第四篇发热量测定方法.ppt

第四章 煤化学的基本知识 煤是由有机物和无机物组成的混合物。由于成煤原始物质、转变条件和作用的多变性，导致煤的化学及元素组成、分子结构、化学及工艺性质、种类的复杂性和多样性。 煤化学是从化学的角度研究煤的化学及元素组成、工艺性质和分类及合理应用的边缘学科。 煤质分析化验的方法有两大类：一类是测定煤中固有的成分和性质，如水分、碳、氢等，另一类是测定煤经过转化后生成的物质和呈现的性质，如灰分、挥发分、发热量等。为了统一标准和便于使用，各煤质分析项目的结果都是用一定的符号表示。通常是由煤质分析项目的符号、分析项目存在状态或操作条件的符号、分析项目基准的符号这三类符号构成了煤质分析结果的表示符号。 新国家标准中对常用符号作了如下规定： 1）符号一律用英文；2）ISO规定了的符号，基本采用；3）ISO没规定的符号，用欧美通用的符号；4）ISO和欧美都没有的，用英语名词的开头字母(或缩写字母)表示；5）我国或其他国家独有的项目，采用其原规定的符号。 （是用相应英文名称的第一个字母或缩写字的小写表示，把它下标于煤质分析项目符号的右下角） 新、旧标准中常用煤质分析项目基准的名称及符号对照表 3.各基准的关系 对于同一煤样，其化验结果若以不同的基准来表示则数值不同。因此，同类分析项目只有在相同基准的基础上才能进行比较。各基准的关系如下图所示。 进行基准换算时要注意以下三个问题： （1）换算的煤质分析指标必须含于对方的基准中，否则就不能换算。如：St,ad中包含了St,d，它们之间可用公式4-1进行换算；Ad和Adaf之间就不能换算，因为干燥无灰基中不存在灰分。 （2）用以上公式换算时各煤质分析测定结果不代入百分符号，但写答案时要把百分号加上。 （3）基准不相同的数据不能直接加减。 煤的全水分是煤的外在水分和内在水分之和 。即： Mt,ar=Mf,ar+Minh,ar 煤的工业分析中， 煤的外在水分（Mf,ar）是以收到基为基准、煤的内在水分（Minh,ad）又是以空气干燥基为基准测定的。由于它们之间的基准不同，因此煤的全水分不能直接用它们相加得到，而必须用全水分计算公式（ 式4-6）经过换算得到（*下页例）。 收到基全水分（Mt,ar）表示的是煤中的实际含水量。 [例4-1] 某收到基煤样重1000.0g，风干后重900.0g。用两份风干煤样各10.000g测定内在水分，即在105℃干燥后得到的两份煤样分别重9.512g和9.484g。问该煤样的全水分？ 解：（1）计算该煤样的外在水分 （2）计算该煤样的内在水分 水分在泥炭中可达40％～50％；褐煤约为10％～40％；烟煤一般为1％～8％；无烟煤则又有增加的趋势，这是因为无烟煤中孔隙增加的原因。 评价煤质时，按Mt%对煤中的水分进行分级。 一般来说，水分是煤中的有害成分，对煤的工业利用是不利的；但水分对煤的工业利用也有好的一方面。 1.水分对煤工业利用的危害 （1）在煤的运输中，增加了无效运输量和运输成本； （2）燃烧时，降低了煤的发热量； （3）贮存时，使煤易碎裂、加速煤的氧化和自燃，在冬季使煤装卸困难； FeS2+H2O+O2→FeSO4+H2SO4+Q （4）炼焦时，延长炼焦时间，并使焦炉的使用寿命缩短； （5）机械加工中，水分高的煤难于破碎和筛分，不仅降低生产效率，还可能损坏设备。 2.水分对煤工业利用的益处 （1）在燃烧粉煤时，煤中含有适量的水分，可以防止粉煤的散失，并适当改善炉膛的辐射能； （2）水分可作为加氢液化和气化的供氢体。 ##煤中矿物质含量一般都不直接测定，而是利用它与煤的灰分等之间的关系，采用经验公式近似地算出煤中矿物质的含量。对煤中的矿物质含量可采用以下公式进行计算： 式中：MM—煤中矿物质的含量，％； Aad—空气干燥基灰分，％； St,ad —空气干燥基全硫，％； Sp,ad—空气干燥基硫化铁硫，％； (CO2) —空气干燥基碳酸盐二氧化碳含量，％； 0.3