煤的工业分析与元素分析.ppt

掌握内容 煤质工业分析内容 水分 煤中水分的种类及其赋存特点 灰分 煤中矿物质的来源 灰分的主要氧化物组成 灰分与煤中矿物质的区别 挥发分 挥发分与煤种、煤岩组分间的关系 挥发分与挥发物概念的区别 水分、灰分、挥发分的测定方法 0 前 言 煤的工业分析与元素分折是煤质分析的基本内容 工业分析，可以初步判断煤的性质、种类和工业用途。 元素分析主要用于了解煤的元素组成。 由于工业分析方法较为简便，故应用较广泛。 工业分析和元素分析的结果与煤的成因、煤化度以及岩相组成有密切的关系。其中有些参数被用作煤分类指标，但是为了对煤质做出更全面更科学的评价，还需要对煤的岩相性质、工艺性质、物理性质和化学性质等进行综合性的分析研究。 1．煤的工业分析 Proximate analysis of coal 煤的工业分析： 水分 灰分 挥发分 固定炭 水分和灰分可反映出煤中无机质的数量； 挥发分和固定炭则初步反映煤中有机质的数量与性质。 1.1 煤中的水分 1.1.1 煤中水分的存在形式 外在水分Mf 附着在煤颗粒表面及直径大于10-5cm的大毛细孔中的水分 。 室温下失去。仅失去外在水分的煤称为空气干燥煤。 内在水分Minh 吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔（直径10-5cm）中的水分 。 将空气干燥煤样加热至105~110℃时所失去的水分 。 化合水 以化学方式与矿物质结合的水分。 1.1.2 水分与煤质的关系 1.1.3 水分对煤工业利用的影响 （1）在运输上的浪费 （2）对炼焦的影响 （3）对气化和燃烧的影响 （4）对煤的机械加工的影响 1.1.4 煤中水分的测定 （1）应用煤样全水分的测定 （2）空气干燥煤样水分的测定 ?方法A（通氮干燥法） 适用于所有煤种。 称取—定量的空气干燥煤样，置于105~110℃干燥箱中，在干燥氮气流中干燥到质量恒定。然后根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。 ?方法B（空气干燥法） 适用于烟煤和无烟煤。 称取一定量的空气干燥煤样，量于105~110℃干燥箱内，于空气流中干燥到质量恒定。根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。 1.2 煤的灰分 煤的灰分是煤在规定条件下完全燃烧后的残留物，即煤中矿物质在一定温度下经过一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。用A（%）表示 。 灰分全部来自矿物质，但组成和质量又不同于矿物质 。 工业上常用灰分产率估算煤中矿物质的含量。 1.2 煤的灰分 1.2.2 煤的灰分 Ⅰ、成因 ①失去结晶水--- 温度高于400℃ ②受热分解--- 温度达到500℃ ③氧化反应--- 温度为400~600℃ ④挥发--- 700℃以上 1.2 煤的灰分 Ⅲ、煤的灰分产率测定 将煤在815℃条件下完全燃烧后所的的残渣作为煤的灰分，残渣占煤样质量的百分数，称为煤的灰分产率。 ①缓慢灰化法 （仲裁法） 称取一定量的粒度0.2mm的空气干燥煤样，放入温度低于100℃的马弗炉中，以一定速度加热到815±10℃，灰化并灼烧至质量恒定，以残留物的质量占煤样质量的百分数作为灰分产率。 ②快速灰化法 （例行分析） 称取一定量的粒度0.2mm的空气干燥煤样，将装有煤样的灰皿放在预先加热至815±10℃的灰分快速测定仪的传送带上，煤样自动送入仪器内完全灰化。 1.2.3 煤中矿物质和灰分对煤利用的影响 （1）不利影响 ①增加运输负荷 ②多消耗燃料或原料 ③影响生产操作条件和产品质量 ④腐蚀设备和装置 ⑤造成环境污染 1.3 挥发分和固定炭 1.3.1 煤的挥发分（volatile matter） 煤在高温条件（900℃）下隔绝空气加热一定时间，煤的有机质受热分解出部分气体和蒸气状态产物，称为挥发物；挥发物占煤样质量的百分数称为挥发分产率，简称为挥发分，用V表示。 ?挥发物成分： CH4、C2H6、H2、CO、H2S、NH3、COS、H2O、CnH2n、CnH2n-2以及苯、萘、酚等芳香族化合物和C5~C16的烃类、吡啶、吡咯、噻吩等化合物。 1.3 挥发分和固定炭 （1）挥发分的测定 称取1g空气干燥煤样装入带盖的瓷坩埚内，放入马弗炉，在