实验一 煤的工业分析

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1、实验一燃煤的工业分析一、实验目的煤矿的工业分析又叫煤矿的实用分析。它通过规定的实验条件测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳等质量含量的百分数，并观察评判焦炭的粘结性特征。煤的工业分析是锅炉设计、灰渣系统设计和锅炉燃烧调整的重要依据。通过煤的工业分析实验，可进一步巩固煤的工业分析成分概念，学会煤的工业分析方法与有关仪器、设备的使用知识。煤的工业分析采用分析试样，其成分质量百分数在上角用分析基f表示。二、煤工业分析的基本原理煤中的水可分为游离水和化合水。游离水以附着、吸附等物理现象同煤结合；化合水以化学方式与煤中某些矿物质结合，又称结晶水（如

2、硫酸钙结晶水CaSO4·H2O、高岭土结晶水Al2O3·2SiO2·H2O等）。煤中游离水称为全水分。其中一部分附着在煤表面上，称外部水分，其余部分吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中，称内部水分。煤中的全水分在稍高于100℃以下，经过足够的时间，可全部从煤中脱出。煤的工业分析测定的是煤的全水分。根据煤样的不同，又分原煤样的全水分（应用基水分Wy）和分析煤样水分Wy。在实验室条件下，去除煤外部水分后的试样称为煤分析试样。制取分析试样的方法是先将3mm以下的0.5kg原煤倒入方形浅盘中，使煤层厚度不超过4mm。然后，把煤盘放在70～80℃烘箱

3、中干燥1.5h。取出煤盘，将煤粉碎到0.2mm以下，在实验室的温度下冷却并自然干燥24h。煤的灰分是指煤完全燃烧后留下的残渣。它与煤中存在的矿物质不完全相同，这是因为在燃烧过程中矿物质在一定的温度下发生一系列的氧化、分解和化合等复杂反应。煤的挥发分是煤在隔绝空气条件下受热分解的产物。它的产生量、成分结构等与煤的加热升温速度、温度水平等有关。挥发分不是煤中的现存成分。由上述可知，煤工业分析必须规定明确的实验条件，测定的水分、灰分、挥发分等含量是在一定实验条件下得到的，是一种相对的鉴别煤工业特性的成分数据。通过煤的工业分析，即可大致了解该种

4、煤的经济价值和基本性质。三、分析基水分测定（一）方法要点称取一定质量的分析试样，置于105～110℃的烘箱中干燥至恒重，其失去的质量占试样质量的百分数即为分析试样水分或分析基水分Wy。（二）实验设备仪器1、电热风箱实验用的电热风箱应带有自动调温装置，能维持105～110℃恒温。风箱内的通风方式可区分为自然通风（图2—1）和机械通风（图2—2）两种。72、小型玻璃称量瓶（或瓷皿）与干燥器带有磨口盖的小型玻璃称量瓶的丰径为40mm，高为25mm。瓷皿也带盖，直径为40mm。干燥器内装干燥剂（未潮解的块状氯化钙或相对密度不低于1.84的浓硫酸

5、），以保持试样与容器的干燥。3、分析天平普通分析天平如图2—3所示，可精确到0.0002g。天平的横梁中间装有指针1，用以观察梁的摆动或倾斜度。在指针尖端处的天平立柱上装有指针标尺2，便于观察横梁的倾斜度。天平横梁中央固定着一个三棱形玛瑙刀口8，搁于磨光的玛瑙刀承上，形成横梁的支点。横梁的两端各有一个刀棱向上的玛瑙刀口，称边刀，棱上悬着有刀承的吊耳。天平盘挂在吊耳的挂钩上。横向的中刀与两边的棱不但必须完全平行，而且要位于同一水平面上。制动转扭4可把横梁托起，使刀口架空而不与刀承接触（即天平处于“休止”状态），以防磨损。横梁的两端装有调节

6、摆动平衡的螺母3，上方装有调节重心的螺母9，前方有放游码7和标尺12，其零点刻度对准中刀。天平外罩底部有三只脚，前面的两只装有螺旋5，用以调节天平的水平度。悬锤14或水准器检查天平的水平度。使用天平应按下述步骤进行：（1）使用天平时，前玻璃门应关闭，取放砝码或称量物时只使用两侧的玻璃门。称量读数时两侧玻璃门关闭，以防气流流动影响称量。（2）取放砝码或称量物必须使用镊子，绝对不允许用手直接接触。称量物放在左盘，砝码放在右盘，均应置于盘的中心，以减少天平示值变动。（3）向天平盘中添加（或取出）砝码或称量物时，或在刻度尺上移动游码、开关外罩的

7、玻璃门时，都必须先转动制动转扭，使天平休止，否则天平梁上的刀刃将受到冲击，降低天平精度。当振动过大时，甚至会使横梁失去平衡坠落下来，损坏天平。（4）往天平盘中加减砝码必须按照一定的顺序，即从质量大致等于称量物的砝码开始。如显示过重，则称用仅小于它的砝码，在这基础上再加适当的小砝码，直至天平平衡为止。在天平接近平衡前，用制动转扭将横梁托架稍微下降一些，如果发现指针向一边偏转，则需立即升起，调整盘中的砝码，直到指针偏转量很小时，方可放开制动转扭，以求天平的平衡位置。（5）旋转制动转扭时，应缓慢均衡，使天平横梁很平衡地启动或休止。如指针在摆动

8、中，应选择指针接近中心零点的位置休止，否则横梁将受到很大的振动和冲击。7（6）天平已达平衡后，就可计算加在天平盘上的砝码总质量。首先按照砝码盒中的空穴计算一次，然后在把砝码逐一放回空穴时再计算一次。每台天平