煤中水的存在形式
化验理论考试题答案

煤质检验人员考试卷一、填空题(每空1分,共25分)1、煤中水分按其存在形式分为游离水和化合水。
2、全水分指煤的外在水分和内在水分的总和。
3、测定煤中水分时,通氮干燥法适用于所有煤种,空气干燥法用于和烟煤和无烟煤,微波法适用于褐煤和烟煤。
4、27.7450修约到小数点后两位的结果是27.74 。
5、分析试验取样前,应将煤样充分混匀;取样时,应尽可能从煤样容器的不同部位,用多点取样法取出。
6、煤炭分析试验方法的精密度一般用重复性限和再现性临界差表示。
7、一般分析试验煤样是指破碎到粒度小于0.2mm,并达到空气干燥状态,用于大多数物理和化学特性测定的煤样。
8、Q的中文名称是收到基恒容低位发热量。
net,v,ar9、煤的全水分测定的关键是保证原来煤样的水分没有损失也没有增加。
10、干燥法测定水分时,鼓风是为了促使干燥箱内温度均匀。
11、用于煤的灰分测定的马弗炉后壁有烟囱,炉门上有通风口,目的是为了保证煤样在灰化过程中始终保持良好的通风,使硫氧化物一经生成就马上排出。
12、如果挥发分坩埚的盖子不严密,煤样加热时有可能受到氧化,使测定结果偏高。
13、恒容高位发热量由弹筒发热量减去硝酸形成热以及硫酸校正热后得到。
恒容低位发热量是恒容高位发热量减去水的气化热后得到,其中水包括煤中原有的水和煤中氢燃烧后生成的水。
二、判断题(每题1分,共20分)1、需根据水分测定结果进行校正或换算的分析试验,应同时测定水分;如不能同时测定,两者测定也应在尽量短的、煤样水分未发生显著变化的期限内进行,最多不超过7天。
(×)2、用两步法测定煤中全水分时,可以将第一步测定的外在水分和第二步测定的内在水分直接相加。
(×)3、挥发分测定的马弗炉前面应有通气孔,后面应有烟囱。
(×)4、挥发分测定中7 min加热时间应包括3 min温度回升时间。
(√)5、一般分析试验煤样水分测定时,必须进行检查性干燥。
(×)6、发热量测定用氧弹应进行17 MPa的水压试验。
煤的水分名词解释

煤的水分名词解释煤是一种重要的化石燃料,广泛应用于电力、钢铁、化工等行业。
而煤中的水分也是影响煤质的一个重要指标。
在本文中,我们将解释煤的水分的概念、特性以及对煤质的影响。
一、煤的水分概念煤的水分是指煤中所含的水的含量。
一般来说,煤中的水分主要分为两种形式:表面水和内部水。
表面水是煤表面所附着的水分,通常在矿井中采矿过程中加水或在露天堆场中暴露在自然环境中时吸附的水分。
而内部水是煤内部孔隙中所含的水分,主要是天然存在于煤中的水。
二、煤的水分特性1. 含水量:煤的水分含量通常以百分比表示,即煤中所含水的重量与煤的总重量之比。
一般来说,煤的含水量越高,其燃烧时所释放的热量和能量就越低。
2. 吸附性:煤可以吸附大量的水分,这是由于煤中存在着大量的孔隙和微孔,这些孔隙和微孔可以吸附水分分子。
因此,即使在干燥的环境中,煤依然可能保持一定的含水量。
3. 揮发性:煤的水分是煤中揮发性物质的一部分。
揮发性物质是指在煤燃烧时能够从煤中挥发出来的物质,其中水分是最容易挥发的成分之一。
揮发性物质的存在也决定了煤的可燃性。
三、煤的水分对煤质的影响1. 燃烧性能:煤的水分含量与其燃烧效率密切相关。
煤中含有大量的水分时,燃烧时需要先将水分蒸发掉,这样就会消耗部分能量,从而影响燃烧过程的效率。
而煤中含水量越低,煤的可燃性就越高,燃烧过程中的能量损失也越小。
2. 热值:煤的水分含量对其热值有着直接的影响。
煤中含水量越高,其热值一般会相对较低,因为煤中的水分并不产生燃烧的热量。
因此,对于需要高热值煤的应用领域,如电力行业,煤中的水分含量需要尽可能地降低。
3. 运输和储存:煤中的水分含量对煤的运输和储存有重要的影响。
含水量较高的煤在运输时可能会导致煤堆结块,增加了运输成本和风险。
而湿度较高的煤也不利于长期的储存,容易出现霉变和变质的情况。
总结起来,煤的水分是煤质的一个重要指标,它影响着煤的燃烧性能、热值以及运输和储存的可行性。
在实际应用中,需要根据具体的需求和用途选择合适的煤质。
煤水分基本知识

1、煤中水分的存在状态煤中的水分按结合状态可以分为游离水和化合水。
(1)煤中的游离水是指与煤呈物理状态结合的水,吸附在煤的外表面和内部孔隙中。
可分为两类:外在水分Mf 外表面和大孔隙-收到基内在水分Minh 小孔隙-空气干燥基二者的质量之和即煤中的全水分Mar(收到基)煤质分析化验采用的空气干燥基水分为Mad,即与Minh,ad大小相同。
2)煤的化合水包括结晶水和热解水。
结晶水是指煤中含结晶水的矿物所具有的。
热解水是煤炭在高温热解条件下,煤中氢和氧结合生成的水。
通常煤中的水分指煤中游离态的吸附水。
(3)煤的最高内在水分指煤样在30℃,相对湿度达到96%的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分,用符号MHC表示。
该指标反映年轻煤的煤化程度,由于空气干燥基水分的平衡湿度一般低于96%,因此,最高内在水分高于空气干燥基水分。
煤中水分含量分级:低水分煤≤ 5%中水分煤>5~15%高水分煤>15%煤中水分对煤炭利用的影响(1)燃烧、气化、炼焦→吸收额外的热量,降低热效率(2)煤炭运输→浪费运力(3)煤炭成本→高水分,煤价下降(4)适量的水分可以在运输和贮存中减少煤粉尘的产生,减少煤的损失空气干燥基:当煤样在实验室的正常条件下放置,即室温二十摄氏度,相对湿度六十摄氏度条件下,煤样会失去一些水分,留下的稳定的水分为称之为实验室正常条件下的空气干燥水分。
以空气干燥过的煤样为基准的成分称为空气干燥基成分。
全水分是煤的游离水和附着水分,是内在水和外在水的总合,空气干燥基水分是煤炭样品与周围环境温度达到平衡时保留下来的水分,称作内水,失去的水分称作外水,有时也用烘干法的方法脱去外水,但烘箱温度不得高于50度,称量时样品要与周围环境温度达到平衡。
在实验室中室温20℃,空气相对湿度60%时,煤样在试验室中存放一定时间后,会失去一些水分而达到一个稳定的水分含量,称为空气干燥水分(air dired),其余成分也称为空气干燥成分,以ad表示,其成分可以写成:Mad+Vad+FCad+Aad=100(%)注:M——水分(moisture)V——挥发分(volatile)FC——固定碳(fixed-carben)A——灰分(ash)有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种。
煤炭的水分的概念

煤炭的水分的概念煤炭是一种重要的化石能源,其在世界能源供给中具有重要地位。
而水分对于煤炭的品质和使用效果都有着重要的影响。
本文将对煤炭的水分概念进行详细介绍。
煤炭的水分是指煤炭中所含的水的含量。
煤炭本身是一种多孔性材料,其中的微孔和裂隙可以吸附和储存水分。
这些水分主要来源于煤炭在采运过程中与外界环境接触,如大气中的水分和地下含水层的水。
由于水分的存在,煤炭的物理和化学性质会发生变化,因此,煤炭的水分含量是煤炭质量评价的重要指标之一。
煤炭的水分可以分为两种类型,一种是表观水分,另一种是内在水分。
表观水分是指煤炭表面和微孔中吸附的水分,是煤炭中最容易去除的水分。
通常通过在室温和相对湿度较低的环境下暴露煤样,等其水分含量达到平衡后测量,所得到的结果反映的就是煤炭的表观水分含量。
表观水分的含量主要取决于煤炭的孔隙结构和相对湿度。
而内在水分则是指煤炭中的结合水分,即与煤炭的宏观结构和微观组分结合较为牢固的水分。
内在水分主要存在于煤炭的孔隙和有机质中,与煤炭的化学组成和结构紧密相关。
内在水分的含量通常需要通过加热煤样进行脱水实验,然后根据煤样失重的比例确定。
内在水分的含量与煤炭中的有机质和无机质的含量有关,一般来说,有机质含量较高的煤炭内在水分也相对较高。
煤炭的水分含量对煤炭性能和使用效果有着重要的影响。
首先,水分会影响煤炭的燃烧性能。
煤炭中的水分在燃烧过程中会蒸发,从而消耗煤炭的热量,降低煤炭的燃烧温度和燃烧速度。
因此,煤炭的水分含量越高,其燃烧性能越差。
其次,水分还会影响煤炭的物理性质。
高含水煤炭在运输过程中容易发生煤堆自燃和粉尘爆炸的危险。
另外,水分还会影响煤炭的储存性能,高含水煤炭容易吸湿变形,导致煤炭堆放不稳。
在煤炭的生产和使用过程中,为了更好地利用煤炭资源,控制煤炭的水分含量是十分重要的。
一方面,可以通过煤炭干燥技术降低煤炭的水分含量。
煤炭干燥技术包括机械干燥、热风干燥、煤炭热水交换等方法,可以有效地去除煤炭的表观水分,提高煤炭的燃烧效率。
煤的工业分析(内水-外水-结晶水)

煤的工业分析(内水、外水、结晶水)煤的工业分析,又叫煤的技术分析或实用分析,是评价煤质的基本依据。
在国家标准种,煤的工业分析包括煤的水分、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。
1、煤的水分煤的水分,是煤炭计价中的一个辅助指标。
煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。
煤的水分增加,煤中有用成分相对减少,且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。
煤的水分增加,还增加了无效运输,并给卸车带来了困难。
特点是冬季寒冷地区,经常发生冻车,影响卸车,影响生产,影响车皮周转,加剧了运输的紧张。
煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量,甚至发生堵仓事故。
随着矿井开采深度的增加,采掘机械化的发展和井下安全生产的加强,以及喷露洒水、煤层注水、综合防尘等措施的实施,原煤水分呈增加的趋势。
为此,煤矿除在开采设计上和开采过程中的采煤、掘进、通风和运输等各个环节上制定减少煤的水分的措施外,还应在煤的地面加工中采取措施减少煤的水分。
(1)煤中游离水和化合水煤中水分按存在形态的不同分为两类,既游离水和化合水。
游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分;化合水也叫结晶水,是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。
如硫酸钙(NaSO4.2H2O)和高龄土(AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的结晶水。
游离水在105~110C的温度下经过1~2小时可蒸发掉,而结晶水通常要在200C以上才能分解析出。
煤的工业分析中只测试游离水,不测结晶水。
(2)煤的外在水分和内在水分煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。
外在水分,是附着在煤颗粒表面的水分。
外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发,蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。
煤炭的水分测定

煤炭的水分测定O1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。
煤中水分的存在形态分为两类:化合水、游离水。
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(CaSO4×2H2O)、高岭土(AI2O3×2SiO4×2H2O用的结晶水。
结晶水要在200℃以上才能分解析出。
游离水:以物理状态(如附着、吸附等形式)和煤结合的105-110。
C能除去的水。
根据存在的不同结构状态,分为以下两种:外在水分freemoisture(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非毛细孔中的水分。
内在水分inherentmoisture(Minh)内在水分是指吸附或凝聚在煤粒内部的小毛细孔中的水分。
这部分水分较难蒸发。
02水分的测定•全水分(Mt)tota1moisture煤的外水和内水之和,代表刚开发、发运及接受时煤的水分(一般分析煤样水分,空干基水分,分析水)•空气干燥煤样水分(Mad)moisture一般分析煤样与周围空气湿度达到平衡时所含的水分•通用水分测定原理间接重量法:——称取一定量的煤样一一^在105-110o C鼓风烘箱中干燥至质量恒定(或在专用微波炉中干燥)——根据质量损失计算煤的水分•与水分值有关的因素1煤的变质程度(煤种)褐煤…烟煤一无烟煤2、环境湿度湿度大…-水分高湿度小-一水分低3、制样过程设备的密封性、是否经过干燥、煤样的储存方式•水分测定的注意事项全水分--制样操作要快,使用密封式破碎机或水分损失小的破碎机;——全水分试样保存在密封良好的容器内,存放空干基水分根据不同煤种选用适合的方法或程序;(通氮法,空气干燥法,加热时间等)---- 在鼓风条件下干燥;——干燥至质量恒定(或增重);——防止干燥后的样品吸水。
煤炭气化试题库

一、填空1、煤中灰分的增加,气化的各项消耗指标均增加,如氧气的消耗指标、水蒸气的消耗指标和煤的消耗指标都有所上升,而净煤气的产率下降。
2、当制取的煤气用做工业生产的合成气时,一般要求使用低挥发分、低硫的无烟煤、半焦或焦炭。
3、对固定床气化炉,煤的水分必须保证气化炉顶部入口煤气温度高于气体露点温度,否则需将入炉煤进行预干燥。
4、3M-2l型气化炉的主体结构由四部分组成,分别是炉上部有加煤机构,中部为炉身,气化剂的入炉装置,炉底部有除灰装置。
5、3M-13型和3M-21型的结构及操作指标基本相同,不同的加煤机构是和破黏装置。
6、间歇法制造半水煤气时,采用高炉温、高风速、高炭层、短循环的操作方法。
7、半水煤气中的CO2高低来判断气化层温度的高低8、使用二次气化剂的目的是为了提高煤的气化效率和煤气质量。
9、中心文氏管中的气流速度和气化剂中的汽氧比极为重要,它直接关系到灰熔聚区的形成。
,10、城市煤气按其用途可分为:燃料煤气,合成煤气,管道煤气和还原煤气。
11、液体原料生产合成气的方法有水蒸汽氧化法和部分氧化法。
12、甲醇合成塔的基本结构主要由外筒、内件和电加热器三部分组成。
二、选择1、以(A )为气化原料时,煤气的热值高A 褐煤B 烟煤C 气煤D 无烟煤2、固定床气化制合成气时挥发分含量以不超过(C )为宜。
A 4%B 5%C 6%D 7%3、气化用煤含水量越低越好,一般要求不超过( B )。
A 9%B 8%C 7%D 6%三、判断1、制造水煤气的工作循环通常分为:吹风、一次上吹、下吹、二次上吹、空气吹净六个阶( )2、为避免发生爆炸,开启时应先开空气阀,然后开蒸汽阀;关闭时,应先关闭加氮空气阀,然后再关闭蒸汽。
3、常用半水煤气中的CO 含量高低来判断气化层温度的高低。
( ×)3、随着压力的提高,净煤气的产率是下降的,粗煤气的产率下降得更快。
( ×)4、常压温克勒气化炉采用粉煤为原料,粒度在5~10mm左右。
煤中水的存在形式

关于和全水分定义煤中水分按其结合形态可分为游离水和结合水(即结晶水)两大类。
游离水是指以物理吸附或吸着方式与煤结合的水。
结合水是指以化合的方式同煤中矿物质结合的水,它是矿物晶格的一部分,如硫酸钙(CaSO4•2H2O)和高岭土(Al2O3•2SiO2•2H2O)中的结合水。
煤中的游离水于常压下在105℃~110℃的温度下经过短时间干燥即可蒸发;而结晶水通常要在200℃,有的甚至要在500℃以上才能析出。
我们所测定的全水分及空气干燥水分只是游离水,也就是外在水分和内在水分。
内在水分是指吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水。
外在水分是指:吸附在煤颗粒表面上或非毛细孔中的水分。
煤在收到状态时的全水分指煤中内在水分和外在水分的总和,以符号Mt表示。
全水分定义当中的内在水和外在水的概念是理论上的定义,在实际工作中涉及的外在水,指的是在试验条件下,煤样与空气湿度达到接近平衡时所失去的水分;而接着在第二步测定条件下失去的水分称内在水。
所以应注意理论上的内外水概念和实际中的内外水概念是不同的,在实际情况下,煤从脱去外在水到脱去内在水是个连续而复杂的过程,二者间难以严格区分开来,在实际的实验中是按照试验方法或者试验条件来定义的,在工作中要注意辨析清楚。
事实上,在实际测定中的外在水包含了一部分理论上的内在水。
对于煤炭贸易而言,全水分超标扣重是惯例,甚至有的合同中还把它作为拒收的条款。
水分超出不仅降低了货值,同时也增加了铁路、海运、装卸等环节上的费用。
全水分过高也会降低煤的低位发热量,在以低位发热量计价时,直接影响到企业的经济利益。
煤炭全水分对其加工、利用、储存、运输都有很大的影响。
如全水分高的煤不易破碎;煤在锅炉中的燃烧时,若水分含量高,就需要消耗很多热量用于蒸发煤中的水分,这样不但会影响燃烧的稳定性,且消耗潜能降低热效率,一般来说每增加1%的水分,就会降低煤的发热量的1%左右。
在炼焦中的水分高会降低产率,而且由于大量水分蒸发而延长焦化周期。
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关于煤中水的存在形式和全水分定义煤中水分按其结合形态可分为游离水和结合水(即结晶水)两大类。
游离水是指以物理吸附或吸着方式与煤结合的水。
结合水是指以化合的方式同煤中矿物质结合的水,它是矿物晶格的一部分,如硫酸钙(CaSO4•2H2O)和高岭土(Al2O3•2SiO2•2H2O)中的结合水。
煤中的游离水于常压下在105 ℃~110 ℃的温度下经过短时间干燥即可蒸发;而结晶水通常要在200 ℃,有的甚至要在500 ℃以上才能析出。
我们所测定的全水分及空气干燥水分只是游离水,也就是外在水分和内在水分。
内在水分是指吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水。
外在水分是指:吸附在煤颗粒表面上或非毛细孔中的水分。
煤在收到状态时的全水分指煤中内在水分和外在水分的总和,以符号Mt表示。
全水分定义当中的内在水和外在水的概念是理论上的定义,在实际工作中涉及的外在水,指的是在试验条件下,煤样与空气湿度达到接近平衡时所失去的水分;而接着在第二步测定条件下失去的水分称内在水。
所以应注意理论上的内外水概念和实际中的内外水概念是不同的,在实际情况下,煤从脱去外在水到脱去内在水是个连续而复杂的过程,二者间难以严格区分开来,在实际的实验中是按照试验方法或者试验条件来定义的,在工作中要注意辨析清楚。
事实上,在实际测定中的外在水包含了一部分理论上的内在水。
对于煤炭贸易而言,全水分超标扣重是惯例,甚至有的合同中还把它作为拒收的条款。
水分超出不仅降低了货值,同时也增加了铁路、海运、装卸等环节上的费用。
全水分过高也会降低煤的低位发热量,在以低位发热量计价时,直接影响到企业的经济利益。
煤炭全水分对其加工、利用、储存、运输都有很大的影响。
如全水分高的煤不易破碎;煤在锅炉中的燃烧时,若水分含量高,就需要消耗很多热量用于蒸发煤中的水分,这样不但会影响燃烧的稳定性,且消耗潜能降低热效率,一般来说每增加1%的水分,就会降低煤的发热量的1%左右。
在炼焦中的水分高会降低产率,而且由于大量水分蒸发而延长焦化周期。
GB/T211标准共有A、B、C、D四种测定全水分的方法,方法A适用于各种煤;方法B适用于烟煤和无烟煤;方法C适用于烟煤和褐煤;方法D适用于外在水分高的烟煤和无烟煤。
测定全水分对煤样的要求以及制备如下:①煤样:方法A、B和C采用粒度小于6 mm的煤样,煤样量不少于500 g;方法D采用粒度小于13 mm的煤样,煤样星约2 kg。
②煤样的制备:粒度小于13 mm煤样按照GB 474制备。
粒度小于6 mm煤样的制备:用九点取样法从破碎到粒度小于13 mm的煤样中取出约2 kg,全部放入破碎机中一次破碎到粒度小干6 mm,用二分器迅速缩分出500 g煤样,装入密封容器。
③在测定全水分之前,应检查样品质量的损失情况,能确定煤样在运送过程中有损失时,应将减少的质量作为煤样在运送过程中的水分失过,并计算出该量对煤样质量的百分数,计人煤样全水分。
④称取煤样之前,应将密闭容器中的煤样充分混合至少1 min。
目前已经出了最新的GBT 211-2007 煤中全水分的测定方法。
一般分析煤样水分在一定条件下,一般分析煤样在实验室中与周围空气湿度达到大致平衡时所含有的水分称为一般分析煤样水分,亦称分析煤样水分(分析水分)、空气干燥煤样水分(空干水分),用符号Mad表示。
一般分析煤样水分测定的必要性表现在:①一般分析煤样水分Mad是一项重要的煤质指标,它在煤的基础理论和加工利用的研究中都具有重要的作用,通过水分的测定结果可以大致了解煤的变质程度。
经研究证明,一般分析煤样水分与煤的煤化程度有很密切的曲线相关关系,见表3.3.1。
表3.3.1 一般分析煤样水分与煤的煤化程度的关系牌号泥炭Vdaf>50% 年老褐煤Vdaf>37%~50% 长焰煤不粘煤弱粘煤气煤肥煤Mad/% 50~30 10~28 3~12 3~15 0.5~5.0 1~6 0.3~2.0牌号焦煤瘦煤贫煤年轻无烟煤典型无烟煤年老无烟煤石煤Mad/% 0.3~1.5 0.4~1.8 0.5~2.5 0.7~2.5 1~.30 2~9.5 1~4一般分析煤样水分以焦煤、肥煤和瘦煤为最低,Mad一般不超过2%。
以煤化程度低的泥炭、褐煤、长焰煤和不粘煤为最高。
但当煤化程度从贫煤向无烟煤过度时,一般分析水分又逐渐增高,尤其是进入变质程度深的无烟煤以后,一般分析煤样水分明显增高。
②一般分析煤样水分(内在水分)也是动力煤出口的一项重要的合同指标,有的合同还把该项列为拒收条款。
内在水分过高可使煤炭加工工艺受到影响,故有些国外商客对该指标格外重视。
由于煤种决定了内在水分的范围,因此这一指标也对不同煤种的混配起到了限制作用。
③在煤质分析中,一般分析煤样水分是进行不同基态的煤质分析结果之间换算的基础数据。
一般分析煤样水分还是某些测定项目的校准数据。
④在煤炭的进出口以及国内贸易中,空气干燥基高位发热量Qgr,ad和收到基低位发热量Q net,ar是主要的计价指标,而Mad直接影响Qgr,ad和Qnet,ar的测定值,因此,Mad的高低直接影响着贸易有关各方的经济利益。
标准GB/T 212中规定了煤的两种水分测定方法。
其中方法A适用于所有煤种,方法B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校正以及基的换算时,应用方法A测定空气干燥煤样的水分。
空气干燥法测定煤中水分时为什么要用带有鼓风的干燥箱?鼓风的目的在于促进干燥箱内的空气流动,这样一方面使干燥箱内温度均匀,另一方面使煤中的水分尽快蒸发,缩短试验周期。
试验证明在鼓风的情况下干燥1 h测得的水分高于在不鼓风的情况下测得的水分值。
在随后的30 min检查性干燥中,在鼓风的条件下只需进行1次,试样即可达到恒重,而不鼓风时,常需进行多次才能达到恒重。
煤的水分、挥发分、灰分、发热量对燃烧的影响人们通常把开发煤炭资源的企业称作煤矿,把开采出来的煤矿产品称为煤炭。
我国古代曾称煤炭为石涅,或称石炭。
它是植物遗体埋藏在地下经过漫长复杂的生物化学、地球化学和物理化学作用转化而成的一种固体可燃矿产。
它不仅是工农业和人民生活不可缺少的主要燃料,而且还是冶金、化工、医药等部门的重要原料。
据统计,在我国能源生产和消费构成中,煤炭一直居于主导地位,1995年,生产占75.5%,消费占75.0%。
在国民经济中,工业、农业、交通运输的发展都离不开煤炭。
随着近代科学技术的发展和新工艺、新方法的应用,煤炭的用途和综合利用价值将会越来越大。
可以预计,在未来相当长的时期内,煤炭在我国国民经济中都将占有相当重要的地位。
一、矿物原料特点(一) 煤的物理性质煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。
它是由成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因素所决定。
包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导电性等。
其中,除了比重和导电性需要在实验室测定外,其他根据肉眼观察就可以确定。
煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据,并用以研究煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。
1.颜色是指新鲜煤表面的自然色彩,是煤对不同波长的光波吸收的结果。
呈褐色—黑色,一般随煤化程度的提高而逐渐加深。
2.光泽是指煤的表面在普通光下的反光能力。
一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。
煤化程度越高,光泽越强;矿物质含量越多,光泽越暗;风、氧化程度越深,光泽越暗,直到完全消失。
3.粉色指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹,所以又称为条痕色。
呈浅棕色—黑色。
一般是煤化程度越高,粉色越深。
4.比重和容重煤的比重又称煤的密度,它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
煤的容重又称煤的体重或假比重,它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。
煤的容重是计算煤层储量的重要指标。
褐煤的容重一般为1.05~1.2,烟煤为1.2~1.4,无烟煤变化范围较大,可由1.35~1.8。
煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。
在矿物质含量相同的情况下,煤的比重随煤化程度的加深而增大。
5.硬度是指煤抵抗外来机械作用的能力。
根据外来机械力作用方式的不同,可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。
煤的硬度与煤化程度有关,褐煤和焦煤的硬度最小,约2~2.5;无烟煤的硬度最大,接近4。
6.脆度是煤受外力作用而破碎的程度。
成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。
在不同变质程度的煤中,长焰煤和气煤的脆度较小,肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大,无烟煤的脆度最小。
7.断口是指煤受外力打击后形成的断面的形状。
在煤中常见的断口有贝壳状断口、参差状断口等。
煤的原始物质组成和煤化程度不同,断口形状各异。
8.导电性是指煤传导电流的能力,通常用电阻率来表示。
褐煤电阻率低。
褐煤向烟煤过渡时,电阻率剧增。
烟煤是不良导体,随着煤化程度增高,电阻率减小,至无烟煤时急剧下降,而具良好的导电性。
(二) 煤的化学组成煤的化学组成很复杂,但归纳起来可分为有机质和无机质两大类,以有机质为主体。
煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。
其中,碳、氢、氧占有机质的95%以上。
此外,还有极少量的磷和其他元素。
煤中有机质的元素组成,随煤化程度的变化而有规律地变化。
一般来讲,煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低,氮的含量也稍有降低。
唯硫的含量则与煤的成因类型有关。
碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的重要元素,氧是助燃元素,三者构成了有机质的主体。
煤炭燃烧时,氮不产生热量,常以游离状态析出,但在高温条件下,一部分氮转变成氨及其他含氮化合物,可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。
硫、磷、氟、氯、砷等是煤中的有害元素。
含硫多的煤在燃烧时生成硫化物气体,不仅腐蚀金属设备,与空气中的水反应形成酸雨,污染环境,危害植物生产,而且将含有硫和磷的煤用作冶金炼焦时,煤中的硫和磷大部分转入焦炭中,冶炼时又转入钢铁中,严重影响焦炭和钢铁质量,不利于钢铁的铸造和机械加工。
用含有氟和氯的煤燃烧或炼焦时,各种管道和炉壁会遭到强烈腐蚀。
将含有砷的煤用于酿造和食品工业作燃料,砷含量过高,会增加产品毒性,危及人民身体健康。
煤中的无机质主要是水分和矿物质,它们的存在降低了煤的质量和利用价值,其中绝大多数是煤中的有害成分。
另外,还有一些稀有、分散和放射性元素,例如,锗、镓、铟、钍、钒、钛、铀……等,它们分别以有机或无机化合物的形态存在于煤中。
其中某些元素的含量,一旦达到工业品位或可综合利用时,就是重要的矿产资源。
通过元素分析可以了解煤的化学组成及其含量,通过工业分析可以初步了解煤的性质,大致判断煤的种类和用途。
煤的工业分析包括对水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容。