煤化学
煤化学

煤化学科技名词定义中文名称:煤化学英文名称:coal chemistry定义:研究煤的成因、组成、结构、性质、分类和反应及其相互关系,并阐明煤作为燃料和原料利用中的有关化学问题的学科。
所属学科:煤炭科技(一级学科);煤炭科技总论(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布《煤化学》煤化学(coal chemistry),研究煤的成因、组成、性质、结构、分类和反应,以及它们之间关系的一门学科,它同时阐明煤作为燃料和原料利用中的一些化学问题,是煤化工的理论基础。
目录编辑本编辑本段内容简介本书是教育部高职高专规划教材,是按照教育部对高职高专教育人才培养的指导思想,在广泛吸取近几年高职高专教育成功经验的基础上编写的。
本书系统地叙述了煤的特征和生成、工业分析、元素分析、煤的有机质的结构、工艺性质、煤炭分类及煤质评价、煤的综合利用等内容,并增加了煤质化验和实训部分,突出应用能力和综合素质的培养,重在培养学生的实际操作能力反映高职高专特色。
为了便于读者自学,在文字上尽量做到通俗易懂,并且在每章后附有复习思考题。
本书可作为高职煤化工、煤炭综合利用专业的教学、成人教育、职业培训教材,也可供从事能源、燃气、煤化工、煤炭综合利用等有关生产技术人员参考。
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编辑本段图书目录绪论第一章煤的外表特征和生成第二章煤的一般性质第一节煤的宏观特征和微观特征一、煤岩学的概念二、煤的宏观特征三、煤的微观特征四、煤岩学的应用第二节煤的物理性质一、煤的颜色和光泽二、煤的断口和裂隙三、煤的密度四、煤的机械性质五、煤的热性质六、煤的电性质与磁性质七、煤的光学性质第三节煤的固态胶体性质一、煤的润湿性及润湿热二、煤的表面积三、孔隙度和孔径分布……扩展阅读:∙1《煤化学》/zhuoyuewangtushu/13297∙2M.A.Elliott ed., Chemistry of Coal Utilization.2nd Sup. Vol., John Wiley & Sons,New York,1981.∙3汪寅人吴奇虎陈鹏∙4/html/chunmixiangguanxingye/huagongmingcijieshi/ran/2009/0114/ 268_2.html∙5新型煤化工的发展:/2005report/2005086mhg.htm。
煤化学考试要点

煤化学考试要点绪论煤化学:研究煤的成因、组成、结构、性质、分类和反应及其相互关系,并澄清煤作为燃料和原材料利用中的相关化学问题。
1.3煤化学化工的范畴(1)煤的气化气体——合成气——合成氨、甲醇、醋酸酐、乙酸乙酯、燃料气和其他化学品。
(2)煤液化液化油---液体燃料(替代天然石油),化学产品(3)煤的高温炼焦冶金焦炭(炼铁)、城市煤气、化学品(苯、甲苯、二甲苯、苯酚、萘、蒽、吡啶等)、沥青、碳制品。
(4)煤的低温干馏燃料气,液体燃料,酚,芳烃,酮、酯和杂环,碳质还原剂。
(5)煤的其它加工电极炭、活性炭、碳分子筛、碳纤维、煤蜡。
第二章煤的类型、外观特征和形成1.1煤是在植物中形成的煤是由植物腐体经过生物化学作用和物理化学作用演变而成的沉积有机岩。
1.2煤炭类型(成因类型)根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型―成因类型。
主要是:腐殖煤、腐泥煤、残殖煤、腐殖腐泥煤。
腐殖煤:高等植物在成煤过程中通过复杂的生物化学和地质变化产生腐殖煤。
它分布最广,拥有最大的自然保护区。
煤化学的主要研究对象。
腐泥煤:主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。
储量大大低于腐殖煤,工业意义不大。
残煤:富含高等植物碎屑中最稳定的成分(孢子、角质层、树皮和树脂)。
自然界中残留煤的储量很小,通常以薄层或透镜体的形式夹在腐殖煤中。
腐殖腐泥煤:由高等植物、低等植物共同形成的煤。
2.煤的形成2.1成煤条件和环境煤炭的形成,必须有气候、生物、地理、地质等条件的相互综合,才能生成具有工业利用价值的煤炭矿藏。
这些条件包括:(1)大量植物的持续繁殖(生物、气候的影响)(2)植物腐烂不能被完全氧化——合适的堆积地点(沼泽、湖泊等)(3)地质作用(地壳的沉降运动-形成上覆岩层和顶底板-多煤层)2.2成煤过程由高等植物转化为腐殖煤要经历复杂而漫长的过程,一般需要几数千到数亿年。
整个成煤过程可分为两个阶段:泥浆碳化和煤化。
煤化程度的概念:在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程中,由于地煤质条件和成煤时代的不同,使煤处于不同的转化阶段。
煤化学心得体会

煤化学心得体会煤化学是煤炭资源利用和转化的重要领域,我通过学习煤化学课程,对煤炭的结构、性质、转化及应用有了更深入的了解。
在学习过程中,我收获颇多,以下是我对煤化学的一些心得体会。
首先,煤的结构与性质是煤化学的基础。
煤的结构特征主要包括煤质结构和煤结构。
煤质结构主要是指煤中有机质的镶嵌,包括有机质的赋存状态、煤的孔隙结构及煤的矿物组分等。
煤结构是指煤中有机质的化学结构特征,主要包括煤的元素组成、煤的官能团、煤的链段结构等。
通过对煤的结构与性质的研究,可以深入了解煤的物理、化学特性,为煤的利用提供理论依据。
其次,煤的转化是煤化学的重要内容。
煤的转化主要是指将煤的有机质经过化学反应转化为其他有用产品的过程。
其中,煤的气化、煤的液化和煤的燃烧是煤的主要转化方式。
煤的气化是将煤质中的有机质转化为气态产品,主要用于煤气的生产;煤的液化是将煤转化为液体燃料,主要用于柴油和汽油的生产;煤的燃烧是将煤质中的有机质燃烧为能源,主要用于电力的生产。
煤的转化是煤化学的核心内容,研究煤的转化有助于提高煤的利用效率和减少对环境的影响。
再次,煤化学在环境保护和能源安全方面具有重要意义。
煤是我国主要的化石能源,煤化学的研究与应用能够有效利用煤炭资源,减少对石油和天然气等能源的依赖,增加国家的能源供给安全。
另外,煤化学还可以减少燃煤排放的有害物质,对改善大气质量和环境保护具有重要意义。
通过研究煤炭中的污染物生成规律以及燃煤过程中的污染控制技术,可以降低燃煤污染对环境的影响,并为环境保护提供科学依据。
此外,煤化学在煤化工工业的发展中具有重要作用。
煤化工是利用煤炭资源进行化学工业生产的技术和过程,包括煤的转化、煤的加工、煤的利用等。
煤化工工业涉及的领域很广,包括煤的煤焦化、煤的化学提取、煤的焦油利用、煤炭化学加工等。
通过煤化学的研究和应用,可以开发出大量的新技术、新工艺和新产品,促进煤化工工业的发展,进一步提升我国的煤化学水平。
在学习煤化学的过程中,我深刻认识到煤是我国的重要能源资源,合理利用煤炭资源对我国经济的发展具有重要意义。
煤化学何选明知识点总结

煤化学何选明知识点总结煤化学是研究煤的物理和化学性质以及在工业生产中的应用的一门学科。
煤是一种重要的化石燃料,具有丰富的资源储量和广泛的应用领域。
煤化学作为一个重要的学科领域,对于认识和利用煤的能源和化工价值具有重要意义。
本文将从以下几个方面对煤化学的知识点进行总结。
一、煤的组成和性质煤是一种由有机物质经过地质作用形成的燃料。
煤的主要成分是碳、氢、氧、氮、硫等元素,同时还含有一定量的灰分和水分。
煤的组成和性质对于煤的利用和煤化学的研究具有重要影响。
二、煤的燃烧特性煤燃烧是指将煤中的有机物质在氧气的存在下发生化学反应,产生热能和废气的过程。
煤的燃烧特性包括燃烧过程中的温度分布、气相和固相产物的生成规律等。
了解煤的燃烧特性对于煤燃烧工程和煤的利用具有重要意义。
三、煤的气化和液化煤的气化是指利用煤作为原料,通过高温和压力条件下的化学反应,将煤转化为气体燃料的过程。
煤的液化是指将煤转化为液体燃料的过程。
煤的气化和液化技术对于提高煤的利用率和煤化学工业的发展具有重要意义。
四、煤的加氢和加氧反应煤的加氢反应是指将煤分子中的氢原子增加的化学反应。
煤的加氧反应是指将煤分子中的氧原子增加的化学反应。
煤的加氢和加氧反应对于煤的转化和利用具有重要意义。
五、煤的催化裂化和热裂化煤的催化裂化是指通过催化剂的存在,将煤分子中的大分子链断裂为小分子链的化学反应。
煤的热裂化是指在高温条件下,将煤分子中的大分子链断裂为小分子链的化学反应。
煤的催化裂化和热裂化对于煤的转化和煤化学工业的发展具有重要意义。
六、煤的环境影响和排放控制煤的利用会产生大量的废气、废水和固体废弃物等,对环境造成一定的影响。
了解煤的环境影响和排放控制对于保护环境和可持续发展具有重要意义。
总结起来,煤化学作为一门重要的学科领域,涉及煤的组成和性质、燃烧特性、气化和液化过程、加氢和加氧反应、催化裂化和热裂化等多个方面的知识点。
对于认识和利用煤的能源和化工价值,了解煤化学的知识点具有重要意义。
煤化学知识点总结

煤化学知识点总结煤是一种重要的化石燃料,广泛应用于发电、制氢、化工等领域。
煤可以通过物理、化学、生物等多种方式转化为有用的产品,如煤炭、煤油、煤气、炭黑等。
煤的结构和性质复杂,研究煤的化学反应机理对于提高煤的利用效率具有重要意义。
本文将从煤的结构、热解反应、气相反应等方面总结煤化学的基础知识点。
一、煤的结构煤的主要成分是碳、氢、氧和少量杂质元素,其中碳的含量最高,达到60%~90%。
煤的结构包括有机质和矿物质两部分。
有机质是煤的主要组成部分,由碳化木质素、半纤维素、纤维素等组成。
矿物质主要是煤中的无机成分,如高岭土、石英、黄铁矿等。
煤的质量常用H/C、O/C和N/C三个比值来描述,H/C比值反映了煤中氢原子的含量,O/C比值反映了煤中氧原子的含量,N/C比值反映了煤中氮原子的含量。
煤的结构和成分决定了其热解和气相反应特性。
二、煤的热解反应热解是指将煤在高温下分解为气体、液体和固体的化学反应。
热解温度通常在450℃~900℃之间,可以通过各种热解设备实现。
热解的主要产物包括焦炭、煤气、煤油、煤焦油等。
热解分为干馏、气化和液化三种方式。
1. 干馏干馏是指将煤在不加催化剂的条件下进行热解,主要产物是焦炭和煤气。
干馏过程中,煤中的有机质被分解为固态残炭和煤气,残炭富含碳,可以作为原料制备电极炭、活性炭等。
煤气是指在干馏过程中生成的氢气、一氧化碳、甲烷等气体,可以用作发电、制氢等用途。
2. 气化气化是指将煤在高温下与水蒸气或氧气进行反应,产生的气体可以用作烧锅炉、发电、制氢等。
气化分为直接气化和间接气化两种方式。
直接气化是指将煤与水蒸气或氧气直接反应,产生的气体含有大量一氧化碳和氢气,可以通过气体净化和转化制备化学品和燃料。
间接气化是指先将煤热解产生的固体、液体和气体分离,再将气体进行气化,产生的气体中含有更高品位的一氧化碳和氢气,适用于制备化学品和燃料。
3. 液化液化是指将煤在高温高压下加氢反应,产生的液体燃料可以替代原油用于制备燃料和化学品。
煤化学的基本概念和研究方法

煤化学的基本概念和研究方法煤作为一种重要的化石燃料,对于人类的生产和生活具有十分重要的意义。
随着化学技术的发展,人们发现了煤中包含着丰富的化学物质,其中不乏可以被利用的化学资源。
这就是煤化学的研究领域,也是我们本文要探讨的主题。
一、煤化学的基本概念1.化石燃料的定义与煤的形成在地质长期作用下,死亡的动、植物遗体会被埋葬在地底下。
在高温高压的地质环境下,这些遗体会经过一系列的物理化学变化,最终形成化石燃料。
化石燃料包括煤、石油和天然气三大类,其中煤是最为常见的一种。
煤是一种黑色或棕色的固体,主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素构成。
不同的煤具有不同的组成,通常根据其挥发性可分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥炭等几类。
2.煤化学基本概念煤化学是一门以煤作为研究对象,研究煤的化学性质和反应机理的学科。
在煤化学中,常涉及到热化学、物理化学、有机化学等多个学科的知识。
在研究中,煤可以通过化学方法提取出多种有用的化合物和原料,其中包括煤油、焦炉气、苯、甲醇等。
这些化合物不仅有重要的应用价值,同时还能为化学制造业提供原料。
二、煤化学的研究方法1.物理化学分析通过物理化学研究煤的物理性质及在不同条件下的化学反应规律,可以揭示煤的组成、结构和化学性质。
常用的分析方法包括元素分析、热重分析、差热分析、核磁共振和紫外可见吸收光谱等技术。
比如,利用热重分析可以了解煤在高温或者空气中不同条件下的失重规律,从而推断煤的热稳定性和反应机理;通过差热分析可以研究煤与氧化剂反应的热力学特性,找到合适的煤氧化条件等。
2.化学分析通过化学方法,分析出煤中的各种化学成分和存在形式,发掘出其中的新化合物和降解产物,为煤的利用提供了新的方向和思路。
这些分析方法包括氧化、酸解、化学过程提取、沥青质分离等。
比如,通过氧化煤,可以得到煤酸和煤醇等化合物;通过酸解煤,可以得到煤中的有机和无机酸;将煤用化学过程提取可以得到苯、甲醇等有用物质。
3.工业利用研究煤不仅可以作为热能资源使用,同时还可以通过化学方式,将其转化为气体、液体和固体等多种化学产品。
煤化学第九章-煤的分类

第二节 中国煤的分类
二、中国煤炭现行分类方案
(一)分类指标
干燥无灰基挥发分(Vdaf)
干燥无灰基氢元素含量(Hdaf)
目视比色透光率(PM)
恒湿无灰基高位发热量(Q
gr,
)
maf
反映煤化程度
粘结指数GRI 胶质层最大厚度Y
反映粘结性
奥亚膨胀度b
即无烟煤一号(01)、无烟煤二号
无烟煤
Vdaf% Hdaf%
>10.0~20.0 >20.0~28.0 >28.0~37.0
>28.0~37.0
分类指标
GR.I.
Y
≤5
>5~20
>20~50 >50~65
>65* >50~65
>65*
(>85)* (>85)* (>85)*
≤25.0
≤25.0 >25.0 >25.0 >25.0
>65*
≤25.0
b**(%)
(3)对贫煤和瘦煤的划分界线以 Y值等于 0时的焦渣成块和粉状来确定,是含混不清 的。
(5)对低煤化程度的褐煤和高煤化程度的无 烟煤类不再细分为小类
第二节 中国煤的分类
二、中国煤炭现行分类方案 1974年我国有关部门开始对煤炭进行新的分类研究,
经有关部委、科研机关和高等院校的专家、教授多次会 议论证,并对全国主要煤矿、煤产地煤质资料进行了全 面分析研究,基本上取得了一致意见。于1985年1月19日 通过了煤炭分类国家标准,并于1989年10月1日起正式实 施。
第二节 中国煤的分类
类 别 符 号 数码
贫煤 PM 11
贫瘦煤 PS 12
煤化学名词概念

第一章绪论煤化学的概念:煤化学是研究煤的生成、组成、结构、性质、分类以及他们之间的相互关系的科学。
煤的主要用途:燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化以及其他深加工产品等。
煤炭的产量逐年增加的原因:钢材、水泥、焦炭、电力、电解铝。
CCT(洁净煤技术):是指在煤炭开采、加工、转化、利用的过程中减少污染和提高效率的新技术的总称。
主要包括①煤炭开采②煤炭加工③煤炭燃烧④煤炭转化⑤污染物排放控制与废弃物处理第二章煤的生成煤的定义:煤是植物遗体经过生物化学作用,又经过物理化学的作用而转变成的沉积有机矿产。
我国的主要聚煤期:新生代中生代古生代(晚古生代、早古生代)植物的有机族:可以分为四类1、糖类以及衍生物(碳水化合物)2、木质素3、蛋白质4、脂类化合物(包括脂肪、树脂、蜡质、角质、和孢粉质)成煤环境:1、首先需要大量的植物的持续繁衍2、其次是植物遗体不致全部被氧化分解3、地质作用的配合煤炭的成因类型:根据形成的物质基础而划分的煤炭的类型称为成因类型。
主要是:腐植煤、腐泥煤、残植煤、腐植腐泥煤。
煤炭的成煤过程:植物——泥炭——褐煤——烟煤、无烟煤泥炭化--煤化作用(这两个你们看放在那个位置,文档出错了)泥炭的有机组成主要包括:1、腐植酸2、沥青质3、未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质和木质素4、变化不多的壳质组,如角质膜和孢粉等变质作用因素:影响变质作用的因素主要有温度、压力和时间第三章煤的结构煤的分子结构模型:煤的大分子是由多个结构相似的“基本结构单元”通过桥键连接而成的。
这种基本结构单元类似于聚合物的聚合单体,它可分为规则部分和不规则部分煤的结构参数:1、芳碳率:芳碳率是指煤的基本结构中属于芳香族结构的碳原子数与总碳原子数之比。
2、芳氢率:芳碳率是指煤的基本结构中属于芳香族结构的氢原子数与总氢原子数之比。
3、芳环率:芳碳率是指煤的基本结构中芳香环数的平均数量。
研究煤分子结构时,一般采取镜质组作为研究对象,因为镜质组在成煤过程中,变化平稳,组成均匀,杂质含量低,而且在绝大多数煤中镜质组的含量占主导地位。
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1.煤是植物遗体经过生物化学作用,又经过物理化学作用而转变成的沉积有机矿产,是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。
2.成岩作用:在温度和压力的影响下,泥炭进一步转变为褐煤的过程3.变质作用:由褐煤变为烟煤和无烟煤的过程。
4.成煤作用分为两个阶段:一是植物在泥炭沼泽、湖泊或浅海中不断繁殖,其遗体在微生物的参与下不断分解、化合,聚积的过程。
此阶段起主导作用的是生物地球化学作用。
低等植物经过生物地球化学作用形成腐泥,高等植物形成泥炭,因此成煤的第一阶段可称为腐泥化阶段或泥炭化阶段。
当已形成的泥炭或腐泥,由于地壳的下沉等原因而被上覆沉积物所掩埋时,成煤作用就转化为第二阶段(煤化作用阶段),即泥炭、腐泥在以温度和压力为主的作用下转变为煤的过程。
此阶段包括成岩阶段和变质阶段,此阶段起主要作用的是物理化学作用。
5.煤是由植物而且主要是由高等植物转化而来的。
6.从化学的观点看,植物的有机族组成可以分为四大类:糖类及其衍生物、木质素、蛋白质、脂类化合物。
7.糖类及其衍生物包括纤维素、半纤维素、果胶质等成分。
8.由高等植物形成的煤叫“腐植煤”,由低等植物形成的煤叫“腐泥煤”,由高等植物和低等植物共同形成的煤叫“腐植腐泥煤”。
9.从植物死亡、堆积到转变为煤经过了一系列复杂的演变过程,这个过程称为成煤作用。
包括两个阶段:①泥炭化作用阶段②煤化作用阶段10.泥炭化作用:是指高等植物残骸在泥炭沼泽中,经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程。
11.煤化作用:泥炭、腐泥在以温度和压力为主的作用下转变为煤的过程。
12.煤化作用阶段又包括:①成岩作用阶段②变质作用阶段13.根据变质条件和变质特征的不同,煤的变质作用可以分为:深成变质作用、岩浆变质作用、动力变质作用。
14.影响煤变质作用的因素有:温度、压力和时间。
15.煤层气是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤层本身自生自储式非常规天然气。
16.煤层气与天然气的异同:相同点:①气体成分大体相同②用途相同;不同点:①在地下存在方式不同②生产方式、产量曲线不同③资源量不同17.煤的结构参数有:①芳碳率②芳氢率③芳环率18.煤分子里的官能团有:①烷基侧链②含氧官能团③含硫和含氮官能团19.煤结构的研究方法主要有:物理研究法、化学研究法、物理化学研究法20.宏观煤岩成分可分为(用肉眼区分):镜煤、亮煤、暗煤、丝炭21.宏观煤岩类型,按平均光泽的强弱依次分为:光亮煤、半亮煤、半暗煤、暗淡煤22.煤的有机显微组分可分为:镜质组、壳质组、惰质组各组分在元素组成上的差异:P5223.凝胶化作用:指泥炭化作用阶段成煤植物的组织在积水较深、气流闭塞的沼泽环境下,产生极其复杂的变化,一方面,植物组织在生物化学的作用下,分解、水解、化合形成新的化合物并使植物细胞结构遭到不同程度的破坏,另一方面,植物组织在沼泽水的浸泡下吸水膨胀,使植物细胞结构变形、破坏乃至消失,或进一步再分解为凝胶的过程。
24.丝炭化作用:指成煤植物的组织在积水较少、湿度不足的条件下,木质纤维组织经脱水作用和缓慢的氧化作用后,又转入缺氧的环境,进一步经煤化作用后转化为氧化丝质体。
25.煤的无机显微组分是指煤中的矿物杂质。
26.煤中常见的矿物杂质有:黏土类矿物、硫化物类矿物、碳酸盐类矿物、氧化物和氢氧化物类矿物27.煤岩学的研究方法有:煤岩学的宏观研究方法、煤岩学的微观研究方法28.煤的工业分析内容:水分、灰分、挥发分、固定碳29.灰分:是指煤在一定条件下完全燃烧后得到的残渣,残渣量的多少与测定条件有关。
30.挥发分:由有机质热解形成并呈气态析出的化合物称为挥发物,该挥发物占煤样质量的百分数称为挥发分。
31.固定碳:以固体形式残留下来的有机质占煤样质量的百分数称为固定碳。
32.水分、灰分、挥发分在实际的使用过程中用什么来表示(水分M ad、灰分A d、挥发份V daf)33.煤中的水分可分为:游离水(外在水分、内在水分),化合水(结晶水、热解水)。
34.在常温的大气中易失去的水分吸附在煤粒的外表面和较大的毛细孔隙中,叫外在水分(Mf);在常温的大气中不易失去的水分存在于较小孔隙中的水分叫内在水分(Minh);煤的外在水分和内在水分的质量之和就是煤的全水分;收到煤样中含有的水分占收到煤样质量的百分数称为煤的收到基全水分;残留在风干煤样中的全部游离水分质量占风干煤样质量的百分数称为空气干燥基内在水分(Minh,ad);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(MHC)。
35.煤的内在水分与煤化程度呈规律性的变化,从褐煤开始,随煤化程度的提高,煤的内在水分逐渐下降,到中等煤化程度的肥煤和焦煤阶段,内在水分最低,此后,随煤化程度的提高,内在水分又有所上升。
36.煤灰成分主要有:硅、铝、铁、钙、镁、钛、钾、钠、硫、磷。
其中氧化物含量最大的两种元素是硅(SiO2)、铝(Al2O3)。
37.煤中的硫分为有机硫和无机硫,无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫。
38.构成煤有机质的主要元素有:1、碳。
随煤化程度的提高而逐渐增加,含量为60%——98%,含量顺序:惰质组>镜质组>壳质组2、氢。
随煤化程度的提高而下降,含量为2.0%——6.5%,含量顺序:壳质组>镜质组>惰质组3、氧。
随煤化程度的提高而迅速下降,含量为2%——23%,含量顺序:镜质组>惰质组>壳质组4、氮。
与煤化程度无规律可循,含量为0.5%——1.8%5、硫。
39.煤的物理性质分包括:煤的密度、煤的硬度、煤的热性质、煤的电磁性质、煤光学性质。
40.煤的物理化学性质主要指:煤的润湿性、润湿热、孔隙率。
41.煤的密度因研究目的和用途不同,可分为真相对密度、视相对密度、散密度。
42.在20℃时,单位体积(不包括煤种所有孔隙)煤的质量与同体积水的质量之比,叫做煤的真相对密度(TRD)。
43.20℃时单位体积(仅包括煤的内部孔隙)煤的质量与同体积水的质量之比,叫做煤的视相对密度(ARD)。
44.煤的散密度又叫堆密度,是指20℃下单位体积(包括煤的内外孔隙和煤粒间的孔隙)煤的质量。
45.煤的密度随煤化程度的变化规律:从低煤化程度开始,随煤化程度的提高,煤的真相对密度缓慢减小,到碳含量为86%~89%之间的中等煤化程度时,煤的真相对密度最低,约为1.30左右,此后,随煤化程度再提高,煤的真相对密度急剧提高到1.90左右。
(大体随煤化程度的加深而增加,煤化程度低时增加慢,高时增加快)46.煤硬度表示方法有:刻划硬度、弹性回跳硬度、压痕硬度、耐磨硬度。
常用的是刻划硬度和显微硬度。
47.从褐煤开始,显微硬度随煤化程度提高而上升,在碳含量为75%~80%之间有一个极大值,此后,显微硬度随煤化程度提高而降低,在含碳量达到85%左右最低,煤化程度进一步提高,显微硬度又开始上升,到无烟煤阶段,显微硬度几乎随煤化程度提高而呈直线增加。
如P118图,椅背是“无烟煤”,椅面是“烟煤”,椅脚是“褐煤”。
48.镜质组的反射率与煤化程度之间有较好的线性关系,故可作为煤分类的指标。
49.煤的透光率是指煤样在100℃的稀硝酸溶液中处理90min,所得有色溶液对一定波长(475nm)的光的透过率。
50.煤的润湿性是指液体与固体接触时,固体被液体所润湿的程度。
通常用接触角表示煤的润湿性大小,接触角越大,煤的润湿性越差。
51.煤被液体润湿时会释放出热量,通常用1g煤被润湿时释放出的热量作为煤的润湿热。
润湿热的大小与液体种类、煤的表面性质有关。
52.煤氧化深度可分为:表面氧化、轻度氧化、中度氧化、深度氧化、完全氧化。
53.煤氧化在农业上的意义:由于自身独特的化学组成和理化性质,对于提高土壤肥力有重要作用,不但可以改来那个土壤的理化性质、刺激作物生长,而且还可以增强作物的抗逆性,改善农产品的品质;煤氧化在工业上的意义:氧化生成的物质可用于水泥减水剂、锅炉除垢剂、锅炉硬水软化剂、钻井泥浆调整剂、浮选药剂、制造偶氮染料和硫化染料、涂料、粘结剂、脱硫剂、煤-油混烧稳定剂、煤粉运输用分散剂、皮革颜色分散剂、香肠肠衣浸润剂、食品防腐剂、酿酒促酵剂、工业废水废气净化剂、陶瓷添加剂。
54.泥炭、褐煤、风化煤被碱所抽提的物质称为腐植酸。
是煤的轻度氧化程度的产物。
55.煤的风化是指离地表较近的煤层,经受风、雪、雨、露、冰冻、日光和空气中氧等的长时间作用,使煤的性质发生一系列不利变化的现象。
56.经风化作用后,煤的性质主要发生的变化有:①化学组成的变化(碳元素和氢元素含量下降,氧含量增加,腐植酸含量增加)②物理性质的变化(光泽暗淡,机械强度下降,硬度下降,疏松易碎,表面积增加,对水的润湿性增大)③工艺性质的变化(低温干馏焦油产率下降,发热量降低,黏结性煤的黏结性下降甚至消失,煤的可浮性变差,浮选回收率下降,精煤脱水性恶化)57.煤加氢分轻度加氢和深度加氢;主要化学反应有:热解反应、供氢反应、脱杂原子反应、缩合反应。
58.原料煤对加氢反应的影响因素主要包括:煤化程度、煤岩组成、煤中矿物质组成及含量、煤中氢碳原子比、煤中官能团(怎么影响,简答)P14959.煤的磺化是指煤与浓硫酸或发烟硫酸作用发生的反应。
60.磺化煤的主要用途是:①锅炉水软化,除去Ca2+和Mg2+②有机反应催化剂,用于烯酮反应、烷基化或脱烷基反应、酯化反应和水解反应③钻井泥浆添加剂④处理工业废水(含酚和重金属废水),尤其是电镀废水的吸附净化效果较好。
61.煤的发热量也称煤的热值,是指单位质量的煤完全燃烧后所释放出的热能(kJ/g/MJ/kg)。
发热量的测量采用氧弹法。
62.从弹筒发热量中扣除稀硫酸和稀硝酸生成热,称为恒容高位发热量;从恒容高位发热量中扣除水(煤中的吸附水和氢燃烧生成的水)的汽化热,称为恒容低位发热量。
63.影响煤发热量的因素有:煤的成因类型、煤化程度、煤岩组成、矿物质含量、风化64.黏结性烟煤的热解过程大致可分为三个阶段:①干燥脱吸阶段(室温——300oC)、②黏结形成半焦阶段(300——550o C)、③成焦阶段(550——1000o C)65.大量煤粒聚积时,液相相互融合在一起,形成气、液、固三相一体的黏稠的混合物,即所谓的胶质体。
66.胶质体的性质:①热稳定性,用煤的软化,胶质体固化温度间隔表示,即煤粒处在塑性状态的时间;②透气性,即煤热解产生的气体物质从胶质体中析出的难易程度;③流动性,流动性反应了胶质体液相数量的多少和黏度的大小,胶质体液相的数量多,黏度小,则其流动性就大,反之,流动性就小;④膨胀性,在胶质体状态下,若胶质体的数量多,且粘度大,则胶质体中的气体不易析出,往往使胶质体发生膨胀。