1.按照煤化程度,可以将腐殖煤分成泥炭,褐煤,烟煤,无烟煤;2.腐殖煤的成煤过程分为哪两个阶段?各阶段发生的主要变化是什么?泥炭化阶段和煤化阶段,泥炭化阶段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变成泥炭的过程,在这个过程中,植物所有的有机组分和泥炭沼泽中的微生物都参与了成煤作用。
从化学角度看,成煤植物发生了生物化学变化;从物理角度看,成煤植物发生了凝胶化作用和丝炭化作用;煤化阶段是指泥炭被无机沉淀物覆盖为标志,泥炭化阶段结束,生物化学作用逐渐减弱以致停止,在物理化学和化学作用下,泥炭开始向褐煤烟煤无烟煤转变的过程。
在煤化阶段,由于温度,压力,时间等因素的作用,泥炭和后续煤化产物主要发生地质化学变化。
3.什么是煤化作用的跃变?煤化作用跃变分为哪几个阶段?煤的各种物理化学性质的变化在煤化进程中,快慢多少是不均衡的,煤化作用发展是非线性的,表现为煤化作用的跃变,简称煤化跃变。
第一阶段发生在长焰煤开始阶段,第二段煤化跃变出现在肥煤到焦煤阶段;第三次跃变发生于烟煤到无烟煤阶段;第四次跃变发生于无烟煤与超无烟煤的分界4.影响成煤期有哪些主要因素?古气候因素,古植物因素,古地理因素,古构造因素5.煤中水分存在的形态有哪几种?它们与水分脱除的难易程度有什么关系?外在水,内在水,化合水;外在水分与煤的结合方式为机械结合,附着在煤的颗粒表面以及直径大于0.00005的小毛细孔中,易蒸发,室温下风干内在水:与煤结合方式为吸附或凝聚,存在于煤粒内部直径小于0.00005的小毛细孔中,蒸汽压小于纯水蒸汽压,较难挥发化合水:与煤结合方式是化学键,在高温下才能失去6.最高内在水分MHC与煤的煤化度有什么关系?作为低煤化度煤的一个分类指标,7.煤的密度有哪几种表示方法?它们与煤的孔隙率有什么关系?真密度,视密度,散密度;孔隙率=(真密度-视密度)/真密度*100%8.为什么煤的微氏显微密度Hm与煤化度的关系为著名的“椅式曲线”?椅背——无烟煤;椅面——烟煤;椅角——褐煤;这条特殊的曲线可以用煤的组成和结构变化来解析;9.室温下,煤的质量热容是多少,它受哪些因素的影响,如何影响?1.00~1.26Kj/(kg.k).受煤化度,水分,灰分及温度的影响,随煤化度提高而减小,随水分增高而增高,随灰分增加而减小;10.各种煤的透光率有何不同?Pm为什么可以作为褐煤和长焰煤的区分指标?褐煤与稀硝酸反应后呈红棕色溶液,透光率低,pm<50%;长焰煤和稀硝酸反应后呈浅黄色或黄色溶液,pm>50%,肥煤至贫煤与稀硝酸反应后无色溶液,pm=100%11.煤中有哪些含氧官能团,它们在煤中的相对含量及随煤化度的变化有什么规律?羟基,羧基,羰基,甲氨基,非活性氧;含氧官能团随煤化度增加而急剧降低,其中羟基降低最多,其次是羰基和羧基。
12.煤的溶剂抽提有什么意义,已有的抽提方法分为哪几种类型?由于煤组成的复杂性,人们难以直接研究煤的分子组成,故溶剂抽提成为早期人们研究煤组成的主要化学方法。
直到现代其研究仍然具有意义;普通抽提,特定抽提,热解抽提,超临界抽提,加氢抽提13.从煤的溶剂抽提得到哪些有关于煤结构的信息,哪些证据可以证明?①煤结构具有高分子特性;普通抽提仅能抽取少量低分子化合物,随着抽提条件的钝化,煤分子中交联结构断裂,缔合结构破坏,抽出产物率急剧增高;②煤结构具有交联结构聚合物特性煤在吡啶中会发生溶胀现象,煤中大部分有机质溶于吡啶,其他部分也发生变化;③.煤中存在少量低分子化合物普通抽提得到的抽提物,分子量约为500,可溶于溶剂,加热可融化,部分可挥发,与煤总体性质有差别14.为什么要进行煤的加氢研究,可达到什么目的?研究煤的结构与性质,煤液化制清洁燃料15.煤的氧化分为哪几个阶段,分别得到哪些主要产物?表面再生阶段——产物为表面碳氧络合物,属于轻度液化再生腐殖酸阶段——产物为再生腐殖酸,属于轻度氧化苯羧酸阶段——产物为水溶液,属于深度氧化16.何为腐殖酸,再生腐殖酸,可以分为那几个主要组分?腐殖酸:用碱溶液从泥炭,褐煤,土壤等物质中抽提出的除去少量沥青和矿物质后的有机酸性物质再生腐殖酸:褐煤,烟煤经轻度氧化所得,在煤中原来不存在,组成和性质与泥炭,褐煤中的原生腐殖酸类似腐殖酸分为黑腐酸——只溶于碱;棕腐酸——除溶于碱外还溶于丙酮和乙醇的有机溶剂黄腐酸——除了上述,还溶于水17.哪些因素影响煤的风化和自燃,如何减少煤的风化和自燃?煤的类型和煤化度,岩相组成,黄铁矿,散热和通风条件措施:隔断法贮存煤,按粒级堆放,换气法贮藏,堆煤高度不易过高和时间不易过长,堆煤方式正确选择18.煤的黏结性和结焦性概念有何异同黏结性是指烟煤在干馏时黏结其本身或外加惰性物的能力。
它反映烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质,并固化黏结的能力结焦性反应烟煤在干馏过程中软化熔融黏结成半焦,以及半焦进一步热解,收缩,最终形成焦炭全过程的能力黏结性好是结焦性好的重要条件,肥煤黏结性最好,焦煤结焦性最好19.为什么要选煤,通过选煤可以得到哪些产品和副产品?原煤中含有较多的灰分和疏分,直接使用效率低,污染大,质量差,不能满足使用要求,因此要通过选煤将煤中灰分和无机硫降到一定的水平。
原煤选除部分矿物质后的产品是洗精煤或精煤,选煤时的副产品中有中煤,煤泥和矸石20.煤的发热量有哪几种表示方式,它们之间有什么关系?恒容高位发热量,恒容低位发热量,恒压低位发热量21.煤化学通常以什么显微组分作为煤的代表,理由通常以镜质组分作为煤的代表,因为镜质组分是煤的显微组分中含量最多的组分,镜质组分是煤的显微组分主要活性组分烟煤的镜质组在干馏过程中起主要黏结作用;镜质组反射率随煤化度线性变化,可以很好地表征煤的煤化度22.判别煤化度或变质程度的指标有哪些,为什么说镜质组分反射率是表征煤化度的科学指标?挥发分,碳含量,氢含量,最高内在水分,镜质组反射率等镜质组是煤中代表性显微组分;镜质组反射率随煤化度线性变化;用镜质组反射率表征煤化度可以避免煤岩显微组成异常的影响23.我国冶金系统如何对煤的显微组分进行分类,其活性组分与惰性组分如何计算根据煤在干馏过程中是否具有黏结性,将煤的显微组分分为活性组分和惰性组分两大类,具体分类如下:镜质组(活性),半镜质组(1/3活性,2/3惰性),稳定组(活性),丝质组(惰性),矿物(惰性)24.煤的高分子聚合物特性:相对分子质量大,具有缩合结构,可发生降解反应,可发生解聚反应25.煤化学结构的近代概念:①煤结构的主体是三维空间高度交联的非晶质的高分子聚合物,煤的每个大分子由许多结构相似而又不完全相同的基本结构单元聚合而成;②:基本结构单元的核心部分主要是缩合芳香环,也有少量氯化芳香环,脂环,杂环,基本结构单元的外围连接有烷基侧链和各种官能团;③煤分子通过交联及分子间缠绕在空间以一定方式定型,形成不同的立体结构;④:在煤的高分子聚合我结构中还较均匀地分散嵌布着少量低分子化合物,其相对分子质量在500左右及500以下;⑤:镜质组是煤主体的代表性显微煤岩组分,煤的化学结构实质上主要是指镜质组的结构;⑥:低煤化度煤的芳香环缩合度较小,但桥键,侧链和官能团较多,低分子化合物较多,其结构无方向性,孔隙率和比表面积较大26.什么是煤的胶质体:黏结性煤加热到一定温度时,每个煤粒都有液相形成,许多煤粒的液体膜汇合在一起,形成粘稠状的气液固三相共存的混合物,此三相混合物称作胶质体。
27:煤热解过程的三个阶段:①:从室温到活泼的热分解温度,称为干燥脱气阶段;②:活泼分解,以解聚和分解反应为主;③:二次脱气阶段,半焦变成焦炭,以缩聚反应为主。
洁净煤技术:目的在于减少污染,同时提高利用效率的煤炭加工,燃烧,转化,和污染控制等一系列燃烧用煤新技术的总称煤成气:煤系地层中,以腐殖质为主的有机质,包括高度集中的煤层和分散于暗色沉积物中的有机质生成的可燃性气体煤的灰分:是指煤完全燃烧后剩下的残渣。
因为这个残渣是煤中可燃物完全燃烧,煤中矿物质(除水分外所有的无机质)在煤完全燃烧过程中经过一系列分解、化合反应后的产物,所以确切地说,灰分应称为灰分产率。
煤的挥发分:煤在规定条件下,隔绝空气加热后挥发性有机物质的产率煤中水分: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,(煤的游离水分又分为外在和内在水分。
外在水分,是附着在煤颗粒表面的水分。
内在水分,是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分);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。
煤中矿物质:除水分外,所有无机质的总称固定碳:从测定煤样挥发分的焦渣中减去灰分后的残留物真密度:不包括煤粒间和煤粒中所有空隙的体积的煤的密度与参考物质的密度在规定条件下之比,TRD视密度:仅包括煤的内空隙的煤的密度与参考物质的煤的密度在规定条件下之比ARD散密度:用自由堆积方式填满容器的煤粒的总质量与容器容积之比BRD煤的显微组成:在显微镜下才能识别的煤中基本有机组成单元,称为显微组分。
分为镜质组,惰质组,壳质组。
煤的黏结性:指烟煤在干馏时黏结其本身或外加惰性物的能力,反应烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质体并固化黏结的能力煤的结焦性:是指煤在工业焦炉或模拟工业焦炉的炼焦条件下,结成具有一定块度和强度焦炭的能力,反应烟煤在干馏过程中软化熔融黏结成半焦,以及半焦进一步热解,收缩最终形成焦炭全过程的能力煤的可选性:指从原煤中分选出符合质量要求的精煤的难易程度水煤浆:煤和少量化学添加剂经过一定的加工工艺调制而成的浆体煤制高碳物料:由煤及其衍生物经热加工制得的碳和石墨制品,活性炭和炭黑等高附加值碳素物料煤沥青基碳纤维:以沥青等富含稠环芳烃的物质为原料,通过原料沥青的调制,熔融纺丝,不熔化处理,碳化,石墨化,和碳纤维后处理制备的一类碳纤维中间相炭微珠:采用各种方法从中间相沥青基质中分离制备的微米级中间相球体煤质活性炭:以特定煤种或配煤为原料,经炭化及活化工艺可制成煤质活化炭煤质炭分子筛:细孔和亚细孔特别发达的炭质吸附剂炭化法:将煤置于惰性气体中,在适当的热解条件下炭化的方法气体活化法:将煤的炭化物在活性介质中,加热平缓处理的方法碳沉积法:将多孔炭质材料浸以高分子化合物或烃类气体接触使之在大孔壁上,中孔孔径入口处高温热解积碳,从而使其孔径均一化的方法浸渍法:用沸点200~300度的有机化合物浸渍煤,炭化所得焦炭以制备碳分子筛的方法煤基富勒烯:C60中20个正六边形和12个正五边形构成的圆球形结构,共有60个顶点,分别由60个碳原子所占有,经证实,它们属于碳的第三种同素异晶体,命名为富勒烯。