[工学]chap5化学组成.ppt

第四部分 第四章 煤的岩相组成 第五章 煤的化学组成 第六章 煤的族组成 1、 煤中的水分 1.1 煤中水分的特点： 水分是煤中的重要组成部分，是煤炭质量的重要指标。煤中的水分一般是指与煤呈物理态结合的水，它吸附在煤的外表面和内部孔隙中。因此，煤的颗粒越细、内部孔隙越发达，煤中吸附的水分就越高。 在煤的进一步研究中，有时也用到结晶水和热解水。结晶水是指煤中含结晶水的矿物质所具有的，如CaSO4?2H2O中的结晶水，通常煤中结晶水含量不大；热解水是煤炭在高温热解条件下，煤中的氧和氢结合生成的水，它取决于热解的条件和煤中的氧含量。如果不作特殊指明，煤中的水分均是指煤中的物理吸附态的水。 1.2 煤中水分的 来源 （1）成煤过程中，环境中的水随着成煤过程进入煤中；（2）煤层形成后，地下水进入煤层的裂隙、孔隙中；（3）开采、洗选、运输、储存过程中进入煤中。 1.3 外在水分、内在水分等重要概念 1.3.1 外在水分和内在水分： 煤中的水分可分为两类，即在常温的大气中易于失去的水分和不易失去的水分，前者称为外在水分，后者称为内在水分。内在水分和外在水分之和称为全水分。 严格地说，外在水分是指煤放置在大气中使水分不断蒸发，当煤中水的蒸气压与大气中水蒸气分压达到平衡时，煤中水分不再变化。这时所失去的水分占煤样质量的百分数就是外在水分，用Mf表示。而残留在煤内部孔隙中没有蒸发出来的水分称为内在水分，用Minh表示。 1.4 测定煤中水分的基本方法 测定煤中水分含量的方法很多，如蒸馏法、电解法、烘烤失重法等，本课要求掌握烘烤失重法的基本原理，其他方法可参阅有关专门书籍。 烘烤失重法的原理是：煤中水分是以物理态吸附在煤的表面或孔隙中，只要将煤加热到高于100℃，即可使煤中的水分析出。在加热过程中，煤本身不发生任何变化，煤的失重即认为是水分失去所引起的。通常是将煤加热到105～110℃并保持恒温，直至煤处于恒重时，煤样的失重即为煤样在干燥中失去的水分。 水分测定时使用的仪器设备有分析天平、干燥箱、称量瓶等。 还有自动化的仪器设备。 自动水分测定仪的特点： （1）采用微波或红外干燥，自动称量。（2）计算机自动控制、测量准确，性能稳定。（3）分析速度快，操作简便。 技术参数： （1）分析试样数：８个/次（2）分析时间：约20min（3）测定精度：≤0.4%（全水）；≤0.2%（空干水）（4）试样质量：10-12g(全水)；0.9-1.1g(空干水)（5）试样粒度：≤6mm(全水)；≤80目(空干水)? 1.5 煤的最高内在水分 ?1.5.1 定义 ????? 煤的最高内在水分是指煤样在30℃，相对湿度达到96%的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分，用符号MHC (moisture holding capacity)表示。这一指标反映了年青煤的煤化程度，用于煤质研究和年青煤的分类。 1.5.2煤的最高内在水分的测定?????? 将饱浸水分的煤样用恒湿纸处理，以除去大部分外在水分并使煤团 分散开，然后放在温度为30℃，相对湿度为96%(硫酸钾结晶及其饱和溶液)的充氮调湿器内，在常压和不断 搅动气氛的情况下使其达到湿度平衡，然后在105～110℃的温度下烘干，以其减量的重量百分数表示最高内在水分。一般需要24～48小时。 1.7　煤中水分的测定和计算 1、应用煤全水分（Mar） （1）测定： ① 最大粒度为3～13mm煤样全水分测定。 第一步：外在水分的测定。将煤样混合均匀后，称取500g，在70℃～80℃下干燥至恒重，称取煤样重量。 第二步：内在水分的测定。将上述空气干燥状态的煤样，破碎到3mm以下，称取煤样10～15g，在105℃～110℃下干燥至恒重，称取煤样重量。 （2）计算 全水分 ② 最大粒度不大于3mm 方法：称取煤样10～15g，在105～110℃下干燥到恒重，所失去的重量占煤料原重量的百分数。 2、分析煤样水分 粒度3mm或1mm经50℃部分干燥并破碎0.2mm的分析煤样,仍然含有一定水分,用此煤样测得的水分Mad。 方法：称取一定量的分析煤样,在105～110℃下干燥至恒重,此时分析煤样减少的重量占分析煤样重量的百分数。 测定步骤： （1）用预先干燥并称量过的称量瓶称取空气干燥煤样1±0.1 g摊平在称量瓶中。 （2）将称量瓶开着盖放入预先鼓风并已加热到105～110℃的干燥箱中。在一直鼓风的条件下，烟煤干燥1h，无烟煤干燥1～1.5h使温度均匀。 （3）从干