加一个烯烃分子裂解的目的:得到重要的化工原料“三烯”(乙烯、
丙烯、1,3-丁二烯)
催化重整的目的:得到芳香烃(苯及其同系物)。
【初三化学】化学燃料的知识点解析
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成一种重要的化工原料和水。
请在括号中填写该化工原料的化学式:2CO2+6H2=( )+4H2O。
(3)为了减缓大气中CO2含量的增加,以下建议可行的是(填序号) ①开发太阳能、水能、风能、地热等新能源;②禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料;③大量植树造林、禁止乱砍滥伐。
2、某地一私开的小煤窑,由于电缆胶皮磨破产生电火花而引起瓦斯爆炸,造成一人死亡。
爆炸后不久,未经通风,有两人下井去抢救人又先后死于井内。
(1)写出瓦斯(甲烷)爆炸的化学方程式。
(2)试分析下井去救人的两人先后死于井内的原因。
(3)为了防止煤矿瓦斯爆炸,你认为应该采取的措施是____________________________________________________________________________________________________________________ 3、加热才能进行的反应一定是吸热反应,这种说法正确吗?为什么?例6 环境和能源是人类生存和发展的基本条件。
下列有关环境和能源的说法错误的是()A 煤、石油、天然气是三种重要的化石燃料B 二氧化碳是造成“温室效应”的主要物质C 太阳能、水能、风能是人类正在利用和开采的重要能源D 地下水资源的大量开采可以为人类解除水危机,人类不必再为淡水缺乏而苦恼例7 煤是“工业粮食”,煤燃烧时不仅产生我们所需的能量,同时还会生成大量的污染物.为了减少煤的燃烧对环境的污染,将煤转化为高热值的清洁燃料,有如下几种措施.(1)将煤干馏所得的焦炭在高温条件下与水蒸气反应,得到水煤气(主要成分是CO和H2),该反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________ ;(2)利用水煤气中的CO和H2在加热和催化剂条件下反应,可以制得液体燃料甲醇(CH3OH),该反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________ ;(3)利用水煤气中的CO和H2在加热和催化剂条件下反应,也可以制得气体燃料甲烷(CH4),同时生成水,该反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________ ;(4)将少量水洒在通红的煤火上,火不但没熄灭,反而“呼”地蹿出很高的火苗来,请解释这一现象:___________________________________________________________________________________________________________.例8 瓦斯的主要成分是甲烷。
技能认证煤气化知识考试(习题卷7)
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技能认证煤气化知识考试(习题卷7)第1部分:单项选择题,共47题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]在易燃易爆系统抽加盲板时,还要保持系统( ),防止空气吸入。
A)微正压B)正压C)负压答案:A解析:2.[单选题]( )消除静电危害最常见的方法。
A)屏蔽B)接地C)增湿答案:B解析:3.[单选题]保护气加热器温度调节阀是( )。
A)4130-TV-10001B)4130-XV-10070C)4130-FV-10011D)4130-FV-10008答案:A解析:4.[单选题]12PDI0117在( )KPa时,允许打开12XV0127/0126A)±10B)±15C)±20D)±25答案:B解析:5.[单选题]化工生产过程中,常用于加热的物料是( )A)中压饱和水蒸气B)低压过热水蒸气C)高温烟道气D)高温高压过热蒸气答案:A解析:6.[单选题]要切断而不需要流量调节的地方,为减小管道阻力一般选用( )阀A)截止阀B)针型阀7.[单选题]某液体通过由大管至小管的水平异径管时,变径前后的能量转化的关系是( )。
A)动能转化为静压能B)位能转化为动能C)静压能转化为动能D)动能转化为位能答案:C解析:8.[单选题]常压氮气经稀释风机加压后的作用是保证系统中惰性气体的水含量低于( )g/m3。
A)148B)189C)220D)260答案:B解析:9.[单选题]关于废锅汽包水汽系统预热说法正确的是( )。
A)通过启动开工烧嘴进行预热B)通过启动点火烧嘴进行预热C)通过第一个煤烧嘴的燃烧进行预热D)向废锅汽包加入开工蒸汽进行预热答案:D解析:10.[单选题]目前气化炉使用的第二代烧嘴罩是()圈水冷壁管组成的?A)7B)8C)9D)10答案:B解析:11.[单选题]V-3054出口压力正常操作设定多少? ( )A)5.2MPaB)5.05MPaC)5.0MPaD)5.15MPa答案:A解析:12.[单选题]化工生产一般包括以下( )组成。
煤质化验工考试:煤质化验高级工必看题库知识点(题库版)
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煤质化验工考试:煤质化验高级工必看题库知识点(题库版)1、问答题简要论述一下制备煤样应注意哪些问题?正确答案:制备煤样应注意以下几点:⑴分析煤样一律按GB474《煤样的制备方法》制备。
在制备煤样时,若在室温下连续干燥(江南博哥)1h后,煤样质量变化不超过0.1%,则为达到空气干燥状态。
⑵煤样应装人严密的容器中,通常可用带有严密的玻璃塞或塑料塞的广口玻璃瓶。
煤样量占玻璃瓶总容量的1/2-3/4。
⑶称取煤样时,应先将其充分混匀,再进行称取。
⑷接收煤样时,应核对样品标签、通知单等,确认无误后,再检查样品的粒度、数量是否符合规定,符合规定方可收样。
2、问答题什么是容量器皿的称量法校正?正确答案:就是称量容量器皿某一刻度内放出或容纳的蒸馏水的质量,然后根据在该温度时水的密度,将水的质量换算成体积。
3、问答题什么是洗选煤及低质煤?正确答案:经洗选加工的煤,称为洗选煤;干基灰分Ad>40%的各种煤炭产品,称为低质煤。
4、单选在煤炭分类中,把烟煤共分为()类。
A、12B、14C、16D、18正确答案:A5、单选()可以熄灭因电流引起的火,不损坏用电仪器和精密仪器;缺点是蒸汽有毒,尤其是可能产生更毒的光气,所以在不通风的地方,最好不用它。
A、黄砂B、泡沫灭火器C、干粉灭火器D、四氯化碳灭火器正确答案:D6、判断题煤中的硫含量高低与成煤时代的沉积环境没有关系。
正确答案:错7、单选下列不属于干燥箱主要功能的是()。
A、保持恒温B、干燥C、测定煤中水分D、灼烧正确答案:D8、问答题容量瓶和移液管如何进行校正?正确答案:容量瓶和移液管是经常合用的,一般都是用移液管从容量瓶中取出几分之几的溶液,所以并不一定要知道它们的绝对容积,而只要求它们的相对容积成比例就可以了。
9、判断题煤的物理性质主要包括煤的表面性质、密度、光学性质、热性质、电性质、磁性质和煤的一些机械性质等。
正确答案:对10、单选马弗炉应当平稳地安装在室内水泥台面上,水泥台一般要求离地面()cm。
煤化学考试题及部分参考答案

期末考试题一.填空题。
(共10分;每空0.5分。
)1.腐殖煤的宏观组成由(镜煤)、(亮煤)、(暗煤)、(丝炭)。
2.煤中的硫作为有害元素,一般可分为(有机硫)和(无机硫)。
其中(有机硫)和(硫铁矿硫)属于可燃硫。
3.胶质体的性质主要有(热稳定性)、(透气性)、(流动性)和(膨胀性)。
4.中国煤炭分类以(干燥无灰基挥发分【V daf】)和(胶质层最大厚度【Y】)为标准,将烟煤进行了分类,为研究烟煤奠定了基础。
当V daf.>37%和G R.I.<5时,利用(透光率【P M】)来区分烟煤和褐煤。
5.在测定空气干燥煤样挥发分时,气态产物为(内在水分)和(低分子化合物);固态产物叫做(焦渣),由(灰分)和(固定碳)组成。
二.判断题。
(共10分,每小题1分。
)1、煤的比热容随温度的升高而逐渐增大。
(×)2、煤炭加氢液化反应初期,使自由基稳定的氢主要来自氢气,而不是加氢溶剂。
(×)3、我国煤炭分类中,以挥发分为分类第一指标,区分肥煤和其他较强粘结性煤以Y值为划分指标。
(√)4、导电率随煤化程度的增加而增加,导电率越大,导电能力越强。
(√)5、黏结指数适于区分粘结性弱的煤,而奥亚膨胀度适于区分黏结性强的煤。
(√)6、视密度可用来计算煤的埋藏量、煤堆重量和煤仓的大小等特性。
(×)7、煤的湿润性越好,接触角越大,可浮性越好,反之,越小。
(×)8、煤的孔隙度和内表面积的变化可以反映煤内部结构的变化。
(√)9、弹筒发热量扣除硫酸和硝酸的生成热便得到低位发热量。
(×)10、煤质评价是对煤加工利用的评价。
(√)三.简答题。
(30分)1.煤大分子的基本结构单元是如何构成的?(5分)答:煤的大分子是由多个结构相似的“基本结构单元”通过桥键连接而成的。
这种基本结构单元类似于聚合物的聚合单体,它可分为规则部分和不规则部分。
规则部分由几个或十几个苯环、脂环、氢化芳香环(含氮、氧、硫等元素)缩聚而成,构成基本结构单元的核或芳香核。
煤化学知识点(期末考试)
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第一章煤的种类、特征与生成1、泥炭化作用泥炭化作用是植物物质经受生物化学分解及合成的复杂的过程。
最终形成泥炭的作用.属性:泥炭化作用也是-种植物物质的生物化学分解作用,它与水解作用、氧化与还原作用有关。
条件:泥炭化作用发生于覆水地区的水位以下,即与大气局部沟通的状态下.泥炭化作用的直接产物除了泥炭以外,分解出的气态产物有二氧化碳、水、沼气和少量氮.泥炭化过程的生物化学变化大致可分儿两个阶段;第一阶段:植物残骸中的有机化合物经过氧化分解、水解,转化为简单的化学性质活泼的化合物;第二阶段:分解产物相互作用,进一步合成新的较稳定的有机化合物,如腐植酸、沥青质等。
1.1 凝胶化作用(一)概念与条件:1。
概念:凝胶化作用:指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化和物理化学变化,形成以腐植酸和沥青质为主的要成分的胶体物质(凝胶和溶胶)的过程。
2。
条件:凝胶化作用的条件:①较为停滞的、不太深的覆水条件下,②弱氧化至还原环境,③在厌氧细菌的参与.植物的木质纤维组织一方面进行生物化学变化,一方面进行胶体化学变化,二者同时发生和进行导致物质成分和物理结构两方面都发生变化。
1。
2 丝炭化作用(1)概念:植物的木质纤维组织在泥炭沼泽的氧化环境中,受到需氧细菌的氧化作用,产生贫氢富碳的腐殖物质,或遭受“森林火灾"而炭化成木炭的过程。
产物为丝炭,依成因分为氧化丝质体与火焚丝质体。
2、根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。
(1)腐植煤 Humic Coal:由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化作用生成。
(2)腐泥煤 sapropelite:主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。
储量大大低于腐植煤,工业意义不大。
(3)残植煤 liptobiolite:由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组分(孢子、角质层、树皮、树脂)富集而成。
(4)腐植腐泥煤humic—sapropelic coal:由高等植物、低等植物共同形成的煤.煤化作用的因素:1、温度(最重要的影响因素);2、时间;3、压力(压力因素虽阻碍化学反应,但却引起煤的物理结构发生变化.)3、煤化作用特点:(1).煤在连续地系列演化过程中,可明显地显现出增碳化(相对)趋势(特点)(2).随着煤化作用进程,煤的有机分子表现为结构单一化趋势(3)。
第四章(煤化学)
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850—2000)
分级范围(Mt,%) ≤6.0 >6.0~8.0 >8.0~12.0 >12.0~20.0 >20.0~40.0
试验方法
GB/T 211
6
特高全水分煤
SHM
>40.0
(六)煤中水分对煤利用的影响 一般来说,水分是煤中的有害成分,对煤的工业利用是不 利的;但水分对煤的工业利用也有好的一方面。 1.水分对煤工业利用的危害 (1)在煤的运输中,增加了无效运输量和运输成本; (2)燃烧时,降低了煤的发热量; (3)贮存时,使煤易碎裂、加速煤的氧化和自燃,在冬季 使煤装卸困难; FeS2+H2O+O2→FeSO4+H2SO4+Q (4)炼焦时,延长炼焦时间,并使焦炉的使用寿命缩短; (5)机械加工中,水分高的煤难于破碎和筛分,不仅降低 生产效率,还可能损坏设备。 2.水分对煤工业利用的益处 (1)在燃烧粉煤时,煤中含有适量的水分,可以防止粉煤 的散失,并适当改善炉膛的辐射能; (2)水分可作为加氢液化和气化的供氢体。
M t ,ar M f ,ar M inh,ad
100 M f ,ar 100
(4-6)
进行基准换算时要注意以下三个问题: (1)换算的煤质分析指标必须含于对方的基准中,否则就不能 换算。如:St,ad中包含了St,d,它们之间可用公式4-1进行换算; Ad和Adaf之间就不能换算,因为干燥无灰基中不存在灰分。 (2)用以上公式换算时各煤质分析测定结果不代入百分符号, 但写答案时要把百分号加上。 (3)基准不相同的数据不能直接加减。 4.常用煤质指标的基准 (1)在用煤的灰分、硫分、磷分、发热量来表示煤质时,常 用干燥基为基准,即Ad、St,d、Pd、Qgr,d; (2)在研究煤的有机质特性时,常用干燥无灰基为基准,如 Vdaf、Cdaf、Hdaf等。 (3)在计算物料平衡、热平衡、煤炭计量计价时,常用收到 基为基准,如Mt,ar、Qnet,ar、Aar、Har等。
煤化工工艺学考试重点

1.煤化工的范畴:煤的干馏(含炼焦和低温干馏)、气化、液化和合成化学品等。
2.煤干馏定义:煤在隔绝空气条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程,称为煤干馏(或称炼焦、焦化)。
煤干馏分类:按加热终温的不同,可分为三种:500~600℃为低温干馏、700~900℃为中干馏、900~1100℃为高温干馏。
3.低温干馏煤焦油成分:黑褐色液体,密度小于1g/cm3,含酚类、有机碱、烷烃、烯烃、环烷烃、中性含氧化合物、中性含氮化合物、沥青。
4.干馏产品影响因素:原料煤性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力。
5.低温干馏主要炉型:立式炉、水平炉、斜炉和转炉。
6.新发干馏:固体热载体法,采用此法进行煤干馏,加热速度快,载体与干馏气态产物分离容易,单元设备生产能力大,焦油产率高,煤气热值高,适合煤粉干馏。
7.煤的成焦过程包括哪些阶段:煤的干燥预热阶段、胶质体形成阶段、半焦形成阶段和焦炭形成阶段。
8.配煤的目的和意义:从前,炼焦只用单种焦煤,由于炼焦工业的发展,焦煤的储量开始感到不足。
而且还存在着煤炼的焦饼收缩小,推焦困难;焦煤膨胀压力很大,容易胀坏炉体;焦煤挥发分少,炼焦化学产品产率小等缺点。
为了克服这些缺点,采用了多种煤的配煤炼焦。
意义:配煤炼焦扩大了炼焦煤资源,降低煤料的膨胀压力,增加收缩,利于推焦,并可提高化学产品产率。
配煤炼焦可以少用好焦煤,多用结焦性差的煤,使国家资源不但利用合理,而且还能获得优质产品。
9.炼焦用煤:主要由焦煤JM、肥煤FM、气煤QM、和瘦煤SM以及过渡性牌号煤类构成。
10.焦炭用途:炼铁11.炼焦新技术:增大焦炉容积。
12.粗煤气:炼焦过程析出的挥发性产物,简称粗煤气。
13.炼焦的焦油和氨水分离的理由:①氨水循环回到集气管进行喷洒冷却,它应不含有焦油和固体颗粒物,否则堵塞喷嘴使喷洒困难。
②焦油需要精制加工,其中如果含有少量水将增大耗热量和冷却水用量。
此外,有水汽存在于设备中,会增大设备容积,阻力增大。
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第一章煤的种类、特征与生成1、泥炭化作用泥炭化作用是植物物质经受生物化学分解及合成的复杂的过程。
最终形成泥炭的作用.属性:泥炭化作用也是—种植物物质的生物化学分解作用,它与水解作用、氧化与还原作用有关。
条件:泥炭化作用发生于覆水地区的水位以下,即与大气局部沟通的状态下。
泥炭化作用的直接产物除了泥炭以外,分解出的气态产物有二氧化碳、水、沼气和少量氮。
泥炭化过程的生物化学变化大致可分儿两个阶段;第一阶段:植物残骸中的有机化合物经过氧化分解、水解,转化为简单的化学性质活泼的化合物;第二阶段:分解产物相互作用,进一步合成新的较稳定的有机化合物,如腐植酸、沥青质等。
1.1 凝胶化作用(一)概念与条件:1.概念:凝胶化作用:指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化和物理化学变化,形成以腐植酸和沥青质为主的要成分的胶体物质(凝胶和溶胶)的过程。
2.条件:凝胶化作用的条件:①较为停滞的、不太深的覆水条件下,②弱氧化至还原环境,③在厌氧细菌的参与.植物的木质纤维组织一方面进行生物化学变化,一方面进行胶体化学变化,二者同时发生和进行导致物质成分和物理结构两方面都发生变化。
1.2 丝炭化作用(1)概念:植物的木质纤维组织在泥炭沼泽的氧化环境中,受到需氧细菌的氧化作用,产生贫氢富碳的腐殖物质,或遭受“森林火灾”而炭化成木炭的过程。
产物为丝炭,依成因分为氧化丝质体与火焚丝质体。
2、根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。
(1)腐植煤Humic Coal:由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化作用生成。
(2)腐泥煤sapropelite:主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。
储量大大低于腐植煤,工业意义不大。
(3)残植煤liptobiolite:由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组分(孢子、角质层、树皮、树脂)富集而成。
(4)腐植腐泥煤humic-sapropelic coal:由高等植物、低等植物共同形成的煤。
煤化作用的因素:1、温度(最重要的影响因素);2、时间;3、压力(压力因素虽阻碍化学反应,但却引起煤的物理结构发生变化。
)3、煤化作用特点:(1).煤在连续地系列演化过程中,可明显地显现出增碳化(相对)趋势(特点)(2).随着煤化作用进程,煤的有机分子表现为结构单一化趋势(3).随着煤化作用进程,煤的有机为分子结构表现为致致密化和定向排列的趋势(4).随着煤化作用进程,煤显微组分性质呈现为均一性趋势。
(5).煤化作用是一种不可逆的反应。
(6).煤化作用的发展是非线性的,表现为煤化作用的跃变,简称煤化跃变。
4、煤的变质作用类型(1)深成变质作用:①.垂直分带—原始分带;②、水平分带—垂直分带的表现(2)岩浆变质作用(区域岩浆热变质作用和接触变质作用)、(3)动力变质作用。
5、希尔特定律;在同一煤田大致相同的构造条件下,随着埋藏深度的增加,煤的挥发分组逐渐少,变质程度逐渐增高。
大致深度每增加100米,煤的挥发分减少2.3%左右,这个规律称为希尔特定律。
6、煤化作用跃变:(一)第一次跃变(Ⅰ):发生在长焰煤开始阶段(Cdaf=75%~80%,Vdaf=43%,镜质体反射率Romax=0.6%),与石油开始形成阶段相当。
即与生油阶段相当。
(二)第二次煤化跃变(Ⅱ)出现在肥煤到焦煤阶段Cdaf=87%,Vdaf=29%,Romax=1.3%。
镜质体发射率Romax=1.3%对应于石油的“死油线”,煤化台阶(三)第三次跃变(Ⅲ)发生于烟煤变为无烟煤阶段C daf=91%,V daf=8%,Ro max=2.5%。
煤化作用的第三次跃变以后,就是有人称为无烟煤化作用和半石墨化作用的阶段,代表了煤化作用的最终阶段,其产物是无烟煤和变无烟煤的形成。
(四)第四次跃变为无烟煤与变无烟煤分界Cdaf=93.5%,Hdaf=2.5%,Vdaf=4.0%,镜质体反射率Rmax=4%,Rmin=3.5%。
已经不属于煤化作用阶段。
第二章煤的工业分析与元素分析1、煤的工业分析的定义:在人为规定条件下粗略测定煤化学组成的一种方法,也称为煤的实用分析或技术分析。
包括:水分、灰分、挥发分和固定碳。
2、煤中水分分类:外在水分、在水分、化合水。
在水分和外在水分之和称为全水分(收到基水分)煤失去外在水分后所处的状态称为风干状态或空气干燥状态,失去外在水分的煤样称为风干煤样或空气干燥煤样。
残留在风干煤中水分占风干煤样质量的百分数称为在水分。
3、测定煤中水分含量的方法很多: 如蒸馏法、电法、加热法。
本课要求掌握加热失重法。
4、加热失重法:通常是将煤加热到105~110℃并保持恒温,直至煤处于恒重时,煤样的失重即为煤样在干燥中失去的水分。
5、煤的最高在水分:煤的最高在水分是指煤样在30℃,相对湿度达到96%的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分,用符号MHC (moisture holding capacity)表示。
这一指标反映了年青煤的煤化程度,用于煤质研究和年青煤的分类。
6、煤的灰分(ash) :煤样在规定条件下(815度)完全燃烧后所得的残渣。
该残渣的质量占测定煤样质量的百分数称为灰分产率,简称为灰分。
7、煤的灰分的产率测定:缓慢灰化法、快速灰化法。
8、挥发分的概念:煤在规定条件下隔绝空气加热(900度+-10度)后挥发性有机物质的产率称为挥发分。
9、煤中的硫主要存在形态是无机硫和有机硫,两者合称为全硫。
第三章煤的工艺性质1、煤的粘结性:是指煤粒(直径小于0.2mm)在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质形成焦块的能力。
2、煤的结焦性:是指煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭(焦炭强度和块度符合冶金焦的要求)的性质。
3、煤的可选性:是指从原煤中分选出符合质量要求的精煤(浮煤)的难易程度。
4、煤的反应性:又称活性,指在一定温度条件下,煤与不同气化介质,如二氧化碳、氧、水蒸气相互作用的反应能力。
5、煤的结渣性:实际上是指煤中矿物质在高温燃烧或气化过程中,煤灰软化、熔融而结渣的性能。
6、煤的热稳定性:是指煤在高温燃烧或气化过程中保持原来粒度的性能。
7、煤灰粘度:指煤灰在高温熔融状态下流动时的摩擦系数。
8影响煤发热量的因素:(1)煤岩成分:同一煤级中,壳质组的发热量最高,其次为镜质组和惰质组。
(2)煤化程度:当煤以镜质组为主时,随煤级升高,煤的发热量逐渐增高,至中煤级的焦煤、瘦煤时达到高峰,以后又稍有下降。
(3)煤中矿物杂质的含量(4)煤的风氧化程度第四章煤的岩相组成、性质与应用1、宏观煤岩成分是用肉眼可以区分的煤的基本组成单位,包括镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。
镜煤和丝炭是简单的煤岩成分,暗煤和亮煤是复杂的煤岩成分。
2、(1)镜煤的颜色深黑、光泽强,是煤中颜色最深和光泽最强的成分。
①质地纯净,结构均一,具贝壳状断口和生裂隙。
②镜煤性脆,易碎成棱角状小块。
③在煤层中,镜煤常呈凸透镜状或条带状,条带厚几毫米至1~2cm,有时呈线理状存在于亮煤和暗煤之中。
(2)丝炭外观象木炭,颜色灰黑,具明显的纤状结构和丝绢光泽,丝炭疏松多孔,性脆易碎,能染指。
①在煤层中,丝炭常呈扁平透镜体沿煤层的层理面分布,厚度多在1~2mm至几毫米之间,有时能形成不连续的薄层;个别地区,丝炭层的厚度可达几十厘米以上。
②丝炭的孔隙度大,吸氧性强,丝炭多的煤层易发生自燃。
丝炭是植物的木质纤维组织在缺水的多氧环境中缓慢氧化或由于森林火灾所形成。
(3)亮煤的光泽仅次于镜煤,一般呈黑色,亮煤的组成比较复杂。
它是在覆水的还原条件下,由植物的木质纤维组织经凝胶化作用,并掺入一些由水或风带来的其它组分和矿物杂质转变而成。
在煤层中,亮煤是最常见的宏观煤岩成分。
①较脆易碎,断面比较平坦,②比重较小。
③亮煤的均一程度不如镜煤,表面隐约可见微细层理。
④亮煤有时也有生裂隙,但不如镜煤发育。
⑤常呈较厚的分层,有时甚至组成整个煤层。
(4)暗煤的光泽暗淡,一般呈灰黑色。
暗煤的组成比较复杂。
它是在活水有氧的条件下,富集了壳质组、惰性组或掺进较多的矿物质转变而成。
含惰性组或矿物质多的暗煤。
①致密坚硬,比重大,韧性大,不易破碎,断面比较粗糙,②一般不发育生裂隙。
③在煤层中,暗煤是常见的宏观煤岩成分,常呈厚、薄不等的分层,也可组成整个煤层。
3、按宏观煤岩成分的组合及其反映出来的平均光泽强度,可划分为四种宏观煤岩类型,即:光亮型煤(镜煤和亮煤组成>75%)、半亮型煤(亮煤和镜煤占多数50%~75%)、半暗型煤(镜煤和亮煤含量较少50%~25%),暗淡型煤(镜煤和亮煤含量很少<25%)。
4、显微组分、有机显微组分、无机显微组分:在光学显微镜下能够识别出来的组成煤的基本成分,称为显微组分。
由植物遗体变化而成的为有机显微组分,而矿物杂质则称为无机显微组分。
5、有机显微组分可划分为三大组:(1)镜质组:是煤中最常见最重要的显微组分组。
它是由植物的根、茎、叶在复水的还原条件下,经过凝胶化作用而形成。
(2)半镜子组:或半丝质组,丝质体和结构镜质体之间的中间阶段称半丝质体。
为半木炭化的植物组织,细胞结构保存较差;磨蚀硬度、显微硬度中等,突起中等;反射光下灰色至白色,透射光下褐色至黑色,具各向异性,反射率中等,比重1.35~1.45;碳、氢含量处于丝质体和结构镜质体之间。
(3)惰性组:又称丝质组,是煤中常见的显微组分组。
它是由植物的根,茎、叶等组织在比较干燥的氧化条件下,经过丝炭化作用后在泥炭沼泽中沉积下来所形成;也可以由泥炭表面经炭化、氧化、腐败作用和真菌的腐蚀所造成。
真菌菌类体在原来植物时就已是惰性组,惰性组还可以由镜质组和壳质组经煤化作用形成。
惰性组在透射光下为黑色不透明,反射光下为亮白色至黄白色;碳含量最高、氢含量最低、氧含量中等;比重为1.5,磨蚀硬度和显微硬度高。
突起高,挥发分低,没有任何粘结性。
(4)壳质组:又称稳定组、类脂组。
壳质组包括孢子体、角质体、木栓质体、树脂体、渗出沥青体、蜡质体、荧光质体、藻类体、碎屑壳质体、沥青质体和叶绿素体等。
它们是由比较富氢的植物物质,如孢粉质、角质、木栓质、树脂、蜡、香胶、胶乳、脂肪和油所组成;此外,蛋白质、纤维素和其它碳水化合物的分解产物也可参与壳质组的形成。
壳质组含有大量的脂肪族成分,其中脂肪~蜡可溶于有机溶剂,而木栓质~角质则不溶。
壳质组组分的氢含量高,加热时能产出大量的焦油和气体,粘结性较差或没有。
6、煤的无机显微组分(看):(1)原生矿物:成煤植物在生长过程中,通过植物的根部吸收溶于水中的一些矿物质,以促进植物新代谢作用的进行。
这些矿物质中,以钙、钾、磷、硫、氮、镁较多。
这些矿物质燃烧后产生的灰分,一般称为在灰分。
(2)同生矿物:同生矿物是在泥炭堆积时期,由风和流水带到泥炭沼泽中和植物一起堆积下来的碎屑物质,主要是石英、粘土矿物、长石、云母、各种岩屑和少量的重矿物,如锆石、电气石、金红石等,还有由胶体溶液中沉淀出来的化学成因和生物成因的矿物,如黄铁矿、菱铁矿、蛋白石、玉髓、粘土矿物。