煤的化学组成及其影响因素
煤炭主要化学成分
煤炭主要化学成分煤炭是一种重要的化石燃料，其主要化学成分包括碳、氢、氧、硫、氮和灰分。
本文将依次介绍煤炭中的主要化学成分及其性质和应用。
1. 碳(Carbon)碳是煤炭的主要成分，通常占据煤炭质量的50%以上。
碳的存在使得煤炭成为一种高效的燃料，因为碳在燃烧过程中能够释放大量热能。
此外，碳还是许多有机化合物的基础，如石油、天然气和生物质。
2. 氢(Hydrogen)氢是煤炭的第二大成分，其含量通常在3%至5%之间。
氢的存在使得煤炭能够燃烧产生水蒸气，并在一定程度上减少燃烧过程中产生的污染物。
此外，氢也是一种重要的能源，被广泛应用于石油炼制和氢能源技术领域。
3. 氧(Oxygen)氧在煤炭中的含量通常在5%至10%之间。
氧的存在使得煤炭能够燃烧，与碳结合形成二氧化碳。
同时，氧也参与了煤炭在燃烧过程中的化学反应，影响燃烧的速率和产物分布。
4. 硫(Sulfur)硫是煤炭中的一种常见元素，其含量通常在0.5%至5%之间。
硫在煤炭燃烧过程中会生成二氧化硫，进而与大气中的水蒸气反应形成硫酸，导致酸雨的产生。
因此，减少煤炭中硫的含量对于环境保护至关重要。
5. 氮(Nitrogen)氮是煤炭中的另一种常见元素，其含量通常在0.5%至2.5%之间。
氮的存在会导致煤炭燃烧产生氮氧化物，对大气环境产生负面影响。
因此，减少煤炭中氮的含量也是环境保护的重要任务之一。
6. 灰分(Ash)灰分是煤炭中不可燃的无机物质，其含量通常在5%至40%之间。
灰分主要由氧化物、氢氧化物、硅酸盐等组成，其性质和成分与煤炭的来源和处理方式有关。
灰分的存在会对煤炭的燃烧特性和热效率产生影响。
煤炭的主要化学成分对其性质和应用有着重要影响。
高碳含量的煤炭通常具有较高的热值和燃烧效率，适用于发电、制热等领域。
高硫含量的煤炭则容易产生酸雨，因此需要进行脱硫处理。
高氮和灰分含量的煤炭也需要经过相应处理，以减少对环境的污染。
除了热能利用外，煤炭中的化学成分还可用于其他领域。
上海理工大学燃烧学思考题及答案
1. 1. 说明煤的化学组成、挥发份及灰分、水分、碳分等对煤质特性的影响？煤的化学组成主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)等元素组成：碳是煤中主要的可燃元素，在燃烧过程中放出大量的热；煤的炭化程度越高，含碳量就越大；含碳量高的煤难以着火与燃烬，但是发热量很高。
氢也是煤中主要的可燃元素，有效氢的发热量很高，是碳发热量的3～4倍，煤中氢含量先随着炭化程度的增加而增加，当煤中含碳量为85%时达到最大值，然后随着炭化程度的增加而下降。
氧是煤中有害的不可燃元素，煤中含氧量随着炭化程度的增加而下降，煤中氧含量的存在会使煤发热量降低。
氮是煤中的有害不可燃元素，其存在不但降低煤的发热量，而且会生成NOx等污染物；硫是煤中的有害元素，在煤燃烧过程中会生成SOx等有害污染物。
挥发分是煤在隔绝空气条件下加热到850℃时析出的气体。
挥发分含量多的煤，着火容易，着火温度低，燃烬容易；挥发分含量少的煤，着火温度高，着火困难，燃烬非常困难。
灰分是指煤中所含的矿物质在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成的一些固体残留物。
灰分含量高的煤不仅使煤的发热量减小，而且影响煤的着火与燃烧。
由于燃烧烟气中飞灰浓度大，使受热面易受污染影响传热、降低效率，并使受热面易磨损而减少寿命。
同时，对排烟中的含尘量必须采用高效除尘措施，使排烟中含尘降低到合格的排放指标。
在煤的使用过程中，一定要重视煤的灰熔点，否则容易造成结渣，不利于燃烧过程中空气的流通和气流均匀分布，破坏燃烧过程的稳定运行。
水分是煤中的不可燃成分，其存在不仅降低了燃料的可燃质含量，含水量大的燃料发热量低，不易着火、燃烧，而且在燃烧时还要消耗热量使其蒸发和将蒸发的水蒸气加热，降低燃烧室温度，使锅炉效率降低，并使排烟损失加大，还易在低温处腐蚀设备。
含水量大的煤使得制粉设备制粉困难，需要高温空气或烟气干燥。
同时，水分大的煤也不利于运输，并使成本增加。
但是，在高温火焰中水蒸气对燃烧具有催化、媒介作用，可以加速煤粉焦碳的燃烧，可以提高火焰黑度，增加火焰及烟气的辐射放热强度，加强燃烧室炉壁的辐射换热。
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。
煤化学成分及其对煤质的影响
煤化学成分及其对煤质的影响煤是一种重要的能源资源，广泛应用于工业、交通和生活等领域。
煤的质量直接影响着其燃烧性能和利用效率。
而煤的质量主要受其化学成分的影响。
本文将探讨煤的化学成分及其对煤质的影响。
煤的化学成分主要包括固定碳、挥发分、灰分和水分。
固定碳是煤中不可燃的有机物质，是煤的主要燃烧成分。
固定碳的含量越高，煤的燃烧性能越好。
挥发分是煤中可挥发的有机物质，包括煤油、煤气等。
挥发分的含量越高，煤的易燃性越强。
灰分是煤中不可燃的无机物质，主要由矿物质组成。
灰分的含量越高，煤的燃烧过程中产生的灰渣也越多。
水分是煤中的水分子，其含量越高，煤的燃烧效率越低。
煤的化学成分对煤质的影响主要体现在煤的燃烧性能和利用效率上。
固定碳含量高的煤燃烧时产生的热量大，燃烧稳定，燃烧效率高。
而挥发分含量高的煤燃烧时易燃，燃烧速度快，但燃烧过程中产生的烟雾和污染物也较多。
灰分含量高的煤燃烧时产生的灰渣多，容易堵塞燃烧设备，影响燃烧效果。
水分含量高的煤燃烧时需要消耗额外的热量将水分蒸发，降低了燃烧效率。
此外，煤的化学成分还影响着煤的热值和煤的气化性能。
煤的热值是指单位质量的煤所释放的热量，与煤的化学成分密切相关。
一般来说，固定碳和挥发分含量高的煤热值也相对较高。
煤的气化性能是指煤在高温条件下转化为煤气的能力。
挥发分含量高的煤气化性能较好，可以更充分地转化为煤气。
煤的化学成分对煤质的影响还体现在煤的燃烧产物和环境影响上。
煤的燃烧产物主要包括二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等。
固定碳含量高的煤燃烧时产生的二氧化碳排放量较低，对环境影响较小。
而挥发分含量高的煤燃烧时产生的二氧化硫和氮氧化物排放量较高，容易导致酸雨和大气污染。
因此，在煤的利用过程中，需要根据煤的化学成分选择适当的煤种和燃烧技术，以减少对环境的负面影响。
总之，煤的化学成分对煤质具有重要的影响。
固定碳、挥发分、灰分和水分的含量不同，会导致煤的燃烧性能、利用效率、热值、气化性能、燃烧产物和环境影响等方面的差异。
煤炭化学反应的原理与应用
煤炭化学反应的原理与应用煤是一种可以被用于多种化学反应的重要矿物资源。
其主要成分是碳、氢、氧、硫和氮等元素。
这些元素以不同的形态和含量相互交织在煤的体系中。
这种结构让煤在化学反应中表现出诸多特性，如低温氧化、加热分解和气化反应等。
本文将对煤的化学反应原理与应用做简要介绍。
一、煤的组成和结构煤的组成相当复杂，一般来说，煤主要由固体组分、液体组分和气体组分构成。
固体组分是煤最主要的组成部分，其约占干煤质量的70%~80%，其中含有碳、氢、氧、硫、氮等元素。
液态组分占干煤的5%~13%，由于煤的分解等反应产生，包括蜡、沥青、油等。
气体组分占干煤量的15%左右，是煤炭热分解的乙烷、氢气、一氧化碳等气体，同时也包括一些杂质气体。
煤炭结构可分为微观结构和宏观结构两个层次。
微观结构通常表示为有机小分子化合物，如苯和多环芳香烃。
宏观结构是指煤的物理组成、宏观形态和类型等。
煤的微观结构直接影响煤的热解反应和气化反应。
二、热解反应热解反应是指将煤或其组分在高温下裂解成为小分子气体、液体和固体材料的化学反应。
热解具有以下几个步骤：初步升温，吸热反应和放热反应产物的凝固等。
一般升温速度和温度越高，化学反应发生的速度越快。
在高温条件下，固态的煤由大分子化合物分解生成小分子气体和液态烃类。
重烷烃类分解的过程中会生成一些轻质烃，从煤中析出来的煤焦化油也含有大量轻质烃。
热解反应的主要产物是烃类和焦油。
烃类是裂解出来的乙烷、丙烷、丁烷等低碳氢化合物。
焦油是由大量的复杂有机分子和气态物质组成的一种黑色固体。
三、气化反应气化是将固态煤或者煤焦化油转化为气体燃料的一种方法。
煤气化通常包括干燥、氧化、还原、气化和淬火等步骤。
在气化反应中，通过加热和处理煤在含氧气氛或无氧气氛中生成可燃性气体，煤气中主要含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和一些杂质气体等。
对煤炭进行气化可以减少对环境的污染，也可以为今后化学品、燃料和电力生产提供原材料或来源。
气化反应可分为三种类型：干馏气化、液态气化和压转气化。
煤炭气化原理
煤炭气化原理煤炭气化是一种将固体煤转化为可燃气体的过程。
在这个过程中，煤被加热到高温，然后与水蒸气或氧气反应，产生可燃性气体。
这些气体可以被用作能源或化学原料。
一、煤的组成及其影响1. 煤的组成煤是一种有机物质，由碳、氢、氧、硫和少量的杂质组成。
它的主要成分是碳，占据了其总质量的50%到90%。
其他元素的含量相对较低。
2. 煤的影响由于不同类型和等级的煤具有不同的组成和结构，因此它们对于气化过程会产生不同的影响。
高灰分和挥发分含量较低的煤通常比较难以气化。
另外，硫和灰分等杂质也会降低气化效率并增加环境污染。
二、煤的预处理为了提高气化效率并减少环境污染，需要对原始煤进行预处理。
1. 破碎首先需要将原始煤进行粉碎，以便于后续的处理。
煤可以通过机械破碎或化学方法进行分解。
2. 脱水接下来需要将煤中的水分去除，以便于气化过程。
这可以通过加热和压缩等方法实现。
3. 脱硫由于硫会降低气化效率并产生环境污染，因此需要对煤进行脱硫处理。
这可以通过物理或化学方法实现。
三、气化过程在预处理完成后，原始煤被送入气化反应器中进行气化反应。
在这个过程中，煤被加热到高温并与水蒸气或氧气反应，产生可燃性气体。
1. 煤的加热首先需要将煤加热到高温。
这可以通过外部加热或内部反应器加热来实现。
2. 氧化反应如果使用的是氧气作为反应剂，则会发生完全氧化反应：C + O2 → CO2H2 + 1/2O2 → H2OS + O2 → SO23. 水蒸汽反应如果使用的是水蒸汽作为反应剂，则会发生部分氧化和还原反应：C + H2O → CO + H2C + 2H2O → CO2 + 2H2S + H2O → H2S + 1/2O24. 反应产物的处理在反应结束后，需要对产生的气体进行处理。
这可以通过冷却、净化和压缩等方法实现。
四、气化产物的用途气化产物可以被用作能源或化学原料。
1. 能源气化产物可以被用作燃料，例如燃气发电和城市燃气供应。
2. 化学原料气化产物中的一些成分可以被用于生产化学品，例如合成氨、合成甲醇和合成油等。
煤的物理性质及化学组成分析
煤的物理性质及化学组成分析煤是一种重要的化石燃料，广泛应用于能源、工业和生活领域。
了解煤的物理性质和化学组成分析对于研究燃烧过程、提高燃烧效率以及环境保护具有重要意义。
一、煤的物理性质煤是一种多孔、多组分的矿物质，其物理性质受到煤的煤种、煤质以及煤的成熟度等因素的影响。
首先，煤的密度通常较低，一般在1.2-1.5 g/cm³之间。
这是由于煤中含有大量的孔隙和气体，使得煤的密度相对较小。
煤的密度可以通过测量煤的质量和体积来确定，对于煤的分类和评价具有重要意义。
其次，煤的颜色和外观也是煤的物理性质的重要表征。
煤的颜色通常分为黑色、棕黑色和棕红色等，这是由于煤中的有机质含量和成熟度不同所致。
煤的外观通常呈块状或颗粒状，可以通过煤的煤块大小和颗粒度来描述。
此外，煤的硬度和断裂性也是煤的物理性质的重要指标。
煤的硬度通常通过摩氏硬度来测量，可以反映煤的抗压强度。
煤的断裂性通常分为块状断裂和层状断裂，这与煤的内部组织结构和断裂面的形态有关。
二、煤的化学组成分析煤的化学组成分析是研究煤的重要手段，可以揭示煤的燃烧性能和环境影响。
首先，煤的主要化学组成是碳、氢、氧、氮、硫和灰分等元素。
其中，碳是煤的主要组成元素，其含量通常在50%-80%之间。
氢和氧是煤中的主要挥发分，其含量通常在3%-6%和5%-15%之间。
氮和硫是煤中的有害元素，其含量通常在0.5%-3%和0.2%-5%之间。
灰分是煤中的无机物质，其含量通常在5%-40%之间。
其次，煤的化学组成分析还包括煤的挥发分和固定碳含量的测定。
煤的挥发分是指在一定温度下煤中挥发出的气体和液体，其含量通常在10%-40%之间。
煤的固定碳是指在高温下煤中残留的固体物质，其含量通常在40%-90%之间。
煤的挥发分和固定碳含量可以通过煤的热解实验来测定，对于研究煤的燃烧性能具有重要意义。
最后，煤的化学组成分析还包括煤的有机质和无机质的测定。
煤的有机质主要由煤中的有机质和挥发分组成，其含量通常在50%-90%之间。
燃烧学作业
第二章1、说明煤的化学成分以及各组分对煤质的影响？煤的化学组成：碳C，氢H，硫S，氧O，氮N，水分，灰分。
①碳：含碳量多少决定了燃料发热值的高低。
碳是一种较难燃烧的元素需要在较高的温度下才能着火燃烧，所以碳化程度高的固体燃料（无烟煤）就不容易燃烧。
②氢：氢是燃料中最有利的可燃元素。
它燃烧时能放出大量的能量（约相当于碳发热量的4.5倍）氢最容易燃烧，所以燃料中含氢愈多，燃料就越容易着火，且燃烧的亦愈好，并且含氢较高的燃料燃烧时，易生成炭黑。
含有大量氢的固体燃料在贮藏时容易风化，风化时会失去部分可燃元素。
其中首先是氢。
③硫：硫是燃料中最有害的可燃元素。
燃烧时可放出少量的热量。
燃烧后产生SO2与SO3气体，这些气体与烟气中的水蒸气结合形成亚硫酸或硫酸等蒸气，对燃烧设备的金属表面引起严重的腐蚀。
④氧和氮：氧、氮是煤的内部杂质，两者都不能燃烧。
他们的存在，相对的减少了可燃元素碳氢的含量，因而是燃料发热量减少，杨在燃料中呈化合物状态存在的，它与一部分可燃元素（如碳和氢）结合成化合物，这样就约束了一部分可燃成分，使煤的发热量进一步减少。
氮既不能燃烧，也不能助燃。
因此，在燃烧时一般不参加反应而进入烟气中去。
但在温度高和含氮量高的情况下，将会产生氮氧化物（NOx）等物质，排入大气会造成换进污染。
⑤水分，灰分：他们的存在不仅减少了可燃元素的含量，降低了燃料的热量，同时还给煤的燃烧带来一定的困难，如不易着火，燃烧后结渣等。
灰分在燃烧后将以灰尘的形式随烟气带走，这会引起各类燃烧装置和通道阻塞、磨损，并影响传热。
如含有钒、钠等化合物（钠盐、钒盐）时还会产生高温腐蚀。
因为灰分的存在会相对地减少燃料中可燃物质的含量，降低发热量；同时还易造成燃料不完全燃烧和给设备的维护与操作带来困难，所以燃料中灰分含量是衡量煤质经济价值的一个很重要的指标。
2.何为煤的黏结性及灰熔点？何为煤的结焦性及结渣性？它对煤的燃烧有何影响?答：（1）黏结性：粉碎后的煤在隔绝空气的情况下加热到一定的温度时，煤的颗粒相互黏结形成焦块的性质（焦炭形成不同坚固程度的性质）（2）灰熔点：由于多组成分的原因，灰分没有明确的熔化温度，它的熔化是一个过程，其其熔化特性通常使用t1,t2,t3三个特征温度来描述。
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煤的化学组成及其影响因素
煤是一种重要的化石燃料，它的化学组成对其性质和用途具有重要影响。
煤主要由碳、氢、氧、氮和硫等元素组成，其中碳是其主要组成成分。
不同类型的煤具有不同的化学组成，这取决于其形成过程中的环境条件和原始植物材料的特性。
煤的化学组成受到以下几个主要影响因素的制约：
1. 原始植物材料的特性：煤是由古代植物在地下经过长时间的压力和热解作用形成的，因此其化学组成受到原始植物材料的影响。
不同类型的植物材料具有不同的化学成分，如木质纤维素富含碳、氢和氧，而藻类富含氮和硫。
因此，不同类型的煤在化学成分上有所差异。
2. 煤的成熟度：煤的成熟度是指煤在地质历史中经历的热解作用程度。
随着温度和压力的增加，煤中的有机质会发生热解反应，产生烃类和干馏气体。
成熟度越高，煤中的挥发分含量越低，焦炭含量越高。
因此，煤的成熟度直接影响其化学组成和燃烧特性。
3. 煤的地质条件：不同地质条件下形成的煤具有不同的化学组成。
例如，在富含氧气的湿地环境中形成的泥炭煤富含氧和水分，而在干燥的沉积环境中形成的无烟煤则含水分较低。
煤的化学组成对其性质和用途有着重要影响。
首先，煤的碳含量决定了其热值和燃烧特性。
高碳含量的煤具有较高的热值，适合用作燃料。
其次，煤中的硫含量会影响煤的燃烧过程中产生的二氧化硫等有害气体的排放量。
高硫煤在燃烧过程中会产生更多的二氧化硫，对环境造成污染。
因此，降低煤中的硫含量对于减少大气污染具有重要意义。
此外，煤中的氮含量也会对燃烧过程产生影响。
高氮煤在燃烧过程中会产生氮氧化物，对大气环境和人体健康造成危害。
因此，降低煤中的氮含量也是减少大气污染的重要措施之一。
总之，煤的化学组成受到多种因素的制约，如原始植物材料的特性、煤的成熟度和地质条件等。
煤的化学组成对其性质和用途具有重要影响，包括煤的热值、燃烧特性以及燃烧过程中产生的有害气体排放量。
因此，研究和了解煤的化学组成对于科学合理利用煤资源、减少环境污染具有重要意义。