煤化学课后习题答案

《煤化学》习题与思考题参考答案

绪论

1 煤炭综合利用有什么意义？

答：煤炭综合利用是指煤的非燃料利用，开展煤炭综合利用

（1）有利于合理利用煤炭资源，提高经济效益

我国煤炭资源丰富，煤种齐全，不仅可以作燃料，也适用于许多其它工业用途。如果以

煤炭作为燃料的价值为1，则加工成煤焦油能增值10倍，加工成塑料能增值90倍，合成染

料能增值375 倍，制成药品可增值750倍，而制成合成纤维增值高达1500倍。（2）有利于减轻污染，保护环境

开展煤炭的综合利用是消除公害、保护环境的有效途径，煤炭加工所产生的煤灰、煤渣

废气、废液都可以得到合理的处理和利用。

（3）有利于煤化工与石油化工互相依存，共同发展

煤炭资源与石油资源相比要大得多，从长远观点看，发展煤炭资源的综合利用就显得尤

为重要。以这种煤作为原料可以得到很多石油化工较难得到的产品，如萘、酚类等，从煤

中可以独特地制得一些带有五环的化合物如茚、苊，以及三个芳香环以上的化合物，如蒽、

菲、芘、苊蒽、晕苯等稠环化合物。另外，煤炭可以生产大量的烯烃和烷烃制品以补充石油

原料的不足。

2 煤炭综合利用有那些工艺方法

答：煤炭综合利用的主要工艺方法有：干馏、气化、液化、炭素化和煤基化学品（1）干馏――将煤料在隔绝空气的条件下加热炭化，以得到焦炭、焦油和煤气的工艺

过程。

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

煤的干馏是技术最成熟、应用最广泛的煤炭综合利用方法。

（2）气化――将煤（煤的半焦、焦炭）在气化炉中加热，并通入气化剂（空气、氧气、

水蒸气或氢气），使煤中的可燃成分转化为煤气的工艺过程。

（3）液化――采用溶解、加氢、加压与加热等方法，将煤中的有机物转化为液体产物

的工艺过程。

（4）炭素化――以煤及其衍生物为原料，生产炭素材料的工艺过程。

（5）煤基化工原料与煤基化学品――通过化学加工，利用煤生产化工原料或化工产品

的工艺过程。

3 研究和开发洁净煤技术有什么意义？

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。

4 洁净煤技术有那些研究内容？

答：国际上十分重视CCT 开发，美、日、欧、澳等都在投入巨大的增进进行研究与开

发。涉及的内容构成主要有四个方面：

２（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。

1994 年，中国提出“中国洁净煤技术计划研究”的报告，列出第一轮CCT开发研究项目

共11 项：选煤、型煤、先进燃烧炭、流化床燃烧、煤气联合循环发电、磁流体

发电、烟煤

气净化、煤炭净化、液化、燃料电池、水煤浆。

第一章煤的种类、特征与生成

1.按成煤植物的不同，煤可以划分几大类？其主要特征有何不同？

答：根据成煤植物种类的不同，煤主要可分为两大类，即腐殖煤和腐泥煤。

腐殖煤在自然界分布最广，储量最大。主要特征是颜色为褐色和黑色，多数为黑色；光

泽暗；用火柴点火不燃烧；氢含量一般＜6%；低温干馏焦油产率一般＜20%。

腐泥煤数量很少。主要特征是颜色多数为褐色；光泽光亮者居多；用火柴点火不燃烧；

氢含量一般一般＞6%；低温干馏焦油产率一般一般＞25%。

2.按煤化程度，可以将腐植煤分为几大类？它们有那些区分标志？

答：根据煤化度的不同，腐植煤广义地可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。其区

分标志可以两两列表比较说明。

表1 泥炭与褐煤褐煤的区分标志

特征与标志泥炭褐煤

外观有原始植物残体，

土状无原始植物残体，

无明显条带

在沸腾的KOH中棕红-棕黑褐色

在稀HNO3 中棕红红色

表2 褐煤与烟煤的区分标志

特征与标志褐煤烟煤

颜色褐色、黑褐色黑色

在沸腾的KOH中褐色无色

在稀HNO3 中红色无色

表2 烟煤与无烟煤的区分标志

特征与标志烟煤无烟煤

颜色黑色灰黑色

光泽有一定光泽金属光泽

外观呈条带状无明显条带

燃烧现象多烟无烟

3.主要的成煤期及其代表性植物是什么？低等植物与高等植物的组成有何区别？答：（1）地史上有5 个世界性的聚煤期：中、晚石炭世，早二叠世，早、中侏罗世，晚

侏罗世一早白垩世和晚白垩世一早第三纪。

我国的聚煤期分布有一定的特殊性。晚二叠世、晚第三纪仍有重要煤田，晚白垩世却无

３重要聚煤作用。我国的聚煤规模以早、中株罗世居首，但从煤质和地理分布来看，石炭纪与

二叠纪更为重要。我国聚煤期连续性较好，地史上基本不聚煤的只有两段：早三叠世一中三

叠世，早白垩世晚期一晚白垩世。