中国矿业大学煤化学复习思考题
煤化学课后习题答案
《煤化学》习题与思考题参考答案绪论1 煤炭综合利用有什么意义?答:煤炭综合利用是指煤的非燃料利用,开展煤炭综合利用(1)有利于合理利用煤炭资源,提高经济效益我国煤炭资源丰富,煤种齐全,不仅可以作燃料,也适用于许多其它工业用途。
如果以煤炭作为燃料的价值为 1,则加工成煤焦油能增值 10倍,加工成塑料能增值 90倍,合成染料能增值 375 倍,制成药品可增值 750倍,而制成合成纤维增值高达 1500倍。
(2)有利于减轻污染,保护环境开展煤炭的综合利用是消除公害、保护环境的有效途径,煤炭加工所产生的煤灰、煤渣废气、废液都可以得到合理的处理和利用。
(3)有利于煤化工与石油化工互相依存,共同发展煤炭资源与石油资源相比要大得多,从长远观点看,发展煤炭资源的综合利用就显得尤为重要。
以这种煤作为原料可以得到很多石油化工较难得到的产品,如萘、酚类等,从煤中可以独特地制得一些带有五环的化合物如茚、苊,以及三个芳香环以上的化合物,如蒽、菲、芘、苊蒽、晕苯等稠环化合物。
另外,煤炭可以生产大量的烯烃和烷烃制品以补充石油原料的不足。
2 煤炭综合利用有那些工艺方法答:煤炭综合利用的主要工艺方法有:干馏、气化、液化、炭素化和煤基化学品(1)干馏――将煤料在隔绝空气的条件下加热炭化,以得到焦炭、焦油和煤气的工艺过程。
按加热终温的不同,煤的干馏可分为三类:低温干馏干馏终温 500~550℃产物:煤气、低温焦油、半焦中温干馏干馏终温 600~800℃产物:煤气、中温焦油、半焦高温干馏干馏终温 950~1050℃产物:煤气、高温焦油、焦炭煤的干馏是技术最成熟、应用最广泛的煤炭综合利用方法。
(2)气化――将煤(煤的半焦、焦炭)在气化炉中加热,并通入气化剂(空气、氧气、水蒸气或氢气),使煤中的可燃成分转化为煤气的工艺过程。
(3)液化――采用溶解、加氢、加压与加热等方法,将煤中的有机物转化为液体产物的工艺过程。
(4)炭素化――以煤及其衍生物为原料,生产炭素材料的工艺过程。
煤化学思考题
1.试述煤分子结构理论的基本内容。
煤分子是由多个基本结构单元构成的高分子煤是由分子量不同、分子结构相似但又不完全相同的一组“基本结构单元”通过桥键连接而成,这些结构单元包括规则和不规则两部分。
基本结构单元的核心是缩合芳香核缩合芳香核为缩聚的芳环、氢化芳环和各种杂环,环数随煤化程度的提高而增加。
基本结构单元有不规则部分:侧链和官能团连接在缩合芳香核的不规则部分是烷基侧链和官能团,侧链长度随煤化程度加深而缩短。
官能团主要是含氧官能团,还有少量的含硫官能团和含氮官能团。
连接基本结构单元的是桥键在低煤化程度的煤中桥键最多,中等煤化程度最少,无烟煤阶段又有所增多。
氧、氮、硫以官能团形式存在除此之外,氧还有醚键和杂环,硫还有巯基、硫醚和噻吩,氮还有胺基、亚胺基和吡咯环。
低分子化合物的存在在煤的高分子化合物的空隙中,还独立存在具有非芳香族化合物的低分子化合物,主要是脂肪族化合物。
煤化程度对煤结构的影响规律低阶煤:芳环数少,规则部分小,不规则部分的侧链和官能团多,因此形成比较疏松空间结构,孔隙率和比表面积都较大。
中等煤化程度的煤:芳核有所增大,含氧官能团和侧链少,基本结构单元之间的桥键减少,因此煤的结构较为致密,孔隙率低。
老年煤:缩合环显著增大,形成的芳香片层,由于有序化增强,而排列的更加紧密,产生了收缩应力,形成新的裂缝,孔隙率和比表面积增大。
2.试述煤的Hirsch结构模型。
敞开式结构:低煤化程度烟煤。
芳香层片少,不规则的无定型结构比例较大,或多或少的在方向上任意取向,形成多孔的立体结构。
液态结构:中等煤化程度烟煤。
芳香层片在一定程度上定向排列,层片间活动性大,这种煤的孔隙率小,机械强度低,热解时应形成胶质体。
无烟煤结构:属于无烟煤。
芳香层片增大,定向程度增大。
由于缩聚反应剧烈,使煤体积收缩并产生收缩应力,导致形成大量裂隙。
2. 植物成煤必须有的条件有哪些?(1)大量植物的持续繁殖(生物、气候的影响)(2)植物遗体不能完全腐烂——适合的堆积场所(沼泽、湖泊等)(3)地质作用配合(地壳的沉降运动——形成上覆岩层和顶底板——多煤层)4.若煤化程度m是煤受热温度、持续时间以及压力各因素对煤变质作用的影响。
中国矿业大学北京分析报告化学实验思考题问题详解
实验八混合碱液中氢氧化钠和碳酸钠的含量的测定1. 碱液中的NaOH与Na2CO3含量是怎样测定的?答:测混合碱试液,可选用酚酞和甲基橙两种指示剂。
以HCl标准溶液连续滴定。
滴定的方法原理可图解如下:2.如欲测定碱液的总碱度,应采用何种指示剂?试拟出测定步骤与以Na2Og/L表示的总碱度的计算公式。
答:〔1〕使用甲基橙作为指示剂。
〔2〕测定步骤:取50毫升碱液,加3-5滴甲基橙指示剂,用浓度为cmol/L的盐酸标准溶液滴定至终点。
记下消耗的盐酸的体积v(单位:mL)。
计算公式:x=0.62c*v(g/L)3. 试液的总碱度,是否宜于以百分含量表示?答:总碱度不宜于用质量分数表示。
用质量浓度表示比拟适宜。
因为总碱度是指水中能与强酸发生中和作用的所有物质的总量。
也就是一定体积的试液中含有与强酸发生中和作用的所有物质的总质量。
4.用于标定的锥形瓶,其内壁是否要预先枯燥?为什么?答:不需要进展枯燥,因为在标定过程中我们需要用水来溶解基准试剂。
实验九水的硬度的测定〔络合滴定法〕1.如果对硬度测定中的数据要求保存两位有效数字,应如何量取100mL的水样?——移液管2.用EDTA法怎样测出水的总硬?用什么指示剂?产生什么反响?终点变色如何?试液的PH值应控制在什么X围?如何控制?答:①总硬以铬黑T为指示剂,控制溶液的酸度为PH≈10,以EDTA标准溶液滴定之。
由EDTA的浓度和用量,算出水的总硬。
②铬黑T③络合反响④终点由红色变为蓝色 ⑤PH ≈10 ⑥使用NH3-NH4Cl 缓冲溶液控制3. 络合滴定中为什么参加缓冲溶液?答:各种金属离子与滴定剂生成络合物时都应有允许最低pH 值,否如此就不能被准确滴。
而且还可能影响指示剂的变色点和自身的颜色,导致终点误差变大,甚至不能准确滴定。
因此酸度对络合滴定的影响是多方面的,需要参加缓冲溶液予以控制。
4.用EDTA 法测定水的硬度时,有哪些离子存在干扰?如何消除? 答:++++2233.Mn Cu Al Fe、、、 等,可以用三乙醇胺作为掩蔽剂。
矿大版煤化学-课后习题复习过程
矿大版煤化学-课后习题煤化学课后习题1.什么是腐植煤和腐泥煤?答:由高等植物形成的煤称为腐植煤;由低等植物(以藻类为主)和浮游生物经过部分腐解而形成的煤称为腐泥煤,有藻煤,胶泥煤,油页岩等。
2.由高等植物形成煤,要经历哪些过程和变化?答:由高等植物形成煤,要经历泥炭化作用和煤化作用两个过程。
泥炭化作用过程:高等植物→泥炭;煤化作用过程又分为成岩作用和变质作用两个阶段。
成岩作用阶段:泥炭→褐煤;变质作用阶段:褐煤→无烟煤。
3.影响煤变质作用的因素答:影响煤变质作用的因素主要有:温度、时间和压力。
温度是影响煤变质作用的主要因素。
转变为不同煤化阶段所需的温度大致为:褐煤:40~50 ℃,长焰煤:<100 ℃,典型烟煤:<200 ℃,无烟煤:<350 ℃。
时间是影响煤的重要因素。
温度、压力相同,时间越长,变质程度越高;温度不同,短时间较高温度与长时间较低温度可达到相同的变质程度。
压力也是煤变质不可缺少的条件。
在压力作用下,煤的形态发生变化,主要是压紧、失水、孔隙率降低,并使煤岩组分沿垂直压力的方向呈定向排列。
4.各显微组分元素含量的特点,及在透射光、反射光下的特征及其随煤化程度的变化规律。
答:透射光:镜质组,橙红色、棕红色、棕黑色、黑色;壳质组,从低级烟煤到中级烟煤,呈透明到半透明,轮廓清晰,外形特殊;惰质组,棕黑色到黑色,微透明或不透明。
反射光:镜,灰黑至浅灰,随煤级增高,反射色变浅;壳,呈灰黑色,大多数有突起;惰,白色至亮白色,具有较高凸起和较高反射率。
元素含量:镜含氧量最高,壳含氢量最高,惰含碳量最高。
5.煤的工业分析将煤分为哪几个组分?各代表煤的什么特性?答:煤的工业分析是指煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四种组分。
水分:煤炭质量的重要指标。
煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。
灰分:是指煤完全燃烧后剩下的残渣。
挥发分:煤的挥发分,即煤在一定温度下隔绝空气加热,逸出物质(气体或液体)中减掉水分后的含量。
大学煤化学试题及答案
大学煤化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 煤的元素组成中,含量最高的元素是()。
A. 碳B. 氢C. 氧D. 氮答案:A2. 煤的变质程度主要取决于()。
A. 煤的化学组成B. 煤的物理结构C. 煤的地质年代D. 煤的开采方式答案:C3. 煤的工业分析中,不包括以下哪一项()。
A. 灰分B. 挥发分C. 水分D. 硫分答案:D4. 煤的热值是指()。
A. 煤的发热量B. 煤的燃烧速度C. 煤的燃烧效率D. 煤的燃烧产物答案:A5. 煤的分类中,无烟煤属于()。
B. 烟煤C. 无烟煤D. 泥炭答案:C6. 煤的灰分是指煤中()的含量。
A. 无机矿物质B. 有机矿物质C. 可燃物质D. 不可燃物质答案:A7. 煤的挥发分是指煤在隔绝空气的条件下加热分解时,所释放出的()。
A. 气体C. 固体D. 气体和液体答案:D8. 煤的水分是指煤中()的含量。
A. 游离水B. 结晶水C. 结构水D. 吸附水答案:A9. 煤的硫分是指煤中()的含量。
A. 有机硫B. 无机硫C. 总硫D. 硫酸盐硫答案:C10. 煤的发热量是指煤在完全燃烧时所释放出的热量,通常以()表示。
A. 千焦/千克B. 千卡/克C. 焦耳/千克D. 千卡/千克答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 煤的元素组成主要包括碳、氢、氧、氮、硫和______。
答案:磷2. 煤的变质程度越高,其______含量越高,挥发分含量越低。
答案:碳3. 煤的工业分析包括灰分、挥发分、水分和______。
答案:固定碳4. 煤的热值越高,其燃烧时释放的热量______。
答案:越多5. 无烟煤的变质程度最高,其特点是低挥发分、高碳含量和______。
答案:高热值6. 煤的灰分含量越高,其燃烧效率______。
答案:越低7. 煤的挥发分含量越高,其燃烧时产生的______越多。
答案:气体8. 煤的水分含量越高,其燃烧时释放的热量______。
答案:越少9. 煤的硫分含量越高,其燃烧时产生的______越多。
煤化工复习题及答案
1.煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业,简称煤化工。
煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业。
2.煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。
从煤加工过程区分,煤化工包括煤的干馏(含炼焦和低温干馏)、气化、液化和合成化学品。
3.炼焦是应用最糟的工艺。
4.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)。
按加热终温的不同可分为三种:500—600为低温干馏,900—1100为高温干馏,700—900为中温干馏。
5.立式炉干馏介于高温、低温干馏之间,目前在中国多用于生产城市煤气。
6.煤低温干馏过程仅是一个热加工过程,常压生产,不用加氢,不用氧气,即可制的煤气和焦油,实现煤的部分气化和液化。
7.低温干馏产品:的产率和组成取决于原料煤性质、干馏炉结构和加热条件。
一般焦油产率为6%—25%,半焦产率为50%—70%,煤气产率为80—200m3/t(原料干煤)8.低温干馏半焦的孔隙率为30%—50%,反应性和比电阻都比高温焦炭高得多。
原料煤的煤化度越低,半焦的反应能力和比电阻越高。
9.低温干馏煤气密度为—1.2kg/ m3,含有较多甲烷及其他烷烃。
10.干馏产品的影响因素:低温干馏产品的产率和性质与原料煤性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力有关。
干馏炉的形式、加热方法和挥发物在高温区的停留时间对产品的产率和性质也有重要影响。
煤加热温度场的均匀性以及气态产物二次热解深度对其也有影响。
11.低温干馏温度为,所得焦油是煤的一次热解产物,称一次焦油。
煤热解到以前主要是黄铁矿分解生成硫化氢,在较高温度时由于煤中有机硫的热解作用形成硫化氢。
腐泥煤一次热解焦油中酚类和沥青少,组分中主要为直链烷烃和环烷烃。
12.煤干馏终温是产品产率和组成的重要影响因素,也是区别干馏类型的标志。
煤化工实验思考题复习讲义
名词解释1.变形温度(T1):椎体尖端开始变圆或弯曲时的温度。
2.软化温度(T2):椎体弯曲至椎尖触及托板,椎体变球形或高度不大于底长的半球形时的温度。
3.流动温度(T3):椎体完全融化或展开成高度不大于1.5mm的薄层时的温度4.煤焦反应性:指一定温度条件下,煤、焦与不同的气体介质(如二氧化碳、氧、水蒸气)相互作用的反应能力。
5.馏程:初馏点与干点的间隔范围.6.粘度:液体受外力作用移动时,在液体分子间发生的阻力.7.燃气相对密度:一定体积干燃气的质量与同等条件下同等空气质量的比值8.低发热量(Q GW):当燃烧产物中的水呈气态时的发热量。
9.高发热量(Q DW):当燃烧产物中的水蒸气冷凝呈0度的液态水时的发热量。
简答题:1.影响煤气热值测定正确性的主要因素是什么?答:室温的影响;热容量标定不准确的影响;搅拌器故障或搅拌速度不均匀的影响;煤样使用不当的影响。
2.煤气燃烧时空气量大小对煤气热值有何影响?答:空气量少,会导致煤气不完全燃烧,会导致煤气的热值偏低。
1.测定燃气相对密度在燃气工程上的意义?答:根据燃气的相对密度可推测其某种消防特性,采取相应消防措施,以及确定车间、库房通风口的位置,在燃气管道运输方面也有重要作用。
例如计算附加压力,计算华白数(燃气热负荷指数)等时也要用到这一参数。
2.如何正确使用气体相对密度计?注意事项有哪些?答:使用前放置好并调试检查密封性等。
然后进行空气冲洗,空气喷流,燃气冲洗,燃气喷流等试验步骤。
注意:①在明亮清洁并没有辐射源的影响的测试环境下,将一起垂直摆正调平。
②使夹套水温与室温相差不超过0.5度③检查装置气密性⑤铂片锐孔应保持干燥清洁⑥喷流前要用相应的气体冲洗。
1.用灰锥法测定煤灰的熔融性,该方法的主要优缺点是什么?答:优点:灰锥易制作,操作简单,实验现象较为直接。
缺点:灰锥形态差异都是非量化的,易受主观因素影响;灰锥的形态、疏密各异,给实验造成影响。
2. 为何通常选用弱还原性气氛测定煤灰熔融性?答:在工业锅炉的炉膛或气化室中,一般都形成CO、H2、CO2、CH4 和O2 为主要成分的弱还原气氛,所以,煤灰熔融性测定应该在与之相似的弱还原性气氛中进行。
煤化学复习(全)
1.成煤的条件答:(1)物质条件主要是成煤的原始植物,包括高等植物和低等植物,植物遗体大量堆积是成煤的物质条件.(2) 煤的形成堆积条件或环境条件泥炭沼泽:常年积水,极其潮湿,内有大量植物生长、堆积,植物死亡后遗体被沼泽水覆盖,与氧呈半隔绝状态,使植物遗体不至于完全氧化分解,经生物化学作用形成泥炭.泥炭沼泽的形成取决于古植物、古气候、古地理和大地构造4个条件.(3) 煤的形成温度和压力条件温度和压力决定于埋藏深度.成煤应有一定的埋藏深度.煤化程度是煤受热温度和持续时间的函数.温度越高,变质作用的速度越快.(4)时间条件漫长的地质年代[宙、代、纪、世、期]一般需要几千万到几亿年的时间(5) 煤的形成地质条件也是必不可缺的.地壳运动.2.成煤作用过程?泥炭化作用?煤化作用?答:成煤过程大致可分为泥炭化作用阶段和煤化作用阶段。
(1)泥炭化作用阶段。
高等植物残骸在泥炭沼泽中,经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程。
在这个过程中,植物所有的有机组分和泥炭沼泽中的微生物都参加了成煤作用。
泥炭沼泽的聚积环境,如沼泽水体的含盐度、氧化还原电位和酸碱度,对泥炭的成分和性质有很大影响,甚至影响煤的猫结性、含硫量和煤焦油产率等。
(2)煤化作用阶段。
在地下深部的温度和压力的长时间作用下,泥炭向褐煤、烟煤、无烟煤演化的过程。
在这一过程中,煤的分子结构,元素组成,化学、物理和工艺性质不断发生变化,煤化作用逐步加深。
根据化学作用类型和主要影响因素.煤化作用阶段包括成岩作用和变质作用两个连续的过程。
1)成岩作用。
煤的成岩作用使泥炭转变为褐煤。
当泥炭被其他沉积物覆盖后或处在泥炭层深部时,生物化学作用逐渐减弱以至停止。
泥炭在上覆沉积物的压力下,发生了压紧、失水、胶体老化和固结等一系列变化,疏松的泥炭转变为结构致密的褐煤。
压力和时间是在这个阶段起主导作用的因素。
泥炭转变成褐煤后,碳含量增加,氧和氢含量逐渐降低。
2)变质作用。
煤的变质作用使褐煤向烟煤、无烟煤演化,也可能进一步变质,形成石墨。
中国矿业大学——煤岩与煤化学复习总结
煤岩与煤化学复习总结一、植物演化与成煤作用的关系(书中5到8页)成煤作用:从植物死亡堆积到形成煤炭的过程。
①腐泥化(泥炭化)阶段:主要发生于地表的泥炭沼泽、湖泊及浅海滨岸地带,主要作用:菌解作用(表生的生物地球化学作用)结果:使低等植物转变为腐泥,高等植物则形成泥炭。
②煤化作用阶段:泥炭由于地层沉降等原因被沉积物覆盖掩埋于地下深处经成岩作用,即煤在温度、压力条件下进一步转化的物理化学作用,使碳的含量进一步增加,成为褐煤;其后有的经历变质作用阶段,是褐煤受高温高压的影响而变为烟煤和无烟煤的过程。
二、世界和中国最重要聚煤期;石炭-二叠纪是全世界范围内最重要的聚煤时期,地势比较平坦,植物繁盛,聚煤作用强,为第一大聚煤时期侏罗纪(2.05亿年前)和早白垩世是(0.65亿年前)被认为是世界上第二个重要的聚煤期。
在我国,侏罗纪被认为是最重要的聚煤时期,特别是我国西部地区,侏罗纪煤炭储量占我国煤炭总储量的60%左右。
被子植物成为 0.23~0.65亿年间(第三纪)的聚煤的主要物质来源。
这个时期被称为世界上第三个聚煤时期。
三、植物的组成和化学性质;根:植物进化过程中适应陆生条件所形成的一种器官,具有吸收、支持、合成和贮藏的功能。
其主要功能:从土壤中吸收水、二氧化碳和无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐),以及钾钙镁等离子而转化为植物生存所必需的物质。
茎:主要功能是将水分、无机盐和有机盐类和有机营养物质运送到植物体的各个部分,同时又支持枝叶花果有利于进行光合作用、开花、传粉及果实和种子的散布,此外,还有贮藏养料的功能。
叶:主要功能是光合作用和蒸腾作用,他们都是植物赖以生存所必需的。
光合作用是绿色植物的叶片,在阳光下利用二氧化碳和水合成有机质,并放出氧气的过程,因此形成了大气中碳循环的重要途径。
(1)碳水化合物(2)木质素:(3)蛋白质:(4)脂类化合物低等植物主要组成:碳水化合物、蛋白质。
脂肪含量较高。
高等植物主要组成:纤维素、半纤维素、木质素为主。
化学与能源思考题与习题解答
第十章化学与能源思考题与习题解答1. 下列说法是否正确?如不正确,请说明原因。
(1) 煤的气化是指在隔绝空气条件下加强热,使煤中有机物转化成焦炭和可燃性气体的过程。
答:错,煤的气化是指在氧气不足的条件下进行部分氧化,使煤中有机物转化成可燃性气体的过程。
(2) 煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为CO和SO2,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO,因此石油产生的污染比煤炭轻。
答:不确切,煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为SO2、NOx和CO,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO、NOx和HC,相对而言,石油产生的污染比煤炭轻。
(3)汽油的辛烷值分布在0~100之间,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示汽油中含有80%辛烷和20%的其他烃类。
答:错,汽油的辛烷值可衡量汽油的抗震性,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示该汽油的抗震性相当于80%异辛烷和20%的正庚烷混合物的抗震性。
(4)为了避免含铅汽油对大气的污染,近年来世界各国普遍采用了甲基叔丁基醚(MTB E)、甲基叔戊基醚(TAME)取代四乙基铅作汽油添加剂。
答:不确切,甲基叔丁基醚(MTBE)添加剂在某些国家(如美国)已被禁止使用。
(5) 发展核能是解决目前能源危机的重要手段,近年来北欧和我国政府均采取了积极的态度,加快核电站的建设。
答:不确切,欧美大部分发达国家,基本上停建核电站或提前关闭核电站,北欧国家甚至通过立法,要求在2010年前关闭已有核电站。
(6) 能引起环境污染的电池主要有铅蓄电池、镉镍电池、氧化汞电池等,由于锌、锰元素对环境的危害很小,因此锌锰电池是无污染电池。
答:错,在生产的锌锰电池时,为了防止电池中锌溶解释放氢气,常在电池糊状液中放入氯化汞。
(7)在燃料电池中并没有发生直接的燃烧反应,它通过原电池原理不断的将燃料直接转变为电能,这种电池能量转换效率高,理论上可达100%。
答:正确2. 填空题(1) 化石燃料包括煤、石油和天然气,我国是以煤消费为主的国家。
煤化学复习思考题.docx
煤化学复习思考题1.煤岩学和煤化学是两个煤炭研究的重要支柱。
2.1831年是科学煤炭研究的诞辰。
3.我国能源消费的特点?人均能源消耗水平低;产值能耗高;以煤炭为主;我国一次能源的供应以煤炭为主的格局在相当长的时间内不会改变4.我国煤炭利用技术的选择标准?减少环境污染——清洁;提高煤炭使用效率和减少无效投入——高效5.根据成煤植物的不同,煤可分为腐植煤和腐泥煤。
由高等植物形成的煤称为腐植煤;由低等植物(以藻类为主)和浮游生物经过部分腐解而形成的煤称为腐泥煤,有藻煤,胶泥煤,油页岩等。
6.腐植煤可分为陆植煤和残植煤7.腐植煤和腐泥煤的混合体,称为腐植腐泥煤,主要有烛煤和煤精8.根据在成煤序列(煤阶)中煤化程度的不同,腐植煤可分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤四类。
9.泥炭中最主要的有机成分是腐植酸10.植物的族组成包括:糖类及其衍生物、木质素、蛋白质。
脂类化合物,其中脂类化合物化学性质稳定,因此能较完整地保存在煤中。
11.腐植煤的生成过程一般可分为哪些阶段?泥炭化阶段、煤化阶段12.什么是泥炭化阶段?泥炭化阶段是植物遗体经过化学和生物化学作用转变为泥炭的阶段。
12.煤化阶段又分为成岩作用和变质作用两个阶段13.什么是变质作用? 它主要由什么引起?变质作用指地壳中先成的岩石在新的物理化学环境下,其矿物成分、结构和构造发生一系列变化的作用。
它主要与地球的内力作用(包括温度、压力、岩浆析出的气体和热液等)所引起的14.变质作用的主要影响因素有哪些?温度——是最重要的影响因素。
在穿过含煤地层的深钻孔中,发现煤的变质程度一般总是随深度增加而提高时间——也是一个重要影响因素,一般说来,成煤时间越长,煤的变质程度越高。
压力——是不可忽视的因素。
这里有上复岩层的静压力,也有地壳运动产生的构造挤压力和剪切压力等。
一般说来,压力和温度是互相联系的,温度高时,压力也高。
较高的压力是变质作用的必要条件之一。
15.随着变质程度的增加,煤中的C%逐渐增加,O% 和V%逐渐减少。
煤化学课后习题答案
第一章习题1. 中国能源结构、煤炭资源的分布特点及生产格局、能源发展战略是什么?P1答:中国能源结构:煤炭资源比较丰富,油气资源总量偏少。
(富煤、贫油、少气)煤炭资源的分布:东少西多,南贫北丰,相对集中。
生产格局:北煤南运,西煤东调。
能源发展战略:节能优先、结构多元、环境友好。
2. 煤炭利用带来的环境问题有哪些?答:煤炭利用带来的环境问题如酸雨、臭氧减少、全球气候变暖、烟雾等。
3. 何谓洁净煤技术?有哪些研究内容?答:洁净煤技术是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。
洁净煤技术的主要包括:煤炭开采、煤炭加工、煤炭燃烧、煤炭转化、污染排放控制与废弃物处理等。
如:选煤,型煤,水煤浆,超临界火力发电,先进的燃烧器,流化床燃烧,煤气化联合循环发电,烟道气净化,煤炭气化,煤炭液化,燃料电池等。
4. 煤化学的主要研究内容?P4答:煤化学是研究煤的生成、组成(包括化学组成和岩相组成)、结构(包括分子结构和孔隙结构)、性质、分类以及它们之间相互关系的科学。
广义煤化学的研究内容还包括煤炭转化工艺及其过程机理等问题。
第二章习题1. 煤是由什么物质形成的?P6答:煤是由植物生成的。
在煤层中发现大量保存完好的古代植物化石和炭化了的树干;煤层底板岩层中发现了大量的根化石、痕木化石等植物化石;在显微镜下观察煤制成的薄片可以看到植物细胞的残留痕迹以及孢子、花粉、树脂、角质层等植物残体;在实验室用树木进行的人工煤化试验,也可以得到外观和性质与煤类似的人造煤。
这就有力地证实了腐植煤是由高等植物变来的。
2. 按成煤植物的不同,煤可以分几大类? P12答:按成煤植物的不同,煤主要分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤。
腐植煤:高等植物腐泥煤:低等植物腐植腐泥煤:高等植物+低等植物3. 简述成煤条件。
P20-21答:煤的形成必须具备古植物、古气候、古地理和古构造等条件。
古植物:大量植物的持续繁殖古气候:温暖、潮湿的气候环境古地理:沼泽和湖泊古构造:合适的地壳升降运动4. 由高等植物形成煤,要经历哪些过程和变化?P22答:由高等植物形成煤,要经历泥炭化作用和煤化作用两个过程。
煤化学实验思考题总结
煤化学实验思考题总结第一篇:煤化学实验思考题总结(1)为什么说测得的灰分实际上是煤样的灰分产率?答:由于煤中矿物质的真实含量很难测定,所以常用灰分产率,借助一定的数学式,算出煤中矿物质含量的近似值。
(2)为什么测定灰分用箱形电炉要带烟囱?并规定在500℃时停留30min?答:使SO2在CaO生成前完全排出反应区。
由于SO2和CaO在试验条件下生成CaSO4,使测定结果偏高而且不稳定,因此煤样要在温度为500℃时保持一段时间,使黄铁矿硫和有机硫的氧化反应在这一温度下基本完成。
(1)煤的挥发分产率为什么不能叫挥发分含量?答:由于挥发分不是煤样固有的物质,而是在特定条件下煤的有机质受热分解的产物。
因此,确切地说,该指标应称为煤的挥发分产率而不能称为煤的挥发分含量。
(2)固定炭和煤的变质程度有什么关系?答:固定碳大致随煤的变质程度而成正比例关系变化。
(3)固定碳与煤中碳元素含量有何区别?答:煤的固定碳时工业分析组成的一项成分,它具有规范性,时一定试验条件下的产物。
而煤中所含的元素碳时煤中的主要元素。
固定碳除含碳元素外,还含有少量硫何极少量未分解彻底的碳氢物质,所以,不能把煤的固定碳简单地认为是煤的碳元素,两者是截然不同的。
(1)粘结指数的方法与罗加指数有何区别,前者对后者作了那些改进?答:罗加试验法存在的缺点是:对强粘结煤即相当于胶质层厚度大于20㎜,或罗加指数值在70以上的煤分辨能力差;对罗加指数小于15的弱粘结煤重现性不好等。
为此,本方法在专用无烟煤的选定、无烟煤及烟煤粒度组成、配比、计算公式等方面进行了改进。
(2)讨论烟煤与无烟煤粒度组成不同及配比不同,对G值的影响?答:粘结指数试验煤样,应达到空气干燥状态、粒度小于0.2㎜的分析试样。
制备时须防止过度粉碎,其中0.1~0.2㎜的煤粒占全部煤样的20~35﹪。
(3)惰性物质为什么用无烟煤?是否可以用其他惰性物质如焦炭?专用无烟煤为什么要有一定标准?答:粘结指数测定中所用的无烟煤,必须是宁夏汝箕沟煤矿的专用无烟煤,且应符合下列要求:A<4﹪,V<7.5﹪,粒度为0.1~0.2㎜,其中小于0.1㎜的筛下率不大于7﹪。
煤化学复习思考题
煤化学复习思考题复习思考题一1.煤是由什么物质形成的?2.成煤植物的主要化学组成是什么?它们各自对成煤的贡献如何?3.为什么木质素对成煤作用的贡献最大?4.为什么木质素抗微生物分解能力较强?5.高等植物和低等植物在化学组成上的区别是什么?6.煤的成因类型有哪几种?7.煤炭形成需要哪些条件?8.什么是沼泽?按水的补给来源分,沼泽分为几类?9.什么是成煤作用?它包括哪几个阶段?10.什么是煤化程度?11.什么是泥炭?什么是泥炭化作用?12.从高等植物到泥炭,发生了哪些重大变化?其本质是什么?13.泥炭化作用可分为哪几个阶段?(多氧、缺氧),各阶段的化学变化有何特点?(生物化学、分解、再化合)14.为什么在泥炭沼泽中,植物遗骸不会被完全分解?(水、酸性、杀菌成分)15.泥炭的成分有哪些?有机质中包括哪些?(腐植酸、沥青质、木质素、脂类及植物残体)16.由高等植物形成煤,要经历哪些过程和变化?17.泥炭化作用、成岩作用和变质作用的本质是什么?18.影响煤变质作用的因素有哪些?其中最关键的因素是什么?为什么?19.什么是深成变质作用?20.什么是希尔特定律?(垂直分带规律指:水平或近似水平煤层的不同煤层表现出的规律);水平分带规律是指:同一倾斜煤层中的规律。
21.什么是岩浆变质作用?22.区域热变质和接触热变质的区别?23.什么是动力变质作用?24.变质作用有哪几种类型?25.什么是煤层气?煤层气的主要成分是什么?二1、煤大分子结构单元是如何构成的?结构单元之间如何构成煤的大分子?2、随煤化程度的变化,煤分子结构呈现怎样的规律性变化?3、从煤的生成过程来分析,为什么煤的大分子结构以芳香结构为主要特征?4、希尔施结构模型和两相模型分别反映了煤物理结构哪些特征?5、煤分子结构现代概念是什么?三1、煤岩学的研究方法有哪几类?薄片和光片有何区别?2、有机显微煤岩组分组有哪几种?它们的成因是怎样的?3、从煤的生成过程分析凝胶化作用和镜质组的形成。
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煤化学复习思考题1、中国能源构成有何特点?其发展趋势是什么?2、为什么我国煤化工产业能够迅速发展?3、如何学好煤化学?复习思考题1.煤是由什么物质形成的?2.植物的主要化学组成是什么?它们各自对成煤的贡献如何?3.煤的成因类型有哪几种?4.由高等植物形成煤,要经历哪些过程和变化?5.泥炭化作用、成岩作用和变质作用的本质分别是什么?6.煤变质作用的因素是什么?哪个因素是最重要的,为什么?7.什么是希尔特定律?煤的性质在埋藏的水平方向和垂直方向上有何变化规律?8.什么是煤化程度(变质程度、煤级、煤阶)?9.试论影响煤质的成因因素(从杂质含量、物理组成(煤岩组成)、化学组成、物理性质、化学性质和工艺性质等方面论述)。
10.简述成煤作用各个阶段及其经历的各种化学、物理、生物和地质的作用。
11.煤层气是如何产生的?煤层气与常规天然气有何异同?复习思考题1、煤化学结构的概念;煤物理结构的概念。
2、煤大分子结构的概念。
煤分子结构单元是如何构成的?结构单元之间如何构成煤的大分子?3、描述煤分子结构的参数有哪些?4、煤分子中有哪些官能团?5、什么是煤中低分子化合物、其来源是什么?煤中低分子化合物对煤加工转化的影响有哪些?6、煤分子结构理论的主要观点有哪些?随煤化程度的提高,煤分子结构呈现怎样的规律性变化?7、常见的煤结构模型有哪些?试说明其特点。
复习思考题1.解释下列名词术语宏观煤岩成分,显微煤岩组分,凝胶化作用,丝炭化作用,块煤光片,粉煤光片,煤薄片。
2.煤岩学研究的方法分为哪几类?各有何特点?3.宏观煤岩成分有哪几种?各自有何特点?4.有机显微组分包含哪几种组分组?5.试述各显微组分在透射光、反射光下的特征及其随煤化程度的变化规律。
6.简述显微组分、宏观煤岩成分之间的关系。
7.从煤的生成过程分析凝胶化作用和镜质组的形成。
8.惰质组的主要形成方式有哪几种?9.壳质组是如何形成的?10.凝胶化组分与丝炭化组分在成因上有何区别与联系?11.为什么镜质组分的细胞结构保存的不够完好,而惰质组分却能使植物细胞结构较好地保存下来?12.试分析泥炭化作用和煤化作用对分别煤岩组成的不同影响。
13.什么是镜质组的最大反射率?镜质组最大反射率有何用途?14.什么是矿物质的可解离性?什么是矿物质的解离粒度?15.简述煤岩学在煤炭加工利用中的应用。
复习思考题:1、什么是煤的工业分析组成?煤的工业分析组成包含哪几个组分?2、什么是外在水分、内在水分和全水分?影响煤外在水分和内在水分测定结果的主要环境因素是什么?3、为什么不能将内在水分和外在水分直接相加来计算全水分?4、什么是一般分析试验煤样?5、什么是空气干燥基水分?什么是收到基全水分?6、测定低煤化程度煤的水分时为什么要在氮气流中进行?7、什么是煤的最高内在水分?8、煤的最高内在水分与煤化程度有何关系?为什么?9、什么是煤的灰分?什么是煤的灰分产率?10、快速法和慢速法测定煤的灰分产率有什么不同?为什么仲裁时要使用慢速法?11、在比较不同煤的灰分产率时为什么要用干燥基的灰分产率进行比较?煤的灰分产率与煤化程度是否有规律性的关系?12、煤的灰分与煤中的矿物质有何关系?13、什么是煤的挥发分产率和固定碳产率?14、挥发分产率与煤化程度有何关系?为什么?15、为什么煤的灰分、挥发分和固定碳的数量应该称为产率而不能称为含量?16、煤中的矿物质来源有哪些?对煤的可选性起决定性作用的是哪类矿物质?17、煤灰成分主要有哪些?18、煤中的有害元素有哪些?19、煤中的伴生元素及微量元素有哪些?20、什么是煤的元素分析?煤主要是由哪几种元素组成的?21、煤中碳氢元素的测定原理是什么?测定过程中产生的干扰性杂质有哪些,如何去除?22、煤中硫的来源是什么?煤中的形态硫可分为哪几种?23、煤中全硫的测定方法有哪几种?各自的测定原理是什么?24、试分析泥炭化作用和煤化作用对分别煤的工业分析组成和元素组成的不同影响。
25、某原煤全水分M t=10.00%,制成分析煤样后测得M ad=2.10%,A ad=11.00%,测定挥发分的原始数据为:坩埚质量20.5006g,加分析煤样后共21.5006g,在900℃下隔绝空气加热7min,冷却后称量,坩埚加残渣共21.2006g。
试求:(1)V ad =?,V d =?,V daf =?(2)如果完全燃烧1000kg这样的原煤,将会产生多少灰渣?(3)燃烧1000kg这样的原煤,如果燃烧不完全,灰渣(认为灰渣完全干燥)中有10%的可燃物(指纯有机质,没有灰分),灰渣的实际产量是多少?26、V和C。
27、已知某煤样的V ad=27.20%,M ad=1.60%,V daf= 19.58%,求A d=?FC d=?28、试比较下面两个煤样灰分的高低。
煤样I A ad=14.22%,M ad=1.80%煤样II A ad=13.20%,M ad=4.50%29、试比较下面两个煤样挥发分的高低。
煤样I A ad=9.55%,M ad=1.53%,V d=24.15%煤样II A ad=17.20%,M ad=2.50%,V d=22.80%30、什么是煤有机质的族组成?31、什么是煤的溶剂抽提?常用的溶剂有哪些?复习思考题:1煤的密度有哪几种表示方式?其含义有何区别?2煤的真相对密度随煤化程度有何变化规律?为什么?3煤的硬度有哪几种表示方法?4煤的显微硬度随煤化程度有怎样的变化规律?为什么?5煤的热性质有哪些?6煤的导电性和介电常数随煤化程度有何变化规律?为什么?7什么是煤的透光率?它有何用途?8煤的润湿性随煤化程度有何变化规律?为什么?9煤的润湿热主要与哪些因素有关?10什么是煤的孔隙?煤的孔隙与裂隙有何区别?11煤的孔隙有哪几种成因?12煤的孔隙度随煤化程度有何变化规律?为什么?13煤的比表面积随煤化程度有何变化规律?为什么?复习思考题1.煤的氧化程度分成哪几个种?煤的氧化在工农业生产上有何重要意义?2.什么是煤的风化?风化对煤的性质和应用有哪些影响?3.煤的自燃过程有哪几个阶段?各阶段的特点是什么?4.如何防止煤的氧化、自燃?5.煤加氢液化经历了怎样的反应过程?6.磺化煤有哪些方面的应用?复习思考题1.什么是煤的工艺性质?一般包括哪些性质?2.什么是煤的热解?按温度,热解分为哪几类?3.煤热解过程中发生哪些反应、产生哪些现象?4.黏结性烟煤热解过程可分为哪几个阶段?各阶段变化的特点及主要产物是什么?5.什么是煤的黏结性和结焦性?6.胶质体是如何形成的?7.胶质体有哪些性质?8.煤的黏结机理和成焦机理是什么?9.中间相理论的基本观点是什么?10.影响中间相的形成和发展有哪些因素?11.中间相的形成对于焦炭的反应性有何重要影响?12.焦炭在高炉中的主要作用是什么?13.煤炭黏结性有哪些评定方法?各有何特点?其适用范围各是什么?14.黏结指数对罗加指数作了哪些改进?有何优点?15.升温速率对煤的黏结性有何影响规律?16.煤料粒度对煤的黏结性有何影响规律?17.煤化程度对煤的黏结性有何影响规律?18.压力对煤的黏结性有何影响规律?19.氧化、硫化、氢化对煤的黏结性有何影响规律?20.煤岩组成对煤的黏结性有何影响规律?21.评价煤的可炼焦性一般要用哪些指标?22.什么是煤的气化反应性?常用哪个指标进行表征?23.影响煤气化反应性的因素有哪些?各自是如何影响的?24.反应性随煤化程度有何变化规律?为什么?为什么强黏结性煤的反应性不符合上述规律?25.煤的气化反应性与煤的着火温度有何关系?26.什么是煤灰熔融性?一般用哪几个特性指标反映煤灰熔融性?27.煤灰熔融性一般与哪些因素有关?28.在表征煤灰熔融性时碱性组分和酸性组分分别指哪些成分?29.气氛对煤灰熔融性有何影响?为什么?30.为什么说煤灰熔融性温度不能完全反映煤灰在熔融状态下的黏度特性?31.灰黏度与哪些因素有关系?如何调节煤灰渣的黏度?32.根据灰渣的流动特性可将渣分为哪几类?不同类型的渣熔融流动时各自有何特点?33.煤灰黏温特性对液态排渣气化炉及其运行有何影响?34.什么是煤的结渣性?影响结渣性的因素有哪些?35.煤的结渣性与煤灰熔融性有何区别与联系?36.评价煤的可气化性一般要用哪些指标?37.什么是煤的燃烧?什么是煤的气化?煤气化的主要产物是什么?38.什么是煤的发热量?氧弹法测定发热量的原理是什么?39.煤在氧弹中的燃烧与在大气中的燃烧有何区别?对煤的实际发热量有何影响?40.什么是高位发热量、低位发热量、恒湿无灰基高位发热量?41.校正硝酸生成热时,为什么校正系数 随弹筒发热量增大而提高?42.为什么对低位发热量进行基准换算时,若基准间涉及水分变化就不能直接采用基准换算公式计算?43.影响煤炭发热量的因素有哪些?44.煤的发热量随煤化程度有何变化规律?为什么?45.什么是煤的着火温度?其测定要点是什么?46.什么是燃料比?燃料比的数值如何反映煤的可燃烧性?47.什么是煤的着火特性指数?它与挥发分相比,在判断煤的可燃烧性时有何优点?48.评价煤的可燃烧性一般要用哪些指标?49.什么是煤的机械强度?与煤质有何关系?50.煤的可磨性与煤化程度有怎样的关系?为什么?51.什么是煤的粒度组成?如何测定煤的粒度组成?。