课件讲义文稿教程煤化工工程2.ppt

煤中矿物质来源： 原生矿物质——存在于成煤植物中的矿物质。 次生矿物质——成煤过程中，由外界混入煤层 的矿物质。 外来矿物质——采煤和运输过程中，混入的顶 底板岩等。 煤的物理和其它性质 密度 硬度 脆度 可磨性 弹性 热性质 光学性质 导电性 固态胶体性质 研究煤结构的化学方法 高真空热解 溶剂抽提 加氢 氧化 物理和物理化学方法 煤结构参数 芳碳率 fa = Ca/C 芳氢率 fHa = Ha/H 芳环率 fRa = Ra/R 环缩合度指数 2（R-1/C） …… 煤化学结构基本组成及概念 煤的大分子结构由多个基本结构单元组成； 基本结构单元由基本结构单元核（主要是芳香环）、官能团和侧链组成； 单元核之间由脂肪桥键、醚键和硫醚等弱键相连，形成了结构相近而又不同的三维大分子结构。 煤炭气化的工艺性质及气化用煤的质量指标 1、煤的反应性 煤的反应性又称煤的化学活性，指在一定温度条件下煤与不同气体介质(如二氧化碳、氧、水蒸气等) 发生化学反应的能力。 2、煤的机械强度 煤的机械强度指煤对外力作用时的抵抗能力，包括煤的抗碎强度、耐磨强度和抗压强度等物理性质 3、煤的热稳定性 煤的热稳定性是指块煤在高温气化或燃烧过程中对热的稳定程度，即块煤在高温作用下保持其原有粒度的能力。 4、煤的结渣性 5、煤的灰熔性和灰黏度 测定煤灰熔性常用方浩是角锥法（GB 2 1 9 ) 七、化学方法研究煤 1、煤中的官能团分析 （1）含氧官能团 1）主要含氧官能团的测定方法 羟基（-OH) 羧基（-COOH) 羰基（C=O) 甲氧基（-OCH3) 非活性氧（-O-) 2）煤中含氧官能团随煤化度的变化 煤中含氧官能团随煤化度增加 而急剧降低， 其中以羟基降低最多，其次是羰基和羧基。 2、煤中的含硫和含氮官能团 煤的结构模型 (1) 1) 2) 3) 4) 作业 1.简述煤硫的存在形态和矿物质的种类及来源。 2.煤的黏结性和结焦性及煤气化指标有那些，Y和GRI各有什么特点。 3.简述煤的化学结构 * * 煤化工工程Coal Chemical Engineering 化学工程与工艺专业  五、常用的煤质指标 煤的成分的表示方法及其组成的相互关系 1、表示煤组成的常用基准 1）收到基（as received）：指使用单位收到的煤的组成，也即是实际使用的煤的组成。在各组成的右下角以“ar”表示。 Mar＋Var＋FCar十Aar=100% 2）空干基（air dry）：指分析实验室里所用的空气干燥煤样的组成（将煤样在20℃和相对湿度70％的空气下连续干燥1小时后质量变化不超过0.1%，即认为已达到空气干燥状态。此时煤中水分已与大气达到平衡）。在各组成的右下角以“ad”表示。 Mad＋Vad＋FCad＋Aad=100％ 1、表示煤组成的常用基准 3）干燥基（dry）：指绝对干燥的煤的组成。这种基准不受煤在开采、运输和贮存过程中水分变动的影响，能比较稳定地反映成批贮存煤的真实组成，在各组成的右下角以“d”表示。 Vd＋FCd＋Ad=100% 4）干燥无灰基（dry ash free）：指假想的无水无灰的煤的组成，由于煤的灰分在开采、运输或洗煤过程中要发生变化，故除去灰分和水分后的煤组成，可排除外界条件的影响。该基准在各组成的右下角以“daf”表示。 Vdaf＋FCdaf=100% 2、不同基准之间的换算 （求取基） Ad‘ = （已知基）Aad *（换算基系数）100/(100-Mad） 如 Mad = 5%, Aad = 10%, Ad’ =10*100/(100-5) =10.53g ，Ad =Ad‘/100=10.53% (100g 煤中所含克数Ad‘ ——百分含量Ad关系) 已知基 所要换算基系数 收到基 空气干燥基 干燥基 干燥无灰基 收到基 1 (100-Mad)/(100-Mar) 100/(100-Mar) 100/(100-Mar-Aar) 空气干燥基 (100-Mar)/(100-Mad) 1 100/(100-Mad) 100/ (100-Mad-Aad) 干燥基 (100-Mar)/100 (100-Mad)/100 1 100/(100-Ad) 干燥无灰基 (100-Mar-Aar)/100 (100-Mad-Aad)/100 (100-Ad)/100 1 4、煤的元素成分： 根据元素分析法，煤中物质是由碳（C）、氢(H）、氧（O）、硫（S）、氮（N）五种元素及灰份（A）和水分（M）组成。 有害元素：S、P、As。。。； S的成因：单