《工业分析》课件—03煤质分析

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3.1.1 基础知识
1. 煤的形成 （1）聚煤条件
植物遗体堆积成煤的首要条件是必须有茂盛的 植物，保证成煤物质的充分供给；
另一个条件是已死亡的植物应与空气隔绝，以 免遭受完全氧化、分解和强烈的微生物作用而被 彻底破坏。
一般认为沼泽地区是最适宜的环境，因为沼泽 地有充足的水分，水体使植物遗体与空气隔绝从 而使植物遗体免遭分解破坏，得以不断堆积。
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煤的种类
3.1.1 基础知识
煤的种类及特点
特点
泥煤 褐煤 烟煤
无烟煤
质地疏松，吸水性强。含氧量最高，含碳、硫较低。挥 发分高，可燃性好，反应性高，灰分熔点很低
密度较大，含碳量较高，氢、氧含量较少，挥发性相对 低些。粘结性弱，极易氧化和自燃，吸水性较强，在空 气中易风化和破碎
挥发分少，密度较大，吸水性小，含碳量增加，氢和氧 的含量较低。烟煤是工业上的主要燃料，也是化学工业 的重要原料。烟煤的最大特点是具有粘结性，因此是炼 焦的主要原料
煤的工业分析
煤的分析
煤的元素分析
煤的水分测定 煤的灰分测定 煤的挥发份测定 煤的固定碳含量测定 煤的全硫分测定 煤的发热量测定
碳、氢含量的测定 氮含量的测定 硫含量的测定 氧含量的测定
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3.1.3煤试样的采取和制备
1.采样的基本概念： （1）采样
采取煤样的过程。 采样代表性，是以采样精密度来度量，当采集 的样品精密度合格，且又不存在系统误差，则说 明所采样品具有代表性。 采样所依据的是方差理论。 （2）煤样 为确定某些特性而从煤中采取的、具有代表性 的一部分煤。
7.掌握煤的发热量的定义、表示方法及测定方法1。
3.1 概述
3.1.1基础知识 3.1.2煤的分析方法 3.1.3煤试样的采取和制备
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3.1.1 基础知识
1. 煤的形成 煤是一种固态的可燃有机岩，是由植物残骸经 过复杂的生物化学、物理化学以及地球化学变化 而形成的。 煤不属于矿物，而是主要由碳、氢、氧、氮、 硫等元素组成的有机成分和少量矿物杂质一起构 成的复杂混合物。 煤是在各种地质因素综合作用的情况下形成的。
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3.1.1 基础知识
1. 煤的形成 （2）成煤作用 从植物遗体的堆积到形成煤层的转化过程称为 成煤作用。 通常分为两个阶段 ①泥炭化和腐泥化作用阶段 ②煤化作用阶段。 前者主要是生物化学过程，后者是物理化学过 程。 煤化作用阶段，包括 ①成岩作用 ②变质作用两个过程
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3.1.1 基础知识
2.煤的分类 我国煤的现行分类是1986年10月1日起实施的。 该分类标准按照煤的煤化度和粘结性的不同划分 为14大类，即无烟煤、贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦 煤、1/3焦煤、肥煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、 弱粘煤、不粘煤、长焰煤和褐煤。 根据含碳量的多少，可以把煤分为如下几类： 泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。煤的含碳量越高， 燃烧热值也越高，质量越好。
第3章 煤质分析
学习指南
1.了解煤的形成过程、煤的分类、煤的组成及煤试 样的制备；
2.了解煤的分析方法分类； 3.能正确选择分析方法进行煤中水分、灰分、挥发
分的测定；
4.能熟练进行煤中各种基的换算； 5.掌握煤中水分、灰分及挥发分测定方法的方法原
理；
6.掌握煤中全硫测定方法的方法原理、进行煤中全 硫含量的测定；
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3.1.2煤的分析方法
2.元素分析 煤中除无机矿物质和水分以外，其余都是有机 质。 煤的元素分析是指煤中碳、氢、氧、氮、硫等 元素含量的测定。 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。
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3.1.2煤的分析方法
密பைடு நூலகம்大，含碳量高，挥发分极少，组织密实、坚硬、吸 水性小。缺点是可燃性差，不易着火，但发热量大，灰 分少，含硫低
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3.1.1 基础知识
3.煤的组成 煤由有机质和无机质两部分构成。
有机质主要是C、H、O、N、S等元素。 无机质包括水分和矿物杂质，它们构成煤的不
可燃部分，其中矿物杂质经燃烧残留下来，称为灰 分。灰分超过45％时就不再称为煤，而称炭质页岩 或油页岩。
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3.1.3煤试样的采取和制备
1.采样的基本概念： （7）批 在相同的条件下，在一段时间内生产的一个量。 （8）采样单元
从一批煤中采取一个总样的煤量。一批煤可以 是一个或多个采样单元。
（9）商品煤样 代表商品煤平均性质的煤样。
（10）实验室煤样 由总样或分样缩制的、送往试验室供进一步制
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3.1.3煤试样的采取和制备
1.采样的基本概念： （3）子样 采样器具操作一次或截取一次煤流分断面所采取的一 份样。 （4）总样 从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样。 （5）随机采样
在采取子样式，对采样的部位或时间均不施加任何人 为的意志，能使任何部位的煤都有机会采出。
（6）系统采样 按相同的时间、空间或质量的间隔采取子样，但第一 个子样在第一个间隔内随机采取，其余的子样按选定的间 隔采取。
备的煤样。
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3.1.3煤试样的采取和制备
1.采样的基本概念： （11）空气干燥煤样 粒度小于0.2mm、与周围空气湿度达到平衡的煤样 一般 分析煤样。与空气湿度平衡，也就是煤样达到空气干燥状 态，也称一般分析煤样。所谓空气干燥状态，是指试样在 空气中连续干燥，其质量变化应不大于0.1％。 （12）标准煤样 具有高度均匀性、良好稳定性和准确量值的煤样，主要 用于校准测定仪器，评价分析试验方法和确定煤的特性量 值 （13）煤样制备 使煤样达到实验所要求的状态的过程，包括煤样的破碎、 混合、缩分和空气干燥。
C：可燃元素，煤化程度越高含碳量越大。 H：可燃元素。发热量最高。 O、N：不可燃成分。 S：三种存在形式：有机硫，黄铁矿硫，硫酸 盐。硫酸盐中的硫不能燃烧，它是灰分的一部分； 有机硫和黄铁矿硫可燃烧放热。
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3.1.2煤的分析方法
煤质的分析可分为工业分析和元素分析两大 类。
1.工业分析 煤的工业分析，又叫煤的技术分析或实用分 析，是评价煤质的基本依据。 在国家标准中，煤的工业分析包括煤的水分、 灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。 广义讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和 发热量的测定，又叫煤的全工业分析。