煤化学复习整理
煤化学复习资料
1，矿物的概念、内涵？岩石、矿石及矿物之间的关系？答：矿物是指地质作用过程中形成的具有相对固定的化学组成以及确定的晶体结构的均匀固体。
它们具有一定的物理、化学性质，在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。
矿物作为组成岩石和矿石的基本单元，应该是各部分均一的，亦即不能用物理的方法把它分成化学成分上更为简单的不同物质。
2，元素的离子类型与形成矿物的特点？（矿物学基础P33-34）根据形成离子的最外层电子结构，可将元素分成三种基本类型（表4-1）惰性气体型离子：包括碱金属和碱土金属以及一些ⅢA∽ⅦA的非金属元素。
当它们得失电子成为离子时，其最外电子层与惰性气体原子的最外电子层结构相似，具有8个或2个电子。
碱金属和碱土金属的电离势小，易形成阳离子，而非金属元素（主要是氧和卤族元素）电负性大，易形成阴离子。
氧是地壳中最多的元素，所以其他元素易与氧结合形成氧化物或含氧盐（主要是硅酸盐），形成大部分造岩矿物，地质上将这部分元素称为造岩元素，也称亲石元素或亲氧元素。
碱金属和碱土金属的离子半径较大，与氧和卤族元素形成以离子键为主的矿物。
铜型离子：ⅠB,ⅡB以及部分ⅢA∽ⅥA的金属、半金属元素。
他们失去电子成为阳离子时，最外电子层具有18或18+2个电子，与的最外电子层结构相似。
本类元素易与结合形成以共价键为主的金属矿物，因此这部分元素被称为造矿元素，也称亲疏元素或亲铜元素。
过渡性离子：包括ⅢB∽Ⅷ（含镧系和锕系）区的元素。
其阳离子最外电子层具有8-18个电子的过渡性结构。
其离子的性质介于惰性气体型离子和铜型离子之间。
外电子层电子越接近8者（Mn和铁族的左侧），亲氧性越强，易形成氧化物和含氧盐；而愈近于18者（Mn和铁族的右侧），亲疏性愈强，易形成硫化物；居于中间的锰和铁，则与氧和硫都能结合。
3，形成矿物的地质作用类型及特点？答：矿物形成的地质作用根据能量来源一般分为内生作用、外生作用、和变质作用。
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复习思考题一煤的生成1、煤是由什么形成的？煤是由植物遗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。
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？（1）碳水化合物（包括纤维素、半纤维素及果胶质）纤维素一般不溶于水，在溶液中能生成胶体，容易水解。
在活的植物中，纤维素对于微生物的作用很稳定，但当植物死亡后，在氧化性条件下，易受微生物作用而分解成CO2、CH4和水。
在泥炭沼泽的酸性介质中，纤维素可以分解为纤维二糖和葡萄糖等简单化合物。
半纤维素：的化学组成和性质与纤维素相近，但比纤维素更易分解或水解为糖类和酸。
果胶：糖的衍生物，呈果冻状。
在生物化学作用下，水解成一系列单糖和糖醛酸。
（2）木质素木本植物的木质素含量高，木质素是具有苯基丙烷芳香结构的高分子聚合物，含甲氧基、羟基等官能团。
木质素的单体以不同的链连接成三度空间的大分子，比纤维素稳定，不易水解，易于保存下来。
在泥炭沼泽中，在水和微生物作用下发生分解，与其他化合物共同作用生成腐植酸类物质，这些物质最终转化成为煤。
所以木质素是植物转变为煤的原始物质中最重要的有机组分（3）蛋白质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。
（4）脂类化合物脂肪：属于长链脂肪酸的甘油酯。
高等植物中含量少(1-2%)，低等植物含量高(20%左右)。
在生化作用下在酸性或碱性溶液中分解生成脂肪酸和甘油，参与成煤作用。
蜡质：主要是长链脂肪酸与含有24～26个碳原子的高级一元醇形成的脂类，化学性质稳定，不易受细菌分解。
树脂: 树脂是植物生长过程中的分泌物，当植物受伤时，胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。
针状植物含树脂较多，低等植物不含树脂。
树脂不溶于有机酸，不易氧化，微生物也不能破坏它，因此能很好地保存在煤中。
煤化学知识点总结
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。
煤化学复习专题
第五章习题1. 煤质分析中常用的基准和符号。
煤质分析中常用的基准：收到基ar、空气干燥基ad、干燥基d、干燥无灰基daf、干燥无矿物质基dmmf。
煤质分析中常用的符号2. 什么是煤的工业分析和元素分析？答：煤的工业分析：M、A、V和FC。
煤的元素分析：C、H、O、N、S。
3. 什么是M f、M inh、MHC、M t？M inh随煤化程度有何变化规律，为什么？煤中的水分对煤炭加工利用有何影响？答：外在水分M f：指附着在煤的颗粒表面的水膜或存在于直径>10-5cm的毛细孔中的水分。
内在水分M inh：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<10-5cm的毛细孔中的水分。
最高内在水分MHC：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。
全水分M t：指刚开采出来、或使用单位刚收到或即将投入使用状态下煤中的全部水分（游离水）。
内在水分与煤化程度的关系：MHC与煤化程度的关系从褐煤开始，M inh随着煤化程度的增加而降低，到中等煤化程度的肥煤和焦煤阶段，M inh最低，此后，M inh随着煤化程度增加而增大。
这是因为：M inh吸附于煤的孔隙内表面上，内表面积越大，吸附水分的能力就越强，M inh就越高。
此外，煤分子结构上极性的含氧官能团的数量越多，煤吸附水分的能力也越强。
低煤化程度的煤内表面发达，分子结构上含氧官能团的数量也多，因此M inh就较高。
随着煤化程度的增加，内表面积和含氧官能团减少，因此M inh降低，到无烟煤阶段，煤的内表面积有所增大，因而M inh也有所提高。
煤中的水分对煤炭的加工利用过程通常是有害的或者是无利的。
⑴运力浪费煤是大宗商品，水分高，则浪费运力。
特别是在寒冷地区，水分容易冻结，造成装卸困难，解冻又需要消耗额外的能耗。
在煤炭贸易中，水分成为一项重要的计价依据，煤价随着水分含量的增加而降低。
⑵贮存负担煤中水分随空气温度而变化，易氧化变质，煤中水分含量越高，要求相应的煤场，煤仓容积越大，输煤设备的选型也随之增加，势必造成投资和管理的负担。
煤化工考试重点总结范文
一、煤化工的基本概念1. 煤化工：利用煤炭作为原料，通过化学加工方法，生产出各种化工产品的一种工业过程。
2. 煤化工的特点：原料丰富、成本低廉、应用广泛。
二、煤化工的分类1. 煤炭直接转化：包括煤炭气化、液化、干馏等。
2. 煤炭间接转化：包括煤炭与水蒸气反应生成合成气、合成气转化为甲醇、合成氨等。
三、煤炭气化1. 气化反应原理：煤炭与水蒸气在高温、高压下反应生成一氧化碳和氢气。
2. 气化方法：固定床气化、流化床气化、移动床气化等。
3. 气化产品：合成气、焦炭、煤焦油等。
四、煤炭液化1. 液化反应原理：在催化剂的作用下，将煤炭转化为液态烃类物质。
2. 液化方法：直接液化、间接液化等。
3. 液化产品：汽油、柴油、煤油等。
五、合成气制备1. 合成气原料：煤炭、天然气、生物质等。
2. 合成气制备方法：部分氧化、整体氧化、水蒸气变换等。
3. 合成气用途：合成甲醇、合成氨、合成汽油等。
六、合成甲醇1. 甲醇合成原理：合成气在催化剂的作用下，在高温、高压下反应生成甲醇。
2. 甲醇合成工艺：固定床合成、流化床合成等。
3. 甲醇用途：燃料、化工原料、医药等。
七、合成氨1. 氨合成原理：合成气在催化剂的作用下，在高温、高压下反应生成氨。
2. 氨合成工艺：合成氨装置、合成氨催化剂等。
3. 氨用途：化肥、合成氨水溶液、硝酸等。
八、煤化工的环保与安全1. 环保：减少污染物排放、提高资源利用率、降低能源消耗等。
2. 安全：加强安全管理、防止事故发生、提高应急处理能力等。
九、煤化工发展趋势1. 提高煤炭资源利用率，降低能源消耗。
2. 发展清洁煤化工技术，减少污染物排放。
3. 推广新型煤化工工艺，提高产业竞争力。
通过以上总结，可以看出煤化工考试的重点主要集中在煤炭的转化、合成气制备、合成产品、环保与安全以及发展趋势等方面。
考生在复习时应重点关注这些内容，并结合实际案例进行分析，提高自己的解题能力。
祝广大考生在煤化工考试中取得优异成绩！。
煤化学总复习
注意：
1.精煤、其他洗煤和粒度大于100mm的煤块以五点循环方 式，每车取1个子样，各车的对角线方向一致。 2.当以不足6车皮为一采样单元时，依据“均匀布点”原则。 3.原煤、筛选煤至少取18个子样。 4.精煤、其他洗煤和粒度大于100mm的煤至少取6个子样。 5.多于3个或5个的子样可均匀分布在交叉的对角线上或车皮 平分线上。
第二节 煤的物理性质和化学性质
一、煤的密度
（一）煤的密度的四种表示方法 1.煤的真相对密度（TRD） 煤在20℃时，单位体积（不包括煤的所有孔隙）煤的质量
与同体积水的质量之比，用符号TRD来表示。
室温下测定时需要校正。
TRD20
20
md Kf m2 md m1
式中：Kf－t℃下温度校正系数
失去内在水分的煤称为干燥基煤。
外在水与内在水的区别：
从测量方法或测量条件来划分。
全水分（游离水）：煤的外在水分与内在水分的总和 ，Mt
最高内在水分：煤粒内部毛细孔吸附的水分在温度为30℃，相对 湿度为96％－97％的条件下达到相对吸湿平衡时的水分。MHC MHC的大小取决于煤的内表面积。随煤化程度呈规律性变化。 C 、 化合水 以化学方式与矿物质结合的，测定全水分后保留下的水分。
（1）泥炭化作用与腐泥化作用
泥炭化作用指高等植物残骸在泥炭沼泽中，经过复杂的生物化学
变化和物理化学变化转变成泥炭的过程。 腐泥化作用是指低等植物的遗体经复杂的生物化学变化转变成 腐泥的过程。
（2）煤化作用 指泥炭转变成腐植煤的过程，或由腐泥转变为腐泥煤的过程。 根据作用条件的不同，可以划分为成岩作用和变质作用。
3、成煤过程
1）成煤条件
（1）古植物条件
植物是成煤的物质基础，只有植物大量繁殖的时期才是成煤的 有利时期。 （2）气候条件 两方面：一、影响植物的繁殖；二、控制着泥炭沼泽的发育 。 （3）自然地理条件 泥炭沼泽是发生聚煤作用的良好古地理环境。
煤化学-复习要点汇总
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。
煤化工复习重点.doc
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。
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，煤化工包括煤的干馅（含炼焦和低温干馅）、气化、液化和合成化学品等。
3.煤在隔绝空气的条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程，称为煤干馅（又称炼焦、焦化）。
煤低温干馅产品为：半焦、煤气、焦油。
按加热终温不同分为：低.中.高温干馅煤低温干馅产物的产率和组成取决于原料煤性质、干馅炉结构和加热条件。
4.煤低温干馅产品的产率和性质与原料煤的性质、加热条件、加热速度、加热终温以及压力有关。
干馅炉的形式、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。
5.一般压力增大，焦油产率减少，气态产物产率增加，半焦产率和强度增加。
6.干馅供热方式：内热式和外热式。
7.内热或'与外热式扁'比的优£\1）热载体向煤料直接传热，热效率高，干德耗热量低。
（2）煤料在干馅不同阶段加热均匀，消除了部分料块过热现象。
（3）内热式炉简化了干t留炉结构。
8.沸腾床干馅炉：将粒度小于6mm的预先干燥过的粉煤连续加入沸腾炉，炉子用燃料气和空气燃烧加热，炉内形成沸腾的焦粉床层，煤料在炉内干馄。
不粘结性煤用螺旋给料器加入，粘结性煤用气流吹入法。
干馅的热量由焦炭、焦油蒸气以及煤气在沸腾层中部分燃烧和燃料气燃烧提供的。
或者不送入燃料气和空气，则送入热烟气。
干馅产物焦粉经过一满流管由炉子排出。
在气体冷却系统中分出焦油、中油以及被燃烧烟气稀释了的干馅煤气。
9.鲁奇三段炉流程：（1）煤在竖式炉中料层下行，热气流逆向通入进行加热。
（2）粉状褐煤和烟煤要预先压块。
（3）煤在移动过程中可分成三段：干燥段，干馅段，焦炭冷却段。
在最上段循环热气流把煤干燥预热到150°C,在中段即干馅段，热气流把煤加热到500-850°C,在下段，焦炭被冷循环气流冷却到100-150°C,最后排出。
煤化工复习参考笔记(Word版)
煤化工工艺学复习重点第一章1.煤化工：以煤为原料经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料和化学品的过程。
2.比重和容重：煤的比重又称煤的的密度，它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比口煤的容重又称煤的体重或假比重，它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
3.水分：指单位重量的煤中水的含量。
煤中的水分有外在水分、内在水分和结晶水三种存在状态。
一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。
4.水分对煤的加工利用是有害物质：1)在煤的贮存过程中，它能加速风化、破裂，甚至自燃;2)在运输时，会增加运量，浪费运力，增加运费;3)炼焦时，消耗热量，降低炉温，延长炼焦时间，降低生产效率;4)燃烧时，降低有效发热量;在高寒地区的冬季，还会使煤冻结，造成装却困难。
5、1)褐煤：它是煤化程度最低的煤。
其特点是水分高、比重小、挥发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低厂含有不同数量的腐殖酸。
2)长焰煤：它的挥发分含量很高，没有或只有很小的拈结性，胶质层厚度不超过5mm；3)不粘煤：它水分大，没有粘结性，加热时基本上不产生胶质体。
4)弱粘煤：水分大，粘结性较弱，挥发分较高，加热时能产生较少的胶质体，能单独结焦5)气煤：挥发分高，胶质层较厚，热稳定性差。
6)肥煤：具有很好的粘结性和中等及中高等挥发分，加热时能产生大量的胶质体，形成大于25mm的胶质层，结焦性最强口7)焦煤：具有中低等挥发分和中高等粘结性，8)瘦煤：具有较低挥发分和中等粘结性。
9)贫煤：具有一定的挥发分，加热时不产生胶质体。
10)无烟煤：它是煤化程度最高的煤。
第二章1、煤干馏：煤在隔绝空气的条件下，受热分解成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程称为煤干馏(或称炼焦或焦化)。
2、3、低温干馏产品：半焦、煤气、焦油4、干馏产品的影响因素：原料煤、加热终温、加热速度、压力5、6、干馏供热方式:1)外热式(由护墙外部传入热量)2)内热式(借助热载体传热，载体和煤料粗直接接触）第三章1、炼焦煤在焦炉内隔绝空气、加热到1000℃左右、可获得焦炭和化学产品和煤气的过程(又称高温干馏、炼焦)。
煤化学 复习资料
第二章煤炭的特征和生成
1、 成煤植物的有机族组成包括那几类？怎样参与成煤炭 1) 糖类及其衍生物包括：纤维素、半纤维素、果胶质等 参与成煤： 当环境缺氧时， 厌氧细菌使纤维素发酵生成甲烷、 二氧化碳、 乙酸等，形成更复杂的物质参与成煤。 2) 木质素:经微生物的作用易氧化成芳香酸和脂肪酸。 3) 蛋白质：水解生成氨基酸。 4) 酯类化合物：脂肪、树脂、蜡质、交织、木栓质、孢粉质等。 脂肪受生物化学作用可被水解，生成脂肪酸和甘油，前者参成煤作用， 而树脂、蜡等比较稳定。 2、 成煤炭必须具备的条件有哪些 古气候因素：温暖潮湿的气候 古植物因素：高大的大本植物繁殖堆积 古地理因素：泥炭沼泽 古构造因素：下降的速度最好与植物残骸堆积的速度大致平衡。 3、 成煤阶段，每个阶段的作用
2) 煤的灰分确切地说是指煤的灰分产率。它不是煤中固有成分，而是煤在 规定条件下完全燃烧后的残留物，记做 A。即煤中矿物质在一定温度下 经一系列分解、化合等复杂剩下的残渣。 3) 关系灰分全部来自矿物质，但组成和质量又不同于矿物质，煤的灰分与 煤中矿物质关系密切，对煤炭利用都有直接影响，工业上常用灰分产率 估算煤中矿物质的含量。 4) 灰分的危害：储存和运输负担；炼焦时，降低焦炭质量，炼铁时使高炉 生产能力降低，影响铁的质量，增加炉渣；对于气化和燃烧，降低了热 效率，增加原料消耗；液化时，煤中碱金属和碱土金属使催化剂活性降 低；造成环境污染 4、 最高内在水分和挥发分的关系 相对湿度为 96%， 温度为 30%， 煤样内部毛细孔吸附的水分达到平衡状态时， 内在水分达到最大值。 1) 挥发分 Vdaf 为 25±5%时，最高内在水分<1%，为最小值； 2) 挥发分 Vdaf>30%的低煤化度煤，最高内在水分随着挥发分的增加而 增加； （挥发分>40%时， 最高内在水分增加较快， 且多超过 5%； 最高可达 20%~30%； ） 3) 对于低挥发分（Vdaf<20%）的高煤化度煤，最高内在水分随着挥发分 的降低又略有增高。 5、 煤质分析的基准，如何表示 收到基（ar）、空气干燥基（ad）、干燥基（d）、干燥无灰基（daf）、干 燥无矿物质基（dmmf） 恒湿无灰基（maf） 6、 计算题 P60 7、 挥发分和固定碳的定义和公式 1) 挥发分：煤在高温（900±10℃）下，隔绝空气加热（7min），并进行水 分校正后的挥发物质产率称为挥发分，简称 V Vad= ������1 × 100— ������ad Vad——空气干燥试样的挥发份 m—空气干燥煤样的质量 m1—煤样加热后减少的质量 Mad—空气干燥煤样的水分 2) 固定碳：从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物称为固定碳， 简记符号为 FC FCad=100-（Mad+Aad+Vad） FCad—空气干燥煤样的固定碳含量 Mad—空气干燥煤样的水分含量 Aad—空气干燥煤样灰分产率 Vad—空气干燥煤样挥发分产率 8、 挥发分指标的三个应用 1) 表征煤的煤化程度作为煤的分类标准 2) 确定煤的加工利用途径 3) 估算煤的发热量和干馏时各主要产物的产率
煤化学复习资料
煤化学复习资料一、名词解释1、真相对密度：在20℃时，单位体积（不包括煤的所有孔隙）煤的质量与同体积水的质量之比。
2、视相对密度：在20℃时，单位体积（不包括煤粒间的空隙，但包括煤粒内的孔隙）的质量与同体积水的质量之比。
3、反应性：在一定温度下煤与不同气体介质（如二氧化碳、水蒸气、氧气等）相互作用的反应能力。
4、结焦性：在工业条件下将煤炼成焦炭的性能。
5、粘结性：煤在隔绝空气条件下加热时，形成具有可塑性的胶质体，黏结本身或外加惰性物质的能力。
6、热稳定性：块煤在高温下保持原来粒度的性能。
7、煤的风化：靠近地表的煤层受大气和雨水中氧长时间的渗透、氧化和水解，性质发生很大变化的过程。
8、内在水分：煤在一定条件下达到空气干燥状态时所保持的水分。
9、外在水分：在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时失去的水分。
10、透光率：煤样和稀硝酸溶液，在100℃（沸腾）的温度下，加热90min后，所产生的有色溶液，对一定波长的光（475nm）透过的百分数。
11、孔隙率：煤粒内部存在一定的孔隙，孔隙体积与煤的总体积之比。
12、高位发热量：由弹筒发热量减去硝酸生成的热和硝酸校正热后得到的发热量。
13、恒容低位发热量：由高位发热量减去水（煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水）的汽化热后得到的发热量。
二、填空1、由高等植物形成的煤称作腐殖煤，由低等植物形成的煤称作腐泥煤。
2、影响变质作用的因素主要有：温度、压力、时间。
3、煤的大分子结构是由多个结构相似的基本结构单元通过桥键连接而成的。
4、由泥炭逐渐转变为岩石状的褐煤的这一过程称为煤的成岩作用。
5、煤的有机显微组分有镜质组、壳质组、惰质组。
6、工业分析将煤分为水分、灰分、挥发分、固定碳四种组分。
7、煤灰中主要的成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO。
8、胶质体的性质有：热稳定性、透气性、流动性、膨胀性。
9、常见的气化介质有二氧化碳、水蒸气、氧气。
10、粘结性烟煤热解过程分为干燥脱吸、活波分解、二次脱气三个阶段。
煤化学复习资料
煤化学复习资料论述题1、腐殖煤的种类、特征：（1）、腐殖煤，根据煤化度的不同，腐殖煤可分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤。
（2）、泥炭是植物向煤转变的过渡产物，外观呈不均匀的棕褐色或黑褐色，含水量很高。
含有腐殖酸、沥青质、变化不大的植物组分，未分解或分解不完全的植物组织。
（3）、褐煤是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产物，与泥炭相比，褐煤中腐殖酸的芳香核缩合程度有所增加，含氧官能团有所减少，侧链较短，侧链的数量也较少。
由于腐殖酸的相互作用，腐殖酸开始转变为中性腐殖质。
有土状褐煤、暗褐煤、亮褐煤、木褐煤之分。
（4）、烟煤的煤化度低于无烟煤而高于褐煤，因燃烧时烟多而得名，腐殖酸已全部转变为更复杂的中性腐殖质了。
烟煤是自然界最重要，分布最广，储量最大，品种最多的煤种。
（5）、无烟煤是煤化度最高的一种腐殖煤，因燃烧时无烟而得名。
外观呈灰黑色，带有金属光泽，无明显条带。
它的含碳量最高，挥发分最低，真密度最大，硬度最高，化学反应性弱。
2、泥炭化阶段的作用：（1）、植物遗体暴露在空气中或在沼泽浅部、多氧的条件下，由于需氧细菌和真菌等微生物对植物进行氧化分解和水解作用，植物遗体中的一部分被彻底破坏，另一部分分解为较简单的有机化合物。
（2）、在沼泽水的覆盖下，出现缺氧条件，微生物中的需氧细菌被厌氧细菌所替代，发生了还原反应，留下了富氢的残留物。
（3）、凝胶化作用：植物的主要组分在泥炭化阶段经过生物化学变化和物理化学变化，形成以腐殖酸和沥青质为主要成分的胶体物质。
（4）、丝炭化作用：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。
3、水分对煤利用的影响：一般来说，水分是煤利用的有害物理的无机物质，因为：（1）在运输时，煤的水分增加了运输负荷，在寒冷地带水分易冻结，使煤的装卸发生困难解冻则需增加额外的能耗；（2）储存时，煤中的水分随空气湿度而变化，使煤易破裂，加速了氧化；（3）对煤进行机械加工时，煤中水分过多将造成粉碎、筛分困难，降低生产效率，损坏设备。
煤化学复习重点总结
第二章煤的生成一、腐植煤的成煤作用过程1、从植物死亡，堆积到转变为煤经过一系列复杂的演变过程，此过程称为成煤作用。
成煤作用可划分为两个阶段：即泥炭化作用和煤化作用。
（1）泥炭化作用：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。
（2）煤化作用：泥炭在以温度和压力为主的作用下变化为煤的过程。
2、煤化作用包括成岩作用和变质作用两个连续的过程。
在温度和压力影响下，泥炭进一步变为褐煤（成岩作用），再由褐煤变为烟煤和无烟煤（变质作用）。
褐煤影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。
第三章煤岩学一、煤岩学研究方法分为宏观研究法和微观研究法。
宏观方法：肉眼或放大镜观察；微观方法：用显微镜研究；二、煤的显微组分，按其成因和工艺性质的不同可分为镜质组、壳质组、惰性组三大类，研究煤结构时一般采用镜质组作为研究对象。
第四章煤的结构一、煤的结构包括大分子结构和物理空间结构。
1、煤大分子结构：多个相似的“基本结构单元”通过桥键连接而成的，这种基本结构单元分为分规则和不规则两部分。
（1）规则部分由几个或十几个苯环、脂环、氢化芳香环及杂环（含氮、氧、硫等元素）缩聚而成，称为基本结构单元的核或芳香核。
（2）不规则部分是连接在核周围的烷基侧链和各种官能团（含氧、硫、氮官能团）；含氧官能团：羟基、羧基、羰基、甲氧基、醚键；含硫官能团：硫醇、硫醚、二硫醚、硫醌、杂环醚；含氮官能团：六元杂环、吡啶环、喹啉环；2、煤结构模型的分为化学结构模型和物理结构模型。
化学结构模型：Fuchs Given、Wiser、本田、Shinn结构模型等；物理结构模型：Hirsch模型、交联模型、两相模型、单相模型；二、煤大分子结构的现代概念1、煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩聚物；2、结构单元的核心是缩合芳香核；3、结构单元的周边有不规则部分；4、结构单元之间由桥键连接；5、氧、氮、硫的存在形式；6、低分子化合物；7、煤化程度对煤结构的影响第五章煤的工业分析和元素分析一、煤是由无机组分和有机组分组成。
煤化学复习总结1
《煤化学》基本资料1.一次能源：指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，它包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等；二次能源：由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、液化石油气、酒精、沼气和焦炭等。
2.煤炭综合利用工艺方法有干馏、气化、液化、炭素化与煤基材料和煤基化学品。
3.洁净煤技术是关于减少煤炭开采和利用过程中污染，提高煤炭利用效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等一系列燃烧用煤新技术的总称。
4.根据成煤植物不同煤主要分为腐殖煤（由高等植物形成）和腐泥煤（由低等植物和少量浮游生物形成），按照煤化度不同，腐殖煤分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤。
5.煤化度与变质程度异同：煤化程度指泥炭在成煤诸因素共同作用下所达到的化学成熟程度；煤变质程度指成岩后的褐煤在地质化学作用下向烟煤、无烟煤转变的过程。
两个概念描述成煤过程的起点和范围不同，煤化度的起点是泥炭，描述的是煤化作用全过程；变质作用描述起点是褐煤，仅仅描述煤的变质作用阶段。
同：都受温度、压力和时间影响，结果都形成无烟煤。
6.煤的生成过程：也叫腐殖煤生成过程，即成煤植物在泥炭沼泽中持续地生长和死亡，其残骸不断堆积，在漫长的过程中经过复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用和地质作用逐渐演化成泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤的过程。
煤的这一转化全过程也可称为成煤作用。
成煤过程大致可分为泥炭化作用阶段和煤化作用阶段。
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；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。
7.希尔特定律：煤的变质程度具有垂直分布规律，即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逐渐减少，变质程度逐渐增加。
大致深度每增加100m，煤的挥发分Vdaf 减少2.3％左右，这个规律。
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0.11 研究和开发洁净煤技术有什么意义？洁净煤技术有那些研究内容？答：（1）可大幅度减少大气污染物的排放，在生态系统环境允许的条件下扩大煤炭的利用（2）可大幅度提高利用效率与经济效率，减低煤需求的增长速度。
（3）可促进能源供应向多元化方向发展，以平稳过渡到石油后时期。
（1）煤转换技术：煤气联合循环发电，城市煤气化，地下煤气化，煤液化，燃料电池，磁流体发电。
（2）燃料前处理：高效选煤（除灰、脱硫），型煤（工业、民用、特种），水煤浆与油煤浆。
（3）燃烧中处理：低污染燃烧，燃烧中固硫，硫化床燃烧，涡旋燃烧。
（4）燃烧后处理：煤气净化，灰渣处理与利用。
0.12 煤的干馏如何分类，其温度和加工产物有什么不同？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1.2见书1.7腐植煤的成煤过程主要分哪两个阶段，各阶段发生的主要变化是什么？答：腐殖煤的成煤过程大致可分为泥炭化阶段和煤化阶段。
泥炭化阶段是指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与了成煤作用。
从化学角度看，成煤植物发生了生物化学变化；从物理化学的角度看，成煤植物发生了凝胶化作用和丝炭化作用。
煤化阶段是指以泥炭被无机沉积物覆盖为标志，泥炭化阶段结束，生物化学作用逐渐减弱以至停止，在物理化学和化学作用下，泥炭开始向褐煤、烟煤和无烟煤转变的过程。
在煤化阶段，由于温度、压力和时间等因素的作用，泥炭和后续美化产物主要发生地质化学变化。
1.17什么是煤化作用跃变?分为哪几个阶段？答：煤化作用不是线性均匀演变而是跳跃式变化的第一次跃变发生在长焰煤开始阶段，第二次跃变出现在肥煤到焦煤阶段，第三次跃变发生于烟煤变为无烟煤阶段，第四次跃变为无烟煤与超无烟煤的分界。
1.19 影响成煤期的因素？答：古气候因素，古植物因素，古地理因素，古构造因素。
2.3煤中水分存在的形态分哪几种？它们与水分脱除的难易程度有什么关系？答：（1）按其在煤中存在的状态，可以分为外在水分、内在水分和化合水三种。
（2）外在水分与煤的结合方式是机械结合，附着在煤的颗粒表面以及直径大于 10 -5 cm 的毛细孔中，蒸汽压与纯水的蒸汽压相等，易蒸发，室温下风干可失去；内在水分与煤的结合方式是吸附或凝聚，存在于煤粒内部直径小于 10 -5 cm 的小毛细孔中，蒸汽压小于纯水的蒸汽压，较难蒸发，加热至 105~1l0℃时才能蒸发。
化合水与煤的结合方式是化学健力，必须在更高的温度下才能失去。
2.4最高内在水分 MHC与煤的煤化度有什么关系？答：内在水分与煤化度关系明显低煤化度的褐煤的 MHC 可高达 20%以上。
随着煤化度的提高，MHC 减少，最小值小于 1%。
到高变质的无烟煤阶段，由于缩聚的收缩应力使煤粒内部的裂隙增加，MHC 又有所增加，达到 4%左右。
因此，可采用 MHC 作为低煤化度煤的一个分类指标。
2.19 2.20计算3.6为什么煤的维氏显微硬度 Hm与煤化度的关系图示为著名的"椅式曲线"?答：维氏显微强度 Hm 与 rank 的关系是著名的椅氏曲线。
椅背――无烟煤，椅面――烟煤，椅角――褐煤；在 Cdaf~78%处，极大值；在 Cdaf~87%处，极小值。
其原因与煤的组成、结构随 rank 变化有关。
3.10各种煤的透光率有什么不同?PM 为什么可以作为褐煤与长焰煤的区分指标?答：煤的透光率与煤化度关系密切，褐煤与稀硝酸反应后产生红棕色的溶液、其透光率低，PM<50%，低煤化度褐煤的 PM 多数<30%，高煤化度褐煤 PM 为 30%～50%；长焰煤与稀硝酸反应后产生浅黄色至黄色溶液，PM>50%；气煤的 PM>90%；肥煤至贫煤及无烟煤与稀硝酸反应均生成无色溶液，透光率为 100%。
由于褐煤与长焰煤的 PM 的分界明显，故透光率 PM 可以作为褐煤与长焰煤的区分指标。
4.7煤的溶剂抽提有什么意义?已有的抽提方法分为哪儿种类型?答：由于煤组成的复杂性，人们难以直接研究煤的分子组成，故溶剂抽提成为早期人们研究煤组成的主要化学方法。
直到现代，其研究仍然具有意义。
抽提的分类可见下表类别温度℃溶剂提取率抽提物目的普通抽提＜100 普通有机溶剂百分之几低分子有机化合物研究粘结性特定抽提＜200 亲核溶剂 20~40% 类基本结构单元研究粘结性热解抽提＞300 多环芳烃 60~90% 煤分解可溶物液化超临界抽提 ~400 普通＞30% 煤分解可溶物液化加氢抽提＞300 供氢溶剂 90% 裂解低分有机物液化4.14煤的氧化分为哪几个阶段，分别得到那些主要反应产物?答：煤的氧化阶段可以简洁归纳为三个阶段：（1）表面氧化阶段――产物为表面炭氧络合物，属轻度氧化；（2）再生腐殖酸阶段――产物为再生腐殖酸，属轻度氧化；（3）苯羧酸阶段――产物为水溶酸，属深度氧化。
4.15何为腐植酸、再生腐植酸?它可以分为哪几个主要组分?写出其分离流程。
答：腐殖酸的是一种用碱溶液从泥炭、褐煤和土壤等中得到的抽提物，除去少量沥青质和矿物质后的有机酸。
再生腐殖酸是褐煤、烟煤经轻度氧化所得：在煤中原来不存在，组成与性质与泥炭、褐煤中原生腐殖酸类似。
腐殖酸不是单一的化合物，而是组成十分复杂多变的烃基羧酸混合物，按分子量、溶解度、颜色的不同，一般可分为三个组分：（1）黑腐酸（胡敏酸）――只溶于碱，深黑色；（2）棕腐酸（草木木犀酸）――溶于乙醇、丙酮等，棕色；（3）黄腐酸（完里酸）――溶于水，黄色。
分离流程P1055.1煤的粘结性与结焦性概念有何异同?答：粘结性指烟煤在干馏时黏结其本身或外加惰性物的能力。
它反映烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质体并固化黏结的能力。
结焦性反映烟煤在干馏过程中软化熔融黏结成半焦，以及半焦进一步热解、收缩最终形成焦炭全过程的能力。
关系：结焦性描述的范围比黏结性宽，温度不同；粘结性好是结焦性好的重要条件，但不是充分条件。
例粘结性最好――肥煤，结焦性最好――焦煤。
5.9.为什么要选煤，通过选煤可以得到哪些产品和副产品?答：原煤含有较多的灰分和硫分，直接使用效率低、污染大、质量差，不能满足使用要求，因此需要通过选煤将煤中的灰分和无机硫降低到一定的水平。
原煤选除部分矿物质后的产品是洗精煤或精煤，选煤时的副产品有中煤、煤泥和矸石。
5.13煤的发热量有哪儿种表示方法?它们之间有什么关系?答：有（1）弹筒发热量 Qb，ad，测定条件：恒容、S 转化为 H2SO4、N 转化为 HNO3，故 Qb，ad 包括 H2SO4、HNO3 的生成热和熔解热。
（2）恒容高温发热量 Qgr，v，ad，假定条件：恒容，S 转化为 SO2，N 转化为 NOx，H2O 为 0℃的液态水。
（3）恒容低位发热量 Qnet，v，ar，假定条件：恒容，S 转化为 SO2，N 转化为 NOx，H2O 至 20℃，水蒸气，收到煤。
（4）恒压低位发热量 Qnet，p，ar，导出条件：实际燃烧、恒压、收到煤。
它们之间有关系6.1 P 137 6.2 P 1386.3煤化学通常以什么显微组分作为煤的代表?试述其理由。
答：煤化学通常以镜质组作为煤的代表组分，其理由如下：（1）镜质组是煤的显微组分中含量最多的组分；（2）镜质组是煤的显微组分主要的活性组分，烟煤的镜质组在干馏过程中起主要粘结作用；（3）镜质组反射率随煤化度线形变化，可以很好地表征煤的煤化度。
7.5如何进行煤质评价?答：煤质评价按阶段分为初步评价阶段、详细评价阶段和最终评价阶段。
其用途分别对应于煤田普查、煤田勘探、开采与加工。
煤质评价的内容包括地质评价、工业技术评价，经济与环保评价。
煤质评价的方法是分煤种进行，因煤制宜，先简单，后深入，如从工业元素起，再工艺性质。
7.6中国煤炭资源及其分布有什么特点?答：总的特点：储量大，但分布不均匀。
至 1992 年，保有储量（可供今后开采的储量）为 9800 亿吨，年产量 2000 年达 14亿吨，均列世界第一。
但在地域上分布很不平衡，中部地区，尤华北地区，总保有储量与炼焦煤储量均占全国 50%以上；南部地区，煤炭资源很少，如湖北，仅松滋等地有少量煤炭资源，95%以上要从外面调入。
8.2煤的化学结构研究方法分为哪儿种类型?答：煤结构的研究方法大致分为三类。
（1）物理方法――仪器分析法，统计结构解析法。
（2）物化方法――溶剂抽提，吸附性能等。
（3）化学方法――氧化、加氢、官能团分析及其他化学反应。
8.20 略9.1什么是煤的热解过程，煤的热解有哪些基本反应?答：煤的热解是指煤在隔绝空气条件下持续加热至较高温度时发生一系列化学变化的总称。
煤热解的主要化学反应有（1）裂解反应包括桥键断裂生成自由基，脂肪侧链裂解生成气态烃，含氧官能团生成 CO、CO2、 H2O，煤中低分子化合物裂解生成气态烃等。
（2）一次热解产物的二次热解反应（3）缩聚反应胶质体多相缩聚反应生成半焦，半焦缩聚生成焦炭。
9.4已有哪些理论解释煤的热解成焦机理，各有哪些理论要点?答：（1）溶剂的抽提理论煤经过溶剂抽提，抽出物为煤的黏结组分，它决定煤的黏结能力；残渣为煤的不黏组分，它决定焦炭基质的强度。
（2）物理黏结理论煤在干馏时，是黏结成分与不黏成分通过表面浸润和界面结合，成为焦炭。
（3）塑性成焦机理――胶质体理论煤热解产生的液相是黏结成分，固相和气相是不黏成分，三者形成胶质体，胶质体热解半焦并缩聚，成为焦炭。
（4）中间相成焦机理煤炭化时，各向同性的胶质体中存在液晶（中间相），它长大、融并、固化生成焦。
（5）传氢机理煤热解产生自由基+Ｈ，自由基稳定化并向塑性发展。
9.8 P 2329.18影响焦炭质量的因素有哪些?它们如何影响?答：影响焦炭的主要因素内因――煤质；外因――煤准备与炼焦工艺条件。
各种炼焦煤，性质各有特点，在考虑生产目的、资源条件的前提下，将各单种煤按比例配合，使其优势互补，达到生产质量与数量的要求。
配煤的基本思想：活性组分和惰性组分达到最佳比例。
惰性组分温度高。
工艺条件的影响，有加热速度：煤的加热速度加快，会使煤的粘结性增加，对弱粘结性的煤效果尤其明显。
煤料的散密度：提高煤料的散密度，可提高焦炭质量。
煤料的粒度：适当增加煤料细度有利于提高焦炭强度。
配添加物：当煤料中活性成分与惰性成分不平衡时，可另加粘结性或惰性物使之达到平衡。
10.1 P257 10.5 P262。