第二章第三节煤炭
•新疆高昌故城出土的唐代煤精方盒（a） • 盒内装的波斯萨珊王朝银币（ b）
第二章第三节煤炭
二、煤的形成及分类
•（一）煤的形成 • 煤是最丰富的化 石燃料，在距今3亿 年前的古生代石炭 纪，生长着大量的 植物。
第二章第三节煤炭
• 这些生物死后，残骸在地 下经长期的堆积、埋藏，在高 温、高压、缺氧条件下，经过 复杂的物理化学变化而形成的。 这一过程称成煤作用。
第二章第三节煤炭
• 煤炭资源的分布区域： 华北地区最多，占全国保有储量的49.25％； 西北地区（30.39％）； 西南地区（8.64％）； 华东地区（5.7％）； 中南地区（3.06％）； 东北地区（2.97分类
•（1）煤质特征 • 判别煤炭质量优劣的指标很多，其中最主要 的指标为煤的灰分含量和硫分含量。
第二章第三节煤炭
出土煤雕
• 中国的煤精雕刻，历史悠久、源远流长，考古 出土大批实物资料证实，早在六七千年以前的新石 器时代晚期，我们的祖先就用煤精磨制出了古朴的 用品；从新石器时代晚期起直下唐宋时期的几千年 中，中国的煤雕工艺一直延绵不衰，出土的煤精制 品遍及全国广大地区。据已经发现和见到的调查、 发掘资料初步统计，10个省区30多个县市数十处 古墓、遗址中出土的煤精制品和坯料、煤块等，共 计已有550多件。
•
真龙被困关门窑，
•
过街塔下好心焦。
•
血染煤石传圣旨，
•
快快还我大清朝。
第二章第三节煤炭
• 诗的落款是“康熙御血题记”，再说，朝廷 的大臣们找不见皇帝，一个个急得团团转，立 即派人四出查巡，忽然在景山煤堆上发现了一 块写着血字的煤石，才知道皇帝被困在煤窑里 边了上。
• 后来，人们就把康熙皇帝写的那块煤石称为 “御血石”，还在过街塔西边修了一座石佛寺， 把血石供奉在寺内听人祭祀。这个故事，以特 殊情节揭示了门头沟一带窑主的凶残。
第二章第三节煤炭
• 陕西风翔高庄、 马家庄、大邑丘龙等 地春秋战国时期的古 墓中。
•西周国都丰镐遗址出土的炭精环
第二章第三节煤炭
•河南陕县出土的东汉炭精小 羊
•四川奉节出土的西汉炭精发饰
第二章第三节煤炭
•陕西西安出土的东汉 炭精耳珰
•甘 肃 嘉 峪 关 出 土 的 晋代煤精猪
第二章第三节煤炭
•四川昭化出土的南北朝炭精狮
第二章第三节煤炭
• 明代科学家宋应星所著《天工开物》中详细地介 绍了当时的采煤技术：
• “凡取煤经历久者，从土面能辨有无之色，然后 挖掘，深至五丈许，方始得煤。初见煤端时，毒气灼 人，有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒 烟从竹中透上。人从其下施攫拾取者，或一井而下； 炭纵横广有，则随其左右阔取。其上支板，以防压崩 耳……”
第二章第三节煤炭
•（1）泥炭
• 煤化最浅的可燃矿物，其含碳量约为55％～ 60％，氧含量约为30％，在干燥情况下很容易燃 烧。另外泥炭中含有大量腐殖酸类物质，经过加 工，可以作农作物肥料和生长激素。
•（2）褐煤
• 泥炭进一步煤化的产物，很容易燃烧，适宜于 作为发电燃料，也可用于气化，生成合成原料气 或城市煤气。
第二章第三节煤炭
• 走着走着，闻 到一股股烂肉的臭 味，他借着油灯的 微弱光亮仔细一看， 不由得大吃一惊，
• 原来臭味是坑道边上一些死人腐烂的气味，心里 发怵了。于是他焦急地要回皇城，立即降旨查封这些 关门窑。
第二章第三节煤炭
• 康熙皇帝一心想着爬出坑口返回城里，施展他的 权威，却忘记了这儿是关门窑，眼下已身不由己了。 当他刚向坑口爬行时，冷不防挨了一鞭子，被脚踢得 滚了下来，这时他一怔靖醒过来了，想走走不了了。 于是主意来了，他一狠心张嘴咬破了中指，用自己的 鲜血在煤石上写了几句诗：
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• 无烟煤质地坚硬，燃烧时几乎无烟、耐燃。 • 埋在地下的时间愈久，煤含水及其它挥发成 分愈低，煤质愈好。煤中所含不挥发的碳，称为 固定碳。 • 无烟煤是最高级的煤，固定碳量在90%以上。 固定碳及挥发份多，煤之燃料价值也较高。硫分 及水分越多，则煤的品质越差。
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•煤形成过程中的三个因素：
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• 植物死亡后，被氧化及被细菌或微生物分解， 使其腐烂成为泥煤 (peat)，泥煤中含有大量之水 分，燃烧热值不高。 • 泥煤被埋在沉积物底下，受地质作用之温度 与温度的增加，使煤原有之水分、氧、氮之含量 减少，碳之含量及密度逐渐增加，经褐煤 (lignite)、烟煤 (bituminous coal)，最后转变 成为无烟煤(anthracite)。
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•康熙皇帝被困煤窑的故事
• 清朝中期以后，京西门头沟一带流传康熙皇帝 被困煤窑的故事。 • 在他亲政后不久，臣下向他禀报门头沟一带 “关门窑”的情况，他听了以后半信半疑，想亲自 去察个究竟。有一天，他装扮成平民只身前往门头 沟私访厂走到过街塔附近，看见一伙像罪犯一样的 窑工被人领着往窑坑走去，他也随着那伙人往坑下 走。
• 说明了明代已科学地掌握了采煤方法，懂得采掘、 支架、提升和排出毒气的知识。今天的采煤技术，就 是在过去采煤技术的基础上发展起采的。
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•明代民族英雄于谦《咏煤炭》写道： • 凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深。 • 爝火燃回春浩浩，洪炉照破夜沉沉。 • 鼎彝元赖生成力，铁石犹存死后心。 • 但愿苍生俱饱暖，不辞辛苦出山林。
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• 中国煤炭资源分布面广，除上海市外，全国 各省、市、自治区都有不同数量的煤炭资源。 • 在全国2100多个县中，1200多个有预测储 量，已有煤矿进行开采的县就有1100多个，占 60％左右。
• 按省、市、自治区计算，山西、内蒙、陕西、新 疆、贵州和宁夏6省区最多，这6省的保有储量约占 全国的81.6％。
• （屈茨：今新疆库车一带） • 这表明当时我国用煤炼铁的事业已经很发达。
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• 隋唐时代，采煤事业有了进一步发展，以采 煤为职业的人逐渐增多起来。 • 唐代有一个从日本到中国来留学的和尚写了一 本书，书上说到，在山西太原晋山：
• “遍山皆有石炭，近远诸州，尽来取烧。”
• 现在山东淄博和太行山东麓一带，还有唐代 当年开采煤矿的遗迹。可见当时民间用煤十分普 遍。
第二章第三节煤炭
• 《汉书•地理志》：
•
“豫章出石，可燃为薪”。
•
（豫章：今江西境内）
• 可以当柴烧的石头就是煤，此时，煤已经走 进人们的日常生活中了。
第二章第三节煤炭
• 南北朝以后，煤被称为石炭。在1500多年 以前的古书《水经注》里记载：
• “屈茨北二百里有山，夜则火光，昼日 但烟，人取此山石炭，冶此山铁”。
第二章第三节煤炭
2020/12/10
第二章第三节煤炭
一、煤炭史话
称谓
• “Coal”这个名词来源于古老的盎格鲁撒克逊 语——“Col”的意思是发光的或是燃烧的石头。
•我国： • 现在：煤或煤炭； • 古代：石涅、黑金、黑丹、乌金、石墨、石炭等。
第二章第三节煤炭
发展史
• 春秋战国时代的地理著作《山海经》记载了 煤的产出情况，如： • “女床之山，其阳多赤铜，其阴多石涅。” • “风雨之山，其上多白金，其下多石涅。”
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•（3）烟煤
• 煤化较深的品种，其挥发分含量达10％～15％， 容易燃烧；燃烧时会发出较长的火焰和黑烟，故称 烟煤。是世界上储量最多，用途最广的煤种。陈供 燃烧外，还大量用于焦炭的冶炼、煤气化和化学工 业。
•（4）无烟煤（又称白煤）
• 煤化过程的最后产物，其合碳量高达89%～ 98%，质硬，色黑，有金属光泽，燃点较高；燃 烧火焰呈蓝色。多用于民用和化肥工业。
陆相沉积，煤的灰分、硫分普遍较低； 海陆相交替沉积，煤的灰分、硫分普遍较高。
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• 中国煤炭灰分普遍较高，秦岭以北地区，晋北、 陕北、宁夏、两淮、东北等地区，侏罗纪煤田为陆相 沉积，煤的灰分一般为 10％～20％，有的在10％以 下，硫分一般小于1％，东北地区硫分普遍小于0.5％。
• 中国北方普遍分布的石灰纪、秦岭以南地区、湖 南的黔阳煤系、湖北的梁山煤系等属海陆交替沉积的 煤，灰分一般达15％～25％，硫分一般高达2％～5 ％。
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•另一组数据显示： 同期中国炼焦用煤储量为649亿吨，还有基
础储量1244亿吨、资源量1477亿吨； 2003年中国生产焦炭1.78亿吨，出口量占
世界贸易量的56.4%。 按照近期中国焦炭的生产能力，已经探明
的炼焦用煤储量，可以保证开采200年左右。
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•2.我国煤炭资源的地域分布
• 压力：压力是变质作用的必要条件之一，压力与温 度相关联，温度高时，压力也大。
第二章第三节煤炭
•（二）煤的分类
• 主要有泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤（煤化程度的 不同），其煤化程度依次增高。它们的形成过程， 用化学式可大致表示如下：
• • 可见，随着煤转化程度的提高，各类产物中的 碳氢比依次增高，而氧含量逐渐减小。
• “中国全境之中，有一种黑石，采自山中，如同 脉络，燃烧于薪无异，起火候且较薪为优，盖若夜 间燃火，次晨不息，其质优良，只是全境不然它 物。”
• 马可•波罗所说的“黑石”就是煤，其实，这时 我国已经用了1000多年，但在他看来，燃烧“黑石” 竟还是一件值得大书特书的奇闻怪事。
第二章第三节煤炭
• 到了明代，“京师百万之家，皆以石煤代薪”， 每年仅仅制造宫廷御用什物，就需要用煤几十万斤。 当时民用和手工业用煤的数量就更大了。 • 为了确定各种煤的用途，明代已经有人研究煤 的分类。比如根据煤块大小的不同，把煤分成三类： 明煤、碎煤和末煤。后来还有人研究煤的成因，认 为“煤是远古树木，因地震埋到地下，历经变化而 成的。”很有科学道理。
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。
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。
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。
chap2 煤的的形成
脂肪：属于长链脂肪酸的甘油酯。低等植物含量 高(20%左右) ，高等植物中含量少(1-2%) ，且主要集 中在孢子和种子中。在生化作用下在酸性或碱性溶 液中分解生成脂肪酸和甘油，前者参与成煤作用。 在天然条件下，脂肪酸具有一定的稳定性，因此从 泥炭或褐煤的抽提沥青中能发现脂肪酸。
1.4.3 脂类化合物
纤维素在生长着的植物体内很稳定，但植物 死亡后，需氧细菌通过纤维素水解酶的催化 作用可将纤维素水解为单糖，后者进一步氧 化则分解为CO2和水，即：
当环境缺氧时即酸性条件下，在厌氧细菌作用 下发酵生成甲烷、氢、丁酸、醋酸等中间产物 无论是水解产物还是发酵产物，它们都可与 植物的其他分解产物缩合形成更复杂的物质 参与成煤，或成为微生物的营养来源。
3、适宜的地质作用的配合
是不是所有的沼泽地区都可以形成煤层呢? 也不是的； 在植物遗体的堆积过程中，如果沼泽的基底不 下降，整个沼泽会很快被植物遗体堆满，后续植 物死亡后不能被水掩盖，遭受氧化而破坏，无法 形成较厚的泥炭层。因此地壳运动对煤的形成有 着重要的影响。 当地壳发生沉运动，其沉降速度与植物遗体的 堆积速度大致相等时，沼泽基底沉降的空间恰好 被植物遗体的堆积所充填，沼泽中积水的深度基 本保持不变，继续维持沼泽环境，这种平衡持续 时间越长，泥炭层的堆积厚度就越大。
半纤维素：多糖，化学组成和性质与纤维 素相近，但比纤维素更易分解或水解为糖 类和酸。 果胶：糖的衍生物，呈果冻状存在于植物 的果实和木质部中。在生物化学作用（泥 炭化作用）下，水解成一系列单糖和糖醛 酸。
1.4.2 木质素
木质素主要分布在高等植物的细胞壁中，包围着纤
维素并填满其间隙，以增加茎部的坚固性。
2、适宜的地理环境
是否所有的植物死亡后都能转变成煤呢？ 不是的。 如果植物残体堆积在空气畅通的地方，则受喜氧细菌 的作用而被完全氧化，分解成CO2和H2O而不能成煤。但 在有水和隔绝空气的地方，则不能完全氧化。而在自 然界中，只有泥炭沼泽具备这种条件。因为沼泽是地 表常年积浅水，气候非常湿润的洼地，所以沼泽环境 很适宜植物的生长、繁殖。当植物死亡后，又能及时 被沼泽中的水掩盖，避免植物全部氧化分解，而其中 一部分分解产物能保存下来并最终变成煤。所以，泥 炭沼泽是发生聚煤作用的良好地理环境。
备煤车间安全操作规程(3篇)
备煤车间安全操作规程一、引言煤炭作为能源的重要组成部分，其挖掘、运输、储存等环节都面临着一定的安全风险。
为了确保煤炭生产过程中的安全，防止事故的发生，确保员工的身体健康和财产安全，制定了本规程，明确了煤炭车间的安全操作要求。
二、车间安全管理制度1. 车间内必须配备专职安全员，负责安全管理工作。
2. 安全员有权检查和监督员工的安全操作，发现问题及时进行整改和处理。
3. 车间内必须张贴工作现场安全告示，明确工作场所的安全注意事项。
4. 每位员工在进入车间前必须接受安全培训，掌握相应的安全操作知识，了解应急救援措施。
三、车间用电安全操作规程1. 电气设备使用前必须检查是否正常，无损坏和漏电等现象。
2. 严禁私拉乱接电线，确保电线电缆铺设合理，无绝缘破损。
3. 严禁使用过载的电源插头和插座，避免电线过热引发火灾。
4. 熄灭工作场所的火源后，必须断开电源，确保电气设备的安全。
四、车间起重机械安全操作规程1. 起重机械的使用前必须经过检查及验收合格。
2. 使用起重机械时，应畅通工作区域，避免人员、物体等碍于正常操作。
3. 操作起重机械前必须熟悉使用说明书，掌握正确的操作方法。
4. 在起重机械上悬挂物体时，严禁超载操作，确保其稳定性。
五、车间火灾防范与灭火措施1. 车间内应设有合适数量的消防设备，如灭火器、消防栓等。
2. 定期对消防设备进行检查，确保其正常工作状态。
3. 禁止在车间内吸烟、明火作业，确保无明火存在。
4. 若发生火灾应立即进行报警，并组织人员进行灭火，同时疏散人员至安全地点。
六、煤炭运输及储存安全操作规程1. 煤炭运输车辆必须进行安全检查，确认煤炭无溢漏等问题。
2. 运输煤炭时必须注意车辆平稳行驶，避免煤炭的坠落或滑动等情况发生。
3. 煤炭储存场所必须定期清理，排除积灰和垃圾，防止火源引发燃烧。
4. 煤炭储存时应避免与容易燃烧的物品堆放在一起，以免火灾扩大。
七、车间通风安全操作规程1. 通风设备的使用前必须检查是否正常工作。
能源资源科学概论第二章第三节 煤炭
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（一）我国煤炭资源
1.总括
我国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤炭 在能源生产和消费中的比例一直在70％以上， 而且这种格局短期内不会根本改变。
据有关专家预测，到2050年，煤炭在能源中 的比例仍占50%以上。为节约和保护资源，实 现国民经济和社会可持续发展，正确认识我国 煤炭资源基本特征是非常必要的。
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明代科学家宋应星所著《天工开物》中详细地介绍 了当时的采煤技术：
“凡取煤经历久者，从土面能辨有无之色，然后 挖掘，深至五丈许，方始得煤。初见煤端时，毒气灼 人，有将巨竹凿去中节，尖锐其末，插入炭中，其毒 烟从竹中透上。人从其下施攫拾取者，或一井而下； 炭纵横广有，则随其左右阔取。其上支板，以防压崩 耳……”
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（3）烟煤
煤化较深的品种，其挥发分含量达10％～15％， 容易燃烧；燃烧时会发出较长的火焰和黑烟，故称 烟煤。是世界上储量最多，用途最广的煤种。陈供 燃烧外，还大量用于焦炭的冶炼、煤气化和化学工 业。
（4）无烟煤（又称白煤）
煤 化 过 程 的 最 后 产 物 ， 其 合 碳 量 高 达 89% ～ 98%，质硬，色黑，有金属光泽，燃点较高；燃 烧火焰呈蓝色。多用于民用和化肥工业。
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中国煤炭资源分布面广，除上海市外，全国各 省、市、自治区都有不同数量的煤炭资源。
在全国2100多个县中，1200多个有预测储量， 已有煤矿进行开采的县就有1100多个，占60％ 左右。
按省、市、自治区计算，山西、内蒙、陕西、新 疆、贵州和宁夏6省区最多，这6省的保有储量约占 全国的81.6％。
第二章 煤气化原理
一、煤种对气化影响
煤是由植物残骸经过复杂的生物化学作用和物理化学作 用转变而成的。这个转变过程叫做植物的成煤过程。煤 的形成需二亿年，可用煤化度来表示煤的化学成熟程度。
煤气化生产技术
二、气化用煤分类
第一类，气化时不黏结也不产生焦油，代表性原料有无 烟煤、焦炭、半焦、贫煤； 第二类，气化时黏结并产生焦油，代表性原料有弱黏结
碳的燃烧热为34069.6kJ/kg
煤气化生产技术
三、煤气平衡组成的计算
2.以水蒸气为气化剂 （1）碳与水蒸气反应的化学平衡
反应生成的CO、CO2和H2能继续与碳或水蒸气反应
煤气化生产技术
三、煤气平衡组成的计算
上述反应中有吸热反应，也有放热反应。反应（2-2）、 （2-4）、（2-5）、（2-9）的平衡常数分别表示为：
煤气化生产技术
第二章 煤气化原理
煤气化主要包括以下四个过程： 1．煤的干燥 2．煤的干馏 3．煤的热解
4．氧化和还原反应
煤气化生产技术
第一节 煤气化方法
1
气化技术
2
地面气化技术的分类
煤气化生产技术
一、气化技术
1.地面气化 将煤从地下挖掘出来后再经过各种气化技术获得、煤气 的方法称地面气化。 2.地下气化
三、煤气平衡组成的计算
根据方程(a)、(b)解得CO、H2的组成分别为：
又已知
由式（2-34）可得
煤气化生产技术
第三节 煤的性质对气化的影响
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
煤气化生产技术
煤种对气化影响 气化用煤分类 不同煤种对气化的影响 水分含量对气化的影响 灰分含量对气化的影响 挥发分对气化的影响 硫分对气化的影响 粒度对气化的影响 燃料的灰熔点和成渣性对气化的影响 煤其他性质对气化的影响
煤及煤的特性
• 三、 煤的显微组分
• 1、煤的有机显微组分 • 2、煤的无机显微组分
• 1、煤的有机显微组分 • （1）镜质组
镜质组是由成煤植物的木质纤维组织，经过腐殖 化作用和凝胶化作用所形成的显微组分。在煤化程度 低的烟煤中，镜质组的透光率为橙色-橙红色，随煤 化程度不断加深，反射率增大，反射色变浅，由深灰 色变为白色；透光色变深，由橙红色变为棕色，直至
• 一、 煤的岩石类型
• 1、 镜煤 • 2、 亮煤 • 3、 暗煤 • 4、 丝炭
• 1、 镜煤
镜煤特点是均一、光亮化，具有内生裂隙，在成 煤过程中，由植物的木质纤维组织经凝胶化作用形成。 镜煤呈黑色、光泽强、结构均匀、性脆、具有贝壳状 断口。镜煤内生裂隙发育，裂隙面呈眼球状，随煤化 程度加深，颜色由深变浅，光泽变强，内生裂隙增多。
• 2、基本结构单元的不规则部分
煤中除含氧官能团外，还有少量的含氮官能团 和含硫官能团。含氮官能团主要是吡啶和喹啉的衍生 物和胺基等；含硫官能团多以硫醇、硫醚和二硫化物 等形式存在。
• 3. 煤中的低分子化合物
• 对煤的分子结构有了一个较为准确的认识，将其总结 如下几点：
• (1) 煤分子是由多个基本结构单元构成的高分子，其 核心是缩合芳香核；
• （4） 氧化物类矿物
氧化物类矿物包括：石英、蛋白石等矿物。其 镜下特征：石英多为单个颗粒或较大的块体出现，反 光干物镜下为深灰色或灰色，轮廓清晰，表面光滑， 突起很高且出现黑色边缘。
• 四、 煤岩学的应用 • 1、煤的成因研究 • 2、煤的可选性研究 • 3、评价煤质、指导煤炭加工利用
第三节 煤的化学组成
• 二、 煤的光泽岩石类型
• 1、 光亮煤 • 2、 半亮煤 • 3、 半暗煤 • 4、 暗淡煤
第二章 煤的的形成第二三节2014年
Байду номын сангаас
第二章：煤的形成
第二节 第三节
第二节 成煤的条件和环境
煤炭的生成，必须有气候、生物、地理、地 质等条件的相互配合，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）植物遗体不能完全氧化－－适合的堆积场 所(沼泽、湖泊等) （3）地质作用的配合（地壳的沉降运动－－形 成上覆岩层和顶底板－－多煤层）
煤受短时间较高温度的作用或受长时间较低温 度（超过变质临界温度）作用，可达到相同的 变质程度 （例如：p29)
沉降深度、受热温度相同 地质年代不同
变质程度不同
➢ 压力——物理结构变化
（1）静压力：来自上复岩层的压力。
导致岩石和煤的体积压缩 推进煤化作用
压缩时,内摩擦, 放热 地温
（2）构造压力：由于地壳运动产生的构造挤压力和 剪切应力 褶皱断裂带
长焰煤 >320℃ 长时间无变 180 Mpa 褐煤 <320℃
345℃ 烟煤性质产物 500℃ 无烟煤性质产物
变质作用的原因
➢ 时间——化学变化
一般地，成煤时间越长，煤化程度越高，但又 不是绝对的 ☞ 莫斯科近郊的下石炭纪褐煤 ☞ 西伯利亚东部沿海的第三纪烟煤和无烟煤
受热温度相同时，变质程度取决于受热时间的 长短
同一煤田大致相同的构造条件下，随着 煤层埋藏深度的增加，煤的挥发份逐渐减少， 变质程度逐渐增加。 2、煤质的水平带状分布：平面上的表现形式。
（二）岩浆热力变质作用：
当岩浆侵入，并穿过或靠近煤层或 含煤岩系时，由于岩浆本身带来的高温、 挥发性气体和严压力的影响，引起煤变 质程度增高的作用。
（三）动力变质作用：由于地壳构造变动 产生的褶皱和断裂，使煤发生变质的作 用。
煤炭转化
（3）物料分层明显。
第二节 煤炭气化
煤气发生炉内燃料层由下至上大致可分为五层。
1）灰渣层：气化剂吸收灰渣的热量而升温预热。
2）氧化层：主要进行碳的燃烧反应：C+O2→CO2。 3）还原层：主要进行二氧化碳的还原反应和水蒸汽的分解反 应：CO2+C→2CO，C+H2O→H2+CO。 4）干馏干燥层：由还原层来的气体（包括N2）具有很高的温 度，在上升的过程中，将上部原料干馏，干馏析出的挥发分与 气化煤气仍有较高的温度，继续上升将原料煤干燥。 5）气相空间：料层上部的气相空间也有化学反应发生，主要 是CO的变换反应。CO和H2O(g)的含量在减少，CO2和H2的含 量增加，反应进行的程度影响粗煤气的组成和煤气出口温度。
第二节 煤炭气化
四、气流床气化
气流床气化就是将气化剂（氧气和水蒸汽）夹带着200目的 细煤粉，通过特殊喷嘴喷入炉膛内。在高温辐射作用下，氧煤 混合物瞬间着火、迅速燃烧，产生大量热量，火焰中心温度高 达2000℃。几乎同时煤粉立即气化，所有的干馏产物均迅速分 解，转化成含一氧化碳和氢的煤气及熔渣。特点是：
（2）燃烧反应后生成的CO是高炉冶炼过程的还原剂；
（3）高炉内焦炭还起到高温填料的作用。
第一节 煤炭焦化
二、 配煤炼焦的原理
（一）煤在焦炉炭化室内的结焦过程 （焦炉基本结构图）
因为焦炉炭化室的侧向供热，且炉料导热系数低，因此在 整个成焦过程的大部分时间内，炭化室内与炉墙垂直方向上炉 料的温度梯度较大，离炭化室墙面不同距离的各层炉料，所受 到的温度不同而处于热解过程的不同阶段，整个炭化室内炉料 的状态随时间而变化。靠近炉墙附近的煤先结成焦炭，而后焦 炭层逐渐向炭化室中心推移，这就是所谓的“成层结焦”。炭 化室中心面上的炉料温度始终最低，因此以结焦末期炭化室中 心面的温度(焦饼中心温度)作为焦饼成熟度的标志，称为炼焦 最终温度。
湘教版地理选择性必修第三册 第二章 第三节 矿产资源与国家安全(含答案)
第三节矿产资源与国家安全课后篇巩固提升必备知识基础练下图为我国南海可燃冰富集区示意图。
读图,完成1~2题。
1.我国南海可燃冰的开采面临的主要问题是()①开采技术和成本要求高②运输困难,远离消费市场③容易对开采区造成环境污染④分布不集中A.①②B.③④C.①③D.②④2.若我国对南海可燃冰富集区进行大规模开采,将会()①促进我国能源消费结构多样化②加大我国对传统能源的开采力度③优化我国东部地区产业结构,延长煤炭生产链④增加能源战略储备A.①②B.③④C.②③D.①④1题,我国南海可燃冰开采技术要求高,投入的成本也较高,且容易对开采区造成环境污染。
南海可燃冰富集区距我国能源需求量大的东部地区非常近。
由图可知,南海可燃冰分布较为集中。
第2题,我国对南海可燃冰富集区进行大规模开采,将会加大我国对新能源的开发力度,不会延长煤炭生产链。
2.D盐按照原料来源可分为4类:海盐、湖盐、井盐和矿盐。
以海水为原料晒制而得的盐叫作海盐;从盐湖中直接采出的盐和以盐湖卤水为原料在盐田中晒制而成的盐叫作湖盐;通过打井的方式抽取地下卤水进而制成的盐叫作井盐;开采岩盐矿床制得的盐叫作矿盐。
由于岩盐矿床有时与天然卤水盐矿共存,加之开采岩盐矿床钻井水溶法的问世,故又有井盐和矿盐的合称——井矿盐,或泛称为矿盐。
读我国陆上主要大、中型盐矿分布示意图,完成3~5题。
3.我国盐矿分布特征是()A.东部产海盐,西部产湖盐,中部产井矿盐B.东部产海盐,西部产井矿盐,中部产湖盐C.东部产湖盐,西部产井矿盐,中部产海盐D.东部产井矿盐,西部产湖盐,中部产海盐4.我国的海盐产量居世界首位。
下列有关我国海盐的说法,正确的是()A.淮河以北各海盐场,冬季为淡产季节,其他三季为高产季节B.东南沿海的海盐场,高产期基本上在夏季C.南海及北部湾地区的海盐场,高产期为冬季D.我国南方海区蒸发旺盛,盐场规模比北方大5.四川井矿盐开发历史悠久。
四川盐业资源的形成条件是()A.现代盐湖广泛发育B.在气候潮湿的地区更有利于井矿盐的形成C.岩盐矿埋藏浅,便于开采D.宽缓的向斜、低背斜区等地势较低处沉积作用强3题,我国东部地区濒临海洋,所以东部沿海产海盐;西部地区气候干旱,多咸水湖,产湖盐;中部地区由于地壳运动,多地质历史时期形成的岩盐矿,多产井矿盐。
煤化学PPT课件
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溶剂抽提的分类
1）普通抽提： 在≤100℃温度下，用普通的低沸点有
机溶剂，如笨、氯仿和乙醇等。抽提产物小于1-2%。
2）特定抽提：抽提温度在200℃以下，采用亲核性溶
剂，如吡啶类、酚类和胺类等，抽提产物可达20-40%。
3）超临界抽提：以甲苯、异丙醇或水为溶剂在超过
临界点的条件下抽提煤。抽提温度一般在400℃左右。抽 提率可达30%以上。
Hale Waihona Puke 煤自燃的影响因素和预防 煤的高温燃烧
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煤的其他化学性质
煤的加氢化学反应； 煤的磺化化学反应；
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第三章 煤有机质的化学结构
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煤的特性：复杂性；多样性；不均一性。
不象其他有机化合物一样，不存在统一的结构
煤化学结构的研究方法：
①物理研究方法—红外光谱、X射线衍射、核磁共振、 密度、折射率 ②物理化学研究方法─如溶剂抽提和吸附性能 ③化学研究方法─氧化、加氢、解聚、烷基化、热解和 官能团分析等
无原始植物
有亮暗相间 的条带
易着火,有烟 易着火,有烟 多烟
多
较多
少
很低
低
较高
无烟煤
灰黑色 有金属光泽
无明显条带
难着火,无烟 较少 高
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二.煤的生成
(一)植物的族组成 1.糖类及其衍生物
• 纤维素半纤维素果胶：分子结构和元素组成？ • 木质素：分子结构和元素组成？ • 蛋白质：分子结构和元素组成？ • 脂类化合物(脂肪、树脂、树蜡)
2）物理性质：风化煤的强度和硬度降低，吸 湿性增大；