第三章煤工业分析和元素分析修改
煤的工业分析与元素分析
加强与其他领域的交叉研究与应用
与环境科学的交叉
将煤质分析技术与环境科学相结合，研究煤燃烧、煤化工等过程 中排放物的成分与污染特性。
与地球科学的交叉
将煤质分析技术应用于地质勘探、古生物研究等领域，研究煤炭 资源的形成与演化。
与信息科学的交叉
借助信息技术手段，实现煤质数据的数字化、信息化管理，提高 数据利用效率和信息共享水平。
挥发分分析是评估煤热解特性的重要 指标，对于预测煤的燃烧特性和焦炭 质量具有重要意义。挥发分含量越高， 煤的热解温度越低，燃烧效率越高。
固定碳分析
总结词
固定碳是煤中除去水分、灰分和挥发分 后的剩余部分，是煤的主要可燃成分。
VS
详细描述
固定碳是评估煤品质和利用价值的重要指 标，其含量越高，煤的发热量越大，燃烧 效率越高。固定碳的分析通常采用差减法 或元素分析仪进行测定。
灰分分析
总结词
灰分是煤燃烧后剩余的矿物质残留物，通常以百分数表示。
详细描述
灰分分析可以反映煤中矿物质的含量，对评估煤的品质和利用价值具有重要意 义。灰分含量过高会影响煤的燃烧效率，同时也会对环境造成污染。
挥发分分析
总结词
挥发分是煤在加热过程中释放出的气 体和液体的混合物，通常以百分数表 示。
详细描述
氧含量分析
总结词
氧含量是煤中另一种杂质元素，其含量越高 ，煤的质量越差。
详细描述
氧含量分析通常采用燃烧法和滴定法进行， 燃烧法是将煤样在高温下燃烧，通过测定释 放出的氧气确定氧含量；滴定法则利用酸碱
滴定或氧化还原滴定等方法测定。
硫含量分析
要点一
总结词
硫是煤中的有害元素之一，其含量对煤的燃烧特性和环境 影响具有重要影响。
煤质分析
煤的元素分析与工业分析通过元素分析方法得出的煤的主要组成成分，称元素分析成分它包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、灰分（A）、水分（M）。
其中碳、氢、硫是可燃成分。
硫燃烧后要生成SO2，及少量SO3，故它是有害成分。
煤中的水分和灰分也都是有害成分。
通过元素分析成分可以了解煤的特性及实用价值，燃烧计算也都使用元素分析数据。
但元素分析方法较为复杂。
发电厂常用较为简便的分析方法得到分析成分，用它可以基本了解煤的燃烧特性。
煤的分析是把煤加热到不同温度和保持不同的时间而获得水分、挥发分、固定碳、灰分的百分组成。
一、煤的元素分析煤的元素分析是测定煤中碳（C）、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、磷（P）等元素的含量。
碳是煤中最主要的可燃元素，也是煤中最基本的成分，其含量约占40%~85%。
1KG碳完全燃烧生成二氧化碳，能放出约32825.56KJ热量。
1KG碳不完全燃烧生成一氧化碳，只能放出约9258.06KG的热量。
碳的燃烧特点是不易着火，燃烧缓慢，火焰短。
煤的碳化程度越深，即含碳量越多，则着火和燃烧越困难。
氢是煤中单位发热量最高的元素，但含量不多，约占3%~6%。
氢极容易燃烧，且燃烧速度快。
煤中的硫由有机硫、硫化铁和硫酸盐中的硫三部分组成。
前两种硫可以燃烧，构成所谓的挥发硫或可燃硫；后一种硫不能燃烧，将其并入灰分。
硫是煤中的有害元素。
氧是煤中的杂质，不能产生热量。
由于氧的存在，使得煤中可燃元素的含量相对降低。
煤中的氧有两部分，一部分是游离的氧，它能助燃；另一部分以化合物状态存在，不能助燃。
氮、磷是煤中的杂质，其含量很小，对煤的燃烧影响不大。
二、煤的工业分析煤的工业分析是对煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。
通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。
广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定，又叫煤的全工业分析。
（一）煤的水分煤的水分，是煤炭计价中的一个辅助指标。
煤的工业分析与元素分析共39页
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——Байду номын сангаас 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
煤的工业分析与元素分析
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
第三章 第四节煤的工业分析
（2）内在水分（Minh） 定义：指在一定条件下达到空气干燥状态时所 保留的水分，即存在于煤粒内部直径小于10-5cm的 毛细孔中的水分。简记符号为Minh。该水分以物理
化学方式与煤结合，其含量与煤的表面积大小和吸
附能力有关，蒸汽压小于纯水的蒸汽压，故在室温 下这部分水分不易失去。 将空气干燥煤样加热至105-110℃时失去的水 分即为内在水分。失去内在水分的煤称为干燥煤。
②测定方法。用预先干燥和已称量过的称量瓶 称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（1〒 0.1） g（称准到0.0002g），平摊在称量瓶中，打开 称量瓶盖，放入预先通入干燥氮气10min并已 加热到105-110℃的干燥箱中。烟煤干燥1.5h， 褐煤和无烟煤干燥2h。从干燥箱中取出称量瓶， 立即盖上盖，放入干燥器中冷却至室温（约 20min）后称量并进行检查性干燥，每次30min。 直到连续两次干燥煤样质量的减少不超过 0.0010g或质量增加时为止。
图3-9
MHC与Vdaf的关系
最高内在水分可以作为低煤化度煤的 一个分类指标。 经风化后的煤，内在水分增加，因此， 煤的内在水分的大小，也是衡量煤风化程 度的标志之一。 煤中的化合水与煤的变质程度没有关 系，但化合水多，说明含化合水的矿物质 多，会间接地影响煤质。
3．全水分的测定
（1）测定原理 国标规定，煤中全水分测 定可采用四种方法，即通氮干燥法、空气干 燥法、微波干燥法及空气干燥的一步法和两 步法。 （2）测定方法 A、B、C、D四种方法的测 定要点及适用范围如表3-15所示。
（5）全水分分级 煤中全水分分级见表3-17。我国煤以低水 分煤和中等水分煤为主，二者共占61.90；特低水分煤次之， 约占22%；其它水分级别的煤所占比例很小。
工业分析与元素分析
实验二煤的国标法工业分析在国家标准中，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) 四个分析项目指标的测定的总称。
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。
通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。
煤中分析水分的测定一、实验目的○1学习和掌握煤中水分的测定方法及原理。
○2了解水分测定的用途。
二、实验原理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质量分数。
三、实验试剂和仪器设备（１）鼓风干燥箱：带有自动控温装置，能保持温度在105～110℃范围内。
（２）玻璃称量瓶：直径40mm，高25mm，并带有严密的磨口盖。
（３）干燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。
（４）分析天平：感量0.1mg。
四、实验前的准备事先经过鼓风干燥箱充分干燥过的玻璃称量瓶。
五、实验步骤本实验使用空气干燥法：（实验是对烟煤进行测试）（１）在预先干燥并已称量过的称量瓶内称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（1±0.1）ｇ，称准至0.0002g，平摊在称量瓶中。
（２）打开称量瓶盖，放入预先鼓风并已加热到105～110℃的干燥箱中。
在一直鼓风的条件下，烟煤干燥1h，无烟煤干燥1～1.5h。
（注：预先鼓风是为了使温度均匀。
将装有煤样的称量瓶放入干燥箱前3～5min就开始鼓风。
）（３）从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，放入干燥器中冷却至室温（约20min）后称量。
（４）进行检查性干燥，每次30min，直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过0.0010g或质量增加时为止。
在后一种情况下，采用质量增加前一次的质量为计算依据。
水分在2.00％以下时，不必进行检查性干燥。
六、实验记录和结果计算空气干燥煤样的水分＝煤样干燥后失去的重量÷称取的煤样重量七、注意事项进行检查性干燥过程，每次30min，直到两次连续的干燥煤样质量减少不超过0.0010g,或质量增加是为止在后一种情况下，以质量增加前一次的质量为准，水分在2.00%以下时不必进行干燥性检查。
煤的工业分析与元素分析 PPT
焦渣是由固定炭和灰分构成的。
焦渣特征分为8类（判断煤的粘结性、熔融性和膨胀性）：
① 粉状
② 粘着
③ 弱粘结 ④ 不熔融粘结
焦渣的序号越大，表明粘结性越强。
⑤ 不膨胀熔融粘结
⑥ 微膨胀熔融粘结
⑦ 膨胀熔融粘结
恒定。根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。
结果计算：
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
煤的灰分是煤在规定条件下完全 燃烧后的残留物，即煤中矿物质 在一定温度下经过一系列分解、 化合等复杂反应后剩下的残渣。 用A（%）表示 。
灰分全部来自矿物质，但组成和 质量又不同于矿物质 。
加上煤的发热量和煤中全硫的测定 则称为全工业分析。
挥发分和固定炭则初步反映煤中有机质的数量与性质。
1.1 煤中的水分
1.1.1 煤中水分的存在形式 外在水分Mf
附着在煤颗粒表面及直径大于10-5cm的大毛细孔中的水分 。 室温下失去。仅失去外在水分的煤称为空气干燥煤。 内在水分Minh 吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔（直径<10-5cm）中的水分 。 将空气干燥煤样加热至105~110℃时所失去的水分 。 化合水 以化学方式与矿物质结合的水分。
（2）利用途径
①作为煤转化过程的催化剂 ②生产建筑材料 ③制成环保制剂或材料 ④回收稀有金属和其它有用成分 ⑤用作化肥和土壤改良剂
1.3.1 煤的挥发分（volatile matter）
煤在高温条件（900℃）下隔绝空气加热一定时间，煤的有机质受热分解 出部分气体和蒸气状态产物，称为挥发物；挥发物占煤样质量的百分数称为挥 发分产率，简称为挥发分，用V表示。
当碳酸盐的CO2含量≥2%时，
Vad校正= Vad -(CO2)ad ，%
煤化学课件第三章第二节
• 球磨机。适于细碎，而且特别适于一次磨制 多个样品（依滚动轴的多少而定）。特点是 转速低，煤样在磨制过程中基本没有升温， 有较好的混合作用，磨制时间较长(30-50min)。 但在一次磨制多个样品时，平均磨制一个样 品的时间不长。
• 联合破碎—缩分机。将破碎设备和缩分设备组合在一起， 有些还加装了给煤机。如：
• EPS-1/8联合破碎缩分机出料粒度小于6mm或小于13mm， 可调破碎比5-10，缩分比（留样量与进样量比）为1/8， 处理量为250-300kg/h。它的特点是缩分精密度高，操作容 易，适于实验室煤样的制备。
• PS-110/3型联合破碎机—缩分机的出料粒度为3mm以下， 缩分比1/30-1/60可调。特点是处理量大（0.9-1.5t/h），运转 平稳，振动小。适于在装车点和卸车点就地随采随制大量 的商品煤样。
• 用于制样的方孔筛，其孔径为25mm、13mm、6mm、 3mm、1mm及0.2mm，外加一只3mm的圆孔筛；
• 用于煤粉细度测定，孔径为200μm（1μm=10-6m）及 90μm的标准试验筛，并配筛底及筛盖；
• 用于测定哈氏可磨性指数的孔径为1.25mm及0.63mm 的制样筛及孔径为0.071mm的筛分筛，并配筛底及筛 盖。
煤样制备的程序
煤样的制备包括破碎、筛分、混合、缩分和干 燥等程序。煤样的缩制实际上是按粒度不同分级进 行的，通常分为25mm、13mm、6mm、3mm、1mm 五组，最后制备成小于0.2mm的分析煤样。煤的粒 度越大，所保留的样品量越多。
1. 破碎
定义：是用机械或人工方法减小煤样粒度的操作过 程。目的在于增加不均匀物质的分散程度，以减少 缩分误差。破碎是保持煤样代表性并减少其质量的 准备工作。
破碎的方法：一种是机械法，即试样先用破碎机粗 碎，然后用密封式研磨机细碎；另一种是手工法， 在钢板上用手锤破碎后，在钢乳钵中细碎。
煤质分析
煤的元素分析与工业分析通过元素分析方法得出的煤的主要组成成分，称元素分析成分。
它包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、灰分（A）、水分（M）。
其中碳、氢、硫是可燃成分。
硫燃烧后要生成SO2，及少量SO3，故它是有害成分。
煤中的水分和灰分也都是有害成分。
通过元素分析成分可以了解煤的特性及实用价值，燃烧计算也都使用元素分析数据。
但元素分析方法较为复杂。
发电厂常用较为简便的工业分析方法得到工业分析成分，用它可以基本了解煤的燃烧特性。
煤的工业分析是把煤加热到不同温度和保持不同的时间而获得水分、挥发分、固定碳、灰分的百分组成。
一、煤的元素分析煤的元素分析是测定煤中碳（C）、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、磷（P）等元素的含量。
碳是煤中最主要的可燃元素，也是煤中最基本的成分，其含量约占40%~85%。
1KG碳完全燃烧生成二氧化碳，能放出约32825.56KJ热量。
1KG碳不完全燃烧生成一氧化碳，只能放出约9258.06KG的热量。
碳的燃烧特点是不易着火，燃烧缓慢，火焰短。
煤的碳化程度越深，即含碳量越多，则着火和燃烧越困难。
氢是煤中单位发热量最高的元素，但含量不多，约占3%~6%。
氢极容易燃烧，且燃烧速度快。
煤中的硫由有机硫、硫化铁和硫酸盐中的硫三部分组成。
前两种硫可以燃烧，构成所谓的挥发硫或可燃硫；后一种硫不能燃烧，将其并入灰分。
硫是煤中的有害元素。
氧是煤中的杂质，不能产生热量。
由于氧的存在，使得煤中可燃元素的含量相对降低。
煤中的氧有两部分，一部分是游离的氧，它能助燃；另一部分以化合物状态存在，不能助燃。
氮、磷是煤中的杂质，其含量很小，对煤的燃烧影响不大。
二、煤的工业分析煤的工业分析是对煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。
通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。
广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定，又叫煤的全工业分析。
（一）煤的水分煤的水分，是煤炭计价中的一个辅助指标。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（二）煤中全水分（Mt或Mar ）的测定
煤中全水分的测定有三种方法: A 、B、 C
方法A仅适用于烟煤和无烟煤，并作为测定烟煤和 无烟煤水分的仲裁测定方法；
方法B和方法C适用于褐煤、烟煤和无烟煤，但以方 法B作为测定褐煤全水分的仲裁方法。
按测定的速度来说: 方法A为常规测定法，方法B、C为快速测定法。
空气干燥基（ad）
是指煤样所处环境与水蒸气压达到平衡时的煤 样。在新标准中规定：煤样若在空气中连续干燥 1小时后质量变化不超过0.10%，则认为达到空 气干燥状态。
第三章煤工业分析和元素分析修改
干基（d）
以无水状态的煤样为标准的分析结果表示方法。
干燥无灰基（daf）
❖ 以假想的无水无灰状态的煤为基准的分析结果表示 方法。
第三章煤工业分析和元素分析修改
二、水分的测定
煤的水分是评价煤炭经济价值的最基本的指标。 因为煤中水分含量越多，煤的无用成分也越多， 同时有大量水分存在，不仅煤的有用成分减少， 而且它在煤燃烧时要吸收大量的热成为水蒸汽蒸 发掉。所以煤的水分越低越好。
（一）煤中水分的存在形态 （二）煤中全水分（Mt）的测定 （三）分析煤样的水分测定
第三章煤工业分析和元素分析修改
三、灰分的测定
煤的灰分是煤中所有可燃物完全燃烧以及矿物质（除 水分以外的所有无机质的总称）在一定温度下，经一
系列复杂化学反应以后所剩下的残渣，用符号A表示。
灰分全部来自矿物质，但其组成和数量又不同于煤 中原有矿物质，因此煤的灰分应称为“灰分产率” 。
第三章煤工业分析和元素分析修改
收到基（ar） as received 空气干燥基（ad） air dry 干基（d） dry 干燥无灰基（daf） dry and ash free 干燥无矿物质基（dmmf） dry and mineral matter free
第三章煤工业分析和元素分析修改
收到基（ar）
就其含义而言，是从收到的一批煤样中取出具 有代表性的煤样，以此种状态的煤样测定的结果 并以此基表示的值，称为收到基。
第三章煤工业分析和元素分析修改
结果计算
m
M 1
式中
t
m
Mt——煤样的全水分； m——煤样的质量，g；
m1——煤样干燥后减轻的质量，g。
第三章煤工业分析和元素分析修改
全水份测定注意问题
1. 在测定煤样的全水分以前，应仔细检查贮存煤 样的容器密封情况，擦净容器表面，称量，并与容 器标签上所注明的质量进行核对。
称取分析煤样10.1g，于已经在81510℃灼烧恒 量的灰皿中，轻微振动，使样品分散为均匀的薄层， 置 温 度 低 于 100℃ 的 高 温 炉 中 。 在 炉 门 留 有 约 15mm左右的缝隙供自然通风，控制加热速度，使 炉温在30min左右缓慢升高至500℃并保持此温度 30min。然后，升高温度至81510℃，关闭炉门， 在此温度下继续灼烧1h。取出灰皿，于干燥器中冷 至室温（约20min）称量，然后进行检查性灼烧， 每次进行20min，直到煤样的质量变化小于0.001g 时为止，取最后一次质量计算。灰分<15%的样品， 可不必进行检查性灼烧。
第三章 煤的工业分析和元素分析
1、工业分析：初步判断煤的性质、种类和工 业用途 2、元素分析：了解煤的元素组成 3、与煤的成因、煤化度以及岩相组成有密切 关系 4、可用于煤的分类
第三章煤工业分析和元素分析修改
第三章 煤的工业分析和元素分析
3.1 煤的工业分析 3.2 煤中硫的测定 3.3 煤发热量测定 3.4 工业分析结果计算煤的发热量
表2 常用指标及符号
项 外在 内 全 高 低 恒 恒
目或在
位位容压
游离
符
号 f inh t gr net v p
free inherence total gross nether
第三章煤工业分析和元素分析修改
3．各种基准的表示符号
基准是指煤样所处的状态。用不同状态的煤样分析 试验，将得出不同的结果，所以基准又是用以计算 和表达测定值的主要依据之一。
测定煤的灰分，对于鉴定煤的质量以 及确定其使用价值也有重要意义。
因为煤中灰分是有害物质，所以各种用途 的煤，灰分越低也就越好。虽然煤灰是煤 中有害物，但进行综合利用后，也会变废 为宝，为国家创造财富的。
第三章煤工业分析和元素分析修改
1．仪器 灰皿
长方形灰皿
第三章煤工业分析和元素分析修改
2．测定过程
第三章煤工业分析和元素分析修改
2．游离水 以物理状态（如附着、吸附等形式）和煤结合的水。 根据存在的不同结构状态，分为以下两种：
外在水分（Mf） 是指煤在开采、运输、储存和洗选过程中润湿在 煤的外表及大毛细孔（直径＞10cm）中的水分。 内在水分（Minh） 内在水分是指吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔 （直径＜10cm）中的水分。这部分水分较难蒸发。
如果煤样在运送过程中水分有损失，则可按下式 求出补正后的煤样全水分：
m
MM 1(1M)
t
1m
1
M1为煤样在运送过程中水分的损失量（%）
第三章煤工业分析和元素分析修改
全水份测定注意问题
2. 全水分测定结果的允许误差
表3 平行测定全水分的允许误差
全水分 （Mt，%）
<10 ≥10
平行测定结果的 允许误差（%）
第三章煤工业分析和元素分析修改
§3.1 煤的工业分析
一、常用的符号和基准 二、水分的测定 三、灰分的测定 四、挥发分产率的测定 五、固定碳含量的计算 六、不同基准分析结果的换算
第三章煤工业分析和元素分析修改
一、常用的符号和基准
1．分析项目的名称及表示符号
表1 分析试验项目及符号来自项 水分 灰分 挥发 固定 发热 矿物
0.40 0.50
* 在同一化验室进行全水分测定时
第三章煤工业分析和元素分析修改
（三）分析煤样的水分测定
分析煤样的水分就是空气干燥基水分Mad ，测定方 法分为常规方法、快速方法和蒸馏方法三种。
m
M 1
ad
m
Mad——分析煤样水分 ； m1——分析煤样干燥后失去的质量，g； m——分析煤样的质量，g。
第三章煤工业分析和元素分析修改
（一）煤中水分的存在形态 分为两类 :化合水、游离水
1．化合水：
以化合方式和煤中矿物质结合的水，即通常所说的结 晶 水 ， 例 如 硫 酸 钙 （ CaSO42H2O ） 、 高 岭 土 （Al2O32SiO42H2O）中的结晶水。结晶水要在200℃ 以上才能分解析出。
目
分碳量质
符M
A
V FC Q MM
号
C、H、O、N、S及煤灰中化学成分等仍以元素 名称为代表符号。
moisture
ash
volatile
fixed
compound carbon
第三章煤工业分析和元素分析修改
quantity of produced heat
mineral matter
2．存在形态或操作情况指标及符号