工业分析 第四章 煤和焦炭分析

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1、第四章煤和焦炭的分析第一节概述第二节煤试样的制备方法第三节煤的工业分析第四节煤的元素分析第五节煤中全硫的测定第六节煤的发热量的测定9/20/20211张红梅工业分析2010-2011学年第一节概述一、煤和焦碳的组成及各组分的重要性质二、煤的分析方法返回9/20/20212张红梅工业分析2010-2011学年一、煤和焦碳的组成及各组分的重要性质1.煤：是植物遗体覆盖在地层以下，经若干年生物化学、物理化学作用转化为一种固体可燃性的有机沉淀。9/20/20213张红梅工业分析2010-2011学年9/20/20214张红梅工业分析2010-2011学年世界煤的储存量：约13万亿吨我国煤的储存量

2、：约7300亿吨煤炭：天然存在：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤人工产品：木炭、焦炭、煤球植物泥炭褐煤烟煤无烟煤9/20/20215张红梅工业分析2010-2011学年19世纪以前，世界上能源消耗以煤炭为主。20世纪60年代起，世界能源消耗中，石油与天然气所占的比例超过了煤炭。当前工业发达国家消耗的一次能源中，石油与天然气占60%以上，煤炭中占20%左右。在中国消费的一次性能源中，煤炭约占73%，且在相当时期内这种能源结构不会发生大变化9/20/20216张红梅工业分析2010-2011学年煤的缺点：煤的发热值比石油、天然气低得多，利用效率低。通常的采煤方法，开采率仅为60%左右。运输比石油、天

3、然气困难。煤在燃烧过程中生成的SO2，SO3污染环境，是引起酸雨的主要原因。9/20/20217张红梅工业分析2010-2011学年2.煤的组成：由有机质、矿物质、水三部分组成有机物：由C、H、O、N、S等元素组成，C、H占95%以上矿物质：碱金属、碱土金属、Al、Fe等的碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硫化物等。水：外在水、内在水9/20/20218张红梅工业分析2010-2011学年煤的元素组分即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.碳是组成煤大分子的骨架，在各元素中最高，一般大于70%。随着煤化程度的不断增高，煤中碳元素的含量也越高，如某些超无烟煤，碳含量可超过97%。碳9/20/20219

4、张红梅工业分析2010-2011学年煤的元素组分即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.氢是煤中第二个重要的组成元素，它占煤的质量分数为1～6%，越是年轻的煤，其含量也越高。氢碳和氢是煤中有机质的主要组成元素，两者加在一起占煤中有机质的９５﹪以上。煤中碳和氢的发热量最大9/20/202110张红梅工业分析2010-2011学年煤的元素组分即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.氧元素是组成煤有机质的十分重要的元素，越是年轻的煤，氧元素的比例也越大，发热量常随氧元素含量的增高而降低，其含量从1～30%均有。氧9/20/202111张红梅工业分析2010-2011学年煤的元素组分即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.氮

5、元素在煤中的比例较少，一般为0.5～3%。氮氧和氮在燃烧时不放热，称为惰性成分。9/20/202112张红梅工业分析2010-2011学年煤的元素组分即碳、氢、氧、氮、硫五个元素.硫元素也是组成煤的有机质的一种常见元素，它在煤中含量的多少，与煤化程度的高低无明显关系，其含量从最低的0.1到最高的10%均有。硫硫在燃烧时虽然放热，但燃烧产生酸性腐蚀有害气体二氧化硫。9/20/202113张红梅工业分析2010-2011学年煤的元素组分的不同，不仅能反映出煤化程度，而且也直接表征出煤性质的不同。如碳含量低、氧含量高的煤，多是粘结性很差或是没有粘结性的年轻煤；碳含量高、氧含量低的煤则常是一些无

6、粘结性的年老煤，只有碳含量在84～88%，氢含量在5%以上的中等变质程度的煤，才是结焦性较好的炼焦用煤。9/20/202114张红梅工业分析2010-2011学年一、煤和焦碳的组成及各组分的重要性质3.煤的分类腐植煤（高等植物形成）腐泥煤陆植煤残植煤4.煤的用途：①人类生存所需热源提供之一②工业生产（化工、冶金）主要的原料5.焦碳：煤在隔绝空气条件下加热、干馏，水分和有机物裂　　　　解产物（煤气）挥发出来，不挥发部分就是焦碳。6.焦碳的组成：与煤相似，挥发性组分含量少。9/20/202115张红梅工业分析2010-2011学年3．煤的分类煤的种类繁多，质量也相差悬殊，不同类型的煤有不同的

7、用途。如结焦性好或粘结性好的煤是优质的炼焦用煤，热稳定性好的无烟块煤是合成氨厂的主要原料，挥发分和发热量都高的煤是较好的动力用煤，一些低灰、低硫的年轻煤则是加压气化制造煤气和加氢液化制取人造液体燃料的较好原料。9/20/202116张红梅工业分析2010-2011学年对工业用煤的要求煤炭的主要用途是燃烧、炼焦和造气等，也可作为化工原料。为了得到强度高，灰分、硫分低的优质冶金用焦，对炼焦用煤有以下要求：（1）有较强的结焦性或粘结性（2