煤质技术_基础篇(1)汇总
煤质分析基本知识参考资料

煤质分析基本知识1、煤炭质量的基本指标一、水分(M )煤的水分分为两种,一是内在水分(Minh ) ,是由植物变成煤时所含的水分;二是外水(Mf ) ,是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和内在部分总和。
一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。
褐煤、长焰煤内在水分普通较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。
水分的存在对煤的利用极其不利,它不仅浪费了大量的运输资源,而且当煤作为燃料时,煤中水分会成为蒸汽,在蒸发时消耗热量;另外,精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。
一般水分每增加2 % ,发热量降低100kcal/kg(大卡/千克);冶炼精煤中水分每增加1 % ,结焦时间延长5 一10min .二、灰分(A )煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。
外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。
外在灰分通过分选大部分能去掉。
内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。
灰是有害物质.动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。
冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加;灰分每增加1 % ,焦炭强度下降2 % ,高炉生产能九下降3 % ,石灰石用量增加4 % .三、挥发分(V )煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。
挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。
它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。
一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。
褐煤、气煤挥发分较高,瘦煤、无烟煤挥发分较低。
四、固定碳质最(FC )固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物,它是确定煤炭用途的重要指标。
从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。
根据使用的计算挥发分的基准,可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。
煤质技术知识-煤炭的三大性质

煤炭的三大性质
煤炭是一种固体可燃沉积岩,在由古代植物形成煤的过程中就具有组成不均匀的特性;在开采过程中由于坚固性差异,破裂成大小形状极不相同的颗粒。
所以煤炭是一种组成和粒度极不均匀(指标变异性极大)大宗散状物料。
这种不均匀性可分为成分不均匀和分布不均匀。
成分不均匀性是散状煤炭的单个颗粒之间的不同;分布不均匀性是散状煤炭的成分在不同部位的不同。
煤炭的不均匀性导致煤炭出现三大性质。
(1)偏析作用。
由于煤粒度及密度不同,其质量不相同,在流动过程中受重力作用产生的大小粒度自然分聚与分的现象,称为偏析作用。
例如皮带输送机两旁粒度大的煤多;取料机在贮煤场堆煤时,煤堆底部周围多集中粒度大的煤,从煤矿筒仓往火车车箱装煤中间小块细粒多而边缘大块多等等。
粒度近似相同的煤因密度不相同,在下落流动中重的集中在下,轻的集中在上。
这些说明了煤炭在流动中产生偏析现象是不可避免的。
偏析作用愈大,煤的分离程度愈严重。
偏析作用增加了煤的不均匀性。
(2)沥水作用
是指堆积在一起的煤炭,上层煤炭颗粒间的水分或其外水在重力的作用下,向下流动的现象,成为沥水作用。
例如汽车或火车车厢装的煤炭,经过运输或长时间堆积,水分向下流动,导致底部煤炭水分高,顶部煤炭水分低。
(3)序列相关性
煤炭品质往往存在一定程度的序列相关性,即相邻的煤倾向于有相似的组成,相距较远的煤倾向于有不相似的组成。
原煤序列相关性较为明显。
煤炭的三大性质是煤炭采制样的关键特性,后续再一一分析讲解。
煤质全面知识word资料77页

煤炭全面知识(1)(一)煤及其产品序号术语名称英文名称定义符号允许使用的同义词停止使用的同义词2.1.1 煤 coal 植物遗体在覆盖地层下,压实、转化而成的固体有机可燃沉积岩煤炭2.1.2 煤的品种 Categories of coal 以不同方式加工成不同规格的煤炭产品2.1.3 标准煤 Coal equivalent 凡能产生29.27MJ的热量(低位)的任何数量的燃料折合为1kg标准煤2.1.4 毛煤 Run-of-mine coal 煤矿生产出来的,未经任何加工处理的煤2.1.5 原煤 Raw coal 从毛煤中选出规定粒度的矸石(包括黄铁矿等杂物)以后的煤2.1.6 商品煤 Connercial coal;salable coal 作为商品出售的煤销煤2.1.7 精煤 clenedcoal 煤经精选(干选或湿选)后生产出来的、符合质量要求的产品洗精煤2.1.8 中煤 Middings 煤经精选后的道德、灰分介于精煤和矸石之间的产品2.1.9 洗选煤 Washed coal 经过洗选后的煤'2.1.10 筛选煤 Screened coal;sieved coal 经过筛选加工的煤2.1.11 粒级煤 Sized coal 煤通过筛选或精选生产的,粒度下限大于6mm并规定有限下率的产品2.1.12 粒度 Size 颗粒的大小2.1.13 限上率 Oversize fraction 筛下产品中大于规定粒度上限部分的质量百分数2.1.14 限下率 Undersize fraction 筛上产品中小于规定中的粒度下限部分的质量百分数含末率2.1.15 特大块 Uitra large coal(>100mm) 大于100mm的粒级煤2.1.16 大块煤 Large coal(>50mm) 大于50mm的粒级煤2.1.17 中块煤 Medium-sizldcoal(25~50mm) 5~50mm的粒级煤2.1.18 小块煤 Small coal(13~25mm) 13~25mm的粒级煤2.1.19 混中块 Mixed medium-sized coal (13~80mm) 13~80mm的粒级煤2.1.20 混块 Mixedlumpcoal(13~300mm) 13~300mm之间的粒级煤2.1.21 粒煤 Pea coal(6~13mm) 6~13mm的粒级煤2.1.22 混煤 Mixed coal(>0~50mm) 0~50mm之间的煤2.1.23 末煤 Slack;slackcoal(>0~25mm) 0~25mm之间的煤2.1.24 粉煤 Fine coal(>0~6mm) 0~6mm之间的煤2.1.25 煤粉 Coal fines(>0~0.5mm) 小于0.5mm的煤2.1.26 煤泥 slime 煤经洗选或水采后粒度在0.5mm以下的产品2.1.27 矸石 Shale 采.掘过程中从顶、底板或煤层混入煤中的岩石矸子2.1.28 夹矸 Dirt band 夹层在煤层中的矿物质层2.1.29 洗矸 washeryrejects 从洗煤中排出的矸石2.1.30 含矸率 Shale cont ent 煤中大于50mm矸石的质量百分数(二)煤的采样和制样序号术语名称英文名称定义符号允许使用的同义词停止使用的同义词2.2.1 煤样 Coals ample;sample 为确定某些特性而从煤中采取的、具有代表性的一部分煤2.2.2 采样 Samping 采取煤样的过程2.2.3 子样 Increment 采样器具操作一次或截取一次煤流分断面所采取的一份样2.2.4 总样 Gros ssample 从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样2.2.5 随机采样 andom sampling 在采取子样式,对采样的部位或时间均不施加任何人为的意志,能使任何部位的煤都有机会采出2.2.6 系统采样 Systematic sampling 按相同的时间、空间或质量的间隔采取子样,但第一个子样在第一个间隔内随机采取,其余的子样按选定的间隔采取2.2.7 批 Batch;lot 在相同的条件下,在一段时间内生产的一个量2.2.8 采样单元 Sampling unit 从一批煤中采取一个总样的煤量。
煤质全面知识

煤炭全面知识(1)(一)煤及其产品序号术语名称英文名称定义符号允许使用的同义词停止使用的同义词2.1.1 煤coal 植物遗体在覆盖地层下,压实、转化而成的固体有机可燃沉积岩煤炭2.1.2 煤的品种Categories of coal 以不同方式加工成不同规格的煤炭产品2.1.3 标准煤Coal equivalent 凡能产生29.27MJ的热量(低位)的任何数量的燃料折合为1kg标准煤2.1.4 毛煤Run-of-mine coal 煤矿生产出来的,未经任何加工处理的煤2.1.5 原煤Raw coal 从毛煤中选出规定粒度的矸石(包括黄铁矿等杂物)以后的煤2.1.6 商品煤Connercial coal;salable coal 作为商品出售的煤销煤2.1.7 精煤clenedcoal 煤经精选(干选或湿选)后生产出来的、符合质量要求的产品洗精煤2.1.8 中煤Middings 煤经精选后的道德、灰分介于精煤和矸石之间的产品2.1.9 洗选煤Washed coal 经过洗选后的煤'2.1.10 筛选煤Screened coal;sieved coal 经过筛选加工的煤2.1.11 粒级煤Sized coal 煤通过筛选或精选生产的,粒度下限大于6mm并规定有限下率的产品2.1.12 粒度Size 颗粒的大小2.1.13 限上率Oversize fraction 筛下产品中大于规定粒度上限部分的质量百分数2.1.14 限下率Undersize fraction 筛上产品中小于规定中的粒度下限部分的质量百分数含末率2.1.15 特大块Uitra large coal(>100mm) 大于100mm的粒级煤2.1.16 大块煤Large coal(>50mm) 大于50mm的粒级煤2.1.17 中块煤Medium-sizldcoal(25~50mm) 5~50mm的粒级煤2.1.18 小块煤Small coal(13~25mm) 13~25mm的粒级煤2.1.19 混中块Mixed medium-sized coal (13~80mm) 13~80mm的粒级煤2.1.20 混块Mixedlumpcoal(13~300mm) 13~300mm之间的粒级煤2.1.21 粒煤Pea coal(6~13mm) 6~13mm的粒级煤2.1.22 混煤Mixed coal(>0~50mm) 0~50mm之间的煤2.1.23 末煤Slack;slackcoal(>0~25mm) 0~25mm之间的煤2.1.24 粉煤Fine coal(>0~6mm) 0~6mm之间的煤2.1.25 煤粉Coal fines(>0~0.5mm) 小于0.5mm的煤2.1.26 煤泥slime 煤经洗选或水采后粒度在0.5mm以下的产品2.1.27 矸石Shale 采.掘过程中从顶、底板或煤层混入煤中的岩石矸子2.1.28 夹矸Dirt band 夹层在煤层中的矿物质层2.1.29 洗矸washeryrejects 从洗煤中排出的矸石2.1.30 含矸率Shale cont ent 煤中大于50mm矸石的质量百分数(二)煤的采样和制样序号术语名称英文名称定义符号允许使用的同义词停止使用的同义词2.2.1 煤样Coals ample;sample 为确定某些特性而从煤中采取的、具有代表性的一部分煤2.2.2 采样Samping 采取煤样的过程2.2.3 子样Increment 采样器具操作一次或截取一次煤流分断面所采取的一份样2.2.4 总样Gros ssample 从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样2.2.5 随机采样andom sampling 在采取子样式,对采样的部位或时间均不施加任何人为的意志,能使任何部位的煤都有机会采出2.2.6 系统采样Systematic sampling 按相同的时间、空间或质量的间隔采取子样,但第一个子样在第一个间隔内随机采取,其余的子样按选定的间隔采取2.2.7 批Batch;lot 在相同的条件下,在一段时间内生产的一个量2.2.8 采样单元Sampling unit 从一批煤中采取一个总样的煤量。
公共基础知识煤质基础知识概述

《煤质基础知识概述》一、引言煤炭作为一种重要的能源资源,在全球经济发展和人们的日常生活中发挥着至关重要的作用。
了解煤质基础知识,对于合理开发、利用煤炭资源,提高煤炭利用效率,减少环境污染等方面都具有重要意义。
本文将从煤质的基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势等方面进行全面的阐述与分析。
二、煤质的基本概念(一)煤炭的定义煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,此外,还含有少量的氟、氯、砷、硼、铅、汞等元素。
(二)煤的分类1. 根据煤化程度的不同,可分为褐煤、烟煤和无烟煤。
- 褐煤:煤化程度最低,外观呈褐色或黑色,质地较软,水分含量高,挥发分高,热值低。
- 烟煤:煤化程度介于褐煤和无烟煤之间,外观呈黑色,质地较硬,水分含量适中,挥发分较高,热值较高。
- 无烟煤:煤化程度最高,外观呈黑色,质地坚硬,水分含量低,挥发分低,热值高。
2. 根据煤炭的用途不同,可分为动力煤、炼焦煤和化工用煤等。
- 动力煤:主要用于发电、工业锅炉等动力设备,对煤炭的热值、灰分、硫分等指标有一定要求。
- 炼焦煤:主要用于炼焦,生产焦炭,对煤炭的粘结性、结焦性等指标有较高要求。
- 化工用煤:主要用于生产化肥、甲醇、烯烃等化工产品,对煤炭的化学性质、元素组成等指标有特定要求。
(三)煤的主要成分1. 碳:是煤炭的主要可燃成分,含量一般在 50%~90%之间。
碳含量越高,煤炭的热值越高。
2. 氢:是煤炭中的重要可燃成分,含量一般在 2%~6%之间。
氢含量越高,煤炭的热值越高。
3. 氧:是煤炭中的不可燃成分,含量一般在 10%~30%之间。
氧含量越高,煤炭的热值越低。
4. 氮:是煤炭中的少量成分,含量一般在 0.5%~2%之间。
在燃烧过程中,氮会转化为氮氧化物,对环境造成污染。
5. 硫:是煤炭中的有害成分,含量一般在 0.5%~5%之间。
硫在燃烧过程中会生成二氧化硫,对环境造成污染。
煤质分析基础知识

煤质分析基础知识目录一、煤质概述 (3)1. 煤的成因及分类 (4)2. 煤的性质与特点 (5)3. 煤质分析的重要性 (6)二、煤质分析方法 (7)1. 采样与制备 (9)1.1 采样原则及方法 (10)1.2 样品制备流程 (11)2. 物理分析方法 (12)2.1 工业分析 (13)2.2 元素分析 (14)3. 化学分析方法 (15)3.1 无机质分析 (16)3.2 有机质分析 (18)三、煤质指标与评价 (19)1. 煤质指标介绍 (20)2. 煤质评价原则 (21)2.1 动力煤评价要点 (22)2.2 炼焦煤评价要点 (23)四、煤质分析技术应用 (24)1. 常规煤质分析技术 (25)1.1 常规物理测试技术 (27)1.2 常规化学测试技术 (28)2. 现代分析技术在煤质分析中的应用 (29)2.1 红外光谱分析 (31)2.2 核磁共振分析 (32)2.3 其他现代分析技术 (33)五、煤质分析实验及操作规范 (35)1. 实验室建设与管理规范 (36)1.1 实验室基本要求 (37)1.2 实验室安全管理制度 (39)2. 实验操作规范及注意事项 (40)2.1 实验前的准备 (41)2.2 实验过程规范操作 (42)2.3 实验后的整理与记录 (43)六、煤质分析的质量控制与标准化管理 (44)1. 质量控制系统建立与实施 (45)1.1 质量管理体系构建 (46)1.2 质量控制的实施要点 (48)2. 标准化管理要求与实施策略 (50)2.1 标准化管理概述 (51)2.2 标准制定与执行监控 (51)一、煤质概述煤是一种由古代植物经过生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
根据成因和形成过程,煤可分为石炭纪、二叠纪、侏罗纪和白垩纪四大类。
煤的主要组成元素有碳、氢、氧、氮和硫等,其中碳含量最高,氧、氮和硫含量相对较低。
煤质分析是对煤炭质量进行评价的一系列方法和指标,主要包括工业分析、元素分析、煤岩分析和煤质特性分析等方面。
煤质基础知识汇总

煤研成粉末的颜色称为粉色。一般都用钢针刻划煤的表面或者用镜煤在脱釉的素烧瓷板上刻划的条痕而得,所以也被称为条痕色。煤的粉色往往略浅于表色,但是煤的粉色变化又较表色固定,因而常常可以收到更好的效果。 在普通透射光下煤的切面(薄片)所显的颜色称为体色。在垂直反射光下煤的表面(光片)所显示的颜色称为反射色。 长焰煤常见光泽为沥青状光泽,颜色黑色,有时带有褐黑色色彩,条痕褐色、褐黑色。 比重是指煤在一定温度下(20℃)条件下,煤的重量与相同体积(不包括煤孔隙中的)水的重量之比。体重(容重),指在一定的温度(20℃)条件下,煤的重量与同体积(包括煤孔隙中的)水的重量之比。 比重-容重 孔隙率= ×100% 比重 煤的比重与煤岩类型、变质程度以及煤中所含矿物的成分和含量有密切关系。通常所指煤的比重都是包括矿物质在内的比重。因此,煤的比重很大程度上受到所含矿物质的影响,比重随矿物质含量的增大而增大。变质程度相同的煤,其煤岩类型不同,比重也有差异,一般暗淡煤的比重较光亮煤为大。煤的比重随着变质程度的增高而加大。褐煤一般<1.3,烟煤多为1.3~1.4,无烟煤为1.4~1.9;腐泥煤一般仅为1.1。 煤的容重又称“煤的体重”或“煤的假比重”。煤的容重是在勘探过程中通过采集专门的容重样测定的。它是煤层储量计算的重要参数之一。一般褐煤的容重为1.05~1.20,烟煤为1.20~1.40,无烟煤的容重变化范围大,可由1.35~1.80,煤的容重同样受煤岩类型、变质程度和矿物质的
部分煤质基础知识简介 一、煤的物理性质 颜色和粉色 光泽 比重和容重 透明度 折光性 反光性 Δ煤的物理性质 发光性 硬度 脆度 断口 裂隙 导电性 磁性和耐热性等 煤的颜色是指新鲜煤块表面的自然色彩,是煤对不同波长可见光波吸收的结果。在不同的光学条件下,煤呈现不同的颜色。在普通白光照射下,煤的表面反射光线所显示的颜色称为表色。腐植煤的表色随着变质程度的增高而变化,见下表: 变质程度 鉴定标志 褐 煤 烟 煤 无 烟 煤 低 变 质 中 变 质 高 变 质 颜 色 褐 黑 黑 黑带灰 灰黑、钢灰、略带金黄色彩 粉 色 棕 深棕到棕黑 深棕到棕黑 黑微带棕 深黑、深灰 光 泽 无光泽或暗沥青光泽 沥青到玻璃光泽 玻璃到强玻璃光泽 强玻璃 金刚、似金属光泽 内生裂隙 几乎无 不发育到较发育 很发育 较发育 不发育 腐泥煤的表色有时呈深灰色,有时为浅黄、棕褐,有时为灰绿以至黑色,变化不定。煤中水分能使煤的颜色加深,矿物质所起的作用往往相反。
煤质基础知识

一、煤的概述 1、煤的形成 亿万年前, 古代植物由于地壳的作用被埋在地下, 植物在隔绝空气的情况下由于细菌的作用 发生腐烂分解, 其内部组织遭到破坏, 一部分物质转化为气体溢出, 残余物质开始变成泥炭, 泥炭在地下受地层压力和地温的影响,慢慢地被压紧和硬化,继续排出挥发性气体和水分, 使含碳成分比例不断增高,最终变为我们现在开采出来的煤。 2、煤的分类 根据成煤的原始植物及其煤化程度的不同, 煤的化学组成与其特性各有差异, 依其煤化程度 可分为无烟煤、烟煤、褐煤三大类。 无烟煤:碳化程度最高,挥发分低,着火点高,质地坚硬,无粘结性,燃烧时多不冒烟。 烟煤:碳化程度低于无烟煤,挥发分范围很大,燃烧时多冒烟。 褐煤:没有或很少经过变质作用形成的煤,光泽暗淡,呈褐色,含数量不同的腐植酸,高水 分、挥发分、低发热量。 3、煤的成分及特性指标 3.1 煤是一种混合物,主要由 C、H、O、N、S 五种元素组成,对煤中这五种元素含量的 分析称之为煤的元素分析,是煤燃烧性能的一种分析方法。 水分 煤 灰分 C、H、O、N、S 碳:煤的主要组成元素,其含量在 70%以上,决定煤发热量的高低,碳完全燃烧生成二氧 化碳。 氢:煤的重要组成元素,随煤的碳化程度加深而减少,所以无烟煤中含量最低,烟煤次之, 褐煤最高,含量在 2%—6%内。 氧:在煤中呈化合态存在,含量随煤化程度的加深而减少,褐煤中有的要高达 40%,无烟 煤中有的低到 1%。 氮:煤燃烧中的无用成分,一般含量为 1%。 硫:煤燃烧中的有害物质,对大气污染严重,受环保部门监测,含量 1%以下的煤为低硫煤, 含量 3%以上为高硫煤,含量在 1%—3%的为中含硫量煤。 3.2 工业分析组成 从煤的组成成分来分,煤是由水分、灰分、挥发分和固定碳组成。
二、反映煤炭质量的主要特性指标 1、发热量(Q) : 单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量 , 称之为煤的发热量或热值。 单位为: 焦耳/克 (J/g) 或兆焦/千克(MJ/kg) 。发热量的原单位为卡/克或千卡/千克,1 卡=4.1816 焦耳。 作为动力用煤,目的就是要用煤的发热量,煤的发热量高低与它含有的成分(灰分、水分、 挥发分)有关系,因此,它是表征煤质好坏的综合性指标,我国的煤炭价格,主要是以发热 量议价,是以收到基低位发热量为计价标准。用于测量煤的发热量的仪器为量热仪。 2、挥发分(V) : 煤的挥发分是指煤中的有机组成成分,在燃烧过程中,碳氢化合物分解氧化成 CO 和 H2, H2 和 CO 很快燃烧,且释放大量的热能,很快点燃了固定碳,所以煤中的挥发分越高,煤 越容易着火,固定碳也越容易烧尽。一般情况下,在发热量相同的煤中,如果挥发分较高, 锅炉热效率也越高。因此,煤的挥发分含量是评价动力用煤的重要条件。检测挥发分的仪器 有马弗炉、自动工业分析仪、挥发分测试仪等。 3、水分(M) : 水分是动力用煤的一个重要特性指标, 是评定煤经济价值的基本指标, 煤中全水分由外在水 分和内在水分组成。 外在水分:开采、运输、存储以及洗煤时,煤表面所附着的水分,将煤置于空气中干燥时, 煤的外在水分会蒸发掉。
- 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)。
1.2 腐植煤的主要特征
1.2.1 泥炭:
在沼泽中形成,是植物向煤转变的过渡 产物,外观呈不均匀的棕褐色或黑褐色。
主要组成:
1.1.6.2 煤化作用
煤化作用包括成岩作用和变质作用两个连续的 过程。
(1) 成岩作用
泥炭在沼泽中层层堆积,越积越厚,当地壳下降 速度较大时,泥炭将被泥沙等沉积物覆盖。在上覆 沉积物的压力作用下,泥炭发生了压紧、失水、胶 体老化、固结等一系列变化,微生物的作用逐渐消 失,取而代之的是缓慢的物理化学作用。这样,泥 炭逐渐变成了较为致密的岩石状的褐煤。
在褐煤向烟煤、无烟煤转化的进程 中 ,由于地质条件和成煤年代的差异, 使煤处于不同的转化阶段。煤的这种转 化阶段称为煤化程度,有时称为变质程 度,或煤级。
按煤化程度由低到高依次是:
褐煤→烟煤(长焰煤、气煤、 肥煤、焦煤、瘦煤、 贫煤)→无烟煤
1.1.6.1 泥炭化作用
泥炭化作用的概念:
高等植物死亡后,在生物化学作用下,变成 泥炭的过程称为泥炭化作用。
1.1.3、植物的主要化学组成
(1)碳水化合物 (2)木质素 (3)蛋白质 (4)脂类化合物
1.1.4、煤炭的成因类型
根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。主要是: 腐植煤、腐泥煤、残植煤和腐植腐泥煤。 (1)腐植煤 :由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化 作用生成。腐植煤占据主要部分,是我们讨论研究的重点。 (2) 腐泥煤:主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。储 量大大低于腐植煤,工业意义不大。 (3) 残植煤: 由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组分(孢 子、角质层、树皮、树脂)富集而成。 (4)腐植腐泥煤:由高等植物、低等植物共同形成的煤。
泥炭的有机质主要包括:腐植酸、沥青 质、未分解或尚未完全分解的植物族组成、 变化不大的植物稳定组分等。
1.2.2 褐煤:
是泥炭沉积后经脱水、压实转变为有机生物岩的初期产物, 外表呈褐色或暗褐色。
组成:
褐煤中腐植酸的芳香核缩合程度有所增加,含氧官能团有 所减少,侧链较短,侧链的数量也减少。
外观:
大多无光泽(光泽暗),多为块状,呈黑褐色,质地疏松;真密 度1.10~1.40,含挥发分40%左右,含水达30~60%,空 干后仍有10~30%,含碳量与发热量较低;燃点低,容易 着火,燃烧时上火快,火焰大,冒黑烟,燃烧时间短,需经 常加煤;易风化破裂。已不含未分解的植物组织残骸,呈成 层分布状态。
(2)变质作用
当褐煤层继续沉降到地壳较深处时,上覆岩层压 力不断增大,地温不断增高,褐煤中的物理化学作用 速度加快,煤的分子结构和组成产生了较大的变化。 碳含量明显增加,氧含量迅速减少,腐植酸也迅速减 少并很快消失,褐煤逐渐转化成为烟煤。随着煤层沉 降深度的加大,压力和温度提高,煤的分子结构继续 变化,煤的性质也发生不断的变化,最终变成无烟煤
煤质技术基础知识
2014年3月
1、煤的形成、分类及特征
1.1 煤的形成(简述)
煤是由古代植物残骸没入水中,经过生 物化学作用和物理化学作用,在地壳运动并 被地层覆盖等诸多特定环境下,再经系列生 物、化学、物理作用而形成的沉积有机岩 (有机生物岩)。
煤生成过程中的成煤植物来源与成煤条件 的差异造成了煤种类的多样性与煤基本性质 的复杂性。
特点:
●不含游离的腐植酸,已全部转变为中性腐植质;
●具不同程度的光泽,呈明暗交替条带状;
●至密,真密度高:1.2~1.45;
●有粘结性,炼焦煤主要原料;
●分布广,品种多,按煤化程度不同分:长焰煤、不黏 煤、 弱黏煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫煤等。
在这一阶段,植物首先在微生物作用下,分解和 水解为分子量较小的性质活泼的化合物,然后小分 子化合物之间相互作用,进一步合成新的较稳定的 有机化合物,如腐植酸、沥青质等。
植物经泥炭化作用成为泥炭,在两方面发生巨 大变化:
(1)组织器官 (如皮、叶、茎、根等)基本消失,细 胞结构遭到不同程度的破坏,变成颗粒细小、含水量极 大、呈胶泥状的膏状体--泥炭; (2)组成成分发生了很大的变化,如植物中大量存在 的纤维素和木质素在泥炭中显著减少,蛋白质消失,而 植物中不存在的腐植酸却大量增加,并成为泥炭的最主 要的成分之一,通常达到40%以上。
1.1.6 成煤作用过程
由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过 程,一般需要几千万年到几亿年的时间。整个成煤作 用可划分为两个阶段:泥炭化作用 过程和煤化作用。
煤化作用又分为两个连续的过程,即成岩作用和变质 作用。
图示:
煤化作用
泥炭化作用
植物
泥炭
成岩作用
变质作用
褐煤
烟煤无烟煤
煤化程度的概念:
1.1.1 形成煤炭的植物
低等植物:蘑菇
高等植物:松树
1.1.2 低等植物和高等植物的特点
低等植物:包括菌类和藻类,是由单细胞和多细胞构成 的丝状体或叶状体植物,没有根、茎、叶等器官的分化。
高等植物:包括苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物 。进化 论认为,高等植物由低等植物长期进化而来,构造复杂, 有根、茎、叶的区别。
褐煤的分类:
土状褐煤:褐煤最初产物,结构疏松,易成粉末
褐煤
木褐煤:亦称柴煤,未充分腐败的特殊性态褐煤 暗褐煤:典型褐煤,破碎后成块状而不成粉末
亮褐煤:有丝状光泽,或称次烟煤
1.2.3 烟煤:
烟煤的煤化程度低于无烟煤而高于褐煤,多呈黑 色而有光泽,质地细致,燃点不太高,较易点燃;含 碳量与发热量较高,燃烧时上火快,火焰长,燃烧时 间较长,因燃烧时有大量黑烟多而得名;大多数烟煤 燃烧时易结渣。
1.1.5、成煤的环境和条件
煤炭的生成,必须有气候、生物、地理、地质等条件 的相互配合,才能生成具有工业利用价值的煤炭矿藏。 这些条件包括:
(1) 大量植物的持续繁植 (生物、气候的影响); (2)植物遗体不能完全腐烂--适合的堆积场所 (沼 泽、湖泊等); (3)地质作用的配合(地壳的沉降运动--形成上 覆岩层和顶底板--多煤层)。