㈠ 怎样检测煤的碳含量
回答即可得2分,回答被采纳则获得悬赏分以及奖励20分1、煤的含碳量和炉渣的含碳量是不一样的,煤的含碳量有工业分析的固定碳和元素分析的碳,因为煤中有挥发分。
2、炉渣中碳的测量比较简单,如是干炉渣,先秤重 ,记下重量,放到加热炉中加热一定时间(温度要到900度),然后再秤重,失去的重量就是碳的含量。
3、如渣有水分,先烘干,就是加热到105度一定时间,然后进行上面2中所说。
㈡ 煤的元素分析主要包括哪些
由于组成煤的基本结构单元是以碳为骨架得多聚芳香环系统,在芳香环周围有碳、氢、氧及少量的氮和硫等原子组成的侧链和官能团。如羧基(-COOH)、羟基(-OH)和甲氧基(-OCH3)。说明了煤中有机质主要由碳、氢、氧和氮、硫等元素组成。煤的元素分析是对煤中的元素含量进行检测和分析(一般用质量百分数表示),包括常规的C、H、O、N、S、Al、Si、Fe、Ca等元素含量,还可检测煤中的痕量元素包括Ti、Na、K等。 元素分析是研究煤的变质程度,计算煤的发热量,估算煤的干馏产物的重要指标,也是工业中以煤作燃料时进行热量计算的基础。
㈢ 煤炭中的灰分是怎样检测的
灰分就是完全燃烧后的残渣,检验说白了就是烧完以后称重
两种测定煤中灰分的方法,即缓慢灰化法和快速灰化法。缓慢灰化 法为仲裁法;快速灰化法可作为例常分析方法。
3.1 缓慢灰化法 www.meijiaofenxi.com
3.1.1 方法提要
称取一定量的空气干燥煤样,放入马弗炉中,以一定的速度加热到815±10 ℃,灰化并灼烧到质量恒定。以残留物的质量占煤样质量的百分数作为灰分产率。
3.1.2 仪器、设备
3.1.2.1 马弗炉:能保持温度为815±10℃。炉膛具有足够的恒温区。炉后壁的上 部带有直径为25~30mm的烟囱,下部离炉膛底20~30mm处,有一个插热电偶 的小孔,炉门上有一个直径为20mm的通气孔。
3.1.2.2 瓷灰皿:长方形,底面长45mm,宽22mm,高14mm(见图4)。
3.1.2.3 干燥器:内装变色硅胶或无水氯化钙。
3.1.2.4 分析天平:感量0.0001g。
3.1.2.5 耐热瓷板或石棉板:尺寸与炉膛相适应。
3.1.3 分析步骤
3.1.3.1 用预先灼烧至质量恒定的灰皿,称取粒度为0.2mm以下的空气干燥煤样1 ±0.1g,精确至0.0002g,均匀地摊平在灰皿中,使其每平方厘米的质量不超过 0.15g。
3.1.3.2 将灰皿送入温度不超过100℃的马弗炉中,关上炉门并使炉门留有15mm 左右的缝隙。在不少于30min的时间内将炉温缓慢升至约500℃,并在此温度下保持 30min。继续升到815±10℃,并在此温度下灼烧1h。
3.1.3.3 从炉中取出灰皿,放在耐热瓷板或石棉板上,在空气中冷却5min左右,移 入干燥器中冷却至室温(约20min)后,称量。
3.1.3.4 进行检查性灼烧,每次20min,直到连续两次灼烧的质量变化不超过0.001g 为止。用最后一次灼烧后的质量为计算依据。灰分低于15%时,不必进行检查性灼 烧。
煤中灰分的测定方法
3.2 快速灰化法 ,
本标准包括两种快速灰化法:方法A和方法B。
3.2.1 方法A
3.2.1.1 方法提要
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,然后送出。以残留物的质量占煤样质量的百分 数作为灰分产率。
3.2.1.2 专用仪器:快速灰分测定仪(见附录A)
3.2.1.3 分析步骤
a.将灰分快速测定仪预先加热至815±10℃。
b.开动传送带并将其传送速度调节到17mm/min左右或其他合适的速度。
c.用预先灼烧至质量恒定的灰皿,称取粒度为0.2mm以下的空气干燥煤样0.5 ±0.01g,精确至0.0002g,均匀地摊平在灰皿中。
d.将盛有煤样的灰皿放在灰分快速测定仪的传送带上,灰皿即自动送入炉中。
e.当灰皿从炉内送出时,取下,放在耐热瓷板或石棉板上,在空气中冷却5min 左右,移入干燥器中冷却至室温(约20min)后,称量。
3.2.2 方法B
3.2.2.1 方法提要
将装有煤样的灰皿由炉外逐渐送入预先加热至815±10℃的马弗炉中灰化并 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。
3.2.2.2 仪器、设备:同3.1.2条。
煤中灰分的测定方法
3.2.2.3 分析步骤
a.用预先灼烧至质量恒定的灰皿,称取粒度为0.2mm以下的空气干燥煤样1± 0.1g,精确至0.0002g,均匀地摊平在灰皿中,使其每平方厘米的质量不超过0.15g。 盛有煤样的灰皿预先分排放在耐热瓷板或石棉板上。
b.将马弗炉加热到850℃,打开炉门,将放有灰皿的耐热瓷板或石棉板缓慢地 推入马弗炉中,先使第一排灰皿中的煤样灰化。待5~10min后,煤样不再冒烟时, 以每分钟不大于2mm的速度把二、三、四排灰皿顺序推入炉内炽热部分(若煤样着 火发生爆燃,试验应作废)。
c.关上炉门,在815±10℃的温度下灼烧40min。
d.从炉中取出灰皿,放在空气中冷却5min左右,移入干燥器中冷却至室温(约 20min)后,称量。
e.进行检查性灼烧,每次20min,直到连续两次灼烧的质量变化不超过0.001g 为止。用最后一次灼烧后的质量为计算依据。如遇检查灼烧时结果不稳定,应改用 缓慢灰化法重新测定。灰分低于15%时,不必进行检查性灼烧。
3.3 分析结果的计算
空气干燥煤样的灰分按式(4)计算:
式中Aad——空气干燥煤样的灰分产率,%;
m1——残留物的质量,g;
m——煤样的质量,g。
㈣ 煤的工业分析的煤质分析
煤的工业分析也称煤的实用分析、近似分析或技术分析,包括煤的外在水分、内在水分、全水分、分析煤样水分、灰分、挥发分、固定碳、全硫和各种硫及发热量等项目。作为校正挥发分、发热量和元素成分碳含量等需用的,碳酸盐中二氧化碳含量也属工业分析范围。一般把煤的水分、灰分、挥发分和固定碳称作煤的半工业分析,如包括硫分和发热量等分析项目,就称作煤的全工业分析。
煤的工业分析是煤质分析中最基本的也是最重要的分析项目,因此凡是以煤为原料或燃料的工业部门都需要进行煤的工业分析。
煤质分析化验分为两类,一类是测定煤所固有的成分如碳、氢、氧、氮等,称为元素分析,其测定结果是作为对煤进行科学分类的主要依据,在生产上,是计算发热量、热平衡、物料平衡的依据;另一类是在人为规定的条件下,(鹤壁市华诺电子科技有限公司)根据技术需要测定煤经转化生成的物质或呈现的性质如灰分、挥发分等,称作技术分,
根据水分、灰分、挥发分和固定碳含量四项基本测定结果,对煤中有机质、无机质的含量、性质等有了初步了解,并可初步判断煤的种类、加工利用效果及工业用途等。
煤的工业分析是煤质分析中最基本的也是最重要的分析项目。
㈤ 如何做煤的岩相分析
分析的方法有两种:
一、宏观分析
用肉眼或放大镜(10X)直接观察研究煤,主要观察:颜 色,光泽,端口,条痕,硬度等外观特征。适于野外勘探、采煤。
按平均光泽强度和煤岩成分不同,将煤划分四种基本宏观煤岩类型。
1、光亮煤:煤层中总体光泽最强的类型,主要由镜、亮煤组成(二者之 和大于 75%) ,只含有少量的暗煤和丝炭,条带结构不明显,具有贝 壳状断口,内生裂隙发育,脆度大,易破碎。
2、半光亮煤: 煤层中总体光泽较强的类型,主要由镜、亮煤组成(二者 之和大于 50-75%) ,其余为暗煤,也夹有丝炭,条带状结构明显,内 生裂隙较发育,常带有棱角状或阶梯状断口。是最常见的宏观煤岩类型。
3、半暗煤: 煤层中总体光泽较弱的类型, 亮煤二者之和仅为 50-75%, 其余为暗煤,也夹有丝炭,硬度、韧度和密度都较大。
4、黯淡煤:煤层中总体光泽最弱的类型,镜、亮煤二者之和 25%以下, 其余多为暗煤,也夹有丝炭。通常呈块状构造,层里不明显,硬度、 韧度和密度都大。
二、微观分析
利用光学仪器来研究煤的岩相组分及其特征,通常采用显微镜。 煤岩的显微研究是指将煤制成煤片以后,在显微镜下观察研究。
在显微镜下观察,按颜色和形态不同,把煤中有机物分成三大显微组分,即镜质组、丝质组和壳质组(稳定组)
1、镜质组(Vitrinite) (凝胶化组分) 煤中主要显微组分。
主要来源:植物中的木、纤组织经凝胶化作用形成,我国多数煤田镜质组含量约为 60%-80%。
颜色:
透光下:透明,橙红, 棕红(低中度) ,随 Vdaf增加颜色加深。反光下:深灰, 浅灰,随 Vdaf颜色逐渐变浅,无突起。
2、丝质组(Inertinite)(惰性组或惰质组) 也是煤中常见显微组分,另叫惰质组或惰性组。
主要来源:植物木、纤组织经丝炭化作用形成。
颜色:透射光下,黑色,不透明 反射光下,白, 亮黄色(黄白色) ,有较高的突起。随 Vdaf 变化不明显。
3、壳质组(Exinite)(稳定组) 来源:植物中的皮壳和分泌物,即生化稳定性高的脂类转来。
颜色:透光下,黄 , 橙黄,半透明, 反光下,灰黑 , 黑灰,具有中高突起在同变质程度煤中其反射率最低。
树皮体(木栓体) :呈叠瓦状和鳞片状。角质体:角质体存在于植物的叶,枝芽的最外层,呈宽度不等的条带 状,外缘光滑,内缘有锯齿状。孢子体:呈封闭的扁环形,内缘光滑。树脂体:由树脂转来,呈圆或椭圆形。
(5)分析煤的2个方法是扩展阅读
煤层分布标志
①标志层法
有一定特征、厚度小、横向变化不大的岩层,均可作为标志层。当厚度稳定、结构及成分特征明显时,煤层本身亦可作为对比标志。标志层按其稳定程度可分为区域性标志层、全区性标志层及局部性标志层3类。标志层法是煤田地质勘探中常用的对比方法。
②岩相-旋回特征对比法
在对含煤岩系详细研究基础上,选择测绘一个相-旋回标准剖面。在其他有关剖面上,首先找出若干个控制性旋回,进而划分小旋回,逐步与相-旋回标准剖面对比。此种方法多用于海陆交替相含煤岩系。
③古生物法
当含煤岩系剖面富含动植物化石时,可根据一定的种属、具一定特征的动植物化石或一定组合的动植物化石群进行对比。此种方法不能用于哑地层。
④微古生物法
含煤岩系中含有介形类、轮藻、牙形石等微体古生物时使用的对比方法。
⑤孢粉法
根据含煤岩系中的标准类型孢粉、孢粉组合以及具有特殊孢粉成分的标志层进行对比。此种方法适用于岩浆活动破坏轻微、煤层未受构造强烈破坏、煤化程度较低的煤。 [1]
⑥煤岩特征对比法
根据煤岩组分、宏观类型、显微组分含量及其变化,以及煤层结构等煤的宏观和微观特征进行综合分析,某些特殊夹石层,如粘土岩夹石有时也可作为对比依据。此种方法可靠,使用较多。
⑦岩矿特
根据岩石的矿物成分、含量变化以及矿物的标型特征进行对比。有时石灰岩不溶残渣、粘土染色分析结果和不同粘土矿物的百分含量亦可用于对比。此种方法在掩盖煤田地质勘探工作中有重要意义。
⑧微量元素法
对含煤岩系岩层和煤灰中微量元素进行光谱分析,根据微量元素共生组合特征和百分含量进行对比。它是一种辅助方法。但当其他方法达不到预期对比效果时,可作为一种主要方法。 [1]
⑨结核法
结核在含煤建造中的分布有一定规律,其特征和含煤性有一定关系,特别是同生结核在一定程度上可视为聚煤条件的指标。因此,可利用结核的物质成分、大小、结构、构造、表面特征、结核与围岩的分离程度,以及结核系数等特征或统计数据对比岩、煤层。
⑩测井曲线法
煤与其他岩石物性上往往有一定差异,因而可以根据测井曲线类型,寻找物性标志层进行煤层或煤组对比。常用的有电阻率曲线、自然电位曲线、密度测井曲线和天然伽马曲线等。
㈥ 煤的成分分析具体指什么分析指标
煤的成分分析分为两种,工业成分分析和化学成分分析。
工业成分分析:挥发分、固定碳、水分、灰分。
化学成分分析:碳、氢、氧、氮、硫、水分、灰分。
成分指标一般有:发热量(Qnet,ar)、全硫(St,d%)、灰分(Ad%)、挥发份(Vd%)、全水份(Mt%)、固定碳(Fc)、焦渣特征。
①挥发分。是判明煤炭着火特性的首要指标。挥发分含量越高,着火越容易。根据锅炉设计要求,供煤挥发分的值变化不宜太大,否则会影响锅炉的正常运行。如原设计燃用低挥发分的煤而改烧高挥发分的煤后,因火焰中心逼近喷燃器出口,可能因烧坏喷燃器而停炉;若原设计燃用高挥发分的煤种而改烧低挥发分的煤,则会因着火过迟使燃烧不完全,甚至造成熄火事故。因此供煤时要尽量按原设计的挥发分煤种或相近的煤种供应。
②灰分。灰分含量会使火焰传播速度下降,着火时间推迟,燃烧不稳定,炉温下降。
③水分。水分是燃烧过程中的有害物质之一,它在燃烧过程中吸收大量的热,对燃烧的影响比灰分大得多。
④发热量。为的发热量是锅炉设计的一个重要依据。由于电厂煤粉对煤种适应性较强,因此只要煤的发热量与锅炉设计要求大体相符即可。
⑤灰熔点。由于煤粉炉炉膛火焰中心温度多在1500℃以上,在这样高温下,煤灰大多呈软化或流体状态。
⑥煤的硫分。硫是煤中有害杂质,虽对燃烧本身没有影响,但它的含量太高,对设备的腐蚀和环境的污染都相当严重。因此,电厂燃用煤的硫分不能太高,一般要求最高不能超过2.5%。
㈦ 煤如何化验
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煤的工业分析1
[煤的工业分析]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。
内在水分,是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。内在水分需在100C以上的温度经过一定时间才能蒸发。
最高内在水分,当煤颗粒内部毛细孔内吸附的书分达到饱和状态时,这是煤的内在水分达到最高值,称为最高内在水分。最高内在水分与煤的孔隙度有关,而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有关,所以,最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度,尤其能更好地区分低煤化度煤。如年轻褐煤的最高内在水分多在25%以上,少数的如云南弥勒褐煤最高内在水分达31%。最高内在水分小于2%的烟煤,几乎都是强粘性和高发热量的肥煤和主焦煤。无烟煤的最高内在水分比烟煤有有所下降,因为无烟煤的孔隙度比烟煤增加了。
(3)煤的全水分
全水分,是煤炭按灰分计加中的一个辅助指标。a.煤中全水分的含义。煤中全水分,是指煤中全部的游离水分,即煤中外在水分和内在水分之和。必须指出的是,化验室里测试煤的全水分时所测的煤的外在水分和内在水分,与上面讲的煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分是完全不同的。化验室里所测的外在水分是指煤样在空气中并同空气湿度达到平衡时失去的水分(这是吸附在煤毛细孔中的内在水分也会相应失去一部分,其数量随当时空气湿度的降低和温度的升高而增大),这时残留在煤中的水分为内在水分。显然,化验室测试的外在水分和内在水分,除与煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分有关外,还与测试是空气的湿度和温度有关。b.煤的全水分测试方法要点见GB212-91。
2、煤的灰分
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。
(1)煤中矿物质
煤中矿物质分为内在矿物质和外在矿物质。
a.内在矿物质,又分为原生矿物质和次生矿物质。
原生矿物质,是成煤植物本身所含的矿物质,其含量一般不超过1~2%;次生矿物质,是成煤过程中泥炭沼泽液中的矿物质与成煤植物遗体混在一起成煤而留在煤中的。次生矿物质的含量一般也不高,但变化较大。
内在矿物质所形成的灰分叫内在灰分,内在灰分只能用化学的方法才能将其从煤中分离出去。
b.外来矿物质,是在菜煤和运输过程中混入煤中的顶、底板和夹石层的矸石。外在矿物质形成的灰分叫外在灰分,外在灰分可用洗选的方法将其从煤中分离出去。
(2)煤中灰分
煤中灰分来源于矿物质。煤中矿物质燃烧后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质在煤的燃烧中发生分解和化合,有一部分变成气体逸出,留下的残渣就是灰分。 2SiO2•AL2O3•2H2O 2SiO2+AL2O3+2H2O↑
-→
CaSO4•2H2O CaSO4+2H20↑
-→
CaCO3 CaO+CO2↑”
-→
CaO+SO3 CaSO4
-→
CaO+SO3 2Fe2O3+8SO2↑
-→
灰分通常比原物质含量要少,因此根据灰分,用适当公式校正后可近似地算出矿物质含量。
(3)煤灰灰分对工业利用的影响
煤中灰分是煤炭计价指标之一。在灰分计加重,灰分是计价的基础指标;在发热量计加重,灰分是计价的辅助指标。
灰分是煤中的有害物质,同样影响煤的使用、运输和储存。
煤用作动力燃料时,灰分增加,煤中可燃物质含量相对减少。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而降低了煤的发热量,影响了锅炉操作(如易结渣、熄火),加剧了设备磨损,增加排渣量。 煤用于炼焦时,灰分增加,焦炭灰分也随之增加,从而降低了高炉的利用系数。
还必须指出的是,煤中灰分增加,增加了无效运输,加剧了我国铁路运输的紧张。
(4)煤的灰分测定见GB212-91。
3、煤的挥发分
煤的挥发分,即煤在一定温度下隔绝空气加热,逸出物质(气体或液体)中减掉水分后的含量。剩下的残渣叫做焦渣。因为挥发分不是煤中固有的,而是在特定温度下热解的产物,所以确切的说应称为挥发分产率。
(1)煤的挥发分不仅是炼焦、气化要考虑的一个指标,也是动力用煤的一个重要指标,是动力煤按发热量计价的一个辅助指标。
挥发分是煤分类的重要指标。煤的挥发分反映了煤的变质程度,挥发分由大到小,煤的变质程度由小到大。如泥炭的挥发分高达70%,褐煤一般为40~60%,烟煤一般为10~50%,高变质的无烟煤则小于10%。煤的挥发分和煤岩组成有关,角质类的挥发分最高,镜煤、亮煤次之,丝碳最低。所以世界各国和我国都以煤的挥发分作为煤分类的最重要的指标。
(2)煤的挥发分测试要点见GB212-91。
煤的工业分析2
4、煤的固定碳
煤中去掉水分、灰分、挥发分,剩下的就是固定碳。
煤的固定碳与挥发分一样,也是表征煤的变质程度的一个指标,随变质程度的增高而增高。所以一些国家以固定碳作为煤分类的一个指标。
固定碳是煤的发热量的重要来源,所以有的国家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳也是合成氨用煤的一个重要指标。
固定碳计算公式:
(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)
当分析煤样中碳酸盐CO2含量为2-12%时:
(FC)ad=100-(Mad-Aad+Vad)-CO2,ad(煤)
当分析煤样中碳酸盐CO2含量大于12%时:
(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)-[CO2,ad(煤)-CO2,ad(焦渣)]
式中:
(FC)ad——分析煤样的固定碳,%;
Mad——分析煤样的水分,%;
Aad——分析煤样的灰分,%;
Vad——分析煤样的挥发分,%;
CO2,ad(煤)——分析煤样中碳酸盐CO2含量,%;
CO2,ad(焦渣)——焦渣中CO2占煤中的含量,%;
5、煤的硫分
(1)煤中硫存在的形态
煤中硫分,按其存在的形态分为有机硫和无机硫两种。有的煤中还有少量的单质硫。
煤中的有机硫,是以有机物的形态存在与煤中的硫,其结构复杂,至今了解的还不够充分,大体有以下官能团:
硫醇类,R-SH(-SH,为硫基);
噻吩类,如噻吩、苯骈噻吩、硫醌类,如对硫醌、硫醚类,R-S-R';硫蒽类等
煤中无机硫,是以无机物形态存在于煤中的留。无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫。硫化物硫绝大部分是黄铁矿硫,少部分为白铁矿硫,两者是同质多晶体。还有少量的ZnS,PbS等。硫酸盐硫主要存在于CaSO4中。
煤中硫分,按其在空气中能否燃烧又分为可燃硫和不可燃硫。有机硫、硫铁矿硫和单质硫都能在空气中燃烧,都是可燃硫。硫酸盐硫不能在空气中燃烧,是不可燃硫。
煤燃烧后留在灰渣中的硫(以硫酸盐硫为主),或焦化后留在焦炭中的硫(以有机硫、硫化钙和硫化亚铁等为主),称为固体硫。煤燃烧逸出的硫,或煤焦化随煤气和焦油析出的硫,称为挥发硫(以硫化氢和硫氧化碳(COS)等为主)。煤的固定硫和挥发硫不是不变的,而是随燃烧或焦化温度、升温速度和矿物质组分的性质和数量等而变化。
煤中各种形态的硫的总和称为煤的全硫(St)。煤的全硫通常包含煤的硫酸盐硫(Ss)、硫铁矿硫(Sp)和有机硫(So).
St=Ss+Sp+So
如果煤中有单支流,全硫中还应包含单质硫。
(2)煤中硫对工业利用的影响
硫是煤中有害物质之一。煤作为燃料在燃烧时生成SO2,SO3不仅腐蚀设备,而且污染空气,甚至降酸雨,严重危及植物生长和人的健康。煤用于合成氨制半水煤气时,由于煤气中硫化氢等气体较多不易脱净,易毒化合成催化剂而影响生产。煤用于炼焦,煤中硫会进入焦炭,使钢铁变脆。钢铁中硫含量大于0.07%时就成了废品。为了减少钢铁中的硫,在高炉炼铁时加石灰石,这就降低了高炉的有效容积,而且还增加了排渣量。煤在储运中,煤中硫化铁等含量多时,会因氧化、升温而自燃。
我国煤田硫的含量不一。东北、华北等煤田硫含量较低,山东枣庄小槽煤、内蒙乌大、山西汾西、山西铜川等煤矿硫含量较高,贵州、四川等煤矿硫含量更高。四川有的煤矿硫含量高达4~6%以上,洗选后降到2%都困难。
脱去煤中的硫,是煤炭利用的一个重要课题。在这方面美国等西方国家对洁净煤的研究取得很大进展。他们首先是发展煤的洗选加工(原煤入洗比重0~80%以上,我国不足20%),通过洗选降低了煤中的灰分,除去煤中的无机硫(有机硫靠洗选是除不去的);其次是在煤的燃烧中脱硫和烟道气中脱硫。这无疑增加了用煤成本。我们也在开展洁净煤的研究,针对我国目前动力煤洗煤厂能力利用率仅50%多,应尽快制定和实施燃煤环保法,以促进煤碳洗选加工的发展和洁净煤技术的应用。
(3)煤中的测试要点
煤中硫的测试包括煤的全硫、硫铁矿硫和硫酸盐硫的测试。见GB214-83。
煤的工业分析3
6、煤的发热量
煤的发热量,又称为煤的热值,即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。
煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料,主要是利用煤的发热量,发热量愈高,其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据,以及锅炉设计的参数。
煤的发热量表征了煤的变质程度(煤化度),这里所说的煤的发热量,是指用1.4比重液分选后的浮煤的发热量(或灰分不超过10%的原煤的发热量)。成煤时代最晚煤化程度最低的泥炭发热量最低,一般为20.9~25.1MJ/Kg,成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25~31MJ/Kg,烟煤发热量继续增高,到焦煤和瘦煤时,碳含量虽然增加了,但由于挥发分的减少,特别是其中氢含量比烟煤低的多,有的低于1%,相当于烟煤的1/6,所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。
鉴于低煤化度煤的发热量,随煤化度的变化较大,所以,一些国家常用煤的恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。我国采用煤的恒湿无灰基高位发热量来划分褐煤和长焰煤。
(1)发热量的单位
热量的表示单位主要有焦耳(J)、卡(cal)和英制热量单位Btu。
焦耳,是能量单位。1焦耳等于1牛顿(N)力在力的方向上通过1米的位移所做的功。
1J=1N×0J
1MJ=1000KJ
焦耳时国际标准化组织(ISO)所采用的热量单位,也是我国1984年颁布的,1986年7月1日实施的法定计量热量的单位。煤的热量表示单位:
J/g、KJ/g、MJ/Kg
卡(cal)是我国建国后长期采用的一种热量单位。1cal是指1g纯水从19.5C加热到20.5C时所吸收的热量。
欧美一些国家多采用15Ccal,即1g纯水从14.5C加热到15.5C时所吸收的热量。
1cal(20Ccal)=4.1816J
1cal(15Ccal)=4.1855J
1956年伦敦第误解蒸汽性质国际会议上通过的国际蒸汽表卡的温度比15Ccal还低,其定义如下:
1cal==4.1866J
从上看出,15Ccal中,每卡所含热能比20Ccal还高。
英、美等国家目前仍采用英制热量单位(Btu),其定义是:1磅纯水从32F加热到212F时,所需热量的1/180。
焦耳、卡、Btu之间的关系
1Btu=1055.79J(≈1.055×1000J)
1J=9471.58×10的负7次方Btu
20Ccal/g与Btu/1b的换算公式:
因为1Btu=1055.79J,1B=453.6g
所以1Btu/1b=1/1.8cal/g
1cal/g=1.8Btu/1b
由于cal/g的热值表示因15Ccal或20Ccal等的不同而不同,所以国际贸易和科学交往中,尤其是采用进口苯甲酸(标明其cal/g)作为热量计的热容量标定时,一定要了解是什莫温度(C)或条件下的热值(cal/g),否则将会对燃烧的热值产生系统偏高或偏低。
为了使热量单位在国内外统一,不须以J取代cal作为煤的发热量表示单位。
(2)煤的各种发热量名称的含义
a.煤的弹筒发热量(Qb)
煤的弹筒发热量,是单位质量的煤样在热量计的弹筒内,在过量高压氧(25~35个大气压左右)中燃烧后产生的热量(燃烧产物的最终温度规定为25C)。
由于煤样是在高压氧气的弹筒里燃烧的,因此发生了煤在空气中燃烧时不能进行的热化学反应。如:煤中氮以及充氧气前弹筒内空气中的氮,在空气中燃烧时,一般呈气态氮逸出,而在弹筒中燃烧时却生成N2O5或NO2等氮氧化合物。这些氮氧化合物溶于弹筒税种生成硝酸,这一化学反应是放热反应。另外,煤中可燃硫在空气中燃烧时生成SO2气体逸出,而在弹筒中燃烧时却氧化成SO3,SO3溶于弹筒水中生成硫酸。SO2、SO3,以及H2SO4溶于水生成硫酸水化物都是放热反应。所以,煤的弹筒发热量要高于煤在空气中、工业锅炉中燃烧是实际产生的热量。为此,实际中要把弹筒发热量折算成符合煤在空气中燃烧的发热量。
b.煤的高位发热量(Qgr)
煤的高位发热量,即煤在空气中大气压条件下燃烧后所产生的热量。实际上是由实验室中测得的煤的弹筒发热量减去硫酸和硝酸生成热后得到的热量。
应该指出的是,煤的弹筒发热量是在恒容(弹筒内煤样燃烧室容积不变)条件下测得的,所以又叫恒容弹筒发热量。由恒容弹筒发热量折算出来的高位发热量又称为恒容高位发热量。而煤在空气中大气压下燃烧的条件湿恒压的(大气压不变),其高位发热量湿恒压高位发热量。恒容高位发热量和恒压高位发热量两者之间是有差别的。一般恒容高位发热量比恒压高位发热量低8.4~20.9J/g,实际中当要求精度不高时,一般不予校正。
c.煤的低位发热量(Qnet)
煤的低位发热量,是指煤在空气中大气压条件下燃烧后产生的热量,扣除煤中水分(煤中有机质中的氢燃烧后生成的氧化水,以及煤中的游离水和化合水)的汽化热(蒸发热),剩下的实际可以使用的热量。
同样,实际上由恒容高位发热量算出的低位发热量,也叫恒容低位发热量,它与在空气中大气压条件下燃烧时的恒压低位热量之间也有较小的差别。
d.煤的恒湿无灰基高位发热量(Qmaf)
恒湿,是指温度30C,相对湿度96%时,测得的煤样的水分(或叫最高内在水分)。煤的恒湿无灰基高位发热量,实际中是不存在的,是指煤在恒湿条件下测得的恒容高位发热量,除去灰分影响后算出来的发热量。
恒湿无灰基高位发热量是低煤化度煤分类的一个指标。
(3)煤的弹筒发热量的测试要点见GB213-87。
(4)煤的高位发热量计算
煤的高位发热量计算公式为:
Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad
式中:
Qgr,ad——分析煤样的高位发热量,J/g;
Qb,ad——分析煤样的弹筒发热量,J/g;
Sb,ad——由弹筒洗液测得的煤的硫含量,%;
95——煤中每1%(0.01g)硫的校正值,J/g;
a——硝酸校正系数。 Qb,ad≤16700J/g,a=0.001
16700J/g<Qb,ad<25100J/g,a=0.0012
Qb,ad>25100J/g ,a=0.0016
当Qb,ad〉16700J/g,
或者12500J/g<Qb,ad<16700J/g,同时,Sb,ad≤2%时,
可用St,ad代替Sb,ad。
(5)煤的低位发热量的计算
Qnet,ad=Qgr,ad-0.206Had-0.023Mad
式中:
Qnet,ad——分析煤样的低位发热量,J/g;
Qgr,ad——分析煤样的高位发热量,J/g;
Had——分析煤样氢含量,%;
Mad——分析煤样水分,%。
(6)煤的各种基准发热量及其换算
a.煤的各种基准得发热量
如上所述,煤的发热量有弹筒发热量、高位发热量和低位发热量,每一种发热量又有4种基准,所以 煤的不同基准的各种发热量有3×4=12种表示方法,即:
弹筒发热量4种表示方式:
Qb,ad——分析基弹筒发热量;
Qb,d——干燥基弹筒发热量;
Qb,ar——收到基弹筒发热量;
Qb,daf——干燥无灰基弹筒发热量。
高位发热量4种表示形式:
Qgr,ad——分析基高位发热量;
Qgr,d——干燥基高位发热量;
Qgr,ar——收到基高位发热量;
Qgr,daf——干燥无灰基高位发热量。
低位发热量4种表示形式:
Qnet,ad——分析基低位发热量;
Qnet,ar——收到基低位发热量;
Qnet,daf——干燥无灰基低位发热量。
b.煤的各种基准的发热量间的换算
煤的各种基准的发热量间的换算公式和煤质分析中各基准的换算公式相似。如:
Qgr,ad=Qgr,ad×(100-Mar)/(100-Mad)
Qgr,d=Qgr,ad×100/(100-Mad)
Qgr,daf=Qgr,ad×100/(100-Mad-Aad-CO2,d)
式中:
CO2,d——分析煤样中碳酸盐矿物质中CO2的含量(%),当CO2含≤2%时,此项可略去不计
Qgr,maf=Qgr,ad×(100-M)/(100-Mad-Aad-Aad×M/100)
式中:
Qgr,maf——恒温无灰基高位发热量;
M——恒湿条件下测得的水分含量,%。
㈧ 化验煤的详细流程
煤炭化验采制化流程:
1、 采样:
在被采样四周取有代表性的八个点,共采3~5千克 .采样深度为0.4米,煤堆表面的煤不宜采取。因为堆表面的煤在空气中经受了不同程度的氧化后,性质也逐渐变化。取样铲的使用角度与煤堆表面呈垂直状,遇到矸石、大块、黄铁矿时不可以随意舍弃。
采样后如不及时化验,试样应密封。
2、破碎:
将试样粒度破碎至<13mm或<6mm水分小的可一次性破碎到6mm
3、缩分:
堆锥四分法(二分器法取一边的一份,全部通过二分器,再进行缩分至需要重量) 方法:将破碎过的试样摊成圆锥状,十安交叉分成四份,取对角两份,另两份舍去,然后,再混合摊成圆锥状,进行缩分,直至最后缩分至所需重量既可(约100g)
4、烘干:
将缩分过的试样平摊于不锈钢盘中,厚度不大于粒度的1.5倍,待干燥箱温度升至145度时,将试样放入,鼓风条件下(提前3分钟鼓风),干燥30~40分 注:预先鼓风是为了使温度均匀
5、全水分(外水) :
a、用预先干燥并称量过的称量瓶(75乘35),迅速称取粒度小于6mm的煤样10~12g,平摊在称量瓶中
b、打开称量瓶盖,放入预先鼓风并已加热到145度的干燥箱中,鼓风条件下,干燥30~40分(国标法:105~110度,鼓风情况下,烟煤1小时,无烟煤1.5小时)
c、从干燥箱中取出称量瓶,立既盖上盖,在空气中冷却约5分,然后放入干燥器中,冷却至室温(约20分)称量
d、进行栓查性干燥,每次30分,直到连续两次干燥煤样质量的减少不超过0.01g或质量有所增加为止。在后一种情况下,应采用质量增加前一次的质量作为计算依据。水分在2%以下时,不必进行检查性干燥。
(8)分析煤的2个方法是扩展阅读:
化验测量对象:
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水分总和。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 % ,高炉生产能力下降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、固定碳含量(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。
五、发热量(Q ):
发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量,主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳/千克(MJ/kg ) 。为便于比较,我们在衡量煤炭时消耗时,要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤。
国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量( Qnet,ar) ,它反映煤炭的应用效果,但外界因素影响较大,如水分等,因此Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量( Qnet,ar) ,它能较为准确的反映煤的真实品质,不受水分等外界因素影响。
参考资料:煤炭化验_网络
㈨ 煤炭好坏怎么分别
辨别煤炭优劣的方法并不是很难,虽然从色泽上看都是黑色的,但是黑得不同,一般优质的煤黑的发亮、颜色较纯正;劣质煤炭则显得发污、发黄、发红。优质的轻,劣质的则重,而且也可以采用煤试烧进行辨别。
煤的主要燃烧物质是固定碳,挥发份是可燃性气体,煤化程度越高含固定碳的比例越大,挥发份就越少。水分多燃烧时要蒸发吸收煤发出的热量。所以单位质量的煤,固定碳越多,发热量越多。挥发份越多着火点越低,越易燃。灰分越多,最后灰渣越多。水分越多,煤燃烧后相对利用的热量就少了。
劣质煤的具体表现:
目前市场上最普遍的掺假现象就是在煤炭中掺上煤矸石、煤皮土等,这些掺假物与煤炭一样都是黑色的,通常情况下是很难用肉眼辨别;或者在优质煤里掺杂劣质煤,以次充好。
劣质煤一般都烧不着或者不旺,存在热量低、点火难、易熄火等缺陷;而且还存在异味,臭味大,价格便宜,在选购煤炭时一定不要贪图价格上的小便宜,要选择正规销售点购买。
㈩ 煤的好坏怎么判断简单的鉴定方法是什么
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。