工业分析 教学课件 ppt 作者 李广超 编5煤质分析.ppt

煤包含有很多种元素，由可燃物和不可燃物两部分组成。 可燃物主要包括有机质和少量的矿物质; 不可燃物包括水和大部分矿物质，象碱金属、碱土金属、铁、铝等的盐类。 煤的元素组分 即碳、氢、氧、氮、硫五个元素. 煤的元素组分的不同，不仅能反映出煤化程度，而且也直接表征出煤性质的不同。 如碳含量低、氧含量高的煤，多是粘结性很差的年轻煤； 碳含量高、氧含量低的煤则常是一些无粘结性的年老煤； 只有碳含量在84～88%，氢含量在5%以上的中等变质程度的煤，才是结焦性较好的炼焦用煤。 煤的分类 煤的种类繁多，质量也相差悬殊，不同类型的煤有不同的用途。 炼焦用煤：结焦性好或粘结性好的煤。 合成氨厂：热稳定性好的无烟块煤。 动力用煤：挥发分和发热量都高的煤的。 煤的成因分类： 分为三个小类：年老无烟煤、典型无烟煤、年轻无烟煤，主要是按照各小类工艺利用特性的不同而划分。 贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气肥煤、气煤、1/3焦煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤共12个煤类。 工业分析 元素分析 物理性能测定 工艺性能测定 煤灰成分分析 工业分析 主要测定煤中碳、氢、氧、氮、硫等元素，了解煤的元素组成。 元素分析的结果是对煤进行科学分类的主要依据。在工业上，是计算发热量、计算热量平衡的依据。 （1）粘结性和结焦性指数 （2）发热量和燃点 （3）反应性 （4）煤灰熔融性和结渣性 煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。包括：颜色、光泽、密度、硬度、脆度、断口及导电性等。可以作为初步评价煤质的依据。 煤样在规定的条件下完全燃烧后所得到的残留物，称为灰分。灰分是由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等成分组成。在煤的工业分析中，只测定灰分的产率，而不测定灰分的成分。 §5.2 煤的工业分析 一、常用的符号和基准 二、水分的测定 三、灰分的测定 四、挥发分产率的测定 五、固定碳含量的计算 基准是指煤样所处的状态。用不同状态的煤样分析试验，将得出不同的结果 收到基（ar） 是从收到的一批煤样中取出具有代表性的煤样，以此种状态的煤样测定的结果，称为收到基。 以无水状态的煤样为标准的分析结果表示方法。 二、水分的测定 煤的水分是评价煤炭经济价值的最基本的指标。煤中水分含量越多，有用成分减少，发热量降低。 煤中水分的存在形态 以化合方式和煤中矿物质结合的水，即通常所说的结晶水，例如硫酸钙CaSO4?2H2O、高岭土（Al2O3?2SiO4?2H2O）中的结晶水。结晶水要在200℃以上才能分解析出。 游离水 煤中全水分（Mt或Mar ）的测定 煤中全水分的测定有三种方法: A 、B、 C、D 方法A（通氮干燥法） 方法B（空气干燥法） 方法C（微波干燥法） 方法D（一步法、两步法） 结果计算 分析煤样的水分测定 分析煤样的水分就是空气干燥基水分Mad ，测定方法分为常规方法、快速方法和蒸馏方法三种。 结果计算 煤中所有可燃物完全燃烧以及矿物质（除水分以外的所有无机质的总称）在一定温度下，经一系列复杂化学反应以后所剩下的残渣，用符号A表示。 在隔绝空气，经高温加热后，煤中的有机质和部分矿物质分解为气体释出，由减小的质量再减去水的质量即为煤的挥发分。 1、磨口坩埚 带热电偶和调温器，炉壁留有一个排气孔。炉膛内必须有一个温度稳定的恒温区，以保证炉内温度能恒定在900?10℃范围内。 用镍铬丝制成，大小应与炉内900?10℃稳定温度区相适应，放在架上的坩埚底部应与炉堂底距离20～30mm。 固定碳 —是指除去水分、灰分和挥发分后的残留物，用符号FCad表示。 固定碳的化学组分，主要是C元素，另外还有一定数量的H、O、N、S等其它元素。 FCad = 100% - Mad - Aad – Vad FCd = 100% - Ad – Vd FCdaf = 100% - Vdaf 六、不同基准分析结果的换算 煤的干燥无灰基组成不受水分和灰分的影响。因此煤矿的煤质资料常以此基组成表示。 而实际使用时则为收到基。因此，不同基准时的组成需要进行换算. 换算系数是由物料平衡关系计算得到的 例如空气干燥基与干燥无灰基的转换 :设已知Vdaf、Mad、Aad，求Vad 例：煤的工业分析结果如下： 空气干燥基的水分Mad=1.76% 灰分Aad=23.17%，挥发分Vad=8.5