煤的元素分析项目资料
煤的元素分析
煤的元素分析2006-10-26 23:26:28 浏览11928次煤的元素分析煤的元素组成，是研究煤的变质程度，计算煤的发热量，估算煤的干馏产物的重要指标，也是工业中以煤作燃料时进行热量计算的基础。
煤中除无机矿物质和水分以外，其余都是有机质。
由于组成煤的基本结构单元是以碳为骨架得多聚芳香环系统，在芳香环周围有碳、氢、氧及少量的氮和硫等原子组成的侧链和官能团。
如羧基（-COOH）、羟基（-OH）和甲氧基（-OCH3）。
说明了煤中有机质主要由碳、氢、氧和氮、硫等元素组成。
煤的变质程度不同，其结构单元不同，元素组成也不同。
碳含量随变质程度的增加而增加，氢、氧含量随变质程度的增加而减少，氮、硫与变质程度则无关系（但硫含量与成煤的古地质环境和条件有关）。
见表30-11。
表30-11 不同变质程度煤的碳、氢、氧、氮、硫含量编号煤的类别 Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) Cdaf(%) Hdaf(%) Ndaf(%) Sdaf(%) Odaf(%)1 褐煤 7.24 3.50 42.38 72.23 5.55 2.05 20.172 长焰煤 5.54 1.94 41.89 79.23 5.42 0.93 0.35 14.173 气煤 3.28 1.63 40.49 81.57 5.78 1.96 0.66 10.034 肥煤 1.15 1.29 32.69 88.04 5.52 1.80 0.42 4.225 焦煤 0.95 0.92 21.91 89.26 4.92 1.33 1.51 2.986 瘦煤 1.33 1.06 17.88 90.73 4.82 1.69 0.38 2.387 贫煤 1.08 2.81 13.49 91.31 4.37 1.52 0.78 2.028 无烟煤 4.70 3.18 4.66 96.14 2.71[煤质分析化验常用的符号和基准]1、煤质分析化验项目名称的符号，以国际上广泛采用的符号表示。
煤的工业分析和元素分析
采样单元
1
子样数目和质量
2
煤流中采取商品煤样
3
火车顶部采取商品煤样
4
【例题3-1】 设一节车皮容量为50t，分别画出下列要求的采样点布置情况。
5
以200t煤量的原煤为一采样单元；
6
以50t煤量的原煤为一采样单元；
7
以150t煤量的精煤为一采样单元。
8
3.1 煤样的采集
生产煤样采取方法
01
采取生产煤样的总则
式中 m——试料的质量，g；
m1——样品加热后减少的质量，g。
3.计算
当打开炉门，推入坩埚架时，炉温可能下降，但是在3min内必须使炉温达到90010℃，否则试验作废。
从加热至称量都不能揭开坩埚盖，以防焦渣被氧化，造成测定误差。
每次测定后，坩埚内常附着一层黑色碳烟，应灼烧除去后再使用。
STEP1
STEP2
STEP3
在测定煤样的全水分以前，应仔细检查贮存煤样的容器密封情况，擦净容器表面，称量，并与容器标签上所注明的质量进行核对。
如果煤样在运送过程中水分有损失，则可按下式求出补正后的煤样全水分：
M1为煤样在运送过程中水分的损失量（%）
全水份测定注意问题
全水份测定注意问题
2. 全水分测定结果的允许误差
1
2
（三）分析煤样的水分测定
煤的灰分是煤中所有可燃物完全燃烧以及矿物质（除水分以外的所有无机质的总称）在一定温度下，经一系列复杂化学反应以后所剩下的残渣，用符号A表示。
灰分全部来自矿物质，但其组成和数量又不同于煤中原有矿物质，因此煤的灰分应称为“灰分产率” 。
三、灰分的测定
测定煤的灰分，对于鉴定煤的质量以及确定其使用价值也有重要意义
煤的元素分析汇总
煤的元素分析煤的元素分析包括煤中碳、氢、氧、氮和硫的测定。
由于我国煤质分析标准将硫单独列为一项，所以，这里讲的元素分析，是指煤中碳、氢、氮的测定和氧的计算。
第一节煤中碳、氢、氮和氧的存在形态和测定意义煤由有机物和无机物两部分组成。
无机物主要是矿物质和水；有机物主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
其中碳、氢、氧的总和占有机质的95%以上，其中碳元素占60%~98%，氢元素占0.8~6.6%,氧占1%~30%。
氮含量变化范围不大，一般在0.3~3%之间，而硫元素大约占0.5~3%。
一般来说随着煤化程度的加深，碳元素含量增加，氢、氧元素含量减少，表2-44是我国各种类别煤的元素组成。
表2-44 各种类别煤的元素组成煤中各种元素的赋存形式不尽一致。
煤中碳、氢、氧主要以芳香族结构，脂肪族结构以及脂环族结构存在，目前，一般认为煤是由带脂肪的侧链大芳环和杂环的核所构成，碳是构成这些环的骨架，氢和其它元素结合分布在侧链和桥链上。
少量碳以碳酸盐二氧化碳形式存在，少量氢、氧以结晶水方式存在。
煤中氮，主要由成煤植物中的蛋白质转化而来的，通常为有机氮，其中有些是杂环型。
在泥炭和褐煤中又以蛋白质氮（各种氨基酸及其衍生物）形态存在。
由于在煤的无机组分中也含有少量碳、氢、氧和硫等元素，因此，在了解煤中有机质的元素组成及进行煤炭分类时，应以重液（密度为1.4或1.35）中洗选后的精煤来测定。
煤的工艺用途主要由煤中有机质的性质所决定。
因此，了解煤中有机质的组成是必要的。
在动力工业中，煤的元素组成可用来计算煤的燃烧热，煤中的碳和氢是热量的主要来源。
1g碳完全燃烧生成二氧化碳产生34040J的热量，而1g氢产生的热量为143000J，约为碳的4倍，因此，它们的含量决定了发热量的高低。
氧在煤中以化合态存在，氧本身不燃烧，但加热时容易使有机组分分解成挥发性物质，如：烟煤和褐煤含氧量高，所以生成的挥发性物质多，使着火点降低，但氧的含量高，碳氢的含量降低，发热量降低。
煤的元素分析剖析
煤的元素分析煤的元素分析包括煤中碳、氢、氧、氮和硫的测定。
由于我国煤质分析标准将硫单独列为一项，所以，这里讲的元素分析，是指煤中碳、氢、氮的测定和氧的计算。
第一节煤中碳、氢、氮和氧的存在形态和测定意义煤由有机物和无机物两部分组成。
无机物主要是矿物质和水；有机物主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
其中碳、氢、氧的总和占有机质的95%以上，其中碳元素占60%~98%，氢元素占0.8~6.6%,氧占1%~30%。
氮含量变化范围不大，一般在0.3~3%之间，而硫元素大约占0.5~3%。
一般来说随着煤化程度的加深，碳元素含量增加，氢、氧元素含量减少，表2-44是我国各种类别煤的元素组成。
煤中各种元素的赋存形式不尽一致。
煤中碳、氢、氧主要以芳香族结构，脂肪族结构以及脂环族结构存在，目前，一般认为煤是由带脂肪的侧链大芳环和杂环的核所构成，碳是构成这些环的骨架，氢和其它元素结合分布在侧链和桥链上。
少量碳以碳酸盐二氧化碳形式存在，少量氢、氧以结晶水方式存在。
煤中氮，主要由成煤植物中的蛋白质转化而来的，通常为有机氮，其中有些是杂环型。
在泥炭和褐煤中又以蛋白质氮（各种氨基酸及其衍生物）形态存在。
由于在煤的无机组分中也含有少量碳、氢、氧和硫等元素，因此，在了解煤中有机质的元素组成及进行煤炭分类时，应以重液（密度为1.4或1.35）中洗选后的精煤来测定。
煤的工艺用途主要由煤中有机质的性质所决定。
因此，了解煤中有机质的组成是必要的。
在动力工业中，煤的元素组成可用来计算煤的燃烧热，煤中的碳和氢是热量的主要来源。
1g碳完全燃烧生成二氧化碳产生34040J的热量，而1g氢产生的热量为143000J，约为碳的4倍，因此，它们的含量决定了发热量的高低。
氧在煤中以化合态存在，氧本身不燃烧，但加热时容易使有机组分分解成挥发性物质，如：烟煤和褐煤含氧量高，所以生成的挥发性物质多，使着火点降低，但氧的含量高，碳氢的含量降低，发热量降低。
氮燃烧时，大部分以游离态随烟气排出，从燃烧的角度来说，氮为无用元素，约有20%~40%在燃烧中变为NO x，随烟气排入大气，增加污染。
煤的工业分析和元素分析
号
C、H、O、N、S及煤灰中化学成份等仍以元素 名称为代表符号。
moisture ash
volatile compound
fixed carbon
quantity of produced heat
mineral matter
2．存在形态或操作情况指标及符号
表2 常用指标及符号
项 外在 内 全 高 低 恒 恒
（一）煤中水分旳存在形态
（二）煤中全水分（Mt）旳测定 （三）分析煤样旳水分测定
（一）煤中水分旳存在形态
分为两类 :化合水、游离水
1．化合水：
以化合方式和煤中矿物质结合旳水，即一般所说旳结 晶水，例如硫酸钙（CaSO42H2O）、高岭土 （Al2O32SiO42H2O）中旳结晶水。结晶水要在200℃ 以上才干分解析出。
100 (M ad
Aad )
8.59%
100
11.44%
100 (1.76 23.17)
§3.2 煤旳元素分析
一、煤旳元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
碳
碳是构成煤大分子旳骨架，在各元素 中最高，一般不小于70%。伴随煤化程 度旳不断增高，煤中碳元素旳含量也越 高，如某些超无烟煤，碳含量可超出 97%。
§3.2 煤旳元素分析
一、煤旳元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
氢
氢是煤中第二个主要旳构成元素，它占 煤旳质量分数为1～6%，越是年轻旳煤， 其含量也越高。
§3.2 煤旳元素分析
一、煤旳元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
氧
氧元素是构成煤有机质旳十分主要旳元素， 越是年轻旳煤，氧元素旳百分比也越大， 发烧量常随氧元素含量旳增高而降低，其 含量从1～30%都有。
煤的分析基包括
煤的分析基包括
煤的分析基本包括以下几个方面：
元素分析：对煤样中的主要元素进行分析，包括碳（C）、氢（H）、氮（N）、硫（S）以及灰分、水分等。
组分分析：将煤样按照不同组分进行分离和分析，如挥发分、固定碳、可燃物质等。
物理性质测试：包括煤的密度、孔隙度、粒度分布等物理特性的测定。
热值测试：确定煤样的热值，即单位质量煤所含热能的大小。
燃烧性能测试：对煤样进行燃烧实验，了解其燃烧特性、燃烧行为、燃尽性等相关指标。
煤的矿物组成鉴定：通过显微镜观察煤体中的矿物颗粒和有机质形态，判断煤的类型和质量等信息。
这些分析可以帮助人们了解煤样的组成、热值、燃烧性能以及适用领域等重要指标，为煤炭资源的合理开发和利用提供依据。
需要指出的是，请确保煤炭分析工作符合国家相关标准和规定。
煤的元素成分煤质及煤分析知识普及
1.碳和氢碳是煤中最重要的组成元素。
碳含量(Cr)随煤化程度的升高而增加.泥炭的Cr为50~60%;褐煤为60～77％；烟煤为74～92%;无烟煤为90~98%。
在煤化程度相同的煤中,丝质组的Cr 最高,镜质组次之,稳定组最低。
氢中煤中第二个重要的组成元素.腐泥煤的氢含量（HR）比腐植煤高，一般在6%以上,有时达11％,这是由于形成腐泥煤的低等生物富含氢.在腐植煤中,稳定组的HR最高，镜质组次之，丝质组最低.随煤化程度升高,它们的HR均逐渐减少。
2.氮煤中的氮,主要是由成煤植物中的蛋白质转化而来。
人们认为煤中的氮通常都是有机氮,其中有一些是杂环形的.煤中的NR通常约为0。
8～1.8％，但也随煤公程度的升高而略有下降。
我国弱粘结煤和不粘结烟煤的NR多低于1%,可能是在泥炭化阶段受到不同程度的氧化作用,成煤植物中的蛋白质氧化分解,故NR普遍较低。
3。
氧氧是煤中主要元素之一,氧在煤中存在的总量和形态直接影响着煤的性质. 煤的元素组成煤的组成以有机质为主体，构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素。
煤中存在的元素有数十种之多，但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫。
在煤中含量很少,种类繁多的其他元素，一般不作为煤的元素组成，而只当作煤中伴生元素或微量元素.一、煤中的碳一般认为，煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。
这些稠环的骨架是由碳元素构成的.因此，碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。
同时，煤中还存在着少量的无机碳，主要来自碳酸盐类矿物，如石灰岩和方解石等。
碳含量随煤化度的升高而增加。
在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55～62%；成为褐煤以后碳含量就增加到60～76.5％；烟煤的碳含量为77～92。
7％；一直到高变质的无烟煤,碳含量为88。
98%。
个别煤化度更高的无烟煤，其碳含量多在90％以上，如北京、四望峰等地的无烟煤，碳含量高达95～98％。
因此,整个成煤过程，也可以说是增碳过程。
煤质分析_
➢ 元素分析
主要测定煤中碳、氢、氧、氮、硫等元素，了 解煤的元素组成。 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。
➢ 煤的工艺性质
（1）粘结性和结焦性指数 （2）发热量和燃点 （3）反应性 （4）煤灰熔融性和结渣性
二、煤的分析项目
✓ 工业分析 ✓ 元素分析 ✓ 物理性能测定 ✓ 工艺性能测定 ✓ 煤灰成分分析
➢ 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。它包括煤的水分、灰分、挥发分产率和固定 碳四个项目的测定。
通常，水分、灰分、挥发分产率都直接测定，固定碳不 作直接测定，而是用差减法进行计算。
出。
挥发分坩埚
2、高温炉
带热电偶和调温器，炉壁留有一个排气孔。 炉膛内必须有一个温度稳定的恒温区，以保证 炉内温度能恒定在90010℃范围内。
3、坩埚架
用镍铬丝制成，大 小应与炉内 90010℃稳定温度 区相适应，放在架 上的坩埚底部应与 炉堂底距离20～ 30mm。
坩埚架
✓方法
灼烧至质量恒定的盖 瓷坩埚，称取粒度为 0.2mm以下的空气干 燥煤样1±0.01）g（ 精确至0.0002g）
快速灰分测定仪 1-管式电炉；2-传送带；3-控制仪
（2）方法B
盛有煤样的灰皿预先分排放在耐热瓷板或石棉板上由炉 外逐渐送入预先加热至（815±10）℃的马弗炉中灰化并灼烧 至质量恒定。
✓计算
Aad——空气干燥煤样的灰分产率，%； m1——残留物的质量，g； m——煤样的质量，g。
四、挥发分产率的测定
❖ 游离水
煤的元素分析
3 锅炉热平衡
锅炉的热平衡，一般指锅炉设备的输入热量 与输出热量及各项热损失之间的平衡。
或者用入炉热量的百分率表示：
锅炉输出热量占输入热量的百分率，就称为锅 炉热效率或简称锅炉效率，即
由（4-5）可知，欲求锅炉效率，则应通过试验，测出锅炉的输出 热量Q1，这种方法称为正平衡法，利用此法所测出的热效率称为 正平衡热效率。
由表可看出．随着煤的变质程度加深．其挥发份含量减少．煤中氧含 量也减少，而燃烧时所需理论空气量则相应增大。
若实际空气量少于理论空气，结果就会产生 未燃物、煤烟及应该燃烧的可燃气体排到大气 中去，另一方面，若把多于理论空气量的空气 送入燃烧室也是不经济的。
从热能经济观点来看，供给燃料燃烧的空气量 是十分重要的。
生成的二氧化碳和水分别用不同的吸收剂 吸收，根据吸收剂的增重，就可计算出煤中
碳和氢的含量。
为确保煤样燃烧完全．就必须满足其完全
燃烧的条件。因此，要求维持一定的燃烧温度
800度，控制一定的氧气流（120mL/min）， 称取适量的煤粉试样（小于0.2mm，称0.2g） 以及充分的燃烧时间（一般不少于20min）。 同时，为防止燃烧不完全而产生一氧化碳，要
硫含量在元素组成中所占比例不大。通常在 0.5％～5％范围内，其中可燃硫参加燃烧，并 释放出少量的热量。
煤中硫按其存在形态划分，可分为有机硫及 无机硫两大类。而根据其燃烧特性划分，则可 分为可燃硫及不可燃硫两大类。－切有机硫化 物、无机硫化物及元素硫均属可燃硫；煤烧后 残留于灰中的硫均以硫酸盐形式存在。
在吸收系统中，在其末端还连接一个装有浓硫酸的气泡汁， 一方面它可以大体指示氧气流流速；另一方面．又可阻止空气中 的水分进入吸收系统。
二氧化碳吸收 瓶
煤的元素分析分析
煤的元素分析煤的元素分析包括煤中碳、氢、氧、氮和硫的测定。
由于我国煤质分析标准将硫单独列为一项，所以，这里讲的元素分析，是指煤中碳、氢、氮的测定和氧的计算。
第一节煤中碳、氢、氮和氧的存在形态和测定意义煤由有机物和无机物两部分组成。
无机物主要是矿物质和水；有机物主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
其中碳、氢、氧的总和占有机质的95%以上，其中碳元素占60%~98%，氢元素占0.8~6.6%,氧占1%~30%。
氮含量变化范围不大，一般在0.3~3%之间，而硫元素大约占0.5~3%。
一般来说随着煤化程度的加深，碳元素含量增加，氢、氧元素含量减少，表2-44是我国各种类别煤的元素组成。
表2-44 各种类别煤的元素组成煤中各种元素的赋存形式不尽一致。
煤中碳、氢、氧主要以芳香族结构，脂肪族结构以及脂环族结构存在，目前，一般认为煤是由带脂肪的侧链大芳环和杂环的核所构成，碳是构成这些环的骨架，氢和其它元素结合分布在侧链和桥链上。
少量碳以碳酸盐二氧化碳形式存在，少量氢、氧以结晶水方式存在。
煤中氮，主要由成煤植物中的蛋白质转化而来的，通常为有机氮，其中有些是杂环型。
在泥炭和褐煤中又以蛋白质氮（各种氨基酸及其衍生物）形态存在。
由于在煤的无机组分中也含有少量碳、氢、氧和硫等元素，因此，在了解煤中有机质的元素组成及进行煤炭分类时，应以重液（密度为1.4或1.35）中洗选后的精煤来测定。
煤的工艺用途主要由煤中有机质的性质所决定。
因此，了解煤中有机质的组成是必要的。
在动力工业中，煤的元素组成可用来计算煤的燃烧热，煤中的碳和氢是热量的主要来源。
1g碳完全燃烧生成二氧化碳产生34040J的热量，而1g氢产生的热量为143000J，约为碳的4倍，因此，它们的含量决定了发热量的高低。
氧在煤中以化合态存在，氧本身不燃烧，但加热时容易使有机组分分解成挥发性物质，如：烟煤和褐煤含氧量高，所以生成的挥发性物质多，使着火点降低，但氧的含量高，碳氢的含量降低，发热量降低。
煤的工业分析与元素分析
1.3 挥发分和固定炭
（2）干燥无灰基挥发分的换算
干燥无灰基的挥发分指的是有机质挥发物的质量占煤中干燥无灰物质质量的百分数
。 挥发分的基准均是干燥无灰基
换算公式:
Vdaf10 0M VaaddAad100
（3）挥发分的校正
从挥发分的测定值中扣除CO2、H2S和矿物结晶水的量。
当碳酸盐的CO2含量≥2%时，
工业分析和元素分析的结果与煤的成因、煤化度以及岩相组成有密切的关系。其中有些参数被 用作煤分类指标，但是为了对煤质做出更全面更科学的评价，还需要对煤的岩相性质、工艺性 质、物理性质和化学性质等进行综合性的分析研究。
第二页，共36页。
1．煤的工业分析 Proximate analysis of coal
。根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。
结果计算：
第七页，共36页。
1.2 煤的灰分
煤的灰分是煤在规定条件下完全燃
煤中的矿物质
烧后的残留物，即煤中矿物质在一 定温度下经过一系列分解、化合等 复杂反应后剩下的残渣。用A（%
）表示 。
原生矿物质 次生矿物质 外来矿物质
灰分全部来自矿物质，但组成和质量 又不同于矿物质 。
Vad校正= Vad -(CO2)ad ，%
用于挥发分测定的煤样灰分应小于15%，最好小于10%。
第十四页，共36页。
（4）挥发分与煤质的关系
Ⅰ. 煤化程度 煤的挥发分随煤化程度的提高而下降。一般用挥发分作为表示煤化程度的指标。
Ⅱ. 煤的成因 腐植煤的挥发分低于腐泥煤。
Ⅲ. 煤岩组分 壳质组的挥发分最高，镜质组次之，惰质组最低。
1.2 煤的灰分
1.2.2 煤的灰分 Ⅰ、成因
煤炭有哪些元素分析项目
煤炭有哪些元素分析项目煤炭化验设备技术知识/煤炭化验设备技术问题解答燃煤有哪些工业分析项目?有哪些元素分析项目?用什么符号表示?答：工业分析测出的煤的不可燃成分和可燃成分，前者为水分和灰分，后者为挥发分和固定碳，分别以M、A、V、Fc表示。
元素分析项目有：碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、水分(M)、灰分(A)。
何谓燃煤基准?有哪几种基准?答：在工业生产或科学研究中有时为某种目的将煤中的某些成分除去后重新组合并计算其组成百分含量这种组合体称为基准。
有收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。
何谓劣质煤?用于锅炉燃烧有何危害?为什么?答：劣质煤指灰分含量很高的各种煤炭产品，低劣煤用于锅炉燃烧，不仅经济性差，而且会造成燃烧辅助系统和对流受热面的严重磨损以及维修费用的增加，因为低劣煤灰分比较高，经济性差，灰分量大，对受热面的冲刷、磨损严重。
对入炉煤如何进行人工采样?答：火电厂的入炉煤多在输煤皮带的煤流中采样，人工在输煤皮带上采样时，铲口应贴紧皮带一次采取，不留底煤，如果分两次采样时，应轮换在皮带两边采样，两者合并为一个子样，人工采样只限于皮带速度不超过1.5m/s，皮带上煤层厚度不大于0.3m，且输煤量不大于200T/h的条件下进行。
写出缩制煤样的全过程?各步目的?原理分别是什么?答：包括破碎、过筛、掺合、缩分、干燥五个环节，当需要使用浮煤作分析化验时，还要进行减灰步骤：(1)破碎?目的是减小粘度，增加煤粒分散程度，改善煤的不均匀度；(2)筛分?为使煤样破碎到必要的粒度，要用各种筛孔的筛子筛分；(3)掺合?为使缩分后的煤样不失去代表性，每次缩分前都应掺合，使其均匀化，掺合煤样采用堆锥法；(4)缩分?使煤样减少，又不失去其代表性；(5)干燥?使煤样能畅通地通过破碎机、缩分机、二分器和筛子时，不能粘附在筛上；(6)减灰?对需减灰的煤样，将原煤样放入重液中进行浮选，达到减灰的目的。
煤中水分存在形式?各自特点?答：(1)外在水分?指附着和润湿在煤块表面和大毛细管(直径10-5 cm)孔中的水分，它以机械方式存留在煤中，煤在空气中，这种水分会不断蒸发，它的含量与外界条件有关，符号Mf；(2)内在水分?吸附或凝聚在煤颗粒内部小毛细孔中的水分，它以物理、化学方式与煤结合，在的105~110℃温度下才能除去，符号Minh；(3)结晶水?是与煤中3个物质相结合的水分，它要在200℃以上时，才能分解出来，工业分析不能作结晶水测定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
★碳和氢的测定方法★
• ③硫氧化物和氯的脱除反应
4PbCrO 4+4SO 2 600℃ 4PbSO 4+2Cr 2O3+O 2↑
4PbCrO 4+4SO 3 600℃ 4PbSO 4+2Cr 2O3+3O 2↑
2Ag +Cl 2 180℃ 2AgCl
★碳和氢的测定方法★
• 二节炉法中，用高锰酸银热解产物脱除硫 和氯。
• c. 除氮U形管：如图3所示。装药部分 高100～120mm，直径约15mm，前 2/3装二氧化锰，后1/3装无水氯化钙或 无水过氯酸镁。
2020/9/13
19
③ 吸收系统：
• d.气泡计：容量约10mL。 • 分析天平：感量0.0001g。 • 贮气桶：容量不小于10L。 • 下口瓶：容量约10L。
c. 流量计：量程0～150mL/min。
2020/9/13
12
② 燃烧装置
• 由一个三节（或二节）管式炉及其控制系 统构成，主要包括以下部件：
• a. 电炉：第一节长约230mm，可加热到 800±10℃，并可沿水平方向移动；第二 节长330～350mm，可加热到800±10℃； 第三节长130～150mm，可加热到 600±10℃。
CO2 U U
U U
(2)测定仪器
燃烧舟
吸
吸
银水流 量 计来自橡 皮 帽铜 丝
铬
丝
酸
卷
燃铅
形 管
形
烧
管
管
卷
除
氧
氮
气 塔体
化
铜
形
管
干 三节电炉及控
燥 2020/9/13
温装置
气
保
泡
护
计
形 管
11
① 净化系统包括以下部件：
a.鹅头洗气瓶：容量250～500mL，内装40% 氢氧化钾（或氢氧化钠）溶液；
b. 气体干燥塔：容量500mL2个，一个上部 （约2/3）装氯化钙（或过氯酸镁），下部 （约1/3）装碱石棉（或碱石灰）；另一个 装氯化钙（或过氯酸镁）；
• 煤的元素组成，是研究煤的变质程度，计算煤的发热量，估算煤的干 馏产物的重要指标，也是工业中以煤作燃料时进行热量计算的基 础。
• 煤中除无机矿物质和水分以外，其余都是有机质。 由于组成煤的 基本结构单元是以碳为骨架得多聚芳香环系统，在芳香环周围有碳、 氢、氧及少量的氮和硫等原子组成的侧链和官能团。如羧基（COOH）、羟基（-OH）和甲氧基（-OCH3）。
2020/9/13
16
吸水U形管
2020/9/13
17
二氧化碳吸收管（或除氮U形管）
• 图3 二氧化碳吸收管（或除氮U形管）
2020/9/13
18
③ 吸收系统：
• b. 吸收二氧化碳U形管：2个，如图3 所示。装药部分高100～120mm，直 径约15mm，前2/3装碱石棉或碱石灰， 后1/3装无水氯化钙或无水过氯酸镁。
• 带磨口塞的玻璃管或小型干燥管（不装干 燥剂）。
2020/9/13
20
装40%KOH
图1 碳氢测定仪
• 1-鹅头洗气瓶；2气体干燥塔；3-流量计；4-橡皮 帽；5-铜丝卷；6-燃烧舟；7-燃烧管；8-氧化铜； 9-铬酸铅；10-银丝卷；11-吸水U形管；12-除氮U 形管；13-吸二氧化碳U形管；14-保护用U形管； 15-气泡计；16-保温套管；17-三节电炉
• c. 燃烧舟：瓷或石英制成，长约80mm； • d. 保温室：铜管或铁管，长约150mm，内
径大于燃烧管，外径小于炉膛直径； • e. 橡皮帽（最好用耐热硅橡胶）或铜接头。
2020/9/13
15
③ 吸收系统：
包括以下部件：
• a.吸水U形管：如图2所示，装药部分 高100～120mm，直径约15mm，进 口端有一个球形扩大部分，内装无水 氯化钙或无水过氯酸镁。
2Ag·MnO2+Cl2 500℃ 2AgCl·MnO2
★碳和氢的测定方法★
• ④氮氧化物的脱除反应
• MnO2+2NO2→Mn（NO3）2 • MnO2+H2O→MnO（OH）2 • MnO（OH）2+2NO2→Mn（NO3）2+H2O
★碳和氢的测定方法★
• 碳氢测定仪包括净化系统、燃烧装置和吸 收系统三个主要部分，见下图：
二氧化碳分别用吸水剂和二氧化碳吸收剂吸收，由吸收剂 的增重计算煤中碳和氢的含量。 • 煤样中硫和氯对测定的干扰在三节炉中用铬酸铅和银丝卷 消除，在二节炉中用高锰酸银热解产物消除。 • 氮对碳测定的干扰用粒状二氧化锰消除。
★碳和氢的测定方法★
• ①煤的燃烧反应
②二氧化碳和水的吸收反应 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O CaCl2+2H2O＝CaCl2·2H2O CaCl2·2H2O+4H2O＝CaCl2·6H2O Mg（ClO4）2+6H2O＝Mg（ClO4）2·6H2O
煤的元素分析项目及测定方法
工业分析 李涵
煤
• 煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷 等元素组成，碳、氢、氧三者总和 约占有机质的95%以上，是非常重 要的能源，也是冶金化学工业的重 要原料，有褐煤、烟煤、无烟煤、 半无烟煤这几种分类。
煤的组成与元素
• 1.无机物——无机矿物质和水。
• 2.有机物——碳、氢、氧、氮、硫。
2020/9/13
13
② 燃烧装置
• 二节炉：第一节长约230mm，可加热到 800±10℃，并可沿水平方向移动；第二节 长130～150mm，可加热到500±10℃。每 节炉装有热电偶、测温和控温装置。
2020/9/13
14
② 燃烧装置
• 燃烧管：瓷、石英、刚玉或不锈钢制成， 长1100～1200mm（使用二节炉时，长约 800mm），内径20～22mm，壁厚约2mm；
2020/9/13
21
（3）试剂和材料
① 碱石棉：化学纯，粒度1～2mm；或碱石灰 （HGB3213）：化学纯，粒度0.5～2mm。
② 无水氯化钙（HGB3208）：分析纯，粒度2～ 5mm；或无水过氯酸镁：分析纯，粒度1～ 3mm。
• 说明了煤中有机质主要由碳、氢、氧和氮、硫等元素组成。
煤的元素分析
• 1. 碳和氢。 碳和氢是煤中的主要成分，在燃烧时能放 出大量的热量。一般来说，煤中有机物质 的元素随着煤化程度而有规律的变化。煤 化程度越高，碳的含量越高，而氢和氧的 含量越低。
一.碳和氢的测定方法
• 一、碳和氢的测定 • 标准方法：重量法、电量-重量法 • 1、重量法 • （1）方法原理 • 称取一定量的空气干燥煤样在氧气流中燃烧，生成的水和