煤化学课后习题答案必背部分
《煤化学》笔记分析

《煤化学》笔记分析第⼀章绪论第⼀节煤炭是中国的主要能源⼀、中国的能源构成中国富煤少油,是世界上少数⼏个以煤炭为主要能源的国家。
⾃从1989年煤炭产量超过10亿t后,⼀直稳居世界第⼀,煤炭消费始终占⼀次能源的70%以上。
表1-1是世界主要国家⼀次能源消费结构对⽐数据。
表1-1 世界上主要国家⼀次能源消费结构⼆、中国煤炭资源储量及分布根据中国煤⽥地质总局第三次全国煤⽥预测资料:我国2 000 m以浅的煤炭资源总量为5.57万亿t,其中已发现保有储量1.02万亿t,预测资源量4.55万亿t。
我国煤炭资源总量⼤,但探明成度低,开采条件差,可供建井的储量严重不⾜。
根据全国矿产储量表和实际情况汇总,截⾄1996年底全国未利⽤的经过普查以上的煤产地共2 092处,保有储量3 827.43亿t。
其中可能利⽤的1 219处,储量2 411.5亿t;暂时利⽤和极难利⽤的873处,储量1 415.93亿t。
达到详查程度的储量有1 679亿t,达到精查程度的储量有646.8亿t,其中可供建井的储量仅有365.2亿t。
按矿井⽣产能⼒与后备储量1:200的⽐例,仅能提供建设1.8亿t的矿井⽣产能⼒。
此外,在这些储量中尚包括远离消费地、严重缺⽔,以及地质及资源条件差所造成的⾮经济开发储量。
可见,煤炭后备资源严重不⾜,难以满⾜国民经济发展对煤炭的需求。
从总量看,我国的煤炭资源丰富,但煤炭产地多且远离经济发达地区和煤炭主要消费地。
全国第三次煤炭资源分布统计如表1-2所列。
表1-2 煤炭资源分布统计表除上海市外其他省(市、区)都有探明煤炭储量,但是规模和储量丰度差异很⼤。
仅晋、陕、蒙、新、黔、皖、滇、豫、鲁、冀11省(区)普查以上的保有储量就有5 395.9亿t,占全国的92.8%,其中晋、陕、蒙3省(区)达到3 774.4亿t,占全国的64.9%。
以秦岭、淮河为界,北⽅地区普查以上的保有储量5 182.9亿t,占全国的89.1%;南⽅各省仅有634.6亿t,占10.9%。
煤化工工艺学智慧树知到课后章节答案2023年下兰州理工大学

煤化工工艺学智慧树知到课后章节答案2023年下兰州理工大学兰州理工大学第一章测试1.下列不属于化石能源的是()。
答案:水电2.下列属于新型煤化工特点的是()。
答案:煤炭-能源-化工一体化3.煤的最初形式是()。
答案:泥炭4.最大的煤生产和消费国是()。
答案:中国5.不属于新型煤化工技术的是().答案:FT工艺第二章测试1.以下不适合低温干馏的煤是()答案:贫煤2.下列不属于半焦用途的是()答案:高炉用焦3.低温干馏的温度区间为()答案:500℃-600℃4.下列哪一个不是低温干馏的产品()答案:焦炭5.下列哪个是固体热载体干馏工艺()答案:托斯考工艺第三章测试1.焦炉煤气的主要成分是()答案:氢气和甲烷2.高炉煤气的主要成分是()答案:氮气和一氧化碳3.焦炉结构的发展依次经过哪几个阶段()答案:土法炼焦→倒焰式焦炉→废热式焦炉→蓄热式焦炉4.在配煤中,可以起到瘦化剂作用的煤是()答案:长焰煤5.焦炉是使用寿命一般为()答案:20~25年第四章测试1.粗煤气经初冷器后煤气质量少了(),而容积少了3/5,从而减少了继续输送的能耗。
答案:2/32.粗煤气中那种成分易以固体析出,堵塞管道()。
答案:萘3.煤在高温干馏形成萘存在与焦炉煤气中,焦炉粗煤气中含萘大约为()答案:8~12g/m34.桥管喷洒氨水的温度一般在()答案:40℃5.下列关于氨的回收说法正确的是()。
答案:饱和器法生产硫铵,用硫酸自煤气中吸收氨气生产硫铵。
第五章测试1.在固定床发生炉中原料层分为五层,其中还原层内人主要化学反应是()答案:CO2+ C→CO-Q,CO+ H2→CH4+H2O-Q2.以水蒸气为气化剂生产的煤气称为()答案:水煤气3.以空气为气化剂生产的煤气称为()答案:空气煤气4.德士古气化炉属()。
答案:气流床5.下列工艺属于气化工艺的是()答案:GSP工艺第六章测试1.下列不适于低温干馏的煤是()答案:贫煤2.甲醇转化汽油技术采用是哪种催化剂()。
煤化学课后习题答案

《煤化学》习题与思考题参考答案绪论1 煤炭综合利用有什么意义?答:煤炭综合利用是指煤的非燃料利用,开展煤炭综合利用(1)有利于合理利用煤炭资源,提高经济效益我国煤炭资源丰富,煤种齐全,不仅可以作燃料,也适用于许多其它工业用途。
如果以煤炭作为燃料的价值为 1,则加工成煤焦油能增值 10倍,加工成塑料能增值 90倍,合成染料能增值 375 倍,制成药品可增值 750倍,而制成合成纤维增值高达 1500倍。
(2)有利于减轻污染,保护环境开展煤炭的综合利用是消除公害、保护环境的有效途径,煤炭加工所产生的煤灰、煤渣废气、废液都可以得到合理的处理和利用。
(3)有利于煤化工与石油化工互相依存,共同发展煤炭资源与石油资源相比要大得多,从长远观点看,发展煤炭资源的综合利用就显得尤为重要。
以这种煤作为原料可以得到很多石油化工较难得到的产品,如萘、酚类等,从煤中可以独特地制得一些带有五环的化合物如茚、苊,以及三个芳香环以上的化合物,如蒽、菲、芘、苊蒽、晕苯等稠环化合物。
另外,煤炭可以生产大量的烯烃和烷烃制品以补充石油原料的不足。
2 煤炭综合利用有那些工艺方法答:煤炭综合利用的主要工艺方法有:干馏、气化、液化、炭素化和煤基化学品(1)干馏――将煤料在隔绝空气的条件下加热炭化,以得到焦炭、焦油和煤气的工艺过程。
按加热终温的不同,煤的干馏可分为三类:低温干馏干馏终温 500~550℃产物:煤气、低温焦油、半焦中温干馏干馏终温 600~800℃产物:煤气、中温焦油、半焦高温干馏干馏终温 950~1050℃产物:煤气、高温焦油、焦炭煤的干馏是技术最成熟、应用最广泛的煤炭综合利用方法。
(2)气化――将煤(煤的半焦、焦炭)在气化炉中加热,并通入气化剂(空气、氧气、水蒸气或氢气),使煤中的可燃成分转化为煤气的工艺过程。
(3)液化――采用溶解、加氢、加压与加热等方法,将煤中的有机物转化为液体产物的工艺过程。
(4)炭素化――以煤及其衍生物为原料,生产炭素材料的工艺过程。
煤化工考试题库及答案

煤化工考试题库及答案煤化工是指以煤为原料,通过化学加工过程生产各种化工产品和能源产品的工业领域。
以下是一些煤化工考试题库及答案示例:1. 煤化工的主要产品有哪些?答案:煤化工的主要产品包括煤焦、煤焦油、粗苯、甲醇、合成氨、尿素、烯烃等。
2. 简述煤的气化过程。
答案:煤的气化过程是将煤在高温下与氧气或水蒸气反应,生成可燃气体如一氧化碳、氢气等,同时产生少量的固体残渣。
3. 煤化工中的“水煤浆”是什么?答案:水煤浆是一种将煤粉与水混合,加入少量添加剂制成的浆状物料,具有流动性好、燃烧效率高等特点。
4. 煤化工中常用的脱硫方法有哪些?答案:煤化工中常用的脱硫方法包括物理脱硫、化学脱硫和生物脱硫等。
其中化学脱硫是最常见的方法,如石灰石-石膏法。
5. 什么是煤的液化?答案:煤的液化是指将煤转化为液态燃料的过程,主要有两种方式:直接液化和间接液化。
直接液化是将煤在高温高压下加氢转化为液态燃料;间接液化是先将煤转化为合成气,再通过合成气合成液态燃料。
6. 煤化工中如何实现节能减排?答案:煤化工中实现节能减排的方法包括:优化工艺流程,提高能源利用效率;采用清洁能源和可再生能源;加强废气、废水和固体废物的处理与回收利用;推广应用先进的节能技术和设备。
7. 煤化工产品甲醇的主要用途是什么?答案:甲醇的主要用途包括作为燃料、溶剂、化学原料等。
在化学工业中,甲醇可以用于生产甲醛、甲酸、甲胺等化学品。
8. 什么是煤焦化?答案:煤焦化是将煤在隔绝空气的条件下加热,使其分解并产生焦炭、煤焦油和粗苯等物质的过程。
9. 简述合成氨的生产过程。
答案:合成氨的生产过程主要包括氮气和氢气的制备、合成氨的合成反应以及氨的分离和纯化。
氮气通常由空气分离获得,氢气则通过天然气重整或煤的气化获得。
在高温高压和催化剂的作用下,氮气和氢气反应生成氨。
10. 煤化工中的“煤制油”技术主要指的是什么?答案:煤制油技术是指将煤通过化学加工转化为液体燃料,如柴油、汽油等的技术。
煤化学课后习题答案

填空1 植物是成煤的主要原始物质,因此植物界的发展、演化以及各类植物的兴盛、衰亡必然影响着地史使其成煤特征的演化。
P62从化学观点来看,植物的有机族组成可以分为四类,即糖类及其衍生物、木质素、蛋白质、和脂类化合物。
P83 煤由堆积在沼泽中的植物遗体转变而成、植物遗体不是在任何情况下都能顺利的堆积并能转变为泥炭,而是需要一定的条件。
P124 泥炭的有机组成包括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变化不多的壳质组分,如角质膜、树脂和孢粉。
P245 煤中低分子化合物可分为两类,即烃类和含氧化合物。
P396 根据颜色、光泽、硬度、裂隙和断口等,利用肉眼或放大镜可以将煤区分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭四种宏观煤岩成分。
P487 烟煤的宏观煤岩类型分为(1)光亮煤(2)半亮煤(3)半暗煤(4)暗淡煤P508 常见的矿物主要有粘土矿物、硫化物、氧化物及碳酸盐类等四类。
P619 工业分析可以将煤的组成分为:水分、灰分、挥发分和固定碳。
游离水;外在水分内在水分水分化合水;结晶水热解水外在水分是指煤放置在大气中使水分不断蒸发,当煤中水的蒸气压与大气中水蒸气分压达到平衡时,煤中水分不再变化。
这时所失去的水分占煤样质量的百分数就是外在水分,用Mf表示。
而残留在煤内部孔隙中没有蒸发出来的水分称为内在水分,用Minh表示。
全水分,用Mt或Mar表示。
P8010 煤的灰分:煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残渣。
该残渣的质量占测定煤样质量的百分数称为灰分产率,简称为灰分。
P8311 煤的灰分不是煤中的固有组成,而是由煤中的矿物质转化而来的。
P8312 在高温条件下,将煤隔绝空气加热一定时间,煤的有机质发生热解反应,形成部分小分子的化合物,在测定条件下呈气态析出,其余有机质则以固体形式残留下来。
呈气态析出的小分子化合物称为挥发分,以固体形式残留下来的有机质称为固定碳。
实际上,固定碳不能单独存在,它与煤中的灰分一起形成焦渣,从焦渣中扣除灰分就是固定碳了。
煤化学考试题及部分参考答案最新

煤化学考试题及部分参考答案最新期末考试题一.填空题。
(共10分;每空0.5分。
)1.腐殖煤的宏观组成由(镜煤)、(亮煤)、(暗煤)、(丝炭)。
2.煤中的硫作为有害元素,一般可分为(有机硫)和(无机硫)。
其中(有机硫)和(硫铁矿硫)属于可燃硫。
3.胶质体的性质主要有(热稳定性)、(透气性)、(流动性)和(膨胀性)。
4.中国煤炭分类以(干燥无灰基挥发分【V daf】)和(胶质层最大厚度【Y】)为标准,将烟煤进行了分类,为研究烟煤奠定了基础。
当V daf.>37%和G R.I.<5时,利用(透光率【P M】)来区分烟煤和褐煤。
5.在测定空气干燥煤样挥发分时,气态产物为(内在水分)和(低分子化合物);固态产物叫做(焦渣),由(灰分)和(固定碳)组成。
二.判断题。
(共10分,每小题1分。
)1、煤的比热容随温度的升高而逐渐增大。
(×)2、煤炭加氢液化反应初期,使自由基稳定的氢主要来自氢气,而不是加氢溶剂。
(×)3、我国煤炭分类中,以挥发分为分类第一指标,区分肥煤和其他较强粘结性煤以Y值为划分指标。
(√)4、导电率随煤化程度的增加而增加,导电率越大,导电能力越强。
(√)5、黏结指数适于区分粘结性弱的煤,而奥亚膨胀度适于区分黏结性强的煤。
(√)6、视密度可用来计算煤的埋藏量、煤堆重量和煤仓的大小等特性。
(×)7、煤的湿润性越好,接触角越大,可浮性越好,反之,越小。
(×)8、煤的孔隙度和内表面积的变化可以反映煤内部结构的变化。
(√)9、弹筒发热量扣除硫酸和硝酸的生成热便得到低位发热量。
(×)10、煤质评价是对煤加工利用的评价。
(√)三.简答题。
(30分)1.煤大分子的基本结构单元是如何构成的?(5分)答: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。
规则部分由几个或十几个苯环、脂环、氢化芳香环(含氮、氧、硫等元素)缩聚而成,构成基本结构单元的核或芳香核。
高一化学鲁科版2课后集训:第三章第2节第2课时煤和苯含解析

课后集训基础达标1。
下列各组变化中,前者是物理变化,后者是化学变化的是()A。
炼焦、炭化 B.炼焦、升华C。
分馏、干馏D.风化、裂化解析:炼焦、炭化、干馏、风化、裂化均属于化学变化,而升华和分馏属于物理变化。
答案:C2。
下列物质,有固定熔点和沸点的是()A.汽油B。
煤C。
天然气D.乙烯解析:纯净物才有固定的熔沸点。
选项所给物质中,只有乙烯是纯净物。
答案:D3.下列物质中,在一定条件下既能起加成反应,也能起取代反应,但不能使KMnO4酸性溶液褪色的是()A。
甲烷 B.乙烷 C.乙烯D。
苯解析:甲烷和乙烷都不能发生加成反应,排除A、B两项。
乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,排除C项。
苯既能发生加成反应,又能发生取代反应,但不能使酸性KMnO4溶液褪色。
答案:D4.甲苯与苯相比较,下列叙述不正确的是()A。
常温下都是液体B。
都能在空气中燃烧C.都能使KMnO4酸性溶液褪色D。
都能发生取代反应解析:苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,乙苯能使酸性KMnO4溶液褪色。
答案:C5。
下列说法错误的是( )A.石油中含有C5—C11的烷烃,可以通过石油分馏得到汽油B。
含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油C。
煤是有机物和无机物组成的复杂的混合物D。
煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来解析:煤中并不含有苯和甲苯,这两种物质是煤发生反应之后生成的.只有D选项的说法错误。
答案:D6.烃C8H18在一定条件下受热裂化可生成CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C4H85种气态烃的混合气体,此混合气体的平均相对分子质量为()A.14 B。
38 C. 57 D。
无法确定解析:假如开始时只有1 mol C8H18,则所得混合气的总质量为114 g.根据所得混合气体的成分可拟定出发生的反应如下:C8H18C4H8+ C4H101 mol ?=1 mol ?=1 molC4H10C3H6+ CH41 mol ??=1 mol ??=1 molC4H10C2H6+ C2H41 mol ??=1 mol ??=1 mol在后面的两个反应中,每摩尔C4H10都是生成2 mol气体,因此1 mol114=38。
矿大版煤化学-课后习题复习过程

矿大版煤化学-课后习题煤化学课后习题1.什么是腐植煤和腐泥煤?答:由高等植物形成的煤称为腐植煤;由低等植物(以藻类为主)和浮游生物经过部分腐解而形成的煤称为腐泥煤,有藻煤,胶泥煤,油页岩等。
2.由高等植物形成煤,要经历哪些过程和变化?答:由高等植物形成煤,要经历泥炭化作用和煤化作用两个过程。
泥炭化作用过程:高等植物→泥炭;煤化作用过程又分为成岩作用和变质作用两个阶段。
成岩作用阶段:泥炭→褐煤;变质作用阶段:褐煤→无烟煤。
3.影响煤变质作用的因素答:影响煤变质作用的因素主要有:温度、时间和压力。
温度是影响煤变质作用的主要因素。
转变为不同煤化阶段所需的温度大致为:褐煤:40~50 ℃,长焰煤:<100 ℃,典型烟煤:<200 ℃,无烟煤:<350 ℃。
时间是影响煤的重要因素。
温度、压力相同,时间越长,变质程度越高;温度不同,短时间较高温度与长时间较低温度可达到相同的变质程度。
压力也是煤变质不可缺少的条件。
在压力作用下,煤的形态发生变化,主要是压紧、失水、孔隙率降低,并使煤岩组分沿垂直压力的方向呈定向排列。
4.各显微组分元素含量的特点,及在透射光、反射光下的特征及其随煤化程度的变化规律。
答:透射光:镜质组,橙红色、棕红色、棕黑色、黑色;壳质组,从低级烟煤到中级烟煤,呈透明到半透明,轮廓清晰,外形特殊;惰质组,棕黑色到黑色,微透明或不透明。
反射光:镜,灰黑至浅灰,随煤级增高,反射色变浅;壳,呈灰黑色,大多数有突起;惰,白色至亮白色,具有较高凸起和较高反射率。
元素含量:镜含氧量最高,壳含氢量最高,惰含碳量最高。
5.煤的工业分析将煤分为哪几个组分?各代表煤的什么特性?答:煤的工业分析是指煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四种组分。
水分:煤炭质量的重要指标。
煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。
灰分:是指煤完全燃烧后剩下的残渣。
挥发分:煤的挥发分,即煤在一定温度下隔绝空气加热,逸出物质(气体或液体)中减掉水分后的含量。
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第一章习题1. 中国能源结构、煤炭资源的分布特点及生产格局、能源发展战略是什么?P1答:中国能源结构:煤炭资源比较丰富,油气资源总量偏少。
(富煤、贫油、少气)煤炭资源的分布:东少西多,南贫北丰,相对集中。
生产格局:北煤南运,西煤东调。
能源发展战略:节能优先、结构多元、环境友好。
2. 煤炭利用带来的环境问题有哪些?答:煤炭利用带来的环境问题如酸雨、臭氧减少、全球气候变暖、烟雾等。
3. 何谓洁净煤技术?有哪些研究内容?答:洁净煤技术是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。
洁净煤技术的主要包括:煤炭开采、煤炭加工、煤炭燃烧、煤炭转化、污染排放控制与废弃物处理等。
如:选煤,型煤,水煤浆,超临界火力发电,先进的燃烧器,流化床燃烧,煤气化联合循环发电,烟道气净化,煤炭气化,煤炭液化,燃料电池等。
4. 煤化学的主要研究内容?P4答:煤化学是研究煤的生成、组成(包括化学组成和岩相组成)、结构(包括分子结构和孔隙结构)、性质、分类以及它们之间相互关系的科学。
广义煤化学的研究内容还包括煤炭转化工艺及其过程机理等问题。
第二章习题1. 煤是由什么物质形成的?P6答:煤是由植物生成的。
在煤层中发现大量保存完好的古代植物化石和炭化了的树干;煤层底板岩层中发现了大量的根化石、痕木化石等植物化石;在显微镜下观察煤制成的薄片可以看到植物细胞的残留痕迹以及孢子、花粉、树脂、角质层等植物残体;在实验室用树木进行的人工煤化试验,也可以得到外观和性质与煤类似的人造煤。
这就有力地证实了腐植煤是由高等植物变来的。
2. 按成煤植物的不同,煤可以分几大类? P12答:按成煤植物的不同,煤主要分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤。
腐植煤:高等植物腐泥煤:低等植物腐植腐泥煤:高等植物+低等植物3. 简述成煤条件。
P20-21答:煤的形成必须具备古植物、古气候、古地理和古构造等条件。
古植物:大量植物的持续繁殖古气候:温暖、潮湿的气候环境古地理:沼泽和湖泊古构造:合适的地壳升降运动4. 由高等植物形成煤,要经历哪些过程和变化?P22答:由高等植物形成煤,要经历泥炭化作用和煤化作用两个过程。
泥炭化作用过程:高等植物→泥炭煤化作用过程又分为成岩作用和变质作用两个阶段。
成岩作用阶段:泥炭→褐煤;变质作用阶段:褐煤→无烟煤。
5. 泥炭化作用、成岩作用和变质作用的本质是什么?P22、P25、P26答: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。
成岩作用:泥炭在沼泽中层层堆积,越积越厚,当地壳下沉的速度超过植物堆积速度时,泥炭将被黏土、泥砂等沉积物覆盖。
无定形的泥炭在上覆无机沉积物的压力作用下,逐渐发生压紧、失水、胶体老化硬结等物理和物理化学变化,转变为具有岩石特征的褐煤的过程。
变质作用:褐煤沉降到地壳深处,受长时间地热和高压作用,组成、结构、性质发生变化,转变为烟煤和无烟煤的过程。
6. 按煤化程度,腐植煤可以分为几大类?它们有哪些区分标志?答:按煤化程度,腐植煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四个大类。
泥炭与褐煤的区分标志:外观上,泥炭有原始植物残体,呈土状;褐煤无原始植物残体,无明显条带。
褐煤与烟煤的区分标志:颜色,褐煤呈褐色或黑褐色;烟煤呈黑色。
烟煤与无烟煤的区分标志7. 影响煤变质作用的因素有哪些,对煤的变质程度有何影响?P28答:影响煤变质作用的因素主要有:温度、时间和压力。
温度是影响煤变质作用的主要因素,存在一个煤变质的临界温度。
转变为不同煤化阶段所需的温度大致为:褐煤:40~50 ℃,长焰煤:<100 ℃,典型烟煤:<200 ℃,无烟煤:<350 ℃。
时间是影响煤的重要因素,这里所说的时间是指煤在一定温度和压力条件下作用时间的长短。
作用时间影响的重要性表现在:温度、压力相同,时间越长,变质程度越高;温度不同,短时间较高温度与长时间较低温度可达到相同的变质程度。
压力也是煤变质不可缺少的条件。
在压力作用下,煤主要变化是压紧、失水、孔隙率降低,并使煤岩组分沿垂直压力的方向呈定向排列。
静压力使煤的芳香稠环平行层面呈有规则的排列;动压力使煤层产生破裂、滑动,低变质程度煤的芳香稠环层面的堆砌高度增加。
8. 煤变质作用有哪几种?并简述之。
P26-28答:根据变质条件和变质特征的不同,煤变质作用分为深成变质作用、岩浆变质作用和动力变质作用三种类型。
深成变质作用在正常地温状态下,煤的变质程度随着煤层沉降幅度的加大、地温的增高和受热时间的持续而增加。
此变质作用与大规模的地壳升降活动有关,具有广泛的区域性。
(垂直分布规律和水平分带规律:Hilt 定律)岩浆变质作用可分为区域岩浆热变质作用和接触变质作用两种类型。
区域岩浆热变质作用是指聚煤坳陷内有岩浆活动,岩浆的热量、岩浆内放射性元素的蜕变热以及热液、热气使区域内地温场增高,形成地热异常带所导致煤的变质作用。
接触变质作用是指岩浆直接接触或侵入煤层,由于岩浆的高温、热液、挥发性气体和压力促使煤发生变质的作用。
动力变质作用是指由于褶皱及断裂运动所产生的动压力及伴随构造变化所产生的热量促使煤发生变质的作用。
9. 什么是煤层气?P31答:煤层气俗称“瓦斯”,与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气。
第三章 习题1. 反映煤分子结构的参数有哪些?P36答:煤的结构参数有芳碳率、芳氢率和芳环数。
芳碳率(C ar f )是指煤的基本结构单元中属于芳香族结构的碳原子数与总碳原子数之比。
C C f ar C ar /=。
芳氢率(H ar f )是指煤的基本结构单元中属于芳香族结构的氢原子数与总氢原子数之比。
H H f ar H ar /=芳环数(a R )是指煤的基本结构单元中芳香环数的平均数量。
2. 研究煤分子结构的方法有哪些?P45答:煤结构的研究方法主要有三类:物理研究法、化学研究法和物理化学研究法。
物理研究法主要是利用高性能的现代分析仪器,如红外光谱、核磁共振、X 射线衍射、扫描电镜等对煤结构进行测定和分析,从中获取煤结构的信息。
化学研究法:对煤进行适当的氧化、氢化、卤化、水解等化学处理,对产物的结构进行分析测定,并据此推测煤的结构。
物理化学研究法:利用溶剂抽提,将煤中的组分分离并进行分析测定,以获取煤结构的信息。
3. 煤分子结构理论的主要观点有哪些?P46答:⑴ 煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩聚物煤是由许多结构相似但又不完全相同的基本结构单元通过桥键连接而成。
结构单元由规则的缩合芳香核与不规则的、连接在核上的侧链和官能团两部分构成。
⑵煤分子基本结构单元的规则部分规则部分(缩合芳香核):缩聚的芳环、氢化芳环或各种杂环。
环数随煤化程度的提高而增加。
⑶煤分子基本结构单元的不规则部分不规则部分:烷基侧链和官能团。
烷基侧链的长度随煤化程度的提高而减少。
官能团主要是含氧官能团:羟基、羧基、羰基、甲氧基等,随着煤化程度的提高,甲氧基和羧基很快消失,其他含氧基团在各种煤化程度的煤中均有存在;少量的含硫官能团和含氮官能团。
⑷连接基本结构单元的桥键桥键主要是次甲基键、醚键、次甲基醚键、硫醚键以及芳香碳-碳键等。
在低煤化程度的煤中桥键最多,主要形式为前三种。
⑸氧、硫和氮的存在形式氧:除含氧官能团外,还有醚键和杂环等;硫:巯基、硫醚和噻吩等;氮:吡咯环、胺基和亚胺基等。
⑹低分子化合物低分子化合物:脂肪族化合物,如褐煤和泥炭中的树脂和蜡等。
⑺煤化程度对煤结构的影响低煤化程度煤的缩合芳香核较小,侧链长而多,官能团多,煤的结构比较疏松,孔隙率较大,比表面积较高。
中等煤化程度煤(肥煤和焦煤)的缩合芳香核增大,含氧官能团和烷基侧链减少,结构单元之间的桥键减少,煤的结构较为致密,孔隙率低,比表面积小,煤的物化性质和工艺性质在此处发生转折,出现极大值或极小值。
高等煤化程度煤的缩合芳香核显著增大,大分子排列的有序化增强,产生收缩应力,形成裂隙,孔隙率增加,比表面积增大。
4. 煤有哪些代表性的结构模型?P40-45答:煤的化学结构模型:Fuchs模型、Given模型、Wiser模型、本田模型和Shinn模型。
煤的物理结构模型:Hirsch模型、交联模型、两相模型和单相模型。
煤结构的综合模型:Oberlin模型和球(Sphere)模型。
第四章习题1. 简述煤岩学的研究方法。
P71答:煤岩学的研究方法有宏观研究法和微观研究法。
宏观研究法是用肉眼或放大镜来观察煤,根据煤的颜色、条痕、光泽、硬度、密度、断口等物理性质,确定宏观煤岩成分和宏观煤岩类型,对煤层进行整体的观察和描述,初步评定煤的性质和用途。
微观研究法是利用显微镜来观察煤片,识别并研究煤的显微组分的方法。
常用的方法有两种:一种是在透射光下观察煤的薄片(0.02mm),根据颜色、形态、结构、轮廓等特征鉴别煤的显微组分;另一种是在反射光下观察煤块光片(~2cm),根据颜色、形态、结构、轮廓、突起等特征鉴别煤的显微组分。
2. 什么是宏观煤岩成分?宏观煤岩成分有哪几种?P48答:宏观煤岩成分是用肉眼或放大镜可以区分的煤的基本组成单位。
根据颜色、光泽、断口、裂隙、硬度等性质,用肉眼或放大镜将煤分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭四种宏观煤岩成分。
3. 宏观煤岩类型是根据什么划分的?共分哪几种?P50-51答:根据烟煤的平均光泽强度,烟煤的宏观煤岩类型:光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤。
根据褐煤组成成分体积分数和结构,褐煤的宏观煤岩类型:基质煤、富木质煤、富木炭煤和富矿物质煤。
4. 什么是煤的显微组分?煤的有机显微组分可分哪几组?P52答:在显微镜下才能识别的煤中的基本组成单元称为显微组分。
煤的有机显微组分:镜质组V、壳质组E和惰质组I。
5. 什么是凝胶化作用和丝炭化作用?P52、P59答:凝胶化作用是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,植物组织在微生物作用下,分解、水解、化合形成新的化合物并破坏植物组织器官的细胞结构;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。
丝炭化作用是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丝炭化组分。
6. 判别煤的煤化程度的指标有哪些?为什么说镜质组反射率是表征煤化程度的科学指标?答:判别煤的煤化程度的指标很多,主要有干燥无灰基挥发分V daf、干燥无灰基碳含量C daf、恒湿无灰基高位发热量Q gr,maf、镜质组的平均最大反射率maxR等。
在以上表征煤化程度的众多指标中,镜质组反射率是公认的科学指标,其原因如下:⑴ 镜质组是煤中的代表性显微组分;⑵ 镜质组反射率随煤化程度呈线性变化;⑶ 用镜质组反射率表征煤化程度可以避免煤岩显微组成异常的影响。