第五章煤質(zhì)分析

1、煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測品檢測河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 第第五五章章 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析5.1 概述概述5.2 煤的工業(yè)分析煤的工業(yè)分析 5.3 煤中硫的測定煤中硫的測定 5.4 煤發(fā)熱量的測定煤發(fā)熱量的測定 5.5 工業(yè)分析結(jié)果計算煤的發(fā)熱量工業(yè)分析結(jié)果計算煤的發(fā)熱量 主要內(nèi)容主要內(nèi)容煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測 一、煤的組成和分類一、煤的組成和分類 二、煤的分析方法分類二、煤的分析方法分類5.1 概述概述煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測 一、煤的組成和分類 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測1煤的組成 煤質(zhì)分

2、析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤化學(xué)煤的主要成分：C、H、ON、S、P、稀有元素泥、沙等礦物雜質(zhì)和水分煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤的元素組分 碳是組成碳是組成煤大分子的骨架煤大分子的骨架，在各元素，在各元素中最高，一般大于中最高，一般大于70%。隨著煤化程度。隨著煤化程度的不斷增高，煤中碳元素的含量也越高，的不斷增高，煤中碳元素的含量也越高，如某些超無煙煤，碳含量可超過如某些超無煙煤，碳含量可超過97%。 碳碳煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤的元素組分 氫是煤中第二個重要的組成元素，它占?xì)涫敲褐械诙€重要的組成元素，它占煤的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為煤的質(zhì)量

3、分?jǐn)?shù)為16%，越是年輕的煤，越是年輕的煤，其含量也越高。其含量也越高。 氫氫煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤的元素組分 氧元素是組成煤氧元素是組成煤有機質(zhì)有機質(zhì)的十分重要的元素，的十分重要的元素，越是年輕的煤，氧元素的比例也越大，發(fā)越是年輕的煤，氧元素的比例也越大，發(fā)熱量常隨氧元素含量的增高而降低，其含熱量常隨氧元素含量的增高而降低，其含量從量從130%均有。均有。 氧氧煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤的元素組分 氮元素在煤中的比例較少，一般為氮元素在煤中的比例較少，一般為0.53%。 氮氮煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤的元素組分 硫元素

4、也是組成煤的硫元素也是組成煤的有機質(zhì)有機質(zhì)的一種常見元的一種常見元素，它在煤中含量的多少，與煤化程度的素，它在煤中含量的多少，與煤化程度的高低無明顯關(guān)系，其含量從最低的高低無明顯關(guān)系，其含量從最低的0.1到到最高的最高的10%均有。均有。硫硫煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測 煤的元素組分的不同，不僅能反映出煤化程度，而且也直接表征出煤性質(zhì)的不同。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測2煤的分類 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測2煤的分類 煤的成因分類煤的成因分類 按成煤的原始物料和堆積環(huán)境進(jìn)行分類的方法按成煤的原始物料和堆積環(huán)境進(jìn)行分類的方法 腐植煤腐

5、植煤( (高等植物高等植物) )：陸植煤：陸植煤( (泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤) )、殘植煤、殘植煤 腐泥煤腐泥煤( (低等植物低等植物) )：藻煤、膠泥煤等：藻煤、膠泥煤等 腐植腐泥煤腐植腐泥煤(既有高等植物既有高等植物/ /又有低等植物又有低等植物)：燭煤、煤精燭煤、煤精 煤的產(chǎn)品品種分類煤的產(chǎn)品品種分類 按用途、加工方法和質(zhì)量規(guī)格共分精煤、粒級煤、按用途、加工方法和質(zhì)量規(guī)格共分精煤、粒級煤、洗選煤、原煤、低質(zhì)煤等洗選煤、原煤、低質(zhì)煤等5 5大類，大類，2828個品種個品種 煤的科學(xué)分類煤的科學(xué)分類 煤的元素組成等基本性質(zhì)分類，稱為科學(xué)分類煤的元素組成等基本性質(zhì)分類

6、，稱為科學(xué)分類 煤的實用分類煤的實用分類( (煤的工業(yè)分類煤的工業(yè)分類) ) 按煤的工藝性質(zhì)和用途分類按煤的工藝性質(zhì)和用途分類,中國煤分類中國煤分類(GB5751-1986)和各主要工業(yè)國的煤炭分類均屬于實用分類和各主要工業(yè)國的煤炭分類均屬于實用分類煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測 我國的分類法是以煉焦用煤為主的工業(yè)分類法(GB5751-1986)常見的三常見的三大大類：無煙煤、褐煤、煙煤類：無煙煤、褐煤、煙煤 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測無煙煤 有粉狀和小塊狀兩種，呈黑色有金屬光澤而發(fā)亮。雜有粉狀和小塊狀兩種，呈黑色有金屬光澤而發(fā)亮。雜質(zhì)少，質(zhì)地緊密，固定

7、碳含量高，可達(dá)質(zhì)少，質(zhì)地緊密，固定碳含量高，可達(dá)80%以上；揮發(fā)以上；揮發(fā)分含量低，在分含量低，在10%以下，燃點高，不易著火；但發(fā)熱量以下，燃點高，不易著火；但發(fā)熱量高，剛?cè)紵龝r上火慢，火上來后比較大，火力強，火焰高，剛?cè)紵龝r上火慢，火上來后比較大，火力強，火焰短，冒煙少，燃燒時間長，粘結(jié)性弱，燃燒時不易結(jié)渣。短，冒煙少，燃燒時間長，粘結(jié)性弱，燃燒時不易結(jié)渣。應(yīng)摻入適量煤土燒用，以減輕火力強度應(yīng)摻入適量煤土燒用，以減輕火力強度煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測褐煤 多為塊狀，呈黑褐色，光澤暗，質(zhì)地疏松；含揮多為塊狀，呈黑褐色，光澤暗，質(zhì)地疏松；含揮發(fā)分發(fā)分40%左右，燃點低，容

8、易著火，燃燒時上火快，左右，燃點低，容易著火，燃燒時上火快，火焰大，冒黑煙；含碳量與發(fā)熱量較低（因產(chǎn)地煤級火焰大，冒黑煙；含碳量與發(fā)熱量較低（因產(chǎn)地煤級不同，發(fā)熱量差異很大），燃燒時間短，需經(jīng)常加煤不同，發(fā)熱量差異很大），燃燒時間短，需經(jīng)常加煤煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煙煤煙煤 一般為粒狀、小塊狀，也有粉狀的，多呈黑色而有光澤，一般為粒狀、小塊狀，也有粉狀的，多呈黑色而有光澤，質(zhì)地細(xì)致，含揮發(fā)分質(zhì)地細(xì)致，含揮發(fā)分30%以上，燃點不太高，較易點燃；含以上，燃點不太高，較易點燃；含碳量與發(fā)熱量較高，燃燒時上火快，火焰長，有大量黑煙，碳量與發(fā)熱量較高，燃燒時上火快，火焰長，有大

9、量黑煙，燃燒時間較長；大多數(shù)煙煤有粘性，燃燒時易結(jié)渣燃燒時間較長；大多數(shù)煙煤有粘性，燃燒時易結(jié)渣煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測3對工業(yè)用煤的要求 （1）有較強的結(jié)焦性或粘結(jié)性）有較強的結(jié)焦性或粘結(jié)性 （2）煤的灰分要低）煤的灰分要低（3）煤的硫分要低）煤的硫分要低 （4）配合煤的揮發(fā)分要合適）配合煤的揮發(fā)分要合適煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測建材工業(yè)用煤煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測二、煤的分析方法分類工業(yè)上常見的是煤的工業(yè)分析和元素分析工業(yè)上常見的是煤的工業(yè)分析和元素分析煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤的工業(yè)分析又叫技術(shù)

10、分析或?qū)嵱梅治觯窃u價煤煤的工業(yè)分析又叫技術(shù)分析或?qū)嵱梅治?，是評價煤的基本依據(jù)。的基本依據(jù)。它包括煤的水分、灰分它包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分產(chǎn)率揮發(fā)分產(chǎn)率和固定碳和固定碳四個項目的測定。四個項目的測定。 通常，水分、灰分、揮發(fā)分產(chǎn)率都直接測定，固定通常，水分、灰分、揮發(fā)分產(chǎn)率都直接測定，固定碳不作直接測定，而是用差減法進(jìn)行計算。碳不作直接測定，而是用差減法進(jìn)行計算。 有時也將上述四個測定項目叫做有時也將上述四個測定項目叫做半工業(yè)分析半工業(yè)分析，再加上，再加上煤的煤的發(fā)熱量發(fā)熱量和煤中全硫的測定，和煤中全硫的測定，則稱為全工業(yè)分析。則稱為全工業(yè)分析。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品

11、檢測如如水分和灰分高水分和灰分高的煤，它的有機質(zhì)含量就少，的煤，它的有機質(zhì)含量就少，發(fā)熱量發(fā)熱量低，低，經(jīng)濟價值就小經(jīng)濟價值就小。 根據(jù)煤的水分、灰分、揮發(fā)分及其焦渣特征等指標(biāo)，就根據(jù)煤的水分、灰分、揮發(fā)分及其焦渣特征等指標(biāo)，就可以比較可靠地算出煤的可以比較可靠地算出煤的高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。 煤中全硫煤中全硫分是確定煉焦用煙煤的重要指標(biāo)分是確定煉焦用煙煤的重要指標(biāo)。 對于合成氨工業(yè)，空氣干燥基的對于合成氨工業(yè)，空氣干燥基的固定碳含量固定碳含量（FCad）是）是評價無煙煤用于制造合成氣（半水煤氣）時經(jīng)濟價值的評價無煙煤用于制造合成氣（半水煤氣）時經(jīng)濟價值的一個重要指標(biāo)。

12、一個重要指標(biāo)。 煤的煤的外在水分和全水分外在水分和全水分，不僅影響動力用煤的低位發(fā)熱量，不僅影響動力用煤的低位發(fā)熱量，而且還與煤的運輸與貯存等都有著十分密切的關(guān)系。而且還與煤的運輸與貯存等都有著十分密切的關(guān)系。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測2元素分析元素分析煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測3其它分析 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測3其它分析煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測5.2 煤的工業(yè)分析煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測一、常用的符號和基準(zhǔn)表表1 1 分析試驗項目及符號分析試驗項目及符號項項目目水分水分灰分

13、灰分揮發(fā)揮發(fā)分分固定固定碳碳發(fā)熱發(fā)熱量量礦物礦物質(zhì)質(zhì)符符號號MAVFCQMMC、H、O、N、S及煤灰中化學(xué)成分等仍以元素及煤灰中化學(xué)成分等仍以元素名稱為代表符號。名稱為代表符號。ashvolatile compoundfixed carbonquantity of produced heatmineral mattermoisture煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測2存在形態(tài)或操作情況指標(biāo)及符號表表2 2 常用指標(biāo)及符號常用指標(biāo)及符號項目外在或游離內(nèi)在全高位低位恒容恒壓符號finhtgrnetvpfreeinherence totalnether煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測

14、及煤化工產(chǎn)品檢測3各種基準(zhǔn)的表示符號收到基（收到基（ar）as received：以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)空氣干燥基（空氣干燥基（ad）air dry：以與空氣濕度達(dá)到平衡狀態(tài)以與空氣濕度達(dá)到平衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)的煤為基準(zhǔn)干基（干基（d）dry以假想無水狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)以假想無水狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)干燥無灰基（干燥無灰基（daf） dry af：以假想無水、無灰狀態(tài)的煤以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)為基準(zhǔn)干燥無礦物質(zhì)基（干燥無礦物質(zhì)基（dmmf） mineral matter tree：以假以假想無水、無礦物質(zhì)狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)想無水、無礦物質(zhì)狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及

15、煤化工產(chǎn)品檢測1）收到基（ar）2 2）空氣干燥基（空氣干燥基（ad ad ）v是指煤樣所處環(huán)境與水蒸氣壓達(dá)到平衡時是指煤樣所處環(huán)境與水蒸氣壓達(dá)到平衡時的煤樣的煤樣。在新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：煤樣若在空氣。在新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：煤樣若在空氣中連續(xù)干燥中連續(xù)干燥1小時后質(zhì)量變化不超過小時后質(zhì)量變化不超過0.10%，則認(rèn)為達(dá)到空氣干燥狀態(tài)。則認(rèn)為達(dá)到空氣干燥狀態(tài)。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測3）干基（d）4）干燥無灰基（干燥無灰基（daf）v它是以假想的無水無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)的分它是以假想的無水無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)的分析結(jié)果表示方法。析結(jié)果表示方法。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢

16、測二、水分的測定 （一）煤中水分的存在形態(tài)一）煤中水分的存在形態(tài) （二）煤中全水分（二）煤中全水分（M Mt t）的測定）的測定 （三）分析煤樣的水分測定（三）分析煤樣的水分測定 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測1 1、煤中水分存在形態(tài)、煤中水分存在形態(tài)（一）煤中水分存在形態(tài)（一）煤中水分存在形態(tài)化合水化合水游離水游離水化合水是以化合化合水是以化合方式與煤中礦物質(zhì)結(jié)方式與煤中礦物質(zhì)結(jié)合的水分，又叫合的水分，又叫結(jié)晶結(jié)晶水水。 外在水分和內(nèi)在外在水分和內(nèi)在水分的總和稱為收到水分的總和稱為收到基全水分，以基全水分，以M Mt t表示。表示。 游離水又分為游離水又分為外外在水分在水分

17、和和內(nèi)在水分內(nèi)在水分。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測（一）煤中水分的存在形態(tài)在煤的工業(yè)分析中常測定原煤樣的在煤的工業(yè)分析中常測定原煤樣的全水分和空全水分和空氣干燥煤樣水分氣干燥煤樣水分，一般不測化合水，一般不測化合水煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測 2.12.1外在水分（外在水分（MfMf）是指煤在開采、運輸、儲存和洗選過程中潤濕在煤的外是指煤在開采、運輸、儲存和洗選過程中潤濕在煤的外表及大毛細(xì)孔（直徑表及大毛細(xì)孔（直徑10cm10cm）中的水分。）中的水分。 2.22.2內(nèi)在水分（內(nèi)在水分（MinhMinh） 內(nèi)在水分是指吸附或凝聚在煤粒內(nèi)部的毛細(xì)孔內(nèi)在水

18、分是指吸附或凝聚在煤粒內(nèi)部的毛細(xì)孔（直徑（直徑10cm）中的水分。這部分水分較難蒸發(fā)。）中的水分。這部分水分較難蒸發(fā)。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測（二）煤中全水分（Mt或Mar ）的測定 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測測定方法測定方法A干燥并稱量過的干燥并稱量過的稱量瓶迅速稱取稱量瓶迅速稱取粒度小于粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣的空氣干燥煤樣1.0g，精確至，精確至0.0002g通入干燥氮氣并已加熱到105110的干燥箱中 取出，放入干取出，放入干燥器中，冷卻燥器中，冷卻到室溫后稱量，到室溫后稱量， 進(jìn)行檢查性干燥，直到連續(xù)兩次干燥煤樣進(jìn)行檢查性干燥，

19、直到連續(xù)兩次干燥煤樣質(zhì)量的減少不超過質(zhì)量的減少不超過0.001g為止為止 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測結(jié)果計算 %mmMad1001Mad空氣干燥煤樣的水分含量，空氣干燥煤樣的水分含量，%；m1煤樣干燥后失去的質(zhì)量，煤樣干燥后失去的質(zhì)量，g；m煤樣的質(zhì)量，煤樣的質(zhì)量，g。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測方法方法B(甲苯蒸餾法甲苯蒸餾法) 方法提要方法提要 稱取一定量的空氣干燥煤樣于圓底燒稱取一定量的空氣干燥煤樣于圓底燒瓶中，加入甲苯共同煮沸。分餾出的液瓶中，加入甲苯共同煮沸。分餾出的液體體 收集在水分測定管中并分層，量出水收集在水分測定管中并分層，量出水的體

20、積的體積(mL)。以水的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的。以水的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù) 作為水分含量。作為水分含量。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測甲苯蒸餾法 蒸餾裝置示意圖蒸餾裝置示意圖 100mVMadMad空氣干燥煤樣的水空氣干燥煤樣的水 分含量，分含量，%；V由回收曲線圖上查出由回收曲線圖上查出 的水的體積，的水的體積，mL；水的密度，水的密度，20時取時取 1.00g/mL；m煤樣的質(zhì)量，煤樣的質(zhì)量，g。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測方法方法C(空氣干燥法空氣干燥法) 方法提要方法提要 稱取一定量的空氣干燥煤樣，置于稱取一定量的空氣干燥煤樣，置于105110

21、干燥箱中，在空氣流中干燥到干燥箱中，在空氣流中干燥到 質(zhì)量恒定。然后根據(jù)質(zhì)量恒定。然后根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計算出水分的百分含量。煤樣的質(zhì)量損失計算出水分的百分含量。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測結(jié)果計算 mmM1t式中式中 M Mt t煤樣的全水分；煤樣的全水分； m m煤樣的質(zhì)量，煤樣的質(zhì)量，g g； m m1 1煤樣干燥后減輕的質(zhì)量，煤樣干燥后減輕的質(zhì)量，g g。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測全水份測定注意問題表表3 3 平行測定全水分的允許誤差平行測定全水分的允許誤差全水分全水分（Mt，%）平行測定結(jié)果的平行測定結(jié)果的允許誤差（允許誤差（%）10100

22、.400.50* * 在同一化驗室進(jìn)行全水分測定時在同一化驗室進(jìn)行全水分測定時 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測三、灰分的測定 灰分全部來自礦物質(zhì)，但其組成和數(shù)量又不同于煤灰分全部來自礦物質(zhì)，但其組成和數(shù)量又不同于煤中原有礦物質(zhì)，因此煤的灰分應(yīng)稱為中原有礦物質(zhì)，因此煤的灰分應(yīng)稱為“灰分產(chǎn)率灰分產(chǎn)率” ” 。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測 測定煤的灰分，對于鑒定煤的質(zhì)量以及確定其使用價值也有重要意義煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測1、煤中灰分的來源、煤中灰分的來源煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測（1）煤中礦物質(zhì)）煤中礦物質(zhì)煤質(zhì)分析

23、煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測（1）煤中礦物質(zhì)）煤中礦物質(zhì)煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測（2）煤中灰分）煤中灰分煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測OHSiOOAlOHSiOOAlOHCaSOOHCaSO2232223224242222222323COFeOFeCOCOCaOCaCO422322232222222482114CaSOOSOCaOOFeOFeOSOOFeOFeS煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測（1）緩慢灰化法）緩慢灰化法A.A.方法提要方法提要灰分的測定法：有灰分的測定法：有緩慢灰化法緩慢灰化法和和快速灰化法快速灰化法兩種。

24、兩種。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測B.緩慢灰化法理論依據(jù)緩慢灰化法理論依據(jù)煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測緩慢灰化法理論依據(jù)緩慢灰化法理論依據(jù)煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測儀器儀器 灰皿灰皿 長方形灰皿長方形灰皿 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測測定過程測定過程 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測3. 3. 計計 算算mmA1ad式中式中 m試料的質(zhì)量，試料的質(zhì)量，g； m1灼燒后殘渣質(zhì)量，灼燒后殘渣質(zhì)量，g。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測 灰分快速測定儀測定法灰分快速測定儀測定法煤質(zhì)分析煤

25、質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測4灰分測定的允許誤差 表表4 4 灰分測定的允許誤差（灰分測定的允許誤差（% %）灰分（灰分（%）同一實驗室同一實驗室不同實驗室不同實驗室300.20.30.50.30.50.7煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測四、揮發(fā)分產(chǎn)率的測定 因為煤中可燃性揮發(fā)分不是煤的固有物質(zhì)，而因為煤中可燃性揮發(fā)分不是煤的固有物質(zhì)，而是在特定條件下，煤受熱的分解產(chǎn)物，而且其測是在特定條件下，煤受熱的分解產(chǎn)物，而且其測定值受溫度、時間和所用坩堝的大小、形狀等不定值受溫度、時間和所用坩堝的大小、形狀等不同而異，測定方法為

26、規(guī)范性試驗方法，因此所測同而異，測定方法為規(guī)范性試驗方法，因此所測的結(jié)果應(yīng)稱為的結(jié)果應(yīng)稱為揮發(fā)分產(chǎn)率揮發(fā)分產(chǎn)率，用，用符號符號V V表示。表示。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測1 1儀器儀器 坩堝蓋外緣坩堝蓋外緣槽形，此槽槽形，此槽正好蓋在坩正好蓋在坩堝口的外緣堝口的外緣上，在蓋內(nèi)上，在蓋內(nèi)邊有

27、凹處，邊有凹處，以備揮發(fā)釋以備揮發(fā)釋出。出。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測 高溫爐高溫爐 帶熱電偶和調(diào)溫器，爐壁留有一個排氣孔。爐膛帶熱電偶和調(diào)溫器，爐壁留有一個排氣孔。爐膛內(nèi)必須有一個溫度穩(wěn)定的恒溫區(qū)，以保證爐內(nèi)溫度內(nèi)必須有一個溫度穩(wěn)定的恒溫區(qū)，以保證爐內(nèi)溫度能恒定在能恒定在900900 1010范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 坩堝架坩堝架 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測2測定過程 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測3. 計 算ad1adMmmV式中式中 m試料的質(zhì)量，試料的質(zhì)量，g； m1樣品加熱后減少的質(zhì)量，樣品加熱后減少的質(zhì)量，g。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析

28、及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測4注意事項 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測5測定揮發(fā)分產(chǎn)率的允許誤差 表表5 5 揮發(fā)分產(chǎn)率測定的允許誤差揮發(fā)分產(chǎn)率測定的允許誤差揮發(fā)分揮發(fā)分產(chǎn)率產(chǎn)率（%）平行測定結(jié)果平行測定結(jié)果的允許誤差的允許誤差（%）不同化驗室同一煤不同化驗室同一煤樣的測定結(jié)果的允樣的測定結(jié)果的允許誤差（許誤差（%）450.30.51.00.51.01.5煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測五五、煤的固定碳、煤的固定碳煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測說說 明明2. FCdaf煤的變質(zhì)程度的一個參數(shù)煤的變質(zhì)程度的一個參數(shù) 煤的干燥無灰基固定碳含量

29、與揮發(fā)分一樣，煤的干燥無灰基固定碳含量與揮發(fā)分一樣，也是表示煤的變質(zhì)程度的一個參數(shù)，也是表示煤的變質(zhì)程度的一個參數(shù)，即煤中固即煤中固定碳含量隨煤的變質(zhì)程度的增高而增高定碳含量隨煤的變質(zhì)程度的增高而增高，因此，因此有些國家（如日本、美國）的煤炭分類即以干有些國家（如日本、美國）的煤炭分類即以干燥無灰基固定碳含量燥無灰基固定碳含量FCdaf作為分類指標(biāo)之一。作為分類指標(biāo)之一。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測說說 明明 4. 4. 固定碳含量，一般不直接測定，而是固定碳含量，一般不直接測定，而是通過計算得到通過計算得到 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測計 算煤質(zhì)分析

30、煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測六、不同基準(zhǔn)分析結(jié)果的換算干基 = 空氣干燥基 - 空氣干燥基水分干燥無灰基 = 空氣干燥基 - 空氣干燥基水分 - 空氣干燥基灰分煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測換算關(guān)系換算關(guān)系 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測換算系數(shù)是由物料平衡關(guān)系計算得到的 解：計算基準(zhǔn)：解：計算基準(zhǔn)：100kg的收到基煤折合成干燥無灰的收到基煤折合成干燥無灰基煤基煤 100-（Mar+Aar）kg，但含固定碳的絕對量，但含固定碳的絕對量相等，相等，即：收到基含碳量即：收到基含碳量=干燥無灰基含碳量干

31、燥無灰基含碳量故：故：100FCar =100- (Mar+Aar)FCdaf FCar =FCdaf 100-（Mar+Aar）100煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測例：稱取空氣干燥基煤試祥例：稱取空氣干燥基煤試祥1.2000g1.2000g，測定揮發(fā)份時失，測定揮發(fā)份時失去質(zhì)量去質(zhì)量0.1420g0.1420g，測定灰份時殘渣的質(zhì)量，測定灰份時殘渣的質(zhì)量0.1125g0.1125g，如，如已知空氣干燥基水分為已知空氣干燥基水分為4.004.00，求煤樣的揮發(fā)份、灰，求煤樣的揮發(fā)份、灰份和固定碳的含量份和固定碳的含量( (即即VadVad、AadAad、FCad)FCad)？

32、 %7.83%4%1001.2000.1420揮發(fā)分%9.38%1001.2000.1125灰份%78.79%9.38%7.83-4%-100%固定碳含量煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測adadd100100MAA%59.2376. 1100100%17.23)(100100adadaddafAMVV%44.11)17.2376. 1 (100100%59. 8煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測5.35.3 煤中全硫的測定煤中全硫的測定一、煤中的硫的分類一、煤中的硫的分類1 1、按、按存在形式存在形式分為分為無機硫無

33、機硫、有機硫有機硫兩種。兩種。無機硫無機硫無機硫分為硫化物、硫酸鹽和單質(zhì)硫。無機硫分為硫化物、硫酸鹽和單質(zhì)硫。硫化物主要存在于黃鐵礦中。硫化物主要存在于黃鐵礦中。硫酸鹽中主要是硫酸鈣。硫酸鹽中主要是硫酸鈣。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測2、根據(jù)、根據(jù)燃燒性燃燒性分類分類不可燃硫不可燃硫硫酸鹽硫硫酸鹽硫( (或稱固定硫）或稱固定硫）可燃硫可燃硫有機硫、硫鐵礦硫和單質(zhì)硫有機硫、硫鐵礦硫和單質(zhì)硫煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測硫是煤中的有害元素之一煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測全 硫 如果煤中有單質(zhì)硫（記作如果煤中有單質(zhì)硫（記作S），也應(yīng)包含在全硫

34、中。），也應(yīng)包含在全硫中。 一般工業(yè)分析中只測全硫，全硫的測定方法有：艾士卡質(zhì)一般工業(yè)分析中只測全硫，全硫的測定方法有：艾士卡質(zhì)量法、燃燒法、彈筒法等。燃燒法是快速方法，而艾士卡量法、燃燒法、彈筒法等。燃燒法是快速方法，而艾士卡法至今仍是全世界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法，法至今仍是全世界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法， 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測艾士卡質(zhì)量法 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測2基本原理 煤煤 + 空氣空氣 = CO2 + H2O + SO2 + SO3 + N2 2SO2 + O2 + 2Na2CO3 = 2Na2SO4 + 2CO2 SO3 + Na2CO3 = N

35、a2SO4 + CO2 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測MgO 作用？ 不可燃燒又難溶于水的不可燃燒又難溶于水的CaSO4，也能同時，也能同時能和艾士卡試劑作用。難溶于水的硫酸鹽能和艾士卡試劑作用。難溶于水的硫酸鹽MeSO4和艾士卡試劑中的和艾士卡試劑中的Na2CO3反應(yīng)如下：反應(yīng)如下： MeSO4 + Na2CO3 = Na2SO4 + MeCO3422222MgSOOSOMgO43MgSOSOMgO煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測熔塊浸?。棵嘿|(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測酸性 pH約12煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測沉淀、洗

36、滌、灼燒、恒量煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測3試劑煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測4測定方法 熔熔 樣樣 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測熔塊浸取煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測調(diào)整試液酸度煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測沉淀恒量煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測5結(jié)果計算mmmS1374. 0)(21adt, m煤樣質(zhì)量，煤樣質(zhì)量，g； m1灼燒后硫酸鋇的質(zhì)量，灼燒后硫酸鋇的質(zhì)量，g； m2空白試驗硫酸鋇的質(zhì)量，空白試驗硫酸鋇的質(zhì)量，g； 0.1374由硫酸鋇換算為硫的換算因數(shù)。由硫酸鋇換算為硫的

37、換算因數(shù)。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測6測定全硫的允許誤差 測定全硫的允許誤差測定全硫的允許誤差St,ad同一實驗室，同一實驗室，% 不同實驗室，不同實驗室，%40.050.100.200.100.200.30煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測7注意事項煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測7注意事項煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測7注意事項煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測5.4 煤發(fā)熱量的測定 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測7.4 煤發(fā)熱量的測定 1. 1. 煤作為動力燃料，其發(fā)熱量越高，經(jīng)濟價煤

38、作為動力燃料，其發(fā)熱量越高，經(jīng)濟價值就越大。值就越大。 2. 煤在燃燒或氣化過程中，還須用煤的發(fā)熱量計煤在燃燒或氣化過程中，還須用煤的發(fā)熱量計算熱平衡、耗煤量和熱效率。根據(jù)這些計算參數(shù)算熱平衡、耗煤量和熱效率。根據(jù)這些計算參數(shù)即可考慮改進(jìn)操作條件和工藝過程，從而設(shè)法達(dá)即可考慮改進(jìn)操作條件和工藝過程，從而設(shè)法達(dá)到最大的熱能利用率。到最大的熱能利用率。 煤的發(fā)熱量是表征煤炭各種特征的煤的發(fā)熱量是表征煤炭各種特征的綜合指綜合指標(biāo)標(biāo)，在煤質(zhì)研究中也是一個十分重要的參數(shù)。，在煤質(zhì)研究中也是一個十分重要的參數(shù)。煤的發(fā)熱量也是反映煤的發(fā)熱量也是反映煤化程度煤化程度的指標(biāo)，還常作的指標(biāo)，還常作為為煤碳分類煤碳

39、分類的指標(biāo)。的指標(biāo)。煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測一、發(fā)熱量的定義及單位一、發(fā)熱量的定義及單位發(fā)熱量的單位發(fā)熱量的單位: : J/g、kJ/kg或或MJ/kg表示。表示。過去曾使用卡（過去曾使用卡（cal）作單位，）作單位，1 cal = 4.1816 J。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測二、發(fā)熱量的種類和基準(zhǔn)煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測1彈筒發(fā)熱量：（彈筒發(fā)熱量：（Qb） 煤中原有的水和氫元素燃燒生成的水冷凝煤中原有的水和氫元素燃燒生成的水冷凝在彈筒中，氮被氧化為在彈筒中，氮被氧化為NONO2 2或或N N2 2O O5 5，硫被氧化為，硫被氧化為SOSO3 3，它們?nèi)苡谒矔a(chǎn)生熱量。因此煤在彈筒，它們?nèi)苡谒矔a(chǎn)生熱量。因此煤在彈筒中燃燒要比在空氣中燃燒時產(chǎn)生的熱量多，所中燃燒要比在空氣中燃燒時產(chǎn)生的熱量多，所以又稱為以又稱為“最高發(fā)熱量最高發(fā)熱量”。 煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測煤質(zhì)分析煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測及煤化工產(chǎn)品檢測2高位發(fā)熱量（