第三章 煤的工业分析和元素分析 ppt课件
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煤的工业分析与元素分析
加强与其他领域的交叉研究与应用
与环境科学的交叉
将煤质分析技术与环境科学相结合，研究煤燃烧、煤化工等过程 中排放物的成分与污染特性。
与地球科学的交叉
将煤质分析技术应用于地质勘探、古生物研究等领域，研究煤炭 资源的形成与演化。
与信息科学的交叉
借助信息技术手段，实现煤质数据的数字化、信息化管理，提高 数据利用效率和信息共享水平。
挥发分分析是评估煤热解特性的重要 指标，对于预测煤的燃烧特性和焦炭 质量具有重要意义。挥发分含量越高， 煤的热解温度越低，燃烧效率越高。
固定碳分析
总结词
固定碳是煤中除去水分、灰分和挥发分 后的剩余部分，是煤的主要可燃成分。
VS
详细描述
固定碳是评估煤品质和利用价值的重要指 标，其含量越高，煤的发热量越大，燃烧 效率越高。固定碳的分析通常采用差减法 或元素分析仪进行测定。
灰分分析
总结词
灰分是煤燃烧后剩余的矿物质残留物，通常以百分数表示。
详细描述
灰分分析可以反映煤中矿物质的含量，对评估煤的品质和利用价值具有重要意 义。灰分含量过高会影响煤的燃烧效率，同时也会对环境造成污染。
挥发分分析
总结词
挥发分是煤在加热过程中释放出的气 体和液体的混合物，通常以百分数表 示。
详细描述
氧含量分析
总结词
氧含量是煤中另一种杂质元素，其含量越高 ，煤的质量越差。
详细描述
氧含量分析通常采用燃烧法和滴定法进行， 燃烧法是将煤样在高温下燃烧，通过测定释 放出的氧气确定氧含量；滴定法则利用酸碱
滴定或氧化还原滴定等方法测定。
硫含量分析
要点一
总结词
硫是煤中的有害元素之一，其含量对煤的燃烧特性和环境 影响具有重要影响。
第三章 第四节煤的工业分析
仅失去外在水分的煤则称空气干燥煤，它是煤质 化验中通常采用的分析煤样。
（2）内在水分（Minh） 定义：指在一定条件下达到空气干燥状态时所 保留的水分，即存在于煤粒内部直径小于10-5cm的 毛细孔中的水分。简记符号为Minh。该水分以物理
化学方式与煤结合，其含量与煤的表面积大小和吸
附能力有关，蒸汽压小于纯水的蒸汽压，故在室温 下这部分水分不易失去。 将空气干燥煤样加热至105-110℃时失去的水 分即为内在水分。失去内在水分的煤称为干燥煤。
②测定方法。用预先干燥和已称量过的称量瓶 称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（1〒 0.1） g（称准到0.0002g），平摊在称量瓶中，打开 称量瓶盖，放入预先通入干燥氮气10min并已 加热到105-110℃的干燥箱中。烟煤干燥1.5h， 褐煤和无烟煤干燥2h。从干燥箱中取出称量瓶， 立即盖上盖，放入干燥器中冷却至室温（约 20min）后称量并进行检查性干燥，每次30min。 直到连续两次干燥煤样质量的减少不超过 0.0010g或质量增加时为止。
图3-9
MHC与Vdaf的关系
最高内在水分可以作为低煤化度煤的 一个分类指标。 经风化后的煤，内在水分增加，因此， 煤的内在水分的大小，也是衡量煤风化程 度的标志之一。 煤中的化合水与煤的变质程度没有关 系，但化合水多，说明含化合水的矿物质 多，会间接地影响煤质。
3．全水分的测定
（1）测定原理 国标规定，煤中全水分测 定可采用四种方法，即通氮干燥法、空气干 燥法、微波干燥法及空气干燥的一步法和两 步法。 （2）测定方法 A、B、C、D四种方法的测 定要点及适用范围如表3-15所示。
（5）全水分分级 煤中全水分分级见表3-17。我国煤以低水 分煤和中等水分煤为主，二者共占61.90；特低水分煤次之， 约占22%；其它水分级别的煤所占比例很小。
（2）内在水分（Minh） 定义：指在一定条件下达到空气干燥状态时所 保留的水分，即存在于煤粒内部直径小于10-5cm的 毛细孔中的水分。简记符号为Minh。该水分以物理
化学方式与煤结合，其含量与煤的表面积大小和吸
附能力有关，蒸汽压小于纯水的蒸汽压，故在室温 下这部分水分不易失去。 将空气干燥煤样加热至105-110℃时失去的水 分即为内在水分。失去内在水分的煤称为干燥煤。
②测定方法。用预先干燥和已称量过的称量瓶 称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（1〒 0.1） g（称准到0.0002g），平摊在称量瓶中，打开 称量瓶盖，放入预先通入干燥氮气10min并已 加热到105-110℃的干燥箱中。烟煤干燥1.5h， 褐煤和无烟煤干燥2h。从干燥箱中取出称量瓶， 立即盖上盖，放入干燥器中冷却至室温（约 20min）后称量并进行检查性干燥，每次30min。 直到连续两次干燥煤样质量的减少不超过 0.0010g或质量增加时为止。
图3-9
MHC与Vdaf的关系
最高内在水分可以作为低煤化度煤的 一个分类指标。 经风化后的煤，内在水分增加，因此， 煤的内在水分的大小，也是衡量煤风化程 度的标志之一。 煤中的化合水与煤的变质程度没有关 系，但化合水多，说明含化合水的矿物质 多，会间接地影响煤质。
3．全水分的测定
（1）测定原理 国标规定，煤中全水分测 定可采用四种方法，即通氮干燥法、空气干 燥法、微波干燥法及空气干燥的一步法和两 步法。 （2）测定方法 A、B、C、D四种方法的测 定要点及适用范围如表3-15所示。
（5）全水分分级 煤中全水分分级见表3-17。我国煤以低水 分煤和中等水分煤为主，二者共占61.90；特低水分煤次之， 约占22%；其它水分级别的煤所占比例很小。
煤的工业分析与元素分析 PPT
焦渣是由固定炭和灰分构成的。
焦渣特征分为8类（判断煤的粘结性、熔融性和膨胀性）：
① 粉状
② 粘着
③ 弱粘结 ④ 不熔融粘结
焦渣的序号越大，表明粘结性越强。
⑤ 不膨胀熔融粘结
⑥ 微膨胀熔融粘结
⑦ 膨胀熔融粘结
恒定。根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。
结果计算：
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
煤的灰分是煤在规定条件下完全 燃烧后的残留物，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 。
灰分全部来自矿物质，但组成和 质量又不同于矿物质 。
加上煤的发热量和煤中全硫的测定 则称为全工业分析。
挥发分和固定炭则初步反映煤中有机质的数量与性质。
1.1 煤中的水分
1.1.1 煤中水分的存在形式 外在水分Mf
附着在煤颗粒表面及直径大于10-5cm的大毛细孔中的水分 。 室温下失去。仅失去外在水分的煤称为空气干燥煤。 内在水分Minh 吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔（直径<10-5cm）中的水分 。 将空气干燥煤样加热至105~110℃时所失去的水分 。 化合水 以化学方式与矿物质结合的水分。
（2）利用途径
①作为煤转化过程的催化剂 ②生产建筑材料 ③制成环保制剂或材料 ④回收稀有金属和其它有用成分 ⑤用作化肥和土壤改良剂
1.3.1 煤的挥发分（volatile matter）
煤在高温条件（900℃）下隔绝空气加热一定时间，煤的有机质受热分解 出部分气体和蒸气状态产物，称为挥发物；挥发物占煤样质量的百分数称为挥 发分产率，简称为挥发分，用V表示。
当碳酸盐的CO2含量≥2%时，
Vad校正= Vad -(CO2)ad ，%
煤化学PPT课件
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32
溶剂抽提的分类
1）普通抽提： 在≤100℃温度下，用普通的低沸点有
机溶剂，如笨、氯仿和乙醇等。抽提产物小于1-2%。
2）特定抽提：抽提温度在200℃以下，采用亲核性溶
剂，如吡啶类、酚类和胺类等，抽提产物可达20-40%。
3）超临界抽提：以甲苯、异丙醇或水为溶剂在超过
临界点的条件下抽提煤。抽提温度一般在400℃左右。抽 提率可达30%以上。
Hale Waihona Puke 煤自燃的影响因素和预防 煤的高温燃烧
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29
煤的其他化学性质
煤的加氢化学反应； 煤的磺化化学反应；
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第三章 煤有机质的化学结构
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31
煤的特性：复杂性；多样性；不均一性。
不象其他有机化合物一样，不存在统一的结构
煤化学结构的研究方法：
①物理研究方法—红外光谱、X射线衍射、核磁共振、 密度、折射率 ②物理化学研究方法─如溶剂抽提和吸附性能 ③化学研究方法─氧化、加氢、解聚、烷基化、热解和 官能团分析等
无原始植物
有亮暗相间 的条带
易着火,有烟 易着火,有烟 多烟
多
较多
少
很低
低
较高
无烟煤
灰黑色 有金属光泽
无明显条带
难着火,无烟 较少 高
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6
二.煤的生成
(一)植物的族组成 1.糖类及其衍生物
• 纤维素半纤维素果胶：分子结构和元素组成？ • 木质素：分子结构和元素组成？ • 蛋白质：分子结构和元素组成？ • 脂类化合物(脂肪、树脂、树蜡)
2）物理性质：风化煤的强度和硬度降低，吸 湿性增大；
煤化学课件第三章第二节
• 球磨机。适于细碎，而且特别适于一次磨制 多个样品（依滚动轴的多少而定）。特点是 转速低，煤样在磨制过程中基本没有升温， 有较好的混合作用，磨制时间较长(30-50min)。 但在一次磨制多个样品时，平均磨制一个样 品的时间不长。
• 联合破碎—缩分机。将破碎设备和缩分设备组合在一起， 有些还加装了给煤机。如：
• EPS-1/8联合破碎缩分机出料粒度小于6mm或小于13mm， 可调破碎比5-10，缩分比（留样量与进样量比）为1/8， 处理量为250-300kg/h。它的特点是缩分精密度高，操作容 易，适于实验室煤样的制备。
• PS-110/3型联合破碎机—缩分机的出料粒度为3mm以下， 缩分比1/30-1/60可调。特点是处理量大（0.9-1.5t/h），运转 平稳，振动小。适于在装车点和卸车点就地随采随制大量 的商品煤样。
• 用于制样的方孔筛，其孔径为25mm、13mm、6mm、 3mm、1mm及0.2mm，外加一只3mm的圆孔筛；
• 用于煤粉细度测定，孔径为200μm（1μm=10-6m）及 90μm的标准试验筛，并配筛底及筛盖；
• 用于测定哈氏可磨性指数的孔径为1.25mm及0.63mm 的制样筛及孔径为0.071mm的筛分筛，并配筛底及筛 盖。
煤样制备的程序
煤样的制备包括破碎、筛分、混合、缩分和干 燥等程序。煤样的缩制实际上是按粒度不同分级进 行的，通常分为25mm、13mm、6mm、3mm、1mm 五组，最后制备成小于0.2mm的分析煤样。煤的粒 度越大，所保留的样品量越多。
1. 破碎
定义：是用机械或人工方法减小煤样粒度的操作过 程。目的在于增加不均匀物质的分散程度，以减少 缩分误差。破碎是保持煤样代表性并减少其质量的 准备工作。
破碎的方法：一种是机械法，即试样先用破碎机粗 碎，然后用密封式研磨机细碎；另一种是手工法， 在钢板上用手锤破碎后，在钢乳钵中细碎。
工业分析第三章_煤质分析ppt
6.焦碳的组成：与煤相似，挥发性组分含量少。
14
3．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。 • 如结焦性好或粘结性好的 煤是优质的炼焦用煤，热 稳定性好的无烟块煤是合 成氨厂的主要原料，挥发 分和发热量都高的煤是较 好的动力用煤，一些低灰、 低硫的年轻煤则是加压气 化制造煤气和加氢液化制 取人造液体燃料的较好原 料。 15
.
33
测定原理
称取一定量的煤样于灰皿中，置于高温炉并灼烧 至恒重。根据灼烧后残留物（灰分）的质量与式样 试样质量，计算出灰分的含量。 煤的灰分测定包括缓慢挥发法和快速挥发法 （GB212-91）。缓慢挥发法为仲裁法；快速挥发法 为常规分析法。
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测定过程
• 称取分析煤样10.1g，于已经在81510℃灼烧恒 量的灰皿中，轻微振动，使样品分散为均匀的薄 层，置温度低于100℃的高温炉中。在炉门留有约 15mm左右的缝隙供自然通风，控制加热速度， 使炉温在30min左右缓慢升高至500℃并保持此温 度30min。然后，升高温度至81510℃，关闭炉 门，在此温度下继续灼烧1h。取出灰皿，于干燥 器中冷至室温（约20min）称量，然后进行检查 性灼烧，每次进行20min，直到煤样的质量变化 小于0.001g时为止，取最后一次质量计算。灰分 <15%的样品，可不必进行检查性灼烧。
矿物质：碱金属、碱土金属、Al、Fe等的碳 酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硫化物等。 水：外在水、内在水
8
煤的元素组分
主要为碳、氢、氧、氮、硫五个元素.
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%。
煤化学-PPT课件
4、瓦斯和煤层气的生成
瓦斯突出和瓦斯爆炸是煤炭开采过程中的主要危害形式， 但瓦斯又是宝贵的资源。煤中的瓦斯主要是在煤化作用过程中形 成的。在煤化作用过程中，煤分子上的侧链和官能团不断分解和 脱落，生成低分子气体，即煤层气，其主要成分为甲烷（70%～ 96%）。在自然条件下，生成1吨褐煤可产生68 m3甲烷，生成1 吨肥煤、瘦煤、无烟煤分别可产生甲烷230 m3、330 m3和400m3。
1.4.4 蛋白质
蛋白质：由若干个氨基酸结合而形成的结构复杂的高分 子。由于含羧基和羟基，蛋白质具有酸性和碱性官能团， 强烈亲水性胶体。
高等植物中蛋白质含量少；低等植物中蛋白质含量高。 植物死亡后，完全氧化条件下，蛋白质完全分解为气 态物质；在泥炭沼泽和湖泊的水中，蛋白质分解成氨基 酸、喹啉等含氮化合物，参与成煤作用，但对煤的性质 没有决定性的影响。 煤中硫、氮元素的来源之一。
可用于研究煤结构的仪器主要有：
方法
密度测定 比表面积测定 小角X射线散射(SAXS) 计算机断层扫描(CT) 核磁共振成象
所提供的信息
孔容、孔结构、气体吸附与扩散、 反应特性
电子投射/扫描显微镜(TEM/SEM) 扫描隧道显微镜(STM) 原子力显微镜(AFM)
形貌、表面结构、孔结构、微晶结 构
X射线衍射(XRD) 紫外－可见光谱(UV-Vis) 红外光谱(IR)－Raman光谱 核磁共振谱(NMR) 顺磁共振谱(ESR)
第三节 成煤作用过程
由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程，一般需要几千万 年到几亿年的时间。整个成煤作用可划分为两个阶段：即泥炭化作用过程 和煤化作用。图示如下：
煤化作用
植物
泥炭化
泥炭
成岩作用 褐煤
煤的工业分析与元素分析
煤的工业分析与元素分析
目录
• 煤的工业分析 • 煤的元素分析 • 煤的工业分析的应用 • 煤的元素分析的应用 • 煤的工业分析与元素分析的对比与联系
01
煤的工业分析
水分分析
总结词
水分是煤中含有的以物理状态存在的 化合物，其含量会随着煤的变质程度 和开采条件的变化而变化。
详细描述
水分分析通常采用干燥法，即将煤样 在一定温度下加热干燥，然后测定失 去的水分质量。根据失去的水分质量 与煤样的质量之比，可以计算出煤样 的水分含量。
在气化中的应用
选择气化原料
通过工业分析，可以了解煤中各种组分的含量，选择适合气 化的原料，提高气化效率和产气质量。
优化气化工艺
根据工业分析结果，可以调整气化工艺参数，如温度、压力 和停留时间等，以提高煤气化效率和降低能耗。
在液化中的应用
要点一
选择液化原料
工业分析可以帮助液化工程师了解煤的性质，选择适合煤 液化的原料，提高液化效率和产油质量。
硫分分析
总结词
硫是煤中的有害元素之一，其含量过高会对环境造成污染。硫分分析是评估煤质量的重要指标之一。
详细描述
硫分分析通常采用燃烧中和法或高温燃烧法，即将煤样在氧气中燃烧生成二氧化硫和三氧化硫气体， 然后通过化学反应测定硫的含量。根据测定的硫的含量与煤样的质量之比，可以计算出煤样的硫分含 量。
02
、气化或燃烧后脱硫等。
03
煤的工业分析的应用
在燃烧中的应用
确定煤的发热量
通过煤的工业分析，可以了解煤中水 分、挥发分和固定碳的含量，从而计 算出煤的发热量，为燃烧设备的设计 和运行提供依据。
优化燃烧过程
工业分析结果可以帮助燃烧工程师了 解煤的物理和化学性质，从而优化燃 烧过程，提高燃烧效率，减少污染物 排放。
目录
• 煤的工业分析 • 煤的元素分析 • 煤的工业分析的应用 • 煤的元素分析的应用 • 煤的工业分析与元素分析的对比与联系
01
煤的工业分析
水分分析
总结词
水分是煤中含有的以物理状态存在的 化合物，其含量会随着煤的变质程度 和开采条件的变化而变化。
详细描述
水分分析通常采用干燥法，即将煤样 在一定温度下加热干燥，然后测定失 去的水分质量。根据失去的水分质量 与煤样的质量之比，可以计算出煤样 的水分含量。
在气化中的应用
选择气化原料
通过工业分析，可以了解煤中各种组分的含量，选择适合气 化的原料，提高气化效率和产气质量。
优化气化工艺
根据工业分析结果，可以调整气化工艺参数，如温度、压力 和停留时间等，以提高煤气化效率和降低能耗。
在液化中的应用
要点一
选择液化原料
工业分析可以帮助液化工程师了解煤的性质，选择适合煤 液化的原料，提高液化效率和产油质量。
硫分分析
总结词
硫是煤中的有害元素之一，其含量过高会对环境造成污染。硫分分析是评估煤质量的重要指标之一。
详细描述
硫分分析通常采用燃烧中和法或高温燃烧法，即将煤样在氧气中燃烧生成二氧化硫和三氧化硫气体， 然后通过化学反应测定硫的含量。根据测定的硫的含量与煤样的质量之比，可以计算出煤样的硫分含 量。
02
、气化或燃烧后脱硫等。
03
煤的工业分析的应用
在燃烧中的应用
确定煤的发热量
通过煤的工业分析，可以了解煤中水 分、挥发分和固定碳的含量，从而计 算出煤的发热量，为燃烧设备的设计 和运行提供依据。
优化燃烧过程
工业分析结果可以帮助燃烧工程师了 解煤的物理和化学性质，从而优化燃 烧过程，提高燃烧效率，减少污染物 排放。
煤的工业分析与元素分析课件
工业应用
随着煤炭工业的发展，煤的工业分析和元素分析的应用将更加广泛，不仅用于煤炭分类和评价，还将用于指导煤炭燃 烧、气化和液化的工艺过程。
标准制定
随着分析技术的不断发展，煤的工业分析和元素分析的标准也将不断更新和完善，以适应新的发展需求 。
06
参考文献
参考文献 参考文献列表
01
02
03
04
05
[1] 张三, 李四. 煤的工业 分析[M]. 北京: 科学出 版社, 2018.
采样
选择有代表性的煤样，避免混 入其他物质，保持自然状态。
干燥
将煤样干燥至恒重，以消除水 分对分析结果的影响。
灼烧
将灰化后的煤样在高温下灼烧 ，测定矿物质含量。
煤的工业分析的实验结果与数据
实验结果
通过表格或图表形式展示实验结果， 包括各种矿物质含量、灰分、挥发分 等。
数据处理
对实验数据进行处理和分析，如计算 平均值、标准差等。
分析仪器与试剂
讲解了在进行煤的工业分析和元素分析时 所需的仪器和试剂，以及其规格和作用。
分析结果及其应用
详细说明了煤的工业分析和元素分析的结 果及其在煤炭工业中的应用，包括在煤炭 分类、燃烧、气化和液化等方面的应用。
展望
技术发展
随着科技的发展，煤的工业分析和元素分析将更加准确、快速和自动化。新型的分析仪器和技术将不断涌现，提高分 析的效率和精度。
煤的工业分析意义
通过煤的工业分析，可以了解煤的组成和性质，为煤炭的合 理使用和加工提供基础数据。同时，工业分析也是煤炭贸易 中重要的质量依据，可以保障煤炭买卖双方的利益。
煤的元素分析定义及意义
煤的元素分析
是指对煤中各种元素的含量进行分析，包括碳、氢、氧、氮、硫等元素的分析 。这些元素含量的多少直接影响着煤的燃烧性能和加工利用价值。
随着煤炭工业的发展，煤的工业分析和元素分析的应用将更加广泛，不仅用于煤炭分类和评价，还将用于指导煤炭燃 烧、气化和液化的工艺过程。
标准制定
随着分析技术的不断发展，煤的工业分析和元素分析的标准也将不断更新和完善，以适应新的发展需求 。
06
参考文献
参考文献 参考文献列表
01
02
03
04
05
[1] 张三, 李四. 煤的工业 分析[M]. 北京: 科学出 版社, 2018.
采样
选择有代表性的煤样，避免混 入其他物质，保持自然状态。
干燥
将煤样干燥至恒重，以消除水 分对分析结果的影响。
灼烧
将灰化后的煤样在高温下灼烧 ，测定矿物质含量。
煤的工业分析的实验结果与数据
实验结果
通过表格或图表形式展示实验结果， 包括各种矿物质含量、灰分、挥发分 等。
数据处理
对实验数据进行处理和分析，如计算 平均值、标准差等。
分析仪器与试剂
讲解了在进行煤的工业分析和元素分析时 所需的仪器和试剂，以及其规格和作用。
分析结果及其应用
详细说明了煤的工业分析和元素分析的结 果及其在煤炭工业中的应用，包括在煤炭 分类、燃烧、气化和液化等方面的应用。
展望
技术发展
随着科技的发展，煤的工业分析和元素分析将更加准确、快速和自动化。新型的分析仪器和技术将不断涌现，提高分 析的效率和精度。
煤的工业分析意义
通过煤的工业分析，可以了解煤的组成和性质，为煤炭的合 理使用和加工提供基础数据。同时，工业分析也是煤炭贸易 中重要的质量依据，可以保障煤炭买卖双方的利益。
煤的元素分析定义及意义
煤的元素分析
是指对煤中各种元素的含量进行分析，包括碳、氢、氧、氮、硫等元素的分析 。这些元素含量的多少直接影响着煤的燃烧性能和加工利用价值。
煤的工业分析和元素分析
（3）根据应开采部分各分层煤样算出的加权 平均灰分与可采煤样灰分之间的相对差值Δ不 得超过10%，如超过限度时，则所采的煤样作 废，应重新采取。 其相对差值△按下式计算：
§3.1 煤样的采集
式中
——应开采部分各分层煤样的加权平均灰分（干燥基），%；
——可采煤样灰分（干燥基），%。
§3.1 煤样的采集
坩埚架
2．测定过程
称取分析煤样10.01g，于已在90010℃ 灼烧恒量的专用坩锅内，轻敲坩埚使试样摊 平，然后盖上坩埚盖，置于坩埚架上，迅速 将坩埚架推至已预先加热至90010℃的高温 炉的稳定温度区内，并立即开动秒表，关闭 炉门。准确灼烧恰好7min，迅速取出坩埚架， 在空气中放置5～6min，再将坩锅置于干燥 器中冷却至室温，称量。计算挥发分产率。
§3.1 煤样的采集
2．采样的基本原理 采样的基本原理就是在一批煤的各规定位置上 分别采取一定量的若干个子样，由此汇集成一 个总样。子样的份数是由煤的不均匀程度和采 样的精密度所决定，子样质量达到一定限度之 后，再增加质量就不能显著提高采样的精密度。
§3.1 煤样的采集
二、商品煤样采取方法 1．采取商品煤样对采样工具的要求 采样工具的大小、规格、型号关系到采样的质 量。各国采样工具的尺寸都以煤的粒度的倍数 来确定，一般为粒度的2.0~3.0倍。 2．采样精密度 国家标准GB 475-1996《商品煤样采取方法》 中，根据煤炭品种和灰分来规定采样精密度， 具体数值如表3-1。
（一）煤中水分的存在形态 （二）煤中全水分（Mt）的测定
（三）分析煤样的水分测定
（一）煤中水分的存在形态
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的水，即 通 常 所 说 的 结 晶 水 ， 例如硫 酸 钙 （CaSO42H2O）、高岭土（Al2O32SiO42H2O） 中的结晶水。结晶水要在200℃以上才能分 解析出。
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第三章 煤的工业分析和元素分析
1、工业分析：初步判断煤的性质、种类和工 业用途 2、元素分析：了解煤的元素组成 3、与煤的成因、煤化度以及岩相组成有密切 关系 4、可用于煤的分类
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第三章 煤的工业分析和元素分析
3.1 煤的工业分析 3.2 煤中硫的测定 3.3 煤发热量测定 3.4 工业分析结果计算煤的发热量
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（一）煤中水分的存在形态
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的水，即通常所说的结 晶 水 ， 例 如 硫 酸 钙 （ CaSO42H2O ） 、 高 岭 土 （Al2O32SiO42H2O）中的结晶水。结晶水要在200℃ 以上才能分解析出。
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2．游离水 以物理状态（如附着、吸附等形式）和煤结合的水。 根据存在的不同结构状态，分为以下两种：
M1为煤样在运送过程中水分的损失量（%）
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全水份测定注意问题
2. 全水分测定结果的允许误差
表3 平行测定全水分的允许误差
全水分 （Mt，%）
<10 ≥10
平行测定结果的 允许误差（%）
0.40 0.50
* 在同一化验室进行全水分测定时
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（三）分析煤样的水分测定
法分分为析常煤规样方的法水、分快就速是方空法气和干蒸燥馏基方水法分三M种ad 。，测定方
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。
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7
干基Байду номын сангаасd）
以无水状态的煤样为标准的分析结果表示方法。
干燥无灰基（daf）
❖ 以假想的无水无灰状态的煤为基准的分析结果表示 方法。
收到基（ar） as received
空气干燥基（ad） air dry
干基（d） dry
干燥无灰基（daf） dry and ash free
干燥无矿物质基（dmmf） dry and mineral matter free
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6
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。
项 外在 内 全 高 低 恒 恒
目或在
位位容压
游离
符
号 f inh t gr net v p
free inherence total gross nether
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5
3．各种基准的表示符号
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。
外在水分（Mf）
是指煤在开采、运输、储存和洗选过程中润湿在 煤的外表及大毛细孔（直径＞10cm）中的水分。
内在水分（Minh）
内在水分是指吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔 （直径＜10cm）中的水分。这部分水分较难蒸发。
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（二）煤中全水分（Mt或Mar ）的测定
煤中全水分的测定有三种方法: A 、B、 C
方法A仅适用于烟煤和无烟煤，并作为测定烟煤和 无烟煤水分的仲裁测定方法；
方法B和方法C适用于褐煤、烟煤和无烟煤，但以方 法B作为测定褐煤全水分的仲裁方法。
按测定的速度来说: 方法A为常规测定法，方法B、C为快速测定法。
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结果计算
M
m 1
式中
t
m
Mt——煤样的全水分； m——煤样的质量，g；
m1——煤样干燥后减轻的质量，g。
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13
全水份测定注意问题
1. 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：
m
M M 1 (1 M )
t
1m
1
m
M 1
ad
m
Mad——分析煤样水分 ； m1——分析煤样干燥后失去的质量，g； m——分析煤样的质量，g。
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三、灰分的测定
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” 。
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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。
因为煤中灰分是有害物质，所以各种用途 的煤，灰分越低也就越好。虽然煤灰是煤 中有害物，但进行综合利用后，也会变废 为宝，为国家创造财富的。
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1．仪器 灰皿
长方形灰皿
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19
2．测定过程
称取分析煤样10.1g，于已经在81510℃灼烧恒 量的灰皿中，轻微振动，使样品分散为均匀的薄层， 置 温 度 低 于 100℃ 的 高 温 炉 中 。 在 炉 门 留 有 约 15mm左右的缝隙供自然通风，控制加热速度，使 炉温在30min左右缓慢升高至500℃并保持此温度 30min。然后，升高温度至81510℃，关闭炉门， 在此温度下继续灼烧1h。取出灰皿，于干燥器中 冷至室温（约20min）称量，然后进行检查性灼烧， 每次进行20min，直到煤样的质量变化小于0.001g 时为止，取最后一次质量计算。灰分<15%的样品， 可不必进行检查性灼烧。
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2
§3.1 煤的工业分析
一、常用的符号和基准 二、水分的测定 三、灰分的测定 四、挥发分产率的测定 五、固定碳含量的计算 六、不同基准分析结果的换算
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3
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 水分 灰分 挥发 固定 发热 矿物
目
分碳量质
符M
A
V FC Q MM
号
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
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fixed carbon
quantity of produced heat
mineral matter
4
2．存在形态或操作情况指标及符号
表2 常用指标及符号
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8
二、水分的测定
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
（二）煤中全水分（Mt）的测定 （三）分析煤样的水分测定
1、工业分析：初步判断煤的性质、种类和工 业用途 2、元素分析：了解煤的元素组成 3、与煤的成因、煤化度以及岩相组成有密切 关系 4、可用于煤的分类
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1
第三章 煤的工业分析和元素分析
3.1 煤的工业分析 3.2 煤中硫的测定 3.3 煤发热量测定 3.4 工业分析结果计算煤的发热量
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9
（一）煤中水分的存在形态
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的水，即通常所说的结 晶 水 ， 例 如 硫 酸 钙 （ CaSO42H2O ） 、 高 岭 土 （Al2O32SiO42H2O）中的结晶水。结晶水要在200℃ 以上才能分解析出。
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2．游离水 以物理状态（如附着、吸附等形式）和煤结合的水。 根据存在的不同结构状态，分为以下两种：
M1为煤样在运送过程中水分的损失量（%）
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全水份测定注意问题
2. 全水分测定结果的允许误差
表3 平行测定全水分的允许误差
全水分 （Mt，%）
<10 ≥10
平行测定结果的 允许误差（%）
0.40 0.50
* 在同一化验室进行全水分测定时
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（三）分析煤样的水分测定
法分分为析常煤规样方的法水、分快就速是方空法气和干蒸燥馏基方水法分三M种ad 。，测定方
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。
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干基Байду номын сангаасd）
以无水状态的煤样为标准的分析结果表示方法。
干燥无灰基（daf）
❖ 以假想的无水无灰状态的煤为基准的分析结果表示 方法。
收到基（ar） as received
空气干燥基（ad） air dry
干基（d） dry
干燥无灰基（daf） dry and ash free
干燥无矿物质基（dmmf） dry and mineral matter free
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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。
项 外在 内 全 高 低 恒 恒
目或在
位位容压
游离
符
号 f inh t gr net v p
free inherence total gross nether
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3．各种基准的表示符号
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。
外在水分（Mf）
是指煤在开采、运输、储存和洗选过程中润湿在 煤的外表及大毛细孔（直径＞10cm）中的水分。
内在水分（Minh）
内在水分是指吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔 （直径＜10cm）中的水分。这部分水分较难蒸发。
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（二）煤中全水分（Mt或Mar ）的测定
煤中全水分的测定有三种方法: A 、B、 C
方法A仅适用于烟煤和无烟煤，并作为测定烟煤和 无烟煤水分的仲裁测定方法；
方法B和方法C适用于褐煤、烟煤和无烟煤，但以方 法B作为测定褐煤全水分的仲裁方法。
按测定的速度来说: 方法A为常规测定法，方法B、C为快速测定法。
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结果计算
M
m 1
式中
t
m
Mt——煤样的全水分； m——煤样的质量，g；
m1——煤样干燥后减轻的质量，g。
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全水份测定注意问题
1. 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：
m
M M 1 (1 M )
t
1m
1
m
M 1
ad
m
Mad——分析煤样水分 ； m1——分析煤样干燥后失去的质量，g； m——分析煤样的质量，g。
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三、灰分的测定
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” 。
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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。
因为煤中灰分是有害物质，所以各种用途 的煤，灰分越低也就越好。虽然煤灰是煤 中有害物，但进行综合利用后，也会变废 为宝，为国家创造财富的。
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1．仪器 灰皿
长方形灰皿
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2．测定过程
称取分析煤样10.1g，于已经在81510℃灼烧恒 量的灰皿中，轻微振动，使样品分散为均匀的薄层， 置 温 度 低 于 100℃ 的 高 温 炉 中 。 在 炉 门 留 有 约 15mm左右的缝隙供自然通风，控制加热速度，使 炉温在30min左右缓慢升高至500℃并保持此温度 30min。然后，升高温度至81510℃，关闭炉门， 在此温度下继续灼烧1h。取出灰皿，于干燥器中 冷至室温（约20min）称量，然后进行检查性灼烧， 每次进行20min，直到煤样的质量变化小于0.001g 时为止，取最后一次质量计算。灰分<15%的样品， 可不必进行检查性灼烧。
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§3.1 煤的工业分析
一、常用的符号和基准 二、水分的测定 三、灰分的测定 四、挥发分产率的测定 五、固定碳含量的计算 六、不同基准分析结果的换算
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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 水分 灰分 挥发 固定 发热 矿物
目
分碳量质
符M
A
V FC Q MM
号
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
ppt课件
fixed carbon
quantity of produced heat
mineral matter
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2．存在形态或操作情况指标及符号
表2 常用指标及符号
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二、水分的测定
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
（二）煤中全水分（Mt）的测定 （三）分析煤样的水分测定