煤化学复习重点总结

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煤化学复习资料

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复习思考题一煤的生成1、煤是由什么形成的?煤是由植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用演变而成的沉积有机岩。

2、成煤植物的主要化学组成是什么?它们各自对成煤的贡献如何?(1)碳水化合物(包括纤维素、半纤维素及果胶质)纤维素一般不溶于水,在溶液中能生成胶体,容易水解。

在活的植物中,纤维素对于微生物的作用很稳定,但当植物死亡后,在氧化性条件下,易受微生物作用而分解成CO2、CH4和水。

在泥炭沼泽的酸性介质中,纤维素可以分解为纤维二糖和葡萄糖等简单化合物。

半纤维素:的化学组成和性质与纤维素相近,但比纤维素更易分解或水解为糖类和酸。

果胶:糖的衍生物,呈果冻状。

在生物化学作用下,水解成一系列单糖和糖醛酸。

(2)木质素木本植物的木质素含量高,木质素是具有苯基丙烷芳香结构的高分子聚合物,含甲氧基、羟基等官能团。

木质素的单体以不同的链连接成三度空间的大分子,比纤维素稳定,不易水解,易于保存下来。

在泥炭沼泽中,在水和微生物作用下发生分解,与其他化合物共同作用生成腐植酸类物质,这些物质最终转化成为煤。

所以木质素是植物转变为煤的原始物质中最重要的有机组分(3)蛋白质高等植物中蛋白质含量少;低等植物中蛋白质含量高。

植物死亡后,完全氧化条件下,蛋白质完全分解为气态物质;在泥炭沼泽和湖泊的水中,蛋白质分解成氨基酸、喹啉等含氮化合物,参与成煤作用,但对煤的性质没有决定性的影响。

煤中硫、氮元素的来源之一。

(4)脂类化合物脂肪:属于长链脂肪酸的甘油酯。

高等植物中含量少(1-2%),低等植物含量高(20%左右)。

在生化作用下在酸性或碱性溶液中分解生成脂肪酸和甘油,参与成煤作用。

蜡质:主要是长链脂肪酸与含有24~26个碳原子的高级一元醇形成的脂类,化学性质稳定,不易受细菌分解。

树脂: 树脂是植物生长过程中的分泌物,当植物受伤时,胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。

针状植物含树脂较多,低等植物不含树脂。

树脂不溶于有机酸,不易氧化,微生物也不能破坏它,因此能很好地保存在煤中。

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。

高中化学煤的知识点总结

高中化学煤的知识点总结

高中化学煤的知识点总结煤的化学性质和组成煤是一种重要的化石燃料,其形成源于古代植物在地下经过长时间的地质作用和化学变化。

在高中化学课程中,了解煤的化学性质和组成对于理解能源转化和环境保护具有重要意义。

一、煤的化学组成煤主要由碳、氢、氧、氮和硫组成,其中碳是最主要的元素。

煤的化学组成可以通过元素分析来确定,通常表示为碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)和硫(S)的含量百分比。

除了这些主要元素外,煤中还可能含有磷、灰分和其他微量元素。

二、煤的物理性质煤的物理性质包括颜色、光泽、硬度、密度、孔隙率和层理等。

煤的颜色通常为黑色或暗棕色,具有暗淡至亚金属光泽。

煤的硬度较低,可以用钢针轻易刻画。

密度一般在 1.2-1.4 g/cm³之间,孔隙率较高,有利于煤的燃烧和气化。

三、煤的分类根据煤化程度的不同,煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤等。

泥炭是煤化程度最低的煤,含有较多的水分和挥发分。

褐煤是介于泥炭和烟煤之间的一种煤,碳含量较高,但仍然含有较多的水分。

烟煤是最常见的煤种,具有较高的碳含量和较低的水分。

无烟煤是煤化程度最高的煤,碳含量最高,水分和挥发分最低。

四、煤的化学反应1. 燃烧:煤在空气中燃烧时,主要发生氧化反应,生成二氧化碳(CO₂)和水(H₂O),同时释放能量。

2. 气化:在缺氧条件下,煤可以转化为气体燃料,如一氧化碳(CO)、氢气(H₂)等。

3. 液化:煤可以在高温高压下与氢气反应,转化为液态燃料,如甲醇等。

五、煤的工业应用煤是重要的工业原料和能源,广泛应用于发电、钢铁制造、化工产品生产等领域。

煤的燃烧是最主要的能源利用方式,而煤的气化和液化技术也在不断发展中。

六、煤的环境影响煤的燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物,对环境造成严重影响。

因此,减少煤的使用和开发清洁煤技术是当前环境保护的重要课题。

七、煤的化学处理为了减少煤燃烧产生的污染物,可以对煤进行化学处理,如脱硫、脱硝等。

煤化学复习总结

煤化学复习总结

三.凝胶化作用(一)概念与条件:1.概念:凝胶化作用:指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化和物理化学变化,形成以腐植酸和沥青质为主的要成分的胶体物质(凝胶和溶胶)的过程。

2.条件:凝胶化作用的条件:①较为停滞的、不太深的覆水条件下,②弱氧化至还原环境,在③厌氧细菌的参与.植物的木质纤维组织一方面进行生物化学变化,一方面进行胶体化学变化,二者同时发生和进行导致物质成分和物理结构两方面都发生变化。

3.凝胶化作用进行的强烈程度不同的结果:产生了形态和结构不同的凝胶化物质:(1)煤的细胞结构不同:如果植物组织的细胞壁在变化过程中只发生了微弱的膨胀,则植物的细胞组织仍能保持规则的排列(在横截面上还常显示清楚的年轮),细胞腔明显。

反之则不明显。

(2)形成的显微组分不同:凝胶化作用的程度不同,产生的凝胶化物质的结构和形态亦不同,再经过煤化作用的转化,则形成不同的显微组分。

四、丝炭化作用1.概念:植物物质所受的氧化分解、脱水、脱氢及增碳化过程称为丝炭化作用。

2.物质:丝炭化物质和凝胶化物质一样,主要也是由植物的木质纤维组织转变而形成的;从有机组成来看主要也是植物细胞壁中的木质素和纤维素.3.形成环境:①沼泽覆水程度发生变化;②沼泽表面变得比较干燥,氧的供应较为充分;③氧化过程中有机物在微生物参与下由于失去被氧化的原子团而脱氢、脱水,碳含量相对地增加.1.残植化作用的概念当泥炭化过程中水介质流通较畅,长期有新鲜氧供给的条件下,凝胶化作用和丝炭化作用的产物被充分分解破坏,并被流水带走,稳定组分大量集中的过程称为残植化作用。

可以认为残植化作用是泥炭化作用中的一种特殊情况。

2.形成的的环境和条件(1)泥炭沼泽是开放型的,水介质具有流动特性;(2)长期有新鲜氧供应,发生氧化作用;(3)泥炭化形成的物质一部分被带走,稳定组分聚集.3.在煤层中的分布(1)整个煤层或者分层或者煤岩条带通过镜下研究,有时发现煤层的某些分层甚至整个煤层中稳定组的成分特别富集,角质体、木栓体、树脂体等物质有时可达到90%以上。

煤化学知识点总结

煤化学知识点总结

煤化学知识点总结煤是一种重要的化石燃料,广泛应用于发电、制氢、化工等领域。

煤可以通过物理、化学、生物等多种方式转化为有用的产品,如煤炭、煤油、煤气、炭黑等。

煤的结构和性质复杂,研究煤的化学反应机理对于提高煤的利用效率具有重要意义。

本文将从煤的结构、热解反应、气相反应等方面总结煤化学的基础知识点。

一、煤的结构煤的主要成分是碳、氢、氧和少量杂质元素,其中碳的含量最高,达到60%~90%。

煤的结构包括有机质和矿物质两部分。

有机质是煤的主要组成部分,由碳化木质素、半纤维素、纤维素等组成。

矿物质主要是煤中的无机成分,如高岭土、石英、黄铁矿等。

煤的质量常用H/C、O/C和N/C三个比值来描述,H/C比值反映了煤中氢原子的含量,O/C比值反映了煤中氧原子的含量,N/C比值反映了煤中氮原子的含量。

煤的结构和成分决定了其热解和气相反应特性。

二、煤的热解反应热解是指将煤在高温下分解为气体、液体和固体的化学反应。

热解温度通常在450℃~900℃之间,可以通过各种热解设备实现。

热解的主要产物包括焦炭、煤气、煤油、煤焦油等。

热解分为干馏、气化和液化三种方式。

1. 干馏干馏是指将煤在不加催化剂的条件下进行热解,主要产物是焦炭和煤气。

干馏过程中,煤中的有机质被分解为固态残炭和煤气,残炭富含碳,可以作为原料制备电极炭、活性炭等。

煤气是指在干馏过程中生成的氢气、一氧化碳、甲烷等气体,可以用作发电、制氢等用途。

2. 气化气化是指将煤在高温下与水蒸气或氧气进行反应,产生的气体可以用作烧锅炉、发电、制氢等。

气化分为直接气化和间接气化两种方式。

直接气化是指将煤与水蒸气或氧气直接反应,产生的气体含有大量一氧化碳和氢气,可以通过气体净化和转化制备化学品和燃料。

间接气化是指先将煤热解产生的固体、液体和气体分离,再将气体进行气化,产生的气体中含有更高品位的一氧化碳和氢气,适用于制备化学品和燃料。

3. 液化液化是指将煤在高温高压下加氢反应,产生的液体燃料可以替代原油用于制备燃料和化学品。

煤化学-复习要点汇总

煤化学-复习要点汇总

绪论(xùlùn)煤化学(huàxué)的概念:煤化学是研究煤的生成(shēnɡ chénɡ)、组成、结构、性质、分类以及他们之间的相互关系的科学。

煤的主要用途:燃烧、炼焦、气化、低温(dīwēn)干馏、加氢液化以及其他深加工产品等。

煤炭的产量逐年(zhúnián)增加的原因:钢材、水泥、焦炭、电力、电解铝。

CCT(洁净煤技术)是指在煤炭开采、加工、转化、利用的过程中减少污染和提高效率的新技术的总称。

主要包括①煤炭开采②煤炭加工③煤炭燃烧④煤炭转化⑤污染物排放控制与废弃物处理第一章煤的生成煤的定义:煤是植物遗体经过生物化学作用,又经过物理化学的作用而转变成的沉积有机矿产。

我国的主要聚煤期:新生代中生代古生代(晚古生代、早古生代)植物的有机族可以分为四类1、糖类以及衍生物(碳水化合物)2、木质素3、蛋白质4、脂类化合物(包括脂肪、树脂、蜡质、角质、和孢粉质)成煤环境1、首先需要大量的植物的持续繁衍2、其次是植物遗体不致全部被氧化分解3、地质作用的配合煤炭的成因类型:根据形成的物质基础而划分的煤炭的类型称为成因类型。

主要是:腐植煤、腐泥煤、残植煤、腐植腐泥煤。

煤炭的成煤过程:植物——泥炭——褐煤——烟煤、无烟煤泥炭化煤化作用泥炭的有机组成主要包括: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,如角质膜和孢粉等变质作用因素:影响变质作用的因素主要有温度、压力和时间第二章煤的工业分析和元素分析煤的的组成及其复杂,是由无机组成和有机组成构成的混合物。

无机组成主要包括黏土矿、石英、方解石、石膏、黄铁矿等矿物质和吸附在煤中的水;有机组分主要是由C、H、O、N、S等元素构成的复杂高分子有机化合物的混合物。

工业分析是确定煤化学组组成的最基本方法,他是在规定的条件下,将煤的组分分为水分、灰分、挥发分、固定碳。

煤化工考试重点总结范文

煤化工考试重点总结范文

一、煤化工的基本概念1. 煤化工:利用煤炭作为原料,通过化学加工方法,生产出各种化工产品的一种工业过程。

2. 煤化工的特点:原料丰富、成本低廉、应用广泛。

二、煤化工的分类1. 煤炭直接转化:包括煤炭气化、液化、干馏等。

2. 煤炭间接转化:包括煤炭与水蒸气反应生成合成气、合成气转化为甲醇、合成氨等。

三、煤炭气化1. 气化反应原理:煤炭与水蒸气在高温、高压下反应生成一氧化碳和氢气。

2. 气化方法:固定床气化、流化床气化、移动床气化等。

3. 气化产品:合成气、焦炭、煤焦油等。

四、煤炭液化1. 液化反应原理:在催化剂的作用下,将煤炭转化为液态烃类物质。

2. 液化方法:直接液化、间接液化等。

3. 液化产品:汽油、柴油、煤油等。

五、合成气制备1. 合成气原料:煤炭、天然气、生物质等。

2. 合成气制备方法:部分氧化、整体氧化、水蒸气变换等。

3. 合成气用途:合成甲醇、合成氨、合成汽油等。

六、合成甲醇1. 甲醇合成原理:合成气在催化剂的作用下,在高温、高压下反应生成甲醇。

2. 甲醇合成工艺:固定床合成、流化床合成等。

3. 甲醇用途:燃料、化工原料、医药等。

七、合成氨1. 氨合成原理:合成气在催化剂的作用下,在高温、高压下反应生成氨。

2. 氨合成工艺:合成氨装置、合成氨催化剂等。

3. 氨用途:化肥、合成氨水溶液、硝酸等。

八、煤化工的环保与安全1. 环保:减少污染物排放、提高资源利用率、降低能源消耗等。

2. 安全:加强安全管理、防止事故发生、提高应急处理能力等。

九、煤化工发展趋势1. 提高煤炭资源利用率,降低能源消耗。

2. 发展清洁煤化工技术,减少污染物排放。

3. 推广新型煤化工工艺,提高产业竞争力。

通过以上总结,可以看出煤化工考试的重点主要集中在煤炭的转化、合成气制备、合成产品、环保与安全以及发展趋势等方面。

考生在复习时应重点关注这些内容,并结合实际案例进行分析,提高自己的解题能力。

祝广大考生在煤化工考试中取得优异成绩!。

煤化学总复习

煤化学总复习

注意:
1.精煤、其他洗煤和粒度大于100mm的煤块以五点循环方 式,每车取1个子样,各车的对角线方向一致。 2.当以不足6车皮为一采样单元时,依据“均匀布点”原则。 3.原煤、筛选煤至少取18个子样。 4.精煤、其他洗煤和粒度大于100mm的煤至少取6个子样。 5.多于3个或5个的子样可均匀分布在交叉的对角线上或车皮 平分线上。
第二节 煤的物理性质和化学性质
一、煤的密度
(一)煤的密度的四种表示方法 1.煤的真相对密度(TRD) 煤在20℃时,单位体积(不包括煤的所有孔隙)煤的质量
与同体积水的质量之比,用符号TRD来表示。
室温下测定时需要校正。
TRD20
20
md Kf m2 md m1
式中:Kf-t℃下温度校正系数
失去内在水分的煤称为干燥基煤。
外在水与内在水的区别:
从测量方法或测量条件来划分。
全水分(游离水):煤的外在水分与内在水分的总和 ,Mt
最高内在水分:煤粒内部毛细孔吸附的水分在温度为30℃,相对 湿度为96%-97%的条件下达到相对吸湿平衡时的水分。MHC MHC的大小取决于煤的内表面积。随煤化程度呈规律性变化。 C 、 化合水 以化学方式与矿物质结合的,测定全水分后保留下的水分。
(1)泥炭化作用与腐泥化作用
泥炭化作用指高等植物残骸在泥炭沼泽中,经过复杂的生物化学
变化和物理化学变化转变成泥炭的过程。 腐泥化作用是指低等植物的遗体经复杂的生物化学变化转变成 腐泥的过程。
(2)煤化作用 指泥炭转变成腐植煤的过程,或由腐泥转变为腐泥煤的过程。 根据作用条件的不同,可以划分为成岩作用和变质作用。
3、成煤过程
1)成煤条件
(1)古植物条件
植物是成煤的物质基础,只有植物大量繁殖的时期才是成煤的 有利时期。 (2)气候条件 两方面:一、影响植物的繁殖;二、控制着泥炭沼泽的发育 。 (3)自然地理条件 泥炭沼泽是发生聚煤作用的良好古地理环境。
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第二章煤的生成一、腐植煤的成煤作用过程1、从植物死亡,堆积到转变为煤经过一系列复杂的演变过程,此过程称为成煤作用。

成煤作用可划分为两个阶段:即泥炭化作用和煤化作用。

(1)泥炭化作用: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。

(2)煤化作用:泥炭在以温度和压力为主的作用下变化为煤的过程。

2、煤化作用包括成岩作用和变质作用两个连续的过程。

在温度和压力影响下,泥炭进一步变为褐煤(成岩作用),再由褐煤变为烟煤和无烟煤(变质作用)。

褐煤影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。

第三章煤岩学一、煤岩学研究方法分为宏观研究法和微观研究法。

宏观方法:肉眼或放大镜观察;微观方法:用显微镜研究;二、煤的显微组分,按其成因和工艺性质的不同可分为镜质组、壳质组、惰性组三大类,研究煤结构时一般采用镜质组作为研究对象。

第四章煤的结构一、煤的结构包括大分子结构和物理空间结构。

1、煤大分子结构:多个相似的“基本结构单元”通过桥键连接而成的,这种基本结构单元分为分规则和不规则两部分。

(1)规则部分由几个或十几个苯环、脂环、氢化芳香环及杂环(含氮、氧、硫等元素)缩聚而成,称为基本结构单元的核或芳香核。

(2)不规则部分是连接在核周围的烷基侧链和各种官能团(含氧、硫、氮官能团);含氧官能团:羟基、羧基、羰基、甲氧基、醚键;含硫官能团:硫醇、硫醚、二硫醚、硫醌、杂环醚;含氮官能团:六元杂环、吡啶环、喹啉环;2、煤结构模型的分为化学结构模型和物理结构模型。

化学结构模型:Fuchs Given、Wiser、本田、Shinn结构模型等;物理结构模型:Hirsch模型、交联模型、两相模型、单相模型;二、煤大分子结构的现代概念1、煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩聚物;2、结构单元的核心是缩合芳香核;3、结构单元的周边有不规则部分;4、结构单元之间由桥键连接;5、氧、氮、硫的存在形式;6、低分子化合物;7、煤化程度对煤结构的影响第五章煤的工业分析和元素分析一、煤是由无机组分和有机组分组成。

1、工业分析:在规定条件下,将煤的组成区分为水分、灰分、挥发分和固定碳四种组分的测定方法。

除了水分以外,灰分、挥发分和固定碳都是煤中的原始组分在一定条件下的转化产物。

理论上,灰分来源于煤中的矿物质;挥发分和固定碳来源于煤中的有机质。

2、元素分析:为指导煤综合利用和进行煤质分析二、水分的存在形态可分为:游离水和化合水。

1、游离水:煤中呈物理态结合的水。

它又可细分为:内在水分和外在水分。

(1)外在水分:在常温下易于失去的游离水,以机械方式吸附在煤粒的外表面和较大毛细孔隙内(直径大于10-5cm)。

(2)内在水分:在常温下不易失去的游离水,以物理化学(即吸附或凝聚)方式存在于较小毛细孔隙中(直径小于10-5cm)。

煤的全水分等于外在水分和内在水分的质量之和。

2、化合水:煤中所含结晶水和热解水。

3、煤的内在水分与煤化程度的关系:随煤化程度提高,煤内表面积和含氧官能团均呈下降趋势,其内在水分也下降。

到中等阶段,没在水分最低,再到无烟煤阶段,由于煤的内表面积有所增大,因而内在水分略有提高。

煤灰分中矿物质的来源三、煤灰分中矿物质的来源:原生矿物质、次生矿物质(其存在形态决定煤的可选性)、外来矿物质四、煤的挥发分(V)和固定碳(FC)1、由有机质热解形成并呈气态析出的化合物称为挥发物,该挥发物占煤样质量的百分数称为挥发分。

2、以固体形式残留下来的有机质占煤样质量的百分数称为固定碳。

3、腐植煤的挥发分低于腐泥煤的原因:由于他们成煤原始物质和结构的不同造成的。

腐植煤:稠环芳香族物质受热不易分解;腐泥煤:脂肪族受热易裂解为小分子化合物成为挥发分。

因此,腐植煤挥发分低于腐泥煤。

五、煤质分析的基准及相互换算1、基准:空气干燥基(ad):M+A+V+FC=100%干燥基(d):A+V+FC=100%干燥无灰基(daf):V+FC=100%例1:已知某煤样Mad = 2.00%, Vad = 25.00%, Vdaf = 29.44%,求:Ad 。

例2:已知某煤样Mad = 3.0%, Aad = 11.0%, Vad = 24.0%, 求:FCad、FCd和FCdaf 。

第六章煤的物理性质和物理化学性质一、煤的密度分为真密度、视密度和堆积密度三类。

二、煤的机械性质有硬度、脆度、可磨性、弹性和塑性等。

煤的弹性和塑性:从能量角度看,塑性是将压缩的能量吸收起来,使颗粒靠紧;弹性是把能量暂时储存起来,当外力消失后又释放出来。

因此,塑性与弹性相反,塑性越大,成型越容易。

三、煤的热性质:比热、导热性、热稳定性热稳定性:块煤在高温汽化或燃烧过程中对热的稳定程度,即块煤在高温下保持原来粒度的能力。

四、煤的光学性质主要有可见光照射下的反射率、折射率和透光率五、煤的润湿性:是煤吸附液体的一种能力。

第七章煤的化学性质一、煤的氧化过程可分为表面氧化、轻度氧化、中度氧化、深度氧化和完全氧化。

二、影响煤风化和自燃的因素:(1 )成因类型和煤化程度:腐泥煤较难风化和自燃,腐植煤则比较容易风化和自燃,腐植煤随煤化程度加深,着火点升高,风化和自燃的趋势下降。

各种煤中以年轻褐煤最易风化和自燃。

(2 )煤岩类型:包含在煤体中的煤岩成分有:丝煤、暗煤、亮煤和镜煤等四种成分。

煤岩类型的氧化活性一般按下面的次序递减:镜煤> 亮煤> 暗煤> 丝炭。

但丝炭有较大的内表面积,低温下能吸附更多的氧,丝炭内又常夹杂着黄铁矿,故能放出较多热量从而促进周围煤和自身的氧化。

所以,煤中含有亮煤、镜煤和丝煤时,煤的自燃性最强;而煤中含有暗煤量多时,煤的自燃性弱。

(3 )黄铁矿含量:黄铁矿含量高,能促进氧化和自燃。

原因:黄铁矿氧化成为三氧化二铁及三氧化硫时能放出热量,在有水分参加的情况下,可以形成硫酸,它是很强的氧化剂,更加速煤的氧化,促进煤的自燃。

(4 )散热与通风条件:大量煤堆积,热量不易散失,自然堆放时,煤堆比较疏松,与空气接触面大,容易引起自燃。

三、煤的磺化1、定义:是煤与浓硫酸或发烟硫酸作用发生的反应,反应结果把-SO3H引入到煤的缩合芳香环和侧链上,生成磺化煤。

2、磺化煤的用途磺化煤是一种制备简单、价格低廉、原料广泛的阳离子交换剂。

其主要用途有:(1)软水剂:磺化煤有较大的交换钙镁离子的能力。

所以它是很好的软水剂,用于处理硬水,可作为锅炉水软化剂,除去Ca2+和Mg2+;(2)有机反应催化剂,用于烯酮反应、烷基化或脱烷基反应、酯化反应和水解反应等;(3)污水处理:磺化煤是良好的吸附剂,可回收污水中的稀有金属(如Ni、Ga、Li等)和有机酸(如甲酸、苯酚)也可用于制造纯水和糖浆。

还可以作为钻井泥浆添加剂;淀粉水解剂和环氧化合物的聚合剂。

第八章煤的工艺性质一、煤的发热量的定义:单位重量的煤完全燃烧后释放出的热量二、煤在氧弹中燃烧与在大气中燃烧的区别煤在氧弹中燃烧时氧弹中的气氛是高压纯氧,在这一特殊条件下,煤的燃烧产生了在空气中燃烧所不能产生的热化学反应。

(1)煤中的氮:(包括氧弹中原有的少量空气中的氮)在空气中燃烧,氮成为游离氮逸出,而在氧弹中燃烧,由于氧弹内高温高压的作用,氮生成NO2、N2O5等高价氮氧化物,这些高价氮氧化物与水作用生成稀硝酸。

这一过程放热。

显然,煤在氧弹中燃烧时放出较多热量。

(2)煤中的硫:在空气中燃烧只生成SO2逸出,在氧弹中高压氧气作用下,SO2与水生成稀硫酸,由SO2生成稀硫酸和稀硫酸溶于水都是放热反应。

煤在氧弹中燃烧时放出较多热量。

(3)水:煤中的吸附水以及煤中的氢在大气中燃烧的生成的水以蒸汽形式排放到大气中,在氧弹高压下,水蒸汽凝结成液体,水蒸汽凝结成液体是放热反应。

可见,由于水的存在形式不同,使得煤在氧弹中燃烧后释放出来的热量大于在大气中燃烧所释放出的热量。

(4)煤在氧弹中燃烧是恒容燃烧,在大气中是恒压燃烧。

在恒压条件下燃烧时因为气体体积增大向环境做功,从而使释放的热量减少。

在氧弹中燃烧则不存在向环境做功的问题,释放的热量就大。

三、发热量的校正因为弹筒发热量的测定是在恒定容积(即弹筒的容积)下进行的,由此换算出来的发热量称为恒容发热量1、对N、S特殊热效应的校正––恒容高位发热量:从弹筒发热量中扣除稀硫酸和稀硝酸生成热,称为恒容高位发热量,简称高位发热量2、对水不同状态热效应的校正––恒容低位发热量:煤的恒容高位发热量把水作为液态存在,而煤在工业锅炉中燃烧时呈气态蒸发,因此由恒容高位发热量中扣除水(煤中的吸附水和氢燃烧生成的水)的汽化热,得到的就是恒容低位发热量,简称低位发热量四、热解、成焦1、粘结性烟煤热解过程有粘结性的烟煤热解过程大致分为以下三个阶段:(1)干燥脱析阶段(室温~300℃)(2)胶质体的生成和固化阶段(300~550℃)(3)半焦转化为焦炭的阶段(550 ~1050 ℃)2、煤的粘结性和结焦性的测定方法测定煤的粘结性和结焦性的方法很多,其测定方法可归纳以下三类:(1) 根据胶质体的数量和性质:如胶质层厚度、基氏理性计法、奥亚氏膨胀计法。

(2) 根据焦块外形:如自由膨胀序数、葛金焦型、坩埚粘结特征、焦渣转鼓指数,(3) 测定煤胶质体粘结惰性物质的能力,以焦炭强度表示煤结焦性,如罗加指数法、粘结指数、混砂法。

3、煤的粘结和成焦机理(1)粘结机理:胶质体是煤粒间进行粘结的基础。

在热解时,煤分子结构上的氢发生了再分配,生成呈胶体状态的胶质体。

当胶质体的分解速度超过了生成速度,则胶质体的流动性下降,最后固化成半焦。

(2)成焦机理:胶质体固化形成半焦后继续升高温度,半焦发生裂解产生自由基,自由基相互缩聚而稳定化,随着温度进一步升高,缩聚反应进一步发展,最终形成焦炭。

4、粘结过程:具有粘结性的煤在高温热解时,从煤粉分解开始,经过胶质状态到生成半焦的过程称为粘结过程。

结焦过程:而从煤粉开始分解到最后形成焦块的整个过程称为结焦过程。

5、胶质体的性质:1)热稳定性:胶质体的热稳定性用煤热解时开始软化的温度与胶质体开始固化的温度差表示。

温度差大,粘结性好。

2)透气性:煤热解的气体物质从胶质体中析出的难易程度。

透气性对煤的粘结影响较大,透气性差,粘结性好;反之,透气性好,不易粘结。

3)流动性:反映了胶质体液相数量多少和粘度的大小。

胶质体的流动性差,粘结性差。

4)膨胀性:膨胀压力大,粘结性好,但膨胀压力过大,将对炭化设备产生危害。

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