《煤炭加工基本概念与技术》课件.pptVIP

煤炭加工基本概念与技术欢迎学习《煤炭加工基本概念与技术》课程。本课程将系统介绍煤炭加工的基础知识和关键技术，帮助您全面了解煤炭从开采到转化利用的整个过程。煤炭作为中国最主要的能源资源，其加工转化技术的发展对于保障能源安全、实现清洁高效利用具有重要意义。我们将从煤炭基础特性出发，深入探讨各种加工技术的原理、工艺和应用，并关注行业发展趋势和前沿技术。希望通过本课程的学习，您能够掌握煤炭加工领域的核心知识，为今后的学习和工作奠定坚实基础。

课程概述1课程目标通过系统学习，使学生掌握煤炭加工的基本原理和关键技术，了解煤炭加工产业发展现状和趋势，培养分析和解决煤炭加工实际问题的能力，为从事相关工作奠定理论和技术基础。2学习内容包括煤炭基础知识、开采技术、洗选加工、焦化技术、气化技术、液化技术、煤电联产、煤制化学品、煤基炭素材料、清洁利用技术等方面，涵盖煤炭加工全产业链的核心技术和工艺。3重要性煤炭是中国主要能源资源，加工技术水平直接关系到能源利用效率和环境保护。掌握先进的煤炭加工技术对于实现能源安全、环境友好和经济可持续发展具有重要意义。

第一章：煤炭基础知识煤的定义煤是一种可燃的沉积岩，主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。它是由古代植物残体经过漫长的地质年代，在一定的温度、压力和微生物作用下形成的化石燃料，是重要的能源资源和化工原料。煤的形成过程煤的形成经历了泥炭化阶段、褐煤化阶段和烟煤化阶段。首先是植物残体堆积形成泥炭，然后随着埋藏深度增加，在温度和压力作用下逐渐脱水、脱氧、脱氢，碳含量逐渐增加，最终形成不同等级的煤。煤的分类按照煤化程度可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤；按照用途可分为动力煤、冶金煤、化工煤等；按照国际分类标准还可依据挥发分、粘结性、焦渣特性等进行分类，以满足不同工业应用的需求。

煤的物理性质1颜色和光泽煤的颜色从褐色到黑色不等，煤化程度越高，颜色越黑。光泽方面，褐煤通常呈暗淡的土状光泽，烟煤具有丝绸状或玻璃状光泽，无烟煤则表现为金属光泽。这些外观特征是煤种初步识别的重要依据。2硬度煤的硬度一般在2-3（莫氏硬度），煤化程度越高，硬度越大。无烟煤硬度最高，褐煤硬度最低。煤的硬度直接影响其运输、储存和加工过程中的破碎特性和粉尘产生情况。3密度煤的真密度一般在1.3-1.8g/cm3之间，随煤化程度增加而增大。煤的表观密度受孔隙度影响，一般低于真密度。密度是煤炭洗选过程中重要的物理参数，是重介质选煤的理论基础。4含水率煤的含水率包括内在水分和外在水分。煤化程度越低，内在水分越高，褐煤可达30-60%，而无烟煤仅为1-3%。含水率影响煤的热值和使用性能，也是煤炭分类和定价的重要指标。

煤的化学性质碳氢氧氮硫灰分煤的元素组成主要包括碳、氢、氧、氮和硫。随着煤化程度增加，碳含量逐渐增加（从褐煤的65%到无烟煤的95%），而氢和氧含量逐渐减少。这些元素组成决定了煤的热值和化学反应性。煤的有机质结构复杂，主要由稠环芳香族化合物构成，还包含各种官能团。随着煤化程度增加，芳香度增加，官能团减少，结构更加稳定。这些特性决定了不同煤种的化学反应性和加工特性。煤中的无机成分主要表现为灰分和硫，包括硅、铝、铁、钙等元素的化合物。这些成分影响煤的燃烧特性、环境排放和设备腐蚀，是煤炭洗选和利用过程中需要控制的关键指标。

煤的工业分析水分(Mad)煤炭中的水分包括表面水分和内在水分。水分测定是在标准条件下（105-110℃）烘干煤样至恒重。水分含量直接影响煤的热值和使用性能，是煤炭质量评价的重要指标。1灰分(Aad)灰分是煤在空气中完全燃烧后剩余的无机物质，主要由硅、铝、铁、钙、镁等元素的氧化物组成。灰分含量高会降低煤的热值，增加运输和处理成本，影响燃烧设备的运行效率。2挥发分(Vdaf)挥发分是煤在隔绝空气条件下加热到900℃时释放的气体和焦油的总量。挥发分是煤化程度的重要指标，也是判断煤炭用途的依据，如冶金煤的挥发分要求在20-30%之间。3固定碳(FCad)固定碳是工业分析中的计算值，等于100%减去水分、灰分和挥发分的百分比。固定碳含量是衡量煤炭品质的重要指标，直接影响煤的热值和冶金性能。4

煤的发热量定义煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧产生的热量，是衡量煤炭能量含量的直接指标。常用的有高位发热量（包括水蒸气凝结热）和低位发热量（不包括水蒸气凝结热）。煤的发热量越高，能量密度越大，燃烧价值越高。测定方法煤的发热量主要通过量热法测定，使用氧弹量热计在密闭氧气环境中完全燃烧煤样，测量温度变化计算发热量。另外，也可以通过元素组成采用杜隆公式进行计算估算，但精度较低。影响因素影响煤发热量的主要因素包括：煤的元素组成（碳、氢含量越高，发热量越高）；煤的水分和灰分含量（越高则发热量越低）；煤化程度（随煤化程度增加，发热量先增加后略有减少）。

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