九煤的工艺性质.pptVIP

第九章 煤的工艺性质 ◆煤的工艺性质的概念 是指煤在一定的加工利用过程中所呈现出的性质，如发热量、粘结性、反应性、煤灰熔融性、可磨性等。 ◆研究煤的工艺性质的重要意义 ◆煤的主要工艺性质 煤加工－粒度组成、密度组成、可选性等 煤作为燃料－发热量、灰熔融性、可磨性等  煤作为原料－粘结性、结焦性、反应性, … 第一节 煤的发热量 第二节??? 煤的热解和粘结成焦性质 C2H6 →C2H4＋H2 第三节 煤炭气化与燃烧的工艺性质 第三节 煤炭气化与燃烧的工艺性质 4 煤灰成分 4.1 煤灰中的元素 煤灰中的元素有几十种，地球上所有天然存在的元素几乎在煤灰中均可发现，但常见的只有硅、铝、铁、钙、镁、钛、钾、钠、硫、磷等，在一般的灰成分测定中也只分析这几种。 5.2 影响煤灰熔融性的因素 半焦分解，残留物之间缩聚，生成焦炭 胶质体固化过程的缩聚反应 煤化程度对煤的发热量的影响 发热量测定装置示意图 胶质体的形成 胶质层指数测定煤杯示意图 煤的工艺性质－－奥亚膨胀度曲线 4.2 煤灰成分的表示方法  煤灰化学组成十分复杂，很难测定其中的化合物，一般用主要元素的氧化物形式表示，如SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、SO3、P2O5。其中，最主要的是SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3几种。灰分中各成分的含量取决于原始的矿物组成。 第三节 煤炭气化与燃烧的工艺性质 5、煤灰熔融性 煤灰熔融性是指煤灰在高温条件下软化、熔融、流动时的温度特性。通常，煤灰熔融性采用角锥法进行测定，即将煤灰制成三棱锥形状的灰锥，放入高温炉，在一定气氛下加热，观察在加热过程中灰锥的变形情况，依此确定煤灰熔融性。如下图所示。 第三节 煤炭气化与燃烧的工艺性质 测定煤灰熔融性的仪器 第三节 煤炭气化与燃烧的工艺性质 5.1 煤灰熔融性的表示： 变形温度(Deformation temperature, DT)－煤灰锥体尖端开始弯曲或变圆时的温度。 软化温度(Softening temperature, ST)－煤灰锥体弯曲至锥尖触及底板变成球形或半球形时的温度。 半球温度(Half ball temperature, HT)－试样形变至近似半球形，即高等于底长的一半时的温度。 流动温度(Flow temperature, FT)－煤灰锥体完全熔化展开成高度小于1.5 mm薄层时的温度。 一般以煤灰软化的温度ST作为衡量煤灰熔融性的主要指标，即灰熔点。 第三节 煤炭气化与燃烧的工艺性质 5、煤灰熔融性 灰分化学组成 灰渣部位气氛 煤灰熔融性主要取决于煤灰成分的组成比例，灰成分中SiO2和Al2O3含量高，灰熔点也高。而CaO、MgO、Fe2O3、K2O、Na2O等碱性成分高则灰熔点就低。 氧化、弱还原和强还原气氛下，Fe元素分别以Fe2O3、FeO和Fe的形式存在，其熔点也各不同。Fe2O3的熔点是1560℃，FeO是1535℃，Fe是1420℃。在弱还原性气氛下， FeO能与SiO2形成一系列低共熔混合物，如4FeO?SiO2，2FeO?SiO2和FeO?SiO2等，它们的熔融范围均在1138～1180℃之间。在工业条件下，煤炭燃烧或气化成渣部位的气氛一般是弱还原性的，因此，在测定煤灰熔融性时，一般模拟弱还原性气氛进行。 表5-1 各种煤的发热量 煤种 Qgr, v, daf, kJ/g 泥 炭 20～24 年青褐煤 24～28 年老褐煤 28～30.6 长 焰 煤 30～33.5 气 煤 32.2～35.6 肥 煤 34.3～36.8 焦 煤 35.2～37.1 瘦 煤 35～36.6 贫 煤 34.8～36.4 年青无烟煤 34.8～36.2 典型无烟煤 34.3～35.2 年老无烟煤 32.2～34.3 Qnet,daf Vdaf , % 第二节??? 煤的热解和粘结成焦性质 七、煤的成焦机理－半焦转化为焦炭 （2）成焦的宏观变化 由于缩聚反应，分子有序化成都提高，使半焦的体积发生收缩，由于半焦组成的不均匀性，造成半焦内部产生应力而导致裂纹的形成；温度继续升高到1000℃，半焦的裂解和缩聚反应趋缓，析出的气体量减少，半焦也变成了具有一定块度和强度的银灰色的并具有金属光泽的焦炭。