煤化学必备知识
煤化学何选明知识点总结

煤化学何选明知识点总结煤化学是研究煤的物理和化学性质以及在工业生产中的应用的一门学科。
煤是一种重要的化石燃料,具有丰富的资源储量和广泛的应用领域。
煤化学作为一个重要的学科领域,对于认识和利用煤的能源和化工价值具有重要意义。
本文将从以下几个方面对煤化学的知识点进行总结。
一、煤的组成和性质煤是一种由有机物质经过地质作用形成的燃料。
煤的主要成分是碳、氢、氧、氮、硫等元素,同时还含有一定量的灰分和水分。
煤的组成和性质对于煤的利用和煤化学的研究具有重要影响。
二、煤的燃烧特性煤燃烧是指将煤中的有机物质在氧气的存在下发生化学反应,产生热能和废气的过程。
煤的燃烧特性包括燃烧过程中的温度分布、气相和固相产物的生成规律等。
了解煤的燃烧特性对于煤燃烧工程和煤的利用具有重要意义。
三、煤的气化和液化煤的气化是指利用煤作为原料,通过高温和压力条件下的化学反应,将煤转化为气体燃料的过程。
煤的液化是指将煤转化为液体燃料的过程。
煤的气化和液化技术对于提高煤的利用率和煤化学工业的发展具有重要意义。
四、煤的加氢和加氧反应煤的加氢反应是指将煤分子中的氢原子增加的化学反应。
煤的加氧反应是指将煤分子中的氧原子增加的化学反应。
煤的加氢和加氧反应对于煤的转化和利用具有重要意义。
五、煤的催化裂化和热裂化煤的催化裂化是指通过催化剂的存在,将煤分子中的大分子链断裂为小分子链的化学反应。
煤的热裂化是指在高温条件下,将煤分子中的大分子链断裂为小分子链的化学反应。
煤的催化裂化和热裂化对于煤的转化和煤化学工业的发展具有重要意义。
六、煤的环境影响和排放控制煤的利用会产生大量的废气、废水和固体废弃物等,对环境造成一定的影响。
了解煤的环境影响和排放控制对于保护环境和可持续发展具有重要意义。
总结起来,煤化学作为一门重要的学科领域,涉及煤的组成和性质、燃烧特性、气化和液化过程、加氢和加氧反应、催化裂化和热裂化等多个方面的知识点。
对于认识和利用煤的能源和化工价值,了解煤化学的知识点具有重要意义。
煤化学必备知识
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1.1
煤的种类和特征 腐泥煤
低等植物 和少量无烟煤 类 依 据
煤 化 程 度 不 同
腐殖煤
等植 物
1.2 腐殖煤的主要特征 1.2.1 泥炭 泥炭:
在沼泽中形成, 在沼泽中形成,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。 产物,外观呈不均匀的棕褐色或黑褐色。
1.2.5 腐殖煤的主要特征与区分标志
特征与标志 颜色 光泽 外观 在沸腾KOH中 在沸腾KOH中 KOH 在稀HNO 在稀HNO3中 自然水份 密度 硬度 燃烧现象 很低 有烟 泥炭 棕褐色 无 褐煤 褐色、 褐色、暗褐色 大多无光泽 烟煤 黑色 有一定光泽 呈条带状 无色 无色 较少 1.20~ 1.20~1.45 较高 多烟 无烟煤 灰黑色 金属光泽 无明显条带 无色 无色 少 1.35~ 1.35~1.90 高 无烟
主要组成: 主要组成:
泥炭的有机质主要包括:腐殖酸、 泥炭的有机质主要包括:腐殖酸、沥青 未分解或尚未完全分解的植物族组成、 质、未分解或尚未完全分解的植物族组成、 变化不大的植物稳定组分等。 变化不大的植物稳定组分等。
1.2.2 褐煤: 褐煤:
是泥炭沉积后经脱水、 是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩 的初期产物,外表呈褐色或暗褐色。 的初期产物,外表呈褐色或暗褐色。 组成: 组成: 褐煤中腐植酸的芳香核缩合程度有所增加, 褐煤中腐植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, 含氧官能团有所减少,侧链较短,侧链的数量也减 少。 外观: 外观: 大多无光泽,真密度1.10 1.40,含水达30 1.10~ 30~ 大多无光泽,真密度1.10~1.40,含水达30~60% 空干后仍有10 30%,易风化破裂。 10~ ,空干后仍有10~30%,易风化破裂。已不含未分 解的植物组织残骸,呈成层分布状态。 解的植物组织残骸,呈成层分布状态。
高中化学煤的知识点总结
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高中化学煤的知识点总结煤的化学性质和组成煤是一种重要的化石燃料,其形成源于古代植物在地下经过长时间的地质作用和化学变化。
在高中化学课程中,了解煤的化学性质和组成对于理解能源转化和环境保护具有重要意义。
一、煤的化学组成煤主要由碳、氢、氧、氮和硫组成,其中碳是最主要的元素。
煤的化学组成可以通过元素分析来确定,通常表示为碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)和硫(S)的含量百分比。
除了这些主要元素外,煤中还可能含有磷、灰分和其他微量元素。
二、煤的物理性质煤的物理性质包括颜色、光泽、硬度、密度、孔隙率和层理等。
煤的颜色通常为黑色或暗棕色,具有暗淡至亚金属光泽。
煤的硬度较低,可以用钢针轻易刻画。
密度一般在 1.2-1.4 g/cm³之间,孔隙率较高,有利于煤的燃烧和气化。
三、煤的分类根据煤化程度的不同,煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤等。
泥炭是煤化程度最低的煤,含有较多的水分和挥发分。
褐煤是介于泥炭和烟煤之间的一种煤,碳含量较高,但仍然含有较多的水分。
烟煤是最常见的煤种,具有较高的碳含量和较低的水分。
无烟煤是煤化程度最高的煤,碳含量最高,水分和挥发分最低。
四、煤的化学反应1. 燃烧:煤在空气中燃烧时,主要发生氧化反应,生成二氧化碳(CO₂)和水(H₂O),同时释放能量。
2. 气化:在缺氧条件下,煤可以转化为气体燃料,如一氧化碳(CO)、氢气(H₂)等。
3. 液化:煤可以在高温高压下与氢气反应,转化为液态燃料,如甲醇等。
五、煤的工业应用煤是重要的工业原料和能源,广泛应用于发电、钢铁制造、化工产品生产等领域。
煤的燃烧是最主要的能源利用方式,而煤的气化和液化技术也在不断发展中。
六、煤的环境影响煤的燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物,对环境造成严重影响。
因此,减少煤的使用和开发清洁煤技术是当前环境保护的重要课题。
七、煤的化学处理为了减少煤燃烧产生的污染物,可以对煤进行化学处理,如脱硫、脱硝等。
煤化学知识点总结
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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。
煤化学复习总结
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《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。
【科普】煤化工、煤制油气的 16个基础知识

【科普】煤化工、煤制油气的16个基础知识一、煤化工以煤炭为原料经化学方法将煤炭转化为气体、液体和固体产品或半产品,而后再进一步加工成一系列化工产品或石油燃料的工业,称之为煤化工。
二、元素分析全面测定煤中所含化学成分的分析叫元素分析。
对燃烧有影响的成分包括碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分,各化学元素成分用质量百分数表示。
三、煤的工业分析是利用煤在加热燃烧过程中的失重进行定量分析,测定煤的水分、挥发分、固定碳和灰分的成分。
四、煤里面都含有水分,水分的含量和存在状态与外界条件和煤的内部结构有关。
根据水在煤里面的存在状态,将煤中水分分别称为外在水分、内在水分以及同煤中矿物质结合的结晶水、化合水。
五、在煤的工业分析中测定的水分可分为收到基水分和分析基水分两种。
六、煤的灰分是指煤完全燃烧后剩下来的残渣。
这些残渣几乎全部来自于煤中的矿物质。
煤的组成以有机质为主体,有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫5种元素组成。
七、煤的热解-干馏所谓煤的热解,是指在隔绝空气的条件下,煤在不同温度下发生的一系列物理、化学变化的复杂过程。
其结果是生成气体(煤气)、液体(焦油)、固体(半焦或焦炭)等产品。
煤的热解也称为煤的干馏或热分解。
按热解最终温度不同可分为:高温干馏900-1050℃,中温干馏700--800℃,低温干馏500-600℃。
八、煤的铝甑(zeng)低温干馏试验为了评定煤的炼油适合性以及干馏产物,常用铝甑低温干馏试验方法。
要点是:将煤样装在铝甑中,以一定程序加热到510℃,保持一定时间,测定所得的焦油、热解水和半焦和煤气的产率。
评价煤的低温干燥焦油产率时用空气干燥基指标Tarad。
Tarad>12%称为高油煤,Tarad=7-12%称为富油煤,Tarad≤7%称为含油煤。
九、煤气化炉的分类1、我们按气化炉中的流体力学条件分,只有三种:固定床、流化床、气流床。
2、固定床的特点是简单可靠。
气化剂与煤逆流接触,气化过程比较完全,热量利用比较合理,热效率较高。
煤炭基础知识
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关于焦、肥、气、瘦煤的 命名
• 对G>85的煤需再测定胶质层最大厚度Y值或奥 亚膨胀度B值来区分肥煤、气肥煤与其它烟煤 类的界限。当Y值大于25mm时, 如Vdaf>37%, 则划分为气肥煤。如Vdaf<37%, 则划分为肥 煤。如Y值<25mm, 则按其Vdaf值的大小而划 分为相应的其它煤类。如Vdaf>37%, 则应划 分为气煤类, 如Vdaf>28%-37%, 则应划分为 1/3焦煤, 如Vdaf在于8%以下, 则应划分为焦 煤类。
煤中全硫分是确定炼焦用烟煤的重要指标。
对于合成氨工业, 空气干燥基的固定碳含量(FCad) 是评价无烟煤用于制造合成气(半水煤气)时经济价值 的一个重要指标。
煤的外在水分和全水分, 不仅影响动力用煤的低位发热量, 而且还与煤的运输与贮存等都有着十分密切的关系。
煤工业分析常用符号
• AD Air dried 空干基 • AR As received 收到基 • DAF Dry Ash Free 干燥无灰基 • CSN Crucible swell number • CV Calorific value • ddpm Dial divisions per minute • FC Fixed carbon • HGI Hardgrove grindability index • IM Inherent moisture
炼焦煤粘结性与结焦性的 测定方法
• 测定煤粘结性和结焦性的实验常用方法 有: 坩埚膨胀序数,罗加指数、粘结指数 、基氏流动度、胶质层指数、奥压膨胀 度和葛金焦型等七种
1.坩埚膨胀序数(CSN) / 自由膨胀序数(FSI)
• 坩埚膨胀序数(CSN)又称自由膨胀序 数(FSI), 它是表征煤的膨胀性和粘结 性的指标之一, 序数越大表示煤的粘结性 越强 , 主焦煤CSN一般在6以上。
选煤基础必学知识点
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选煤基础必学知识点
1. 煤的形成与组成:煤是由植物残体在地下长期作用下形成的一种含碳、含氢、含氧、含少量氮、硫的有机燃料。
煤的主要组成元素是碳、氢、氧和硫。
2. 煤的分类:根据煤的成熟程度和煤中挥发分的含量,煤可分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥炭等不同类型。
3. 煤的物理性质:包括密度、容重、孔隙度、抗压强度、抗拉强度、
抗冻性等。
4. 煤的化学性质:煤可以在高温下发生各种化学反应,例如燃烧、气化、液化和干馏等。
煤中的化学性质主要包括碳含量、挥发分含量、
固定碳含量、灰分含量等。
5. 煤的燃烧特性:煤在燃烧过程中释放出热能,并产生一系列燃烧产物,如烟气、灰渣和烟尘等。
煤的燃烧性质包括燃点、可燃性和热值等。
6. 煤的加工和利用技术:包括煤的洗选、煤的破碎、煤的干馏、煤的
气化、煤的液化等技术,以及煤的燃烧和发电技术。
7. 煤的矿产资源与开发利用:煤是世界上最重要的化石能源之一,对
于国民经济的发展和能源安全具有重要意义。
煤的开采、加工和利用
对于实现煤炭资源的有效利用和环境保护非常重要。
8. 煤矿安全:煤矿是煤的开采和生产基地,煤矿安全对于保障矿工生
命财产安全、保持煤炭生产稳定具有重要意义。
煤矿安全知识包括煤矿通风、防灭火、安全设备、事故预防和应急措施等。
煤化学必备知识共52页
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21、没有人陪你走一辈子,所以你要 适应孤 独,没 有人会 帮你一 辈子, 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候,留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运,首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首,因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿. 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ,它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ,以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
Thank you
Байду номын сангаас
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
煤化学重点
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第一章1、概念:煤化学2、中国能源构成有何特点?其发展趋势是什么?第二章1、概念:煤,泥炭化作用,煤化作用,成岩作用,变质作用,煤层气,腐植煤,腐泥煤,2、植物是成煤的主要原始物质。
从化学观点看,植物的有机族组成可以分为4类。
煤由堆积在沼泽中的植物遗体转变而成。
3、成煤植物对煤炭性质的影响有哪些?煤层气的特性。
4、成煤作用过程。
(重点)第三章1、概念:2、煤中低分子化合物可分为两类。
3、煤分子结构单元是如何构成的?单元之间如果构成大分子?随煤化程度的提高,煤分子结构呈现怎样的规律性变化。
4、重点:第一节煤的大分子结构煤大分子结构的基本概念,核随煤化程度的变化规律,烷基侧链和官能团及桥键随煤化程度的变化规律,第四节煤分子结构理论的基本观点。
第四章煤的岩石组成1、概念:2、腐植煤煤层通常用肉眼可以将煤区分为四种宏观煤岩成分。
通常按平均光泽的强弱划分出四种宏观煤岩类型。
目前我国煤的显微组分分类按三大组来划分。
煤中常见的矿物主要有四类。
3、煤的各种显微组分的反射率在煤化过程中的变化规律。
第五章煤的化学组成1、概念:灰分,挥发分,固定碳,2、工业分析是在规定条件下将煤的组成划分为四种组分。
煤灰成分。
煤中有机质的元素组成。
3、内在水分、灰分、挥发分和固定碳在煤化过程中的变化规律。
煤中主要元素随煤化程度的变化规律。
煤中有机质族组成的抽提方法。
煤质分析指标的基准换算。
4、第一节煤的工艺分析(重点)第六章煤的物理性质和物理化学性质1、概念:真相对密度,比热容,透光率,润湿性,2、煤的比热容随煤化程度的升高而减小。
煤的导电性属于什么范围。
接触角越大,润湿性越差。
矸石表现为亲水性,煤一般为疏水性。
煤的孔隙的成因类型。
3、真相对密度的影响因素。
煤的显微硬度随煤化程度的变化规律及原因。
煤的润湿性随煤化程度有何变化规律,为什么?煤的润湿热主要与哪些因素有关?煤的孔隙率随煤化程度的变化规律?为什么?第七章煤的化学性质1、概念:煤的风化,2、煤炭自燃过程分为3个阶段,具备4个条件。
煤化学必备知识.概要
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Coal Chemistry
造气人必备部分
一、煤的种类、特征与生成
概 述
煤是由远古植物残骸没入水中经 过生物化学作用,被地层覆盖并经过 物理化学与化学作用而形成的有机生 物岩。 煤生成过程中的成煤植物来源与 成煤条件的差异造成了煤种类的多样 性与煤基本性质的复杂性。
1.1
煤的种类和特征 腐泥煤
(2) 腐泥煤:主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。储 量大大低于腐植煤,工业意义不大。
(3) 残植煤: 由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组分( 孢子、角质层、树皮、树脂)集而成。 (4)腐植腐泥煤:由高等植物、低等植物共同形成的煤。
1.3.5、成煤的环境和条件
煤炭的生成,必须有气候、生物、地理、 地质等条件的相互配合,才能生成具有工业利 用价值的煤炭矿藏。这些条件包括: (1) 大量植物的持续繁殖 (生物、气候的 影响); (2)植物遗体不能完全腐烂--适合的堆 积场所 (沼泽、湖泊等); (3)地质作用的配合(地壳的沉降运动- -形成上覆岩层和顶底板--多煤层)。
低等植物:蘑菇
高等植物:松树
1.3.3、植物的主要化学组成
(1)碳水化合物 (2)木质素 (3)蛋白质 (4)脂类化合物
1.3.4、煤炭的成因类型
根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。主 要是:腐植煤、腐泥煤、残植煤和腐植腐泥煤。 (1)腐植煤 :由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化 作用生成。
(2)变质作用
在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程 中 ,由于地质条件和成煤年代的差异, 使煤处于不同的转化阶段。煤的这种转 化阶段称为煤化程度,有时称为变质程 度,或煤级。 按煤化程度由低到高依次是: 褐煤→烟煤(长焰煤、气煤、 肥煤、焦煤、瘦 煤、贫煤)→无烟煤
煤化学小知识集
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1.煤是植物遗体经过生物化学作用,又经过物理化学作用而转变成的沉积有机矿产,是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。
2.成岩作用:在温度和压力的影响下,泥炭进一步转变为褐煤的过程3.变质作用:由褐煤变为烟煤和无烟煤的过程。
4.成煤作用分为两个阶段:一是植物在泥炭沼泽、湖泊或浅海中不断繁殖,其遗体在微生物的参与下不断分解、化合,聚积的过程。
此阶段起主导作用的是生物地球化学作用。
低等植物经过生物地球化学作用形成腐泥,高等植物形成泥炭,因此成煤的第一阶段可称为腐泥化阶段或泥炭化阶段。
当已形成的泥炭或腐泥,由于地壳的下沉等原因而被上覆沉积物所掩埋时,成煤作用就转化为第二阶段(煤化作用阶段),即泥炭、腐泥在以温度和压力为主的作用下转变为煤的过程。
此阶段包括成岩阶段和变质阶段,此阶段起主要作用的是物理化学作用。
5.煤是由植物而且主要是由高等植物转化而来的。
6.从化学的观点看,植物的有机族组成可以分为四大类:糖类及其衍生物、木质素、蛋白质、脂类化合物。
7.糖类及其衍生物包括纤维素、半纤维素、果胶质等成分。
8.由高等植物形成的煤叫“腐植煤”,由低等植物形成的煤叫“腐泥煤”,由高等植物和低等植物共同形成的煤叫“腐植腐泥煤”。
9.从植物死亡、堆积到转变为煤经过了一系列复杂的演变过程,这个过程称为成煤作用。
包括两个阶段:①泥炭化作用阶段②煤化作用阶段10.泥炭化作用: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。
11.煤化作用:泥炭、腐泥在以温度和压力为主的作用下转变为煤的过程。
12.煤化作用阶段又包括:①成岩作用阶段②变质作用阶段13.根据变质条件和变质特征的不同,煤的变质作用可以分为:深成变质作用、岩浆变质作用、动力变质作用。
14.影响煤变质作用的因素有:温度、压力和时间。
15.煤层气是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤层本身自生自储式非常规天然气。
煤化学必备知识
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煤化学必备知识目录1. 煤的起源与成因 (2)1.1 煤系沉积物 (3)1.2 煤炭的形成过程 (4)1.3 煤炭的主要类型及分类 (5)1.4 煤炭的化学组成与特性 (6)2. 煤炭的物理性质 (7)2.1 形态、颜色与质地 (8)2.2 数量及通货属性 (9)2.3 密度、比重及浮力 (10)2.4 挥发分、灰分、固定碳与水分含量 (11)3. 煤炭的化学性质 (12)3.1 煤炭化学成分 (14)3.2 煤炭的燃烧特性 (15)3.3 煤炭与氧的反应 (16)3.4 煤炭与水蒸气的反应 (17)4. 煤化工发展现状与展望 (18)4.1 煤化工的主要产品 (20)4.2 煤化工生产技术发展趋势 (21)4.3 煤化工与环境保护 (22)4.4 煤化工产业未来发展展望 (24)5. 煤炭处理与利用技术 (25)5.1 煤炭的洗选和加气 (26)5.2 煤炭的焙烧 (27)5.3 液化煤和气化煤 (28)5.4 煤基材料生产 (30)1. 煤的起源与成因煤作为一种化石燃料,蕴含着丰富的历史与科学信息,其成因与地质演化密切相关。
煤的形成始于复杂的生物质碎片沉积,这些碎片集中在特定的地理环境——如河岸、湖床和浅海区域。
这些生物质可能包括死亡的植物材料、藻类、细菌以及其他添加到地质碳循环中的有机物质。
这些生物质体在非氧化环境中被沉积物掩埋,随着时间的推移,这些层次随持续的沉积作用而逐渐增长,形成巨大的沉积物。
随着深度增加,地层稳定地承受越来越大的压力,同时地温也在提升。
在一定温度和压力作用下,预设生物学和生物化学过程向化学与微生物学过程转变,参与生物质开始经历复杂的转化过程,这个过程通常被称为“成岩作用”,持续时间大约从几百万年到数亿年不等,具体情况则取决于所处地形的埋藏条件和地质作用。
最终,在极高的温度和压力下,生物存款变形和交联,生成复杂的多环芳香烃化合物,导致煤的全面形成。
据估计,典型煤层需要经过数百万至数亿年的地质年代才能够形成。
原煤重要基础知识点
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原煤重要基础知识点原煤是指从煤矿中开采出来的未经过任何加工处理的煤炭,也称为矿煤或产煤。
它是能源领域中不可或缺的重要资源之一,广泛应用于热能发电、工业燃料、钢铁冶炼等领域。
下面是一些关于原煤的重要基础知识点:1. 煤种分类:根据煤的成因、组成和化学特性,原煤可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和石煤等几种主要煤种。
其中无烟煤的燃烧性能较好,是理想的燃料;烟煤的热值高、含碳量高,常用于工业生产;褐煤水分较多,通常作为发电燃料;石煤主要用于炼铁和其他炼金工艺。
2. 化学成分:原煤主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
碳是煤的主要元素,含量通常在50%以上。
氢的含量比碳低,通常在2-5%之间。
氧和氮的含量较高,主要以水合物、氧化物和氮化物的形式存在。
硫的含量较低,但是高硫煤在燃烧时容易产生二氧化硫等有害气体。
3. 天然特性:原煤的物理性质常常受到其煤种、成分和矿石赋存状态的影响。
一般来说,原煤具有一定的密度、热值和湿度。
密度可以根据煤的浮力来测量,不同的煤种密度有所差异。
热值指的是煤炭每单位质量所释放的热能,一般以焦耳或千卡为单位来表示。
湿度是指煤中含有的水分的百分比,高湿度会影响煤的燃烧性能。
4. 原煤的制备:为了满足不同需求,原煤可以通过机械碎煤、洗选处理、分级等工艺进行制备,得到更纯净、更适合特定用途的煤炭产品。
5. 煤炭利用与环境问题:尽管原煤作为一种重要能源资源,但由于其燃烧过程中产生的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等大量排放物,会对大气环境和人类健康造成不良影响。
因此,发展清洁高效利用煤炭的技术和方法,减少环境污染是当今社会所面临的重要课题。
总结起来,对于研究煤炭资源的开发利用、环境保护以及相关行业从业者来说,掌握原煤的重要基础知识点非常关键。
这些知识有助于了解煤的性质、分类、制备方法以及环境问题,进而提高煤炭利用效率和减少对环境的负面影响。
煤化学重点
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煤化学重点第一章绪论1、煤化学是研究煤的生成、组成、结构、性质、分类、转化过程和合理利用的一门学科。
第二章煤的生成1、煤是由植物而且主要由高等植物转变而来。
煤是由堆积在沼泽中的植物遗体转变而成的。
2、成煤作用是指高等植物在泥炭沼泽中持续地生长和死亡,其残骸不断堆积,经过长期而复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用和地质化学作用,逐渐演化成泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤的过程。
分为两个阶段:由植物残骸转变为泥泥炭的泥炭化阶段和泥炭转变为褐煤、烟煤、无烟煤的煤化阶段。
3、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。
两个阶段:首先在微生物作用下,氧化分解和水解为分子量较小的性质活泼的化合物,然后小分子化合物之间相互作用,进一步合成新的较稳定的有机化合物,如腐植酸、沥青质等。
植物经泥炭化作用成为泥炭,在两方面发生巨大变化:①组织器官(如皮、叶、茎、根等)基本消失,细胞结构遭到不同程度的破坏,变成颗粒细小、含水量极大、呈胶泥状的膏状体--泥炭;②组成成分发生了很大的变化,如植物中大量存在的纤维素和木质素在泥炭中显著减少,蛋白质消失,而植物中不存在的腐植酸却大量增加,并成为泥炭的最主要的成分之一,通常达到40%以上。
4、煤化阶段可以划分为成岩阶段和变质阶段:①泥炭在沼泽中层层堆积,越积越厚,当地壳下降速度较大时,泥炭将被泥沙等沉积物覆盖。
在上覆沉积物的压力作用下,泥炭发生了压紧、失水、胶体老化、固结等一系列变化,微生物的作用逐渐消失,取而代之的是缓慢的物理化学作用。
这样,泥炭逐渐变成了较为致密的岩石状的褐煤。
②当褐煤层继续沉降到地壳较深处时,上覆岩层压力不断增大,地温不断增高,褐煤中的物理化学作用速度加快,煤的分子结构和组成产生了较大的变化。
碳含量明显增加,氧含量迅速减少,腐植酸也迅速减少并很快消失,褐煤逐渐转化成为烟煤。
随着煤层沉降深度的加大,压力和温度提高,煤的分子结构继续变化,煤的性质也发生不断的变化,最终变成无烟煤。
公共基础知识煤化工基础知识概述
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《煤化工基础知识综合性概述》一、引言煤炭作为世界上储量丰富的化石能源之一,在能源结构中占据着重要地位。
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。
随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视,煤化工技术的发展受到了广泛关注。
本文将对煤化工基础知识进行全面的阐述与分析,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、煤化工的基本概念1. 定义煤化工是指以煤为原料,通过一系列化学加工过程,将煤转化为各种燃料和化学品的技术。
这些产品包括煤气、煤焦油、焦炭、甲醇、合成氨等。
2. 煤的性质与分类煤是一种由植物遗体经过漫长的地质作用形成的固体可燃矿物。
根据煤化程度的不同,可分为褐煤、烟煤和无烟煤。
不同种类的煤具有不同的物理和化学性质,这也决定了它们在煤化工中的不同用途。
3. 煤化工的主要产品(1)煤气:是煤在高温下与气化剂反应生成的可燃气体,主要成分包括一氧化碳、氢气、甲烷等。
煤气可作为燃料用于工业生产和居民生活,也可用于合成其他化学品。
(2)煤焦油:是煤在干馏过程中产生的黑色黏稠液体,含有多种芳香族化合物和杂环化合物。
煤焦油可进一步加工成各种化学品,如苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘等。
(3)焦炭:是煤在高温下干馏得到的固体产物,主要用于冶金工业。
(4)甲醇:是一种重要的有机化工原料,可由煤气化合成。
甲醇可用于生产甲醛、醋酸、二甲醚等化学品,也可作为燃料使用。
(5)合成氨:是由氮气和氢气在高温、高压和催化剂作用下合成的重要化工产品。
合成氨主要用于生产化肥、硝酸等。
三、煤化工的核心理论1. 煤的热解与干馏煤的热解是指煤在隔绝空气的条件下加热至一定温度,使其发生分解反应的过程。
热解过程中,煤中的有机质逐渐分解为煤气、煤焦油和焦炭等产物。
煤的干馏是热解的一种特殊形式,通常在较高的温度下进行,以获得更多的焦炭和煤焦油。
2. 煤气化煤气化是将煤转化为煤气的过程。
在气化过程中,煤与气化剂(如空气、氧气、水蒸气等)在高温、高压下反应,生成以一氧化碳和氢气为主的煤气。
煤化工基本知识
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煤基本知识煤的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。
二、煤中的氢氢是煤中第二个重要的组成元素。
除有机氢外,在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。
它主要存在于矿物质的结晶水中,如高岭土(Al203•2Si02•2H2O)、石膏(CaS04•2H20 )等都含有结晶水。
在煤的整个变质过程中,随着煤化度的加深,氢含量逐渐减少,煤化度低的煤,氢含量大;煤化度高的煤,氢含量小。
总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。
尤其在无烟煤阶段就尤为明显。
当碳含量由92%增至98%时,氢含量则由2.1%降到1%以下。
通常是碳含量在80~86%之间时,氢含量最高。
即在烟煤的气煤、气肥煤段,氢含量能高达6.5%。
在碳含量为65~80%的褐煤和长焰煤段,氢含量多数小于6%。
但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。
三、煤中的氧氧是煤中第三个重要的组成元素。
它以有机和无机两种状态存在。
有机氧主要存在于含氧官能团,如羧基(--COOH),羟基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等。
煤化学复习资料
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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。
煤化学复习要点汇总
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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。
煤化工科普知识
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煤化工科普知识
1.煤化工基础概念:
-煤化工的核心是通过一系列化学反应和技术手段,将煤炭这种固态化石燃料转变为附加值更高的能源和化工产品。
-煤炭主要由碳、氢、氧、氮、硫、灰分等多种元素组成,还含有一些微量元素,其性质和组成决定了其在煤化工中的应用潜力。
2.煤化工主要工艺:
-煤的气化:通过气化炉,在一定温度和压力下,使煤炭与氧气、蒸汽或其他气体反应生成合成气(主要成分为一氧化碳和氢气),可用于生产电力、合成氨、甲醇等化工品。
-煤的液化:包括直接液化和间接液化。
直接液化是在高压和高温下,通过催化作用将煤转化为液体燃料(如汽油、柴油)和化工原料;间接液化则是先将煤制成合成气,再合成液体燃料。
-煤的干馏:即煤炭在无氧或缺氧条件下加热分解,得到的产品包括煤气、焦炭和煤焦油,其中焦炭主要用于炼铁,煤气和煤焦油可进一步提炼多种化工产品。
-焦化:生产冶金焦炭的同时回收焦炉煤气和煤焦油,焦炉煤气可以作为清洁燃料或化工原料,煤焦油则通过深加工获得酚、萘、蒽等化合物。
-电石乙炔化工:利用电石(通过生石灰和煤炭高温反应制得)遇水产生乙炔气体,进而生产一系列有机化工产品。
3.煤化工的重要性与发展:
-在全球能源结构中,煤炭储量丰富且分布广泛,煤化工对于一些煤炭资源丰富的国家和地区来说,是重要的能源补充和化工原料来源。
-随着石油资源的日益紧张和环保要求的提高,现代煤化工技术致力于提高煤炭利用效率,降低污染物排放,发展清洁能源和精细化学品生产。
4.技术进展:
-现代煤化工技术不断进步,如高效的煤气化技术、煤直接液化技术的发展,以及对副产品(如二氧化碳)捕获和封存技术的研究,均有助于提升煤化工产业的经济效益和环境可持续性。
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(2) 腐泥煤:主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。储 量大大低于腐植煤,工业意义不大。
(3) 残植煤: 由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组分( 孢子、角质层、树皮、树脂)富集而成。 (4)腐植腐泥煤:由高等植物、低等植物共同形成的煤。
1.3.5、成煤的环境和条件
煤炭的生成,必须有气候、生物、地理、 地质等条件的相互配合,才能生成具有工业利 用价值的煤炭矿藏。这些条件包括: (1) 大量植物的持续繁殖 (生物、气候的 影响); (2)植物遗体不能完全腐烂--适合的堆 积场所 (沼泽、湖泊等); (3)地质作用的配合(地壳的沉降运动- -形成上覆岩层和顶底板--多煤层)。
低等植物:蘑菇
高等植物:松树
1.3.3、植物的主要化学组成
(1)碳水化合物 (2)木质素 (3)蛋白质 (4)脂类化合物
1.3.4、煤炭的成因类型
根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。主 要是:腐植煤、腐泥煤、残植煤和腐植腐泥煤。 (1)腐植煤 :由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化 作用生成。
有原始植物残 无原始植物残 体,土状 体,无明显条带 棕红—棕黑 棕红 多 褐色 红色 较多 1.10~1.40 低 有烟
1.3 煤的生成(简)
1.3.1 煤是由植物形成的 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。 1.3.2 低等植物和高等植物的特点
低等植物:包括菌类和藻类,是由单细胞和多细胞构成 的丝状体或叶状体植物,没有根、茎、叶等器官的分化。 高等植物:包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物 。 进化论认为,高等植物由低等植物长期进化而来,构造复 杂,有根、茎、叶的区别。
2.1.2 煤中矿物质和煤的灰分产率
2.1.2.1 煤中矿物质 符号:MM,除水分外所有无机质的总称。主要成分 有黏土、高岭石、黄铁矿和方解石等。 ◆来源 原地生矿物质:存在于成煤植物中。主要是碱金属和碱 土金属,参与煤的分子结构; 次生矿物质:成煤过程中,由外界混入煤层。主要是成 煤中伴随生成,如高岭石、黄铁矿和方解石等; 外来矿物质:采煤过程中混入的顶、底板岩石和夹层 中的矸石。 ◆与灰分的关系 有一些经验公式,如派尔公式: MM=1.08A+0.55St
低等植物 和少量浮 游生物
煤
泥炭
褐煤 烟煤 无烟煤 煤 分化 类程 依度 据不 同
腐殖煤
高等植 物形成
1.2 腐殖煤的主要特征
1.2.1 泥炭:
在沼泽中形成,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。
主要组成:
泥炭的有机质主要包括:腐殖酸、沥青 质、未分解或尚未完全分解的植物族组成、 变化不大的植物稳定组分等。
2.2 元素分析(简)
煤的组成以有机质为主体,其工艺用途主要由这些有机质的 性质决定。由于煤组成的复杂性,一般通过元素分析了解煤中有 机质的元素组成。 ◆煤的元素组成: ●碳:煤中有机质的主要组成元素,煤结构单元稠环芳烃的骨架 ,发热量的主要来源。随煤化程度增加,干燥无灰基碳含量:褐 煤60~77%;烟煤77~93%;无烟煤88~98%。 ●氢:重要性仅次于碳,随煤化程度而降低,占腐殖煤有机质质 量一般小于7%。是煤分子骨架和侧链的重要元素,与煤的反应能 力相关。 ●氧:煤中第三重要元素,以羧基、羟基等形式存在。其总量和 形态直接影响煤的性质。 ●氮:含量较低,一般在0.5~3%,完全以有机状态存在。 ●硫:通常以有机硫和无机硫的状态存在。
◆煤灰分的组成
在锅炉燃烧或气化时依形态不同可分为: 粉煤灰:随烟道气或煤气一起带出的粒径小于90μm的灰尘; 炉渣:呈熔融状态或以较大颗粒的不同状态从炉底排出的底灰。 其主要成分:SiO2、Al2O3、 CaO、MgO,约占95%以上,还有少 量K2O、Na2O、SO3、P2O5及微量稀有元素的化合物。
◆脱除煤中矿物质的途径:
主要有物理洗选法和化学净化法两大类。
2.1.3 煤的挥发分
◆概念
煤在规定条件下(900±10℃、7min.)隔绝空气加热后挥 发性有机物质的产率,符号V。 空气干燥基煤样挥发分的表示符号:Vad 作为煤的第一分类指标,表征煤的煤化程度。
◆焦渣特征
测定挥发分时,坩埚中残留下的固体物称焦渣。从其形状、 强度和光泽等特征可判断煤的黏结性、熔融性和膨胀性。 一般分为八类:1粉状、2黏着、3弱黏结、4不熔融黏结、5 不膨胀熔融黏结、6微膨胀熔融黏结、7膨胀熔融黏结、8强膨胀 熔融黏结。
1.2.5 腐殖煤的主要特征与区分标志
特征与标志 颜色 光泽 外观 在沸腾KOH中 在稀HNO3中 自然水份 密度 硬度 燃烧现象 很低 有烟 泥炭 棕褐色 无 褐煤 褐色、暗褐色 大多无光泽 烟煤 黑色 有一定光泽 呈条带状 无色 无色 较少 1.20~1.45 较高 多烟 无烟煤 灰黑色 金属光泽 无明显条带 无色 无色 少 1.35~1.90 高 无烟
2.1.2.2 煤的灰分产率
俗称灰分,符号A。空气干燥基灰分表示Aad。
煤高温燃烧时,大部分矿物质发生多种化学反应,与未发生变 化的矿物质一起转化为灰分。
◆来源
●黏土、石膏等失去化合水: SiO2· Al2O3,CaSO4 ●碳酸盐矿物质受热分解:CaO,FeO ●硫化物矿物或热分解产物发生氧化反应:Fe2O3,CaSO4 ●碱金属氧化物和氯化物在700℃以上时部分挥发
在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程 中 ,由于地质条件和成煤年代的差异, 使煤处于不同的转化阶段。煤的这种转 化阶段称为煤化程度,有时称为变质程 度,或煤级。 按煤化程度由低到高依次是: 褐煤→烟煤(长焰煤、气煤、 肥煤、焦煤、瘦 煤、贫煤)→无烟煤
1.3ห้องสมุดไป่ตู้6.1
泥炭化作用
泥炭化作用的概念:
高等植物死亡后,在生物化学作用下,变成
(2)变质作用
当褐煤层继续沉降到地壳较深处时,上覆岩层压 力不断增大,地温不断增高,褐煤中的物理化学作用 速度加快,煤的分子结构和组成产生了较大的变化。 碳含量明显增加,氧含量迅速减少,腐植酸也迅速减 少并很快消失,褐煤逐渐转化成为烟煤。随着煤层沉 降深度的加大,压力和温度提高,煤的分子结构继续 变化,煤的性质也发生不断的变化,最终变成无烟煤 促成煤变质作用的主要因素是温度。温度过低( <50~60℃),褐煤的变质就不明显了。通常认为,煤
煤化学
Coal Chemistry
造气人必备部分
一、煤的种类、特征与生成
概 述
煤是由远古植物残骸没入水中经 过生物化学作用,被地层覆盖并经过 物理化学与化学作用而形成的有机生 物岩。 煤生成过程中的成煤植物来源与 成煤条件的差异造成了煤种类的多样 性与煤基本性质的复杂性。
1.1
煤的种类和特征 腐泥煤
2.1.1 煤中的水分 2.1.1.1 分类:按存在状态分为外在水分、
内在水分和化合水三种。 外在水分(Mf):
指煤在开采、运输、储存和洗选过程中, 附着在煤的颗粒表面及直径大于10-5cm的毛细 孔中的水分。 含外在水分的煤称收到基,仅失去外在 水分的煤称空气干燥基。
内在水分(Minh):
指煤在一定条件下达到空气干燥状态时所 保持的水分,以物理化学方式与煤相结合。 一般指将空气干燥煤样加热至105~ 110℃时所失去的水分。 通常,煤质分析化验采用的煤样均是粒度 小于0.2mm的空气干燥煤样。
分类:
土状褐煤:褐煤最初产物,结构疏松,易成粉末 暗褐煤:典型褐煤,破碎后成块状而不成粉末
褐煤
亮褐煤:有丝状光泽,或称次烟煤 木褐煤:亦称柴煤,未充分腐败的特殊性态褐煤
1.2.3 烟煤:
烟煤的煤化程度低于无烟煤而高于褐煤,因燃 烧时烟多而得名。
特点: ●不含游离的腐殖酸,已全部转变为中性腐殖质;
2.1.2.3 矿物质和灰分对煤利用的影响
◆不利影响:
●增加运输负荷; ●增加煤炭消耗:如带走显热、机械性燃料损失; ●影响操作条件和产品质量:如气化时低熔点灰分易结渣;炼钢时 硫、磷会造成钢脆; ●腐蚀设备和装臵,如硫、磷燃烧后的化合物; ●造成环境污染:如Sox污染大气。
◆利用途径:
●煤转化过程中的催化剂:部分金属及盐类有催化作用; ●生产建筑材料;回收稀有金属或其它成分等等。
全水分(Mt或Mar)
外在水分与内在水分的总和。
化合水:
指以化学方式与矿物质结合的、 在全水分测定后仍保留的水分,即通 常的结晶水和结合水。 在煤的工业分析中,一般不考虑 化合水和煤的有机质中的氢与氧在干 馏或燃烧时生成的热解水。
2.1.1.2 煤中水分与煤化程度的关系
MHC% 年轻褐煤的最高内 在水分多在25%以上。 最高内在水分小于2%的 烟煤,几乎都是强粘结 性和高发热量的肥煤和 主焦煤。无烟煤的最高 内在水分比烟煤有所提 高。
◆应用
根据挥发分产率和焦渣特征,可初步评价煤的加工工艺适宜性。
2.1.4 煤的固定炭
◆概念 从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物, 符号FC。空气干燥基煤样的固定炭含量以FCad表示。 ◆固定炭的计算 从概念可知,固定炭产率是用减量法计算得出的: FCad=100—(Mad+Aad+Vad) ◆燃料比 固定炭与挥发分之比。可用来评价煤的燃烧性质。 褐煤0.6~1.5;烟煤1.0 ~9.0;无烟煤9.0 ~29.0。
内在水分与煤化程度的关系
2.1.1.3 水分对煤利用的影响
无利有害的无机物质:
●增加运输负荷; ●在寒冷地带易冻结; ●随空气湿度而变化,使煤易破裂,筛分困 难;加速氧化; ●气化与燃烧时降低煤的有效发热量。
2.1.1.4 煤中水分的表示方法
◆ 煤中全水分Mt(GB211-84) 国标中方法A适用于烟煤和无烟煤,且为仲 裁方法;方法B、C适用于烟煤、无烟煤、褐煤, 方法B是褐煤水分测定的仲裁方法。 ◆ 空气干燥基水分Mad(GB212-91) 方法A、B适用于所有煤种,方法C适用于烟煤 和无烟煤。 ◆ 最高内在水分MHC(GB4632-84)