煤炭简单介绍

1、煤 一、煤的初步认识 1、煤炭的含义与分类 2、煤炭的物理性态和物理性质 3、煤炭的化学组成 4、煤炭的工业分析和工艺性质二、关于煤的一些国家标准 1、煤中全水分的测定方法 2、煤中氟的测定方法 3、煤中全硫的测定方法三、煤热解的认识 1、煤热解的过程 2、煤热解过程发生的主要反应 目录目录1、1煤炭的含义与分类含义： 煤是由远古植物残骸没入水中经过生物化学作用，然后被地层覆盖并经过物理变化和化学变化形成的一种生物有机岩，俗称煤炭。分类分类 一一表1：四种腐殖煤的主要特征和主要标志 1989年10月 ，国家标准局发布 中国煤炭分类国家标准 (GB5751-86)，依据： 干燥无灰基挥发分Vda

2、f、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度 b、煤样透光性 P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr，maf等6项分类指标，将煤分为14类。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、12中粘煤、气煤、气肥煤、13焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。 分类分类 二二1、2煤的物理性态和物理性质 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。2.光泽 是指煤的表面在普通光下的反光能力。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。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。5.

3、断口 是指煤受外力打击后形成的断面的形状。物理性态1.煤的密度 指单位体积煤的质量。2.煤的机械性质 指煤在外来机械力作用下表现的各种特性，其中主要的是煤的硬度、脆度、可磨性和弹性等。3.煤的热性质 指煤反应出的一些与热量的联系，主要是煤的质量热容、导热性、热稳定性等。4.煤的光学性质 包括煤的反射率、折射率、透光率和荧光性等。5.煤的电性质和磁性质 电性质指煤的导电性和介电常数。磁性质主要有抗磁性、顺磁性。核磁共振和顺磁共振等。煤的物理性质煤炭1、3煤炭的化学组成有机质：C、H、O、少量的N、P、S等元素无机质：水分和矿物质稀有微量元素：Ti、V、Pb、As、Se等微量的有害元素污染水质破坏

4、土壤污染空气危害人类研究煤中稀有微量元素在煤的变化中的迁移和演化规律极其重要1、4煤炭的工业分析和工艺性质 煤的工业分析也称为煤的实用分析和技术分析，包括对水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容。水分和灰分反映无机质的数量和性质，挥发份和固定碳则初步表现有机质的数量和性质。 为了提高煤的综合利用价值，必须了解、研究煤的工艺性质，以满足各方面对煤质的要求。煤的工艺性质主要包括：粘结性和结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、透光率、机械强度和可选性等二、关于煤的一些国家标准煤是一种极其复杂的混合物，其蕴含元素和化合物数量极多，复杂多变。由于成煤物质、成煤时间、成煤温度、成煤地质和成煤压力等

5、的差异，造成了煤性质的千差万别。为了统一研究衡量，国家对煤的一些性质和元素含量测定制定了一些标准。2、1煤中全水分的测定方法GB/T 211-2007标准规定了测定煤中全水分的试剂、仪器设备、操作步骤、结果计算及精密度。方法A(两步法）:A1、在在氮气流中干燥 此法先将煤样在低于40的环境下干燥到质量恒定，再将煤样在110氮气流中干燥到质量恒定。A2、在空气流中干燥 此法先将煤样在低于40的环境下干燥到质量恒定，再将煤样在110空气流中干燥到质量恒定。方法B（一步法）：B1、在氮气流中干燥 称取一定量的粒度6mm的煤样，于（105110）下，在氮气流中干燥到质量恒定。根据煤样干燥后的质量损失计

6、算出全水分。B2、在空气流中干燥 称取一定量的粒度13mm（或6mm）的煤样，于（105110）下，在空气流中干燥到质量恒定。根据煤样干燥后的质量损失计算出全水分方法C（微波干燥法）： 称取一定量的粒度6mm的煤样，置于微波炉内。煤中水分子在微波发生器的交变电场作用下，高速振动产生摩擦热，使水分迅速蒸发。根据煤样干燥后的质量损失计算出全水分 。2、2煤 中 氟 的 测 定 方 法 本标准对试剂和材料、仪器设备、煤样的制取、操作设备、操作步骤、结果计算和方法的精密度都做了说明。 GB/T 4633-1997标准规定了用高温燃烧水解氟离子选择性电极法测定煤中总氟量的方法。本标准适用于褐煤、烟煤、无

7、烟煤和石煤中氟的测定。原理 煤样在氧气和水蒸汽混合气流中燃烧和水解，煤中氟全部转化为挥发性氟化物（SiF4 及HF）并定量地溶于水中。以氟离子选择性电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，用标准加入法测定样品溶液中氟离子浓度，计算出煤中总氟量。2、3煤 中 硫 的 测 定 方 法 GB/T214-2007标准规定了使用艾士卡法、库仑法、高温燃烧中和法测量煤中全硫的含量。本标准适用于褐煤、烟煤、无烟煤和焦炭，也适用于水煤浆干燥煤样 。 原理将煤样与艾士卡试剂混合灼烧，煤中硫生成硫酸盐，然 后使硫酸 根离子生成硫酸钡沉淀，根据硫酸钡的质量计算煤中全硫的含量。本标准规定了测量方法的原理、试剂和材料、

8、仪器设备、试验步骤、结果计算及精密度等，在仲裁分析时，应采用艾士卡法。 煤的GB煤样的制备方法煤的挥发份煤的结渣性煤的发热量测定煤中氯的测定煤灰熔融性的测定三、煤热解的认识煤的热解是指在隔绝空气或者惰性气体条件下，持续加热升温且无催化作用的条件下发生的一些列化学和物理变化，在这一过程中化学键的断裂是最基本的行为。煤的热解与煤的结构和组成有密切的关系，可以通过热解研究阐明煤的分子结构。此外，煤的热解是一种人工碳化过程，与天然成煤过程有些相似，这有助于煤的碳化过程的研究。煤炭的热加工是当前煤炭加工过程中最重要的工艺，研究煤的热解与煤热加工的关系极为密切，取得的研究成果对煤的热加工具有直接的指导作用

9、。3.1煤热解的过程煤的热解过程大致可分为三个阶段：第一阶段（室温到350400）：从室温到活泼热分解温度（除无烟煤外）称为干燥脱气阶段。褐煤在200 以上发生脱羧基反应，约300 开始热解反应。烟煤和无烟煤的原始分子结构仅发生有限的热作用（主要的缩合作用）。120 前主要脱水，约200 完成脱气（CH4、CO2和N2）。第二阶段： （350400 到550 ）。这一阶段的特征是活泼分解，以解聚和分解反应为主。生成和排出大量挥发物（煤气和焦油），约400 排除的焦油最大，在450550 气体析出量最多。烟煤约在350开始软化，随后是熔融、黏结，到550 结成半胶。第三阶段：（550 到1000 ）：又称脱气阶段。在这一阶段，半胶变成焦炭，以缩聚反应为主。析出的焦油量极少，挥发份主要是煤气，煤气主要是氢气，CH4和C的氧化物。芳香核增大，排列的有序性提高，结构致密、坚硬并有银灰色金属光泽。从半焦到焦炭，一方面析出大量煤气，另一方面煤炭本身的密度增加，体积收缩，导致生成许多裂纹，形成碎块。3.2煤热解过程发生的主要反应（1） 煤热解中的裂解反应：这类裂解主要有四类，1）桥键断裂生成自由基;2)脂肪侧链裂解；3）含氧官能团裂解；4）煤中低分子化合物的裂解。（2） 一次热解产物的二次热解：主要的二次热解反应有