煤化學(xué)第五章(四)課件

第四節(jié)煤的其它工藝性質(zhì)煤的反應(yīng)性煤的結(jié)渣性煤的燃點(diǎn)煤的可選性第四節(jié)煤的其它工藝性質(zhì)1一、煤的反應(yīng)性

1.定義煤的反應(yīng)性又稱煤的化學(xué)活性，是指在一定溫度下煤與不同氣體介質(zhì)（如CO2、H2O蒸汽、O2等）相互作用的反應(yīng)能力。一、煤的反應(yīng)性

1.定義2

2.測(cè)定要點(diǎn)煤樣→干餾→殘焦破碎→反應(yīng)管→加熱→通入CO2→升溫→并每隔50℃取反應(yīng)系統(tǒng)中的氣體分析一次→記錄結(jié)果→1100℃為止。

2.測(cè)定要點(diǎn)33.CO2還原率按下式計(jì)算：

——CO2還原率，%；

a

——鋼瓶二氧化碳中雜質(zhì)氣體含量，%；CO2——反應(yīng)后氣體中二氧化碳含量，%。3.CO2還原率按下式計(jì)算：44.煤的反應(yīng)性曲線

煤對(duì)CO2的還原率隨反應(yīng)溫度的升高而加強(qiáng)。煤對(duì)CO2的還原率越高，表示煤的反應(yīng)性越強(qiáng)。各種煤的反應(yīng)性隨變質(zhì)程度的加深而減弱。

圖5-17煤的反應(yīng)性曲線4.煤的反應(yīng)性曲線煤對(duì)CO2的還原率隨反應(yīng)溫度的升5二、煤的結(jié)渣性1.煤的結(jié)渣性的概念煤的結(jié)渣性表示煤在氣化和燃燒過程中結(jié)渣的難易程度。2.煤的結(jié)渣性測(cè)定要點(diǎn)煤→熱結(jié)渣性測(cè)定儀→空氣→氣化（或燃燒）→燃盡→稱重→過篩→粒度大于6mm的灰渣質(zhì)量占總灰渣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)作為煤的結(jié)渣率。二、煤的結(jié)渣性1.煤的結(jié)渣性的概念63.煤的結(jié)渣率的計(jì)算

——結(jié)渣率，%；——粒度大于6mm的灰渣質(zhì)量，g；——灰渣總質(zhì)量，g。3.煤的結(jié)渣率的計(jì)算——結(jié)渣率，%7三、煤的燃點(diǎn)1.定義煤的燃點(diǎn)是將煤加熱到開始燃燒時(shí)的溫度，叫做煤的燃點(diǎn)（也稱著火點(diǎn)，臨界溫度或發(fā)火溫度）。2.測(cè)定要點(diǎn)煤樣→與亞硝酸鈉混合→燃點(diǎn)測(cè)定儀→加熱→爆燃→加熱溫度即為煤的燃點(diǎn)。三、煤的燃點(diǎn)1.定義8

3.煤的燃點(diǎn)與煤化程度的關(guān)系

煤的燃點(diǎn)隨煤化程度的增加而增高。不同煤化程度煤的燃點(diǎn)見表。3.煤的燃點(diǎn)與煤化程度的關(guān)系煤的9四、煤的可選性

選煤就是使混雜在煤中的矸石、黃鐵礦以及煤矸共生的夾矸煤與精煤按照它們?cè)谖锢砗突瘜W(xué)性質(zhì)上的差異進(jìn)行分離的過程。煤的可選性是指通過分選改善原煤質(zhì)量的難易程度。四、煤的可選性選煤就是使混雜在煤中的矸石、黃101.原煤的粒度組成

（1）煤的粒度組成將煤樣分成各種粒度級(jí)別，然后再分別測(cè)定各粒級(jí)產(chǎn)率和質(zhì)量（如灰分、水分、發(fā)熱量等，依據(jù)試驗(yàn)?zāi)康亩ǎＭǔＪ怯煤Y分試驗(yàn)來測(cè)定煤的粒度組成。1.原煤的粒度組成

（1）煤的粒度組成111.原煤的粒度組成

（2）篩分試驗(yàn)將試樣由最大孔到最小孔逐級(jí)進(jìn)行篩分。根據(jù)篩孔大?。?50、100、50、25.13.6.3.1.0.5mm（根據(jù)試驗(yàn)需要，可取消或增加某些篩孔的篩子），將煤樣分為若干個(gè)粒度級(jí)別。如>150、150～100、100～50、50～25.25～13.6～3.3～1.1～0.5.<0.5mm九個(gè)粒度級(jí)，將這九個(gè)粒級(jí)的煤分別稱重，就可得到各粒級(jí)在總煤樣中的百分含量即為煤的粒度組成。1.原煤的粒度組成

（2）篩分試驗(yàn)12表5-10篩分試驗(yàn)報(bào)告表（樣表）生產(chǎn)煤樣編號(hào)：

試驗(yàn)日期：

年___月___日篩分試驗(yàn)編號(hào)：

礦務(wù)局

礦

層

工作面采樣說明：

篩分化驗(yàn)總結(jié)果：篩分前煤樣總質(zhì)量：19459.5Kg，最大粒度730mm×380mm×220mm表5-10篩分試驗(yàn)報(bào)告表（樣表）篩分前煤樣總質(zhì)量：19413煤化學(xué)第五章(四)課件14煤化學(xué)第五章(四)課件15圖5-18粒度特性曲線2.繪制原煤粒度特性曲線圖

圖5-18粒度特性曲線2.繪制原煤粒度特性曲線圖

16

原煤的粒度特性曲線如圖5-18所示，它是由表5-10中第一欄和第六欄數(shù)據(jù)繪制而成。曲線的變化趨勢(shì)可反應(yīng)原煤的粒級(jí)分布情況：（1）曲線先是急速下降，在某一粒度后又趨于平緩即曲線呈凹形，表示煤中細(xì)粒度級(jí)別多；（２）曲線呈凸形，則表示粗粒度級(jí)比較多，（３）曲線接近直線形，則表示原煤中粗細(xì)粒度分布均勻。原煤的粒度特性曲線如圖5-18所示，它是由173.原煤的密度組成

原煤的密度是指煤和其所含礦物在內(nèi)的密度，其大小取決于煤中有機(jī)物的成分和煤化程度，更主要取決于煤中所含礦物密度的大小及含量的多少。原煤的密度組成是指煤中各密度級(jí)煤的質(zhì)量占原煤樣總質(zhì)量的百分比。原煤的密度組成是評(píng)定原煤可選性的主要依據(jù)，通常用浮沉試驗(yàn)的方法來測(cè)定。3.原煤的密度組成原煤的密度是指煤和其所含礦物18浮沉試驗(yàn)所用的煤樣是從篩分試驗(yàn)后的各粒級(jí)產(chǎn)物中縮取得到而且必須是空氣干燥基。試驗(yàn)時(shí)把原煤樣放在不同密度的溶液中，從最低密度逐級(jí)向最高密度進(jìn)行浮沉，將煤分成若干個(gè)密度級(jí)別，并對(duì)每一個(gè)密度級(jí)別的煤進(jìn)行采樣化驗(yàn)，最終得出不同密度級(jí)別的產(chǎn)率和質(zhì)量特征。浮沉試驗(yàn)所用的煤樣是從篩分試驗(yàn)后的各粒級(jí)產(chǎn)物中19

（1）重液的配制

a、通常煙煤和無煙煤都采用氯化鋅的水溶液作為浮沉試驗(yàn)介質(zhì)，煙煤配制成密度（Kg/L）分別為1.30，1.40，1.50，1.60，1.70，1.80，1.90，2.00八種不同密度級(jí)的重液；

b、無煙煤配制成密度（Kg/L）分別為1.60，1.80，2.00三種不同密度級(jí)的重液。

c、褐煤由于在水中易破碎，故采用苯、四氯化碳、三溴甲烷等有機(jī)混合液作為浮沉試驗(yàn)介質(zhì)，分別配制成密度為（Kg/L）1.30，1.40，1.50，1.60，1.80，2.00六種不同密度級(jí)的重液。（1）重液的配制a、通常煙煤20（2）試驗(yàn)方法

①將配好的重液放入重液桶中，并按密度大小順序排列。②稱出煤樣的質(zhì)量，并把它放在網(wǎng)底筒內(nèi)，每次放入的煤樣厚度一般不超過100mm。用清水洗凈附在煤塊上的煤泥，濾去洗水（將各粒級(jí)沖洗的煤泥收集起來）。③將盛有煤樣的網(wǎng)底筒在最低一個(gè)密度級(jí)的緩沖溶液內(nèi)浸潤下下，然后濾盡溶液，再放入浮沉用的最低密度級(jí)的重液桶中，使其分層。④小心地用漏勺按一定方向撈取浮物。撈取深度不得超過100mm，撈取時(shí)應(yīng)注意勿使沉物攪起混入浮物中。⑤把裝有沉物的網(wǎng)底桶慢慢提起，濾盡重液，再把它放入下一個(gè)密度級(jí)的重液桶中，用同樣的方法依次按密度級(jí)順序進(jìn)行，直到做完該粒級(jí)煤樣為止。最后將沉物倒入盤中。在試驗(yàn)中應(yīng)充分回收ZnCl2溶液。（2）試驗(yàn)方法①將配好的重液放入重液桶中，并按密度大小順序21（3）結(jié)果整理

①將各密度級(jí)的產(chǎn)物和煤泥分別縮制成空氣干燥基煤樣，測(cè)定其水分Mad、灰分Ad。當(dāng)原煤樣全硫超過1.5%時(shí)，各密度級(jí)產(chǎn)物都應(yīng)測(cè)定全硫。②將各粒級(jí)的浮沉試驗(yàn)結(jié)果填入浮沉試驗(yàn)報(bào)告表。如表5-12是粒度為25～13mm的煤樣在ZnCl2重液中的浮沉試驗(yàn)報(bào)告表。再將各粒度級(jí)浮沉數(shù)據(jù)匯總出50～0.5mm粒級(jí)的原煤浮沉試驗(yàn)結(jié)果綜合表中，如表5-13所示。（3）結(jié)果整理

①將各密度級(jí)的產(chǎn)物和煤泥分別縮制成空氣干燥基22表5-12浮沉試驗(yàn)報(bào)告表（樣表）浮沉試驗(yàn)編號(hào)：試驗(yàn)日期：煤樣粒級(jí)：25～13mm全硫（St,d）/%本級(jí)占全樣產(chǎn)率：18.322%灰分（Ad）：22.42%樣重:24.965Kg表5-12浮沉試驗(yàn)報(bào)告表（樣表）浮沉試驗(yàn)編號(hào)：23表5-1350～0.5mm粒級(jí)原煤浮沉試驗(yàn)綜合表表5-1350～0.5mm粒級(jí)原煤浮沉試驗(yàn)綜合表24

4.煤的可選性曲線可選性曲線是根據(jù)浮沉試驗(yàn)結(jié)果繪制的一組曲線,用以表示煤質(zhì)可選性。可選性曲線是煤性質(zhì)的圖示，它可以定性地表達(dá)出煤的性質(zhì)，并且可以通過它確定選煤的理論工藝指標(biāo)。繪制可選性曲線一般采用200mm×200mm的坐標(biāo)紙，左側(cè)縱坐標(biāo)從上到下表示浮物的產(chǎn)率，右側(cè)從下到上表示沉物的產(chǎn)率，下部橫坐標(biāo)從左向右表示灰分，上部從右向左表示浮沉密度（見圖5-19）4.煤的可選性曲線可選性曲線是根據(jù)浮沉試驗(yàn)結(jié)果繪制的25圖5-19煤的可選性曲線圖5-19煤的可選性曲線26①原煤灰分分布曲線λ

由表5-13中3.4項(xiàng)數(shù)據(jù)繪制。其方法是：先用第四項(xiàng)的數(shù)據(jù)畫出平行于橫坐標(biāo)的各密度級(jí)浮物累計(jì)產(chǎn)率直線，再用第三項(xiàng)數(shù)據(jù)畫出平行于縱坐標(biāo)的各產(chǎn)物的灰分直線，每一對(duì)數(shù)據(jù)所畫兩條直線在坐標(biāo)系內(nèi)相交于一點(diǎn)，將各點(diǎn)連成一條光滑的曲線，即得灰分特性曲線（λ）。它可以表示原煤灰分在各密度級(jí)中的分布情況，或初步判斷原煤的可選性。當(dāng)曲線垂直部分突然轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，垂直部分所包的面積甚小，表示各累計(jì)浮物（精煤）灰分小，所以容易洗選。若灰分特性曲線接近于直線型，表示各累積浮物與沉物的灰分接近，則煤的可選性差。①原煤灰分分布曲線λ27②浮物曲線β

由表5-13中第4.5項(xiàng)數(shù)據(jù)繪制，反映浮上物的累計(jì)質(zhì)量百分率與其平均灰分之間的關(guān)系，即每一點(diǎn)都是表示從最低密度開始到該點(diǎn)為止的總浮物的平均灰分。當(dāng)產(chǎn)率為100%時(shí)，則表示全部煤的平均灰分，即原煤的灰分。β曲線灰分最低點(diǎn)和λ曲線上的最低點(diǎn)兩者將重合在一起。這樣就很容易從β曲線上查出某一精煤灰分時(shí)產(chǎn)率，或某一產(chǎn)率時(shí)精煤灰分。例如，要求精煤灰分不超過8%時(shí)，可在圖中灰分坐標(biāo)軸上找出8%的點(diǎn)向上引垂線與β曲線相交于一點(diǎn)，該點(diǎn)的左縱坐標(biāo)值為68.5%,即理論精煤產(chǎn)率，右縱坐標(biāo)值為31.5%，即為理論尾煤產(chǎn)率。②浮物曲線β28

③沉物曲線θ

由表5-13中第6.７項(xiàng)數(shù)據(jù)繪制。同樣的道理，θ曲線可反映沉物累計(jì)產(chǎn)率和其平均灰分的關(guān)系。沉物曲線的灰分最低點(diǎn)應(yīng)是原煤灰分，灰分最高點(diǎn)應(yīng)與λ曲線終點(diǎn)重合。③沉物曲線θ29④密度曲線δ：由表5-13中第８、４項(xiàng)數(shù)據(jù)或第８、６項(xiàng)數(shù)據(jù)繪制，反映任一密度的浮物或沉物的累計(jì)產(chǎn)率。密度曲線上任一點(diǎn)在橫坐標(biāo)（密度坐標(biāo)）上的讀數(shù)表示某一理論上的分選密度，該點(diǎn)在曲線左邊縱坐標(biāo)上的讀數(shù)是小于這個(gè)分選密度的精煤量，在右邊的縱坐標(biāo)上的讀數(shù)是大于這個(gè)密度的