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煤的工业分析与元素分析 PPT


焦渣是由固定炭和灰分构成的。
焦渣特征分为8类(判断煤的粘结性、熔融性和膨胀性):
① 粉状
② 粘着
③ 弱粘结 ④ 不熔融粘结
焦渣的序号越大,表明粘结性越强。
⑤ 不膨胀熔融粘结
⑥ 微膨胀熔融粘结
⑦ 膨胀熔融粘结
恒定。根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。
结果计算:
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
煤的灰分是煤在规定条件下完全 燃烧后的残留物,即煤中矿物质 在一定温度下经过一系列分解、 化合等复杂反应后剩下的残渣。 用A(%)表示 。
灰分全部来自矿物质,但组成和 质量又不同于矿物质 。
加上煤的发热量和煤中全硫的测定 则称为全工业分析。
挥发分和固定炭则初步反映煤中有机质的数量与性质。
1.1 煤中的水分
1.1.1 煤中水分的存在形式 外在水分Mf
附着在煤颗粒表面及直径大于10-5cm的大毛细孔中的水分 。 室温下失去。仅失去外在水分的煤称为空气干燥煤。 内在水分Minh 吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔(直径<10-5cm)中的水分 。 将空气干燥煤样加热至105~110℃时所失去的水分 。 化合水 以化学方式与矿物质结合的水分。
(2)利用途径
①作为煤转化过程的催化剂 ②生产建筑材料 ③制成环保制剂或材料 ④回收稀有金属和其它有用成分 ⑤用作化肥和土壤改良剂
1.3.1 煤的挥发分(volatile matter)
煤在高温条件(900℃)下隔绝空气加热一定时间,煤的有机质受热分解 出部分气体和蒸气状态产物,称为挥发物;挥发物占煤样质量的百分数称为挥 发分产率,简称为挥发分,用V表示。
当碳酸盐的CO2含量≥2%时,
Vad校正= Vad -(CO2)ad ,%
用于挥发分测定的煤样灰分应小于15%,最好小于10%。
Ⅰ. 煤化程度 煤的挥发分随煤化程度的提高而下降。一般用挥发分作为表示煤化程度
的指标。 Ⅱ. 煤的成因
腐植煤的挥发分低于腐泥煤。 Ⅲ. 煤岩组分
壳质组的挥发分最高,镜质组次之,惰质组最低。
➢挥发物成分:
CH4、C2H6、H2、CO、H2S、NH3、COS、H2O、CnH2n、CnH2n-2以及苯、萘、酚等 芳香族化合物和C5~C16的烃类、吡啶、吡咯、噻吩等化合物。
1.3 挥发分和固定炭
(1)挥发分的测定
称取1g空气干燥煤样装入带盖的瓷坩埚内,放入马弗炉, 在900±10℃的温度下隔绝空气加热7min后取出,在干燥器中冷
➢煤的外在水分与内在水分的总和称为煤的全水分Mt
游 离水
1.1.2 水分与煤质的关系 表5-1 煤中内在水分与煤化程度的关系
1.1.3 水分对煤工业利用的影响
(1)在运输上的浪费 (2)对炼焦的影响 (3)对气化和燃烧的影响 (4)对煤的机械加工的影响
1.1.4 煤中水分的测定
(1)应用煤样全水分的测定
1.2 煤的灰分
1.2.2 煤的灰分
Ⅱ、煤灰分的组成
Ⅰ、成因
主要由金属和非金属的氧化物和盐类组成。
①失去结晶水--- 温度高于400℃ ②受热分解--- 温度达到500℃
主要成分:SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3 它们之和占煤灰的95%以上;
③氧化反应--- 温度为400~600℃ ④挥发--- 700℃以上
煤的工业分析与元素分析
煤质工业分析内容
煤中水分的种类及其赋存特点
灰分
煤中矿物质的来源 灰分的主要氧化物组成 灰分与煤中矿物质的区别
挥发分
挥发分与煤种、煤岩组分间的关系 挥发分与挥发物概念的区别
水分、灰分、挥发分的测定方法
煤的元素分析包含的分析项目
元素分析项目 C H O随煤阶的变化规律
却后称量,煤样失重占煤样质量的百分数减去该煤样的Mad(空
气干燥基水分)即为挥发分产率。
计算公式 :
Vadm m m 110 0M ad
1.3 挥发分和固定炭
挥发分的基准均是干燥无灰基
换算公式:
Vd a f10 0M VaaddAa d100
(3)挥发分的校正
从挥发分的测定值中扣除CO2、H2S和矿物结晶水的量。
工业上常用灰分产率估算煤中矿 物质的含量。
煤中的矿物质 原生矿物质 次生矿物质 外来矿物质
M M 1 .0A 8 0 .5S 5 t
M M 1 .1A 00 .5 Sp M M 1 .1A 3 0 .4S 7 p 0 .5 Cl M 1 . 0 M A 6 0 . 6 S t 7 0 . 6 C 6 2 0 O . 3
(2)空气干燥煤样水分的测定
➢方法A(通氮干燥法) 适用于所有煤种。 称取—定量的空气干燥煤样,置于105~110℃干燥箱中,在干燥氮气流中干燥到
质量恒定。然后根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。 ➢方法B(空气干燥法) 适用于烟煤和无烟煤。 称取一定量的空气干燥煤样,量于105~110℃干燥箱内,于空气流中干燥到质量
各元素与煤岩组分间的关系 煤质分析的基准
不同基准间的换算关系
0前 言
工业分析主要用于煤的生产使用部门, 元素分析主要用于科研工作。
煤的工业分析:
水分 灰分
无机物
水分 灰分
内在水分 外在水分

挥发分
挥发分
有机物
固定炭
固定炭
四个测定项目叫做半工业分析,再
水分和灰分可反映出煤中无机质的数量;
少量K2O、NaO、SO3、P2O5; 微量元素。
Hale Waihona Puke 测定灰分的温度规定为815±10℃,不应太高。
1.2 煤的灰分
Ⅲ、煤的灰分产率测定
将煤在815℃条件下完全燃烧后所的的残渣作为煤的灰分,残渣占煤样质量的百分数, 称为煤的灰分产率。
①缓慢灰化法 (仲裁法)
称取一定量的粒度<0.2mm的空气干燥煤样,放入温度低于100℃的马弗炉中,以一定速度加热 到815±10℃,灰化并灼烧至质量恒定,以残留物的质量占煤样质量的百分数作为灰分产率。
②快速灰化法 (例行分析)
称取一定量的粒度<0.2mm的空气干燥煤样,将装有煤样的灰皿放在预先加热至815±10℃的灰 分快速测定仪的传送带上,煤样自动送入仪器内完全灰化。
Aad
m1 m
100%
灰分的基准是干燥基
Ad
Aad 100 100Mad
(1)不利影响
①增加运输负荷 ②多消耗燃料或原料 ③影响生产操作条件和产品质量 ④腐蚀设备和装置 ⑤造成环境污染
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