《煤的工业分析方法》
煤的工业分析方法
煤的工业分析方法1、分析基本知识一、煤和焦炭的组成煤是由一定地质年代生长的繁茂植物在适宜的地质环境下，经过漫长岁月的天然煤化作用而形成的生物岩，是一种包括许多有机和无机化合物的混合物。
通常讲的分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。
煤炭产品有原煤、精煤和商品煤等．它们主要作为固体燃料，也可作为冶金、化学工业的重要原料．煤是由有机质、矿物质和水组成。
有机质和部分矿物是可燃的，水和大部分矿物是不可燃的。
煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，其中碳和氢占有机质的95 % 以上。
煤燃烧时，主要是有机质中的碳、氢与氧化合而放热，硫在燃烧时也放热，但燃烧产生酸性腐蚀性有害气体― 二氧化硫。
矿物持主要是金属、碱土金属、铁、铝等的碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐及硫化物。
除硫化物外，矿物质不能燃烧，但随煤的燃烧过程，变为灰分。
它的存在使煤的可燃部分比例相应减少，影响煤的发热量。
煤中的水分，主要存在于煤的孔隙结构中．水分的存在会影响燃烧稳定性和热传导，本身不能燃烧放热，还要吸收热量汽化为水蒸气。
煤在隔绝空气的条件下，加热干馏，水及部分有机物裂解生成的气态产物挥发逸出，不挥发部分即为焦炭。
焦炭的组成和煤相似，只是挥发分的含量较低。
二、煤的分析方法为了确定煤的性质，评价煤的质量和合理利用煤炭资源，工业上最重要和最普通的分析方法就是煤的工业分析和元素分析。
1 、工业分析煤的工业分析是指包括煤的水分（M ）、灰分（A ）、挥发分（V ）和固定碳（Fc ) 四个分析项目的总称。
煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标，也是评价煤质的基本依据。
根据分析结果，可以大致了解煤中有机质的含量及发热量的高低，从而初步判断煤的种类、加工利用效果及工业用途：根据工业分析数据还可计算煤的发热量和焦化产品的产率等．煤的工业分析主要用于煤的生产开采和商业部门及用煤的各类用户，如焦化厂、电厂、化工厂… … 等。
2 、元素分析煤的元素分析是指煤中碳、氢、氧、氮、硫五个项目煤质分析的总称。
煤的工业分析方法
煤的工业分析方法GB/T 212-20081内容和意义工业分析也叫技术分析或实用分析，包括煤中水分（M）、灰分（A）、和挥发分（V）的测定及固定碳（FC）的计算。
煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标也是评价煤质的基本依据，根据工业分析的各项测定结果可初步判断煤的性质、种类和各种煤的加工利用效果及其工业用途。
2 水分的测定2.1 水分测定方法煤的水分测定方法：A 通氮干燥法 B 空气干燥法 C 微波干燥法方法A适用于所有煤种，方法B仅适用于烟煤和无烟煤。
C适用于褐煤和烟煤水分的快速测定。
在仲裁分析中遇到有用一般分析试验煤样水分进行校正以及基的换算时，应用方法A测定一般分析试验煤样的水分。
2.2 试验步骤本实验室采用空气干燥法称样——分析煤样（1±0.1)g；称准到0.0002g，平摊在称量瓶中；升温——干燥箱控温在（105~110）℃；鼓风——提前（3~5）min；（注：预先鼓风是为了使温度均匀）；干燥——打开称量瓶盖，置于干燥箱中：烟煤1h、无烟煤 1.5h；冷却——从烘箱中取出，立即盖上盖，放入干燥器中冷却到室温（20min）；称量检查性干燥：时间：30min温度：（105~110）℃终止条件：△m<0.0010或质量增加M ad<2.00％不必进行检查性干燥。
计算结果质量减少时：以最后一次质量为计算依据质量增加时：以质量增加前一次的质量为计算依据2.3 结果的计算计算公式：M ad=m1/m×100M ad——一般分析试验煤样水分的质量分数，％m——称取的一般分析试验煤样的质量，单位为克（g）m1——煤样干燥后失去的质量，单位为克（g）2.4 水分测定的精密度水分（Mad）／％重复性限／％＜5.00 5.00~10.00＞10.000.20 0.30 0.403 灰分的测定3.1 灰分的定义和来源3.1.1定义：煤在规定的条件下完全燃烧得到的残留物质。
•不是煤中的固有物质•是矿物质完全燃烧后的衍生物3.1.2来源：•原生矿物质：成煤植物中所含的无机元素•次生矿物质：煤形成过程中混入或与煤伴生的矿物质•外来矿物质：煤炭开采和加工处理中混入的矿物质煤中存在的矿物质主要包括粘土或页岩，方解石（碳酸钙）黄铁矿或白铁矿以及其他微量成分，如无机硫酸盐、氯化物和氟化物等。
GBT212_2024煤的工业分析方法
GBT212_2024煤的工业分析方法煤是一种重要的能源资源，广泛应用于发电、炼焦、冶金等工业领域。
煤的工业分析方法是评价煤质特性和适应性的关键工作，对于确保工业生产的安全、高效运行有着重要意义。
下面将介绍GBT212-2024标准中常用的煤工业分析方法。
首先，煤样制备是煤工业分析的前提工作。
为了得到准确可靠的煤质分析结果，必须对煤样进行适当的制备。
煤样制备包括煤样切割、研磨和均质处理等步骤。
切割时应选取具有代表性的煤样，确保分析结果能真实反映整体煤质情况。
研磨则是将煤样颗粒细化，以满足煤质分析的需要。
均质处理则是使煤样更加均匀，避免分析结果受局部差异的影响。
然后，工业分析是煤质测定的核心环节。
工业分析方法主要包括热量测定、含碳和挥发分测定、灰分和硫分测定等。
热量测定是评价煤的燃烧性能的重要指标，常用的热量测定方法有工业分析热计法、DC-KJ热计法等。
含碳和挥发分测定是评价煤的热解性能的关键指标，常用的含碳测定方法有光热反射率法、化学吸收法等，常用的挥发分测定方法有固定碳熔融法、精密天平法等。
灰分和硫分测定是评价煤的燃烧残留物和污染物排放的重要指标，常用的灰分测定方法有高温烧蚀法、高温熔融法等，常用的硫分测定方法有高温脱硫法、自动高温洗滤法等。
最后，质量计算是根据煤质分析结果，计算煤的各项指标的过程。
质量计算主要包括低位发热量的计算、高位发热量的计算、低位发热量修正值的计算等。
低位发热量是指煤在常压下完全燃烧时所释放的热量，是评价煤的燃烧性能的重要指标。
高位发热量则是在理论燃烧条件下，燃烧气体完全冷却至与外界温度相同时所释放的热量，常用湿基高位发热量修正公式进行计算。
低位发热量修正值则是对采用计算修正方法进行计算得出的低位发热量修正结果。
GBT212-2024标准中的煤工业分析方法为煤质测定提供了具体的操作步骤和技术要求，能够确保煤质分析结果的准确性和可靠性，对于工业生产的安全和高效运行具有重要意义。
煤的工业分析方法GB212
煤的工业分析方法GB212—91中华人民共和国国家标准煤的工业分析方法 GB212—91代替GB212—77Proximate analysis of coal国家技术监督局1991-05-22批准 1992-03-01实施本标准参照采用了国际标准ISO348：1981(E)《硬煤分析试样中水分测定方法直接容量法》、ISO 562：1981(E)《硬煤和焦炭挥发分测定方法》和ISO 1171： 1981(E)《固体矿物燃料灰分测定方法》。
1 主题内容与适用范围本标准规定了煤的水分、灰分和挥发分的测定方法和固定碳的计算方法。
本标准适用于褐煤、烟煤和无烟煤。
2 水分的测定本标准规定了三种煤中水分的测定方法。
其中方法A和方法B适用于所有煤种：方法C仅适用于烟煤和无烟煤。
在仲裁分析中遇到有用空气干燥煤样水分进行基的换算时，应用方法A测定空气干燥煤样的水分。
2.1 方法A(通氮干燥法)2.1.1 方法提要称取一定量的空气干燥煤样，置于105～110℃干燥箱中，在干燥氮气流中干燥到质量恒定。
然后根据煤样的质量损失计算出水分的百分含量。
2.1.2 试剂2.1.2.1 氮气：纯度99.9%，含氧量小于100ppm。
2.1.2.2 无水氯化钙(HGB 3208)：化学纯，粒状。
2.1.2.3 变色硅胶：工业用品。
2.1.3 仪器、设备2.1.3.1 小空间干燥箱：箱体严密，具有较小的自由空间，有气体进、出口，并带有自动控温装置，能保持温度在105～110℃范围内。
2.1.3.2 玻璃称量瓶：直径40mm，高25mm，并带有严密的磨口盖(见图1)。
2.1.3.3 干燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。
2.1.3.4 干燥塔：容量250mL内装干燥剂。
2.1.3.5 流量计：量程为100～1000mL/min。
2.1.3.6 分析天平：感量0.0001g。
2.1.4 分析步骤2.1.4.1 用预先干燥和称量过(精确至0.0002g)的称量瓶称取粒度为0.2mm以下的空气干燥煤样1±0.1g，精确至0.0002g，平摊在称量瓶中。
GBT2122024煤的工业分析方法
GBT2122024煤的工业分析方法2024年，煤仍然是全球最重要和最广泛使用的化石燃料之一，尤其在工业领域使用广泛。
煤的工业分析方法可以帮助确定煤的质量特性和燃烧特性，为工业应用提供基础数据和技术指导。
下面是2024年煤的工业分析方法的一些主要内容。
首先是煤的质量特性分析方法。
煤的质量特性是指煤的组分、结构、物理性质和化学性质等方面的特征。
这些特性对于确定煤的适用性和燃烧特性非常重要。
在2024年，常用的煤的质量特性分析方法包括：元素分析：通过对煤中主要元素（如碳、氢、氧、氮、硫等）的测定，确定煤的组分和热值等特性；元素周期表：通过对煤的化学组成进行分析，确定煤的化学特性和燃烧特性；红外光谱法：通过对煤样进行红外光谱测定，确定煤的结构特性和功能性特性；X射线衍射法：通过对煤样进行X射线衍射分析，确定煤的结晶特性和晶体结构等。
其次是煤的燃烧特性分析方法。
煤的燃烧特性包括煤的可燃性、燃烧速度、燃烧特性等方面的特性，对于确定煤的燃烧效率和排放物特性非常重要。
在2024年，常用的煤的燃烧特性分析方法包括：热重分析法：通过对煤样进行热重分析，测定煤的热重变化曲线和热分解特性；差热分析法：通过对煤样进行差热分析，测定煤的燃烧热功和反应动力学参数；燃烧实验法：通过对煤样进行燃烧实验，测定煤的燃烧特性和排放物特性；煤粉爆炸试验：通过对煤粉进行爆炸试验，测定煤粉的爆炸特性和安全性。
最后是煤的工业应用分析方法。
2024年，煤在工业领域的应用非常广泛，涵盖了发电、制造、化学工业等多个行业。
煤的工业应用分析方法可以帮助确定煤在特定工业过程中的适用性和效果。
常用的煤的工业应用分析方法包括：煤质分级法：根据煤的质量特性，对煤进行分级，确定煤的适用范围和品质等级；煤气化实验法：通过对煤样进行气化实验，测定煤的气化特性和产物组成等；煤燃烧实验法：通过对煤样进行燃烧实验，测定煤在不同燃烧设备中的燃烧特性和效果；煤化学加工实验法：通过对煤样进行化学加工实验，研究煤在化学生产中的应用潜力和可行性等。
煤的工业分析方法
7.1.3测定结果按下式计算：
式中：0.1374——由硫酸钡换算为硫的系数；
St.ad——空气干燥煤样中全硫的质量百分数，%；
4．4 挥发份的测定方法(Vad)
准确称取1±0.1g左右的分析煤样於恒重的专用挥发份坩埚中,放在900±10℃垣温的马弗炉中烧7min(其中严格控制时间为7min,并且炉温必须在3min内恢复至900±10℃,否则试验作废),取出稍冷放在干燥器中冷却至室温称量。烟煤判断焦渣特征。
式中:Vad——煤的挥发份；
G
式中:G—称取煤样的质量,克.
G1—烘干后煤样的质量,克.
4．2分析煤样水份的测定方法(Mad)
准确称取缩分破碎至0.2毫米以下的煤样1±0.1g左右的煤样于恒重的称量瓶中,打开盖放在烘箱中,105-110℃鼓风下恒温1.5h取出放在干燥器中冷却至室温称量。
式中:G—烘前所称煤样的质量,g；
G1—烘后煤样的质量,g。
7 全硫的测定
煤中全硫的测定方法主要有重量法（艾氏法）和库仑滴定法。
7.1 艾氏法
7.1.1原理：
艾氏法测定煤中全硫，是用艾氏混合剂（碳酸钠和氧化镁以质量比1+2的混合物）与煤样均匀混合，在高温、通风的条件下灼烧，使各种硫都转化成可溶于水的硫酸钠和硫酸镁，然后以氯化钡进行沉淀。
7.1.2测定步骤如下：
称取1g粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（全硫含量超过8%时称取0.5g）和2g艾氏剂于30Ml坩埚内，仔细混合均匀，再用1g艾氏剂覆盖。将装有煤样的坩埚放入通风良好的马弗炉中，在1~2h内将马弗炉温度从室温逐渐升到800~850C，并在该温度下加热1~2h。将坩埚从马弗炉中取出，冷却到室温，再将坩埚中的灼烧物用玻璃棒仔细搅松捣碎（如发现未烧尽的黑色颗粒，应在800~850C下继续灼烧半小时）。然后放在400ml烧杯中，用热水冲洗坩埚内壁，将冲洗液加入烧杯中，再加入100~150ml煮沸过的蒸馏水。如果此时发现尚有未烧尽的黑色颗粒漂浮在液面上，则本次测定作废。
煤的工业分析方法
计算依据 以最小的值参加计算
(2) 空气干燥法
升温——干燥箱控温在（105 ~110）ºC； 鼓风——提前（3 ~ 5）min； 称样——分析煤样1±0.1g；称准到0.0002g，
平摊在称量瓶中； 干燥——打开称量瓶盖，置于干燥箱中：
• ▲灰分与其他特性，如发热量、含碳量、 结渣性、活性、可磨性等有程度不同的 依赖关系，可以通过它来研究上述特性。
• ▲可用于推算煤中矿物质的含量； • ▲评价煤炭采、制样的偏倚和精密度； • ▲根据煤灰定级论价； • ▲可用于指导煤炭产品的加工利用。
3.2灰分的定义和来源
3.2.1 定义
煤在规定条件下完全燃烧得到的残留物质。 ▪ 不是煤中的固有物质 ▪ 是矿物质完全燃烧后的衍生物
摊在称量瓶中； 干燥——打开称量瓶盖，置于干燥箱中加热：
烟煤1.5h，褐煤、无烟煤2h； 冷却——从烘箱中取出，立即盖上盖，放入干
燥器 中冷却到室温（约20min）； 称量
检查性干燥：
——时间：30min ——温度：(105 ~110)ºC ——终止条件：△m<0.0010g或有所增加 ——特例：Mad<2.00%，不进行检查性干燥
2 碳酸钙分解
CaCO3 CaO ＋CO2 CaO ＋ SO3 CaSO4 CaO ＋ SiO2 CaSiO3
500℃开始分解，到800 ℃基本分解完全
3.2.3灰化过程中发生的主要反应
3 黄铁矿氧化
FeS2 ＋ O2
Fe2O3 ＋ SO2
500℃前基本反应完全
SO2 ＋ O2 SO3
4 与煤中有机物结合的金属元素被氧化成金 属氧化物
煤的工业分析方法
煤的工业分析方法GB/T212-20081内容和意义工业分析也叫技术分析或实用分析,包括煤中水分M、灰分A、和挥发分V的测定及固定碳FC的计算.煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标也是评价煤质的基本依据,根据工业分析的各项测定结果可初步判断煤的性质、种类和各种煤的加工利用效果及其工业用途.2水分的测定2.1水分测定方法煤的水分测定方法：A通氮干燥法B空气干燥法C微波干燥法方法A适用于所有煤种,方法B仅适用于烟煤和无烟煤.C适用于褐煤和烟煤水分的快速测定.在仲裁分析中遇到有用一般分析试验煤样水分进行校正以及基的换算时,应用方法A测定一般分析试验煤样的水分.2.2试验步骤本实验室采用空气干燥法称样——分析煤样1±0.1g；称准到0.0002g,平摊在称量瓶中；升温——干燥箱控温在105~110℃；鼓风——提前3~5min；注：预先鼓风是为了使温度均匀；干燥——打开称量瓶盖,置于干燥箱中：烟煤1h、无烟煤 1.5h；冷却——从烘箱中取出,立即盖上盖,放入干燥器中冷却到室温20min；称量检查性干燥：时间：30min温度：105~110℃终止条件：△m<0.0010或质量增加<2.00％不必进行检查性干燥.Mad计算结果质量减少时：以最后一次质量为计算依据质量增加时：以质量增加前一次的质量为计算依据2.3结果的计算计算公式：Mad =m1/m×100Mad——一般分析试验煤样水分的质量分数,％m——称取的一般分析试验煤样的质量,单位为克gm1——煤样干燥后失去的质量,单位为克g2.4水分测定的精密度水分Mad／％重复性限／％＜5.005.00~10.00＞10.000.20 0.30 0.403灰分的测定3.1灰分的定义和来源不是煤中的固有物质是矿物质完全燃烧后的衍生物原生矿物质：成煤植物中所含的无机元素次生矿物质：煤形成过程中混入或与煤伴生的矿物质外来矿物质：煤炭开采和加工处理中混入的矿物质煤中存在的矿物质主要包括粘土或页岩,方解石碳酸钙黄铁矿或白铁矿以及其他微量成分,如无机硫酸盐、氯化物和氟化物等.3.2灰的形成化学反应煤在灰化过程中发生的主要反应有：1粘土和页岩矿物质失去结晶水,这类矿物质中最普遍的是高岭土,它们在500~600℃失去结晶水.2Si02·Al23·2H20→2S i02+Al23+2H20↑CaS04·2H20→CaS04+2H20↑2碳酸钙受热分解成二氧化碳和氧化钙,后者在一定程度上与硫氧化物反应生成硫酸钙,在某种程度上还与二氧化硅反应生成硅酸钙.CaC03 →Ca0+C02↑Ca0+S03 →CaS04Ca0+Si02 →CaSi03（3）黄铁矿氧化生成三氧化二铁和硫氧化物（4）主要是SO2,一小部分SO34FeS2﹢11O2→2Fe2O3﹢8SO2↑2SO2 ﹢O22SO34与煤中有机物结合的金属元素被氧化成金属氧化物.3.3灰分测定影响因素1黄铁矿的氧化程度2方解石的分解程度3灰中固定的硫量的多少为测得有可靠的灰分值就必须——使黄铁矿氧化完全；——方解石分解完全；——三氧化硫和氧化钙间的反应降到最低程度.1采用缓慢灰化法,使煤中硫化物在碳酸盐分解前就完全氧化排出,避免硫酸钙的生成；2灰化过程中始终保持良好的通风状态,使硫化物一经生成就及时排出；3煤样在灰皿中要铺平,以避免局部过厚,一方面避免燃烧不完全,另一方面可防止底部煤样中硫化物生成的二氧化硫被上部碳酸盐分解成的氧化钙固定；4在足够高的温度下灼烧足够长的时间,以保证碳酸盐完全分解及二氧化碳完全驱除.3.4灰分的测定发法两种方法1缓慢灰化法慢灰——仲裁法2快速灰化法快灰方法A：快灰仪法方法B：马弗炉法3.4.1缓慢灰化法灰皿——新灰皿灼烧至质量恒定,存放在干燥器中；称样——分析煤样1±0.1g；称准到0.0002g,均匀地摊平在灰皿中,使其每平方厘米的质量不超过0.15g；灰化——将灰皿送入＜100℃的马弗炉恒温区中,炉门留有15mm左右的缝隙,缓慢升温至500℃30min以上,保持30min,继续升温到815±10℃,灼烧1h;冷却——取出灰皿,放在耐热瓷板或石棉板上,在空气中冷却5min左右,移入干燥器中冷却至室温约20min；称量检查性灼烧：时间：每次20min温度：815±10℃终止条件：连续两次灼烧后的质量变化不超过0.0001g灰分＜15％时,不必进行检查性灼烧结果计算：以最后一次灼烧后的质量为计算依据与水分的不同.3.4.2马弗炉法升温——马弗炉加热到850℃；灰皿——新灰皿要灼烧至质量恒定,灰皿放在干燥器中；称样——分析煤样1±0.1g；称准到0.0002g,均匀地摊平在灰皿中,使其每平方厘米的质量不超过0.15g；灰化——灰皿缓慢推入马弗炉,先使第一排灰皿中的煤样灰化,待5～10min后煤样不在冒烟,以不大于2cm／min的速度把其余各排灰皿顺序推入炽热部分若煤样着火发生爆燃,试验应作废；灼烧——关上炉门并留有15mm左右的缝隙,灼烧40min;冷却——取出灰皿,放在耐热瓷板或石棉板上,在空气中冷却5min左右,移入干燥器中冷却至室温约20min；称量检查性灼烧——同缓慢灰化法3.5结果的计算计算公式：Aad =m1/m×100Aad——空气干燥基灰分的质量分数,％m——称取的一般分析试验煤样的质量,单位为克gm1——灼烧后残留物的质量,单位为克g3.6灰分测定的精密度灰分质量分数／％重复性限／％再现性临界差／％<15.000.200.3015.00～30.000.300.50>30.000.500.704挥发分的测定4.1挥发分的定义定义：煤样在规定条件下,隔绝空气加热7min,校正水分后的挥发物产率即为挥发分.4.2实验步骤坩埚——在900℃下灼烧至质量恒定,总质量为15～20g,冷却放在干燥器中；预升温——将马弗炉加热至920℃左右；称样——分析煤样1±0.01g,称准至0.0002g,轻轻振动坩埚,煤样摊平,盖上盖,放在坩埚架上；加热——坩埚架送入恒温区,立即关上炉门并计时,准确加热7min,放入后要求炉温在3min 内恢复至900±10℃,此后保持在900±10℃,否则此次试验作废.加热时间包括温度恢复时间在内.冷却——空气中冷却5min左右,移入干燥器中冷却至室温约20min后称量.4.3结果计算计算公式：Vad =m1/m×100－MadVad——空气干燥基挥发分的质量分数,％m——一般分析试验煤样的质量,单位为克gm1——煤样加热后减少的质量,单位为克gMad——一般分析试验煤样水分的质量分数,％4.4挥发分测定的精密度挥发分质量分数／％重复性限／％再现性临界差／％<20.000.300.5020.00～40.000.50 1.00>40.000.80 1.504.5焦渣特征分类a.粉状1型：全部是粉末,没有相互粘着的颗粒；b.粘着2型：用手指轻碰即成粉末或基本上是粉末,其中较大的团块轻轻一碰即成粉末；c.弱粘结3型：用手指轻压即成小块；d.不熔融粘结4型：以手指用力压才裂成小块,焦渣上表面无光泽,下表面稍有银白色光泽；e.不膨胀熔融粘结5型：焦渣形成扁平的块,煤粒的界线不易分清,焦渣上表面有明显银白色金属光泽,下表面银白色光泽更明显；f.微膨胀熔融粘结6型：用手指压不碎,焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽,但焦渣表面具有较少的膨胀泡或小气泡；g.膨胀熔融粘结7型：焦渣上、下表面有银白色金属光泽,明显膨胀,但高度不超过15mm;h.强膨胀熔融粘结8型：焦渣上、下表面有银白色金属光泽,焦渣高度大于15mm.5固定碳的计算FCad =100－Mad＋Aad＋VadFCad——空气干燥基固定碳的质量分数,％Mad——一般分析试验煤样水分的质量分数,％A——空气干燥基灰分的质量分数,％ad——空气干燥基挥发分的质量分数,％Vad。