煤化学第五章(四)课件

第四节煤的其它工艺性质煤的反应性煤的结渣性煤的燃点煤的可选性第四节煤的其它工艺性质1一、煤的反应性

1.定义煤的反应性又称煤的化学活性，是指在一定温度下煤与不同气体介质（如CO2、H2O蒸汽、O2等）相互作用的反应能力。一、煤的反应性

1.定义2

2.测定要点煤样→干馏→残焦破碎→反应管→加热→通入CO2→升温→并每隔50℃取反应系统中的气体分析一次→记录结果→1100℃为止。

2.测定要点33.CO2还原率按下式计算：

——CO2还原率，%；

a

——钢瓶二氧化碳中杂质气体含量，%；CO2——反应后气体中二氧化碳含量，%。3.CO2还原率按下式计算：44.煤的反应性曲线

煤对CO2的还原率随反应温度的升高而加强。煤对CO2的还原率越高，表示煤的反应性越强。各种煤的反应性随变质程度的加深而减弱。

图5-17煤的反应性曲线4.煤的反应性曲线煤对CO2的还原率随反应温度的升5二、煤的结渣性1.煤的结渣性的概念煤的结渣性表示煤在气化和燃烧过程中结渣的难易程度。2.煤的结渣性测定要点煤→热结渣性测定仪→空气→气化（或燃烧）→燃尽→称重→过筛→粒度大于6mm的灰渣质量占总灰渣质量的百分数作为煤的结渣率。二、煤的结渣性1.煤的结渣性的概念63.煤的结渣率的计算

——结渣率，%；——粒度大于6mm的灰渣质量，g；——灰渣总质量，g。3.煤的结渣率的计算——结渣率，%7三、煤的燃点1.定义煤的燃点是将煤加热到开始燃烧时的温度，叫做煤的燃点（也称着火点，临界温度或发火温度）。2.测定要点煤样→与亚硝酸钠混合→燃点测定仪→加热→爆燃→加热温度即为煤的燃点。三、煤的燃点1.定义8

3.煤的燃点与煤化程度的关系

煤的燃点随煤化程度的增加而增高。不同煤化程度煤的燃点见表。3.煤的燃点与煤化程度的关系煤的9四、煤的可选性

选煤就是使混杂在煤中的矸石、黄铁矿以及煤矸共生的夹矸煤与精煤按照它们在物理和化学性质上的差异进行分离的过程。煤的可选性是指通过分选改善原煤质量的难易程度。四、煤的可选性选煤就是使混杂在煤中的矸石、黄101.原煤的粒度组成

（1）煤的粒度组成将煤样分成各种粒度级别，然后再分别测定各粒级产率和质量（如灰分、水分、发热量等，依据试验目的而定）。通常是用筛分试验来测定煤的粒度组成。1.原煤的粒度组成

（1）煤的粒度组成111.原煤的粒度组成

（2）筛分试验将试样由最大孔到最小孔逐级进行筛分。根据筛孔大小：150、100、50、25.13.6.3.1.0.5mm（根据试验需要，可取消或增加某些筛孔的筛子），将煤样分为若干个粒度级别。如>150、150～100、100～50、50～25.25～13.6～3.3～1.1～0.5.<0.5mm九个粒度级，将这九个粒级的煤分别称重，就可得到各粒级在总煤样中的百分含量即为煤的粒度组成。1.原煤的粒度组成

（2）筛分试验12表5-10筛分试验报告表（样表）生产煤样编号：

试验日期：

年___月___日筛分试验编号：

矿务局

矿

层

工作面采样说明：

筛分化验总结果：筛分前煤样总质量：19459.5Kg，最大粒度730mm×380mm×220mm表5-10筛分试验报告表（样表）筛分前煤样总质量：19413煤化学第五章(四)课件14煤化学第五章(四)课件15图5-18粒度特性曲线2.绘制原煤粒度特性曲线图

图5-18粒度特性曲线2.绘制原煤粒度特性曲线图

16

原煤的粒度特性曲线如图5-18所示，它是由表5-10中第一栏和第六栏数据绘制而成。曲线的变化趋势可反应原煤的粒级分布情况：（1）曲线先是急速下降，在某一粒度后又趋于平缓即曲线呈凹形，表示煤中细粒度级别多；（２）曲线呈凸形，则表示粗粒度级比较多，（３）曲线接近直线形，则表示原煤中粗细粒度分布均匀。原煤的粒度特性曲线如图5-18所示，它是由173.原煤的密度组成

原煤的密度是指煤和其所含矿物在内的密度，其大小取决于煤中有机物的成分和煤化程度，更主要取决于煤中所含矿物密度的大小及含量的多少。原煤的密度组成是指煤中各密度级煤的质量占原煤样总质量的百分比。原煤的密度组成是评定原煤可选性的主要依据，通常用浮沉试验的方法来测定。3.原煤的密度组成原煤的密度是指煤和其所含矿物18浮沉试验所用的煤样是从筛分试验后的各粒级产物中缩取得到而且必须是空气干燥基。试验时把原煤样放在不同密度的溶液中，从最低密度逐级向最高密度进行浮沉，将煤分成若干个密度级别，并对每一个密度级别的煤进行采样化验，最终得出不同密度级别的产率和质量特征。浮沉试验所用的煤样是从筛分试验后的各粒级产物中19

（1）重液的配制

a、通常烟煤和无烟煤都采用氯化锌的水溶液作为浮沉试验介质，烟煤配制成密度（Kg/L）分别为1.30，1.40，1.50，1.60，1.70，1.80，1.90，2.00八种不同密度级的重液；

b、无烟煤配制成密度（Kg/L）分别为1.60，1.80，2.00三种不同密度级的重液。

c、褐煤由于在水中易破碎，故采用苯、四氯化碳、三溴甲烷等有机混合液作为浮沉试验介质，分别配制成密度为（Kg/L）1.30，1.40，1.50，1.60，1.80，2.00六种不同密度级的重液。（1）重液的配制a、通常烟煤20（2）试验方法

①将配好的重液放入重液桶中，并按密度大小顺序排列。②称出煤样的质量，并把它放在网底筒内，每次放入的煤样厚度一般不超过100mm。用清水洗净附在煤块上的煤泥，滤去洗水（将各粒级冲洗的煤泥收集起来）。③将盛有煤样的网底筒在最低一个密度级的缓冲溶液内浸润下下，然后滤尽溶液，再放入浮沉用的最低密度级的重液桶中，使其分层。④小心地用漏勺按一定方向捞取浮物。捞取深度不得超过100mm，捞取时应注意勿使沉物搅起混入浮物中。⑤把装有沉物的网底桶慢慢提起，滤尽重液，再把它放入下一个密度级的重液桶中，用同样的方法依次按密度级顺序进行，直到做完该粒级煤样为止。最后将沉物倒入盘中。在试验中应充分回收ZnCl2溶液。（2）试验方法①将配好的重液放入重液桶中，并按密度大小顺序21（3）结果整理

①将各密度级的产物和煤泥分别缩制成空气干燥基煤样，测定其水分Mad、灰分Ad。当原煤样全硫超过1.5%时，各密度级产物都应测定全硫。②将各粒级的浮沉试验结果填入浮沉试验报告表。如表5-12是粒度为25～13mm的煤样在ZnCl2重液中的浮沉试验报告表。再将各粒度级浮沉数据汇总出50～0.5mm粒级的原煤浮沉试验结果综合表中，如表5-13所示。（3）结果整理

①将各密度级的产物和煤泥分别缩制成空气干燥基22表5-12浮沉试验报告表（样表）浮沉试验编号：试验日期：煤样粒级：25～13mm全硫（St,d）/%本级占全样产率：18.322%灰分（Ad）：22.42%样重:24.965Kg表5-12浮沉试验报告表（样表）浮沉试验编号：23表5-1350～0.5mm粒级原煤浮沉试验综合表表5-1350～0.5mm粒级原煤浮沉试验综合表24

4.煤的可选性曲线可选性曲线是根据浮沉试验结果绘制的一组曲线,用以表示煤质可选性。可选性曲线是煤性质的图示，它可以定性地表达出煤的性质，并且可以通过它确定选煤的理论工艺指标。绘制可选性曲线一般采用200mm×200mm的坐标纸，左侧纵坐标从上到下表示浮物的产率，右侧从下到上表示沉物的产率，下部横坐标从左向右表示灰分，上部从右向左表示浮沉密度（见图5-19）4.煤的可选性曲线可选性曲线是根据浮沉试验结果绘制的25图5-19煤的可选性曲线图5-19煤的可选性曲线26①原煤灰分分布曲线λ

由表5-13中3.4项数据绘制。其方法是：先用第四项的数据画出平行于横坐标的各密度级浮物累计产率直线，再用第三项数据画出平行于纵坐标的各产物的灰分直线，每一对数据所画两条直线在坐标系内相交于一点，将各点连成一条光滑的曲线，即得灰分特性曲线（λ）。它可以表示原煤灰分在各密度级中的分布情况，或初步判断原煤的可选性。当曲线垂直部分突然转变为水平，垂直部分所包的面积甚小，表示各累计浮物（精煤）灰分小，所以容易洗选。若灰分特性曲线接近于直线型，表示各累积浮物与沉物的灰分接近，则煤的可选性差。①原煤灰分分布曲线λ27②浮物曲线β

由表5-13中第4.5项数据绘制，反映浮上物的累计质量百分率与其平均灰分之间的关系，即每一点都是表示从最低密度开始到该点为止的总浮物的平均灰分。当产率为100%时，则表示全部煤的平均灰分，即原煤的灰分。β曲线灰分最低点和λ曲线上的最低点两者将重合在一起。这样就很容易从β曲线上查出某一精煤灰分时产率，或某一产率时精煤灰分。例如，要求精煤灰分不超过8%时，可在图中灰分坐标轴上找出8%的点向上引垂线与β曲线相交于一点，该点的左纵坐标值为68.5%,即理论精煤产率，右纵坐标值为31.5%，即为理论尾煤产率。②浮物曲线β28

③沉物曲线θ

由表5-13中第6.７项数据绘制。同样的道理，θ曲线可反映沉物累计产率和其平均灰分的关系。沉物曲线的灰分最低点应是原煤灰分，灰分最高点应与λ曲线终点重合。③沉物曲线θ29④密度曲线δ：由表5-13中第８、４项数据或第８、６项数据绘制，反映任一密度的浮物或沉物的累计产率。密度曲线上任一点在横坐标（密度坐标）上的读数表示某一理论上的分选密度，该点在曲线左边纵坐标上的读数是小于这个分选密度的精煤量，在右边的纵坐标上的读数是大于这个密度的