煤的水分及其测定

煤的水分及其测定
一、煤中水分的存在形态
煤中的水分是煤炭的组成部分。

它与煤的变质程度、组成结构有关。

煤的变质程度不同，水分变化也不同，一般泥炭的水分最大，可达40%---50%以上；褐煤次之，约15%——40%以上；烟煤含量较低；到无烟煤又有增加的趋势。

煤中水分按结合状态可分为游离水和化合水两大类。

煤的工业分析，只测定游离水。

游离水按其赋存状态又分为外在水分和内在水分。

煤的外在水分是指吸附在煤颗粒表面上或非毛细孔中的水分，在实际测定中是煤样达到空气干燥状态所失去的那部分水。

煤的外在水分很容易蒸发，只要将煤放在空气中干燥，直到煤表面的水蒸气压和空气相对湿度平衡即可。

煤的内在水分是指吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔中的水。

在实际测定中指煤样达到空气干燥状态时保留下来的那部分水。

内在水在常温下不能失去，只有加热到一定温度时才能溢出。

内在水分多少与煤的内表面积有关，内表面积越大，内在水分越高。

不同变质程度煤的内表面积不同，变质程度越浅，表面积越大，其内在水分也越高。

工业分析中测定的水分有原煤样的全水分（或接收煤样的水分）和分析煤样水分两种。

接收煤样水分是指煤在收到状态时的全水分，分析煤样水分是煤样与周围空气湿度达到平衡时保留的水分。

二、煤中水分测定原理
煤中水分大多采用间接测定方法，即将已知质量的煤样放在一定温度的烘箱或专用微波炉内进行干燥，根据煤样水分蒸发后的质量损失计算煤
的水分。

煤中水分测定方法有冲氮干燥法、空气干燥法及微波干燥法。

鹤壁市华通分析仪器有限公司生产的水分测定仪是采用微波干燥法，在此着重了解此方法。

三、煤的全水分（Mt）测定
在测定全水分之前，首先应检查装有没样的容器的密封情况，然后将其表面擦拭干净，用工业天平称准到煤样和容器总质量的0.1%，并与容器上标签所著名的质量进行核对。

如果称出的总质量小于标签上所注明的总质量（不超过1%），且确认煤样在运送过程中没有损失时，应将减轻的质量作为煤样在运送过程中的水分损失量，计算出该量对煤样净质量的百分数。

并计入煤样全水分。

煤的全水分样须经专用破碎设备（即在破碎过程中无水分明显损失的密封式破碎机）制备。

在此着重了解按微波干燥法测定。

微波干燥法
1、方法要点
将煤样置于微波炉内，煤中水分子在微波发生器的交变电场作用下高速振动，产生摩擦热，使水分迅速蒸发。

根据煤样水分蒸发后的质量损失，计算水分的百分含量。

2、仪器设备
微波干燥水分测定仪：能控制微波辐射能和辐射时间，辐射均匀。

3、测定方法
根据水分测定仪说明书的要求设定工作程序，称取粒度小于6mm的煤样10-12g（称准至0.01g），置于预先干燥恒重并称量过的称量瓶中，晃平。

打开水分测定仪，将装有煤样的称量瓶放置测定的旋转盘的规定区内。

关上门，接通电源，带程序结束后，打开门，取出称量瓶，冷却、称量。

四、空气干燥煤样水分的测定
微波测水法
1、方法要点
称取一定量的空气干燥煤样，置于微波炉内，炉内磁控管发射非电离微波，引起水分子超高速振动，产生摩擦热，使水分子迅速蒸发。

根据煤样的质量损失计算水分的百分含量。

2、仪器设备
1）、微波干燥水分测定仪：带程序控制器，仪器内配有微晶玻璃转盘，转盘上置有带标记圈、厚约2mm的石棉垫；
2）、烧杯：容量100mL和250mL。

3、测定步骤
称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（1±0.1）g(称准至0.0002g)，置于预先干燥并称量过的称量瓶内并摊平。

将一个盛有约80mL蒸馏水、容量为250mL的烧杯置于测定仪的转盘上，用条件化程序，加热10min。

如连续进行数次测定，只需在第一次测定前进行预热。

将带煤样的称量瓶开着盖放在测定仪的转盘上，并使称量瓶与石棉垫上的标记圈相内切。

放满一圈后，多余的称量瓶可紧挨第一圈称量瓶内侧放置。

在转盘中心放一盛有蒸馏水的带表面皿盖的250mL烧杯（盛水量与水分测定仪说明书规定一致），并关上测定仪门。

按说明书，不同煤种用不同的测定条件进行。

加热结束后，打开测定仪门，立即盖上称量瓶盖，取出放入干燥器中冷却到室温（约20min），称量。

无需进行检查性干燥。

4、精密度
水分测定的重复性见下表：。