鲁奇工艺加压气化基础——刘凯

《鲁奇工艺加压气化基础——刘凯》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、鲁奇工艺加压气化课件制作人：刘凯鲁奇加压气化的基础知识第一节煤的生成与分类煤是含碳、氢元素为主的固体矿物燃料，它还含有氧、硫、氮等元素，其是千百万年前远古时代植物残骸经地质作用转变而成的可燃性生物岩，燃烧时产生大量热量。一、煤的生成：我们都知道煤是远古时代植物残骸经地质作用转变而成的。而煤的生成、大量堆积却还需具备一定的条件：1、高等植物的发生、发展是煤生成的首要条件2、陆地上有均匀的温度和潮湿的气候，适宜于陆生植物一代一代地繁茂地生长。3、地形的起伏形成大的沼泽地带，有利于植物群的发展及残骸堆积在水中。4、

2、地形的运行使有可能保存植物残骸，并转变到沉积状态。在具备以上条件的前提下，古代植物转变成煤经过了一系列演变过程，大致可分为两个阶段：第一阶段泥炭化阶段：此阶段植物不断繁殖、生长、死亡，其残骸堆积在水中之后，在细菌的作用下进行分解；堆积在下面的完全与空气隔绝，植物残骸的菌作用就依靠本身含有的氧，发生氧化分解，发生去羧基、脱水等作用，放出二氧化碳、水及甲烷，形成一种凝胶状的物质。这种残留物的碳含量相对增加，而氧和氢含量则趋于减小。植物残骸经过这些变化以后，改变了原来的形态和结构，变成含水分很高的棕色物质，这种物质

3、称为泥炭或称为泥煤。煤的生成与分类第二阶段煤化阶段由于地壳的下沉、泥炭层被埋复于地下，当在泥炭层上面形成了岩石顶板即进入了成煤的第二阶段——煤化阶段，此阶段根据作用的因素及所发生的不同又可分为成岩作用阶段和变化作用阶段。（1）成岩作用阶段：若地壳的下沉速度和植物生长的速度互相配合，将形成很厚的泥炭层，以后便可能形成很厚的煤层。煤的生成与分类但是，地壳下沉的速度常常超过植物残骸堆积的速度，，于是水层复盖过厚，影响植物生长，泥炭堆积中断，代之以粘土、沙石的堆积，因此在泥炭层上面形成了岩层，称为顶板。此时，若地壳下

4、沉速度逐渐变慢，又造就了植物生长、繁殖及植物残骸堆积的条件，则泥炭层的顶板仅仅变成了泥炭内部的矸石夹层，以后将形成含有夹矸层的煤层。在漫长的地质年代里，埋复泥炭受着顶板和上复岩层的压力作用，发生了变紧、失水，胶体老化、硬结等物理化学变化，同时，埋复泥炭的化学组成也发生了相当缓慢的变化。这一切变化使得埋复炭最后变成了比重较大、较致密的黑褐色褐煤。从无定形的泥炭转变为这种具有岩石特征的过程，成为成岩作用阶段。煤的生成与分类（2）变质作用阶段：当地壳继续下沉和顶板加厚时，由于地热和顶板压力的提高，使得煤的变化逐渐脱

5、离了成岩作用范畴，进入变质作用阶段。变质作用阶段是指在褐煤形成以后，沉降到地壳内很深的地方，受高温高压的影响改变了原来的性质和结构的过程。在变质因素的作用下，煤发生了物理、化学变化。变质作用的结果，煤中宫能团含量、挥发分产生率逐渐减小，碳含量逐渐增高，氢和氧含量逐渐减小，热稳定性有所提高。在自然中，从植物转变成煤的过程是一个由低级的发展过程，也由量变到质变的过程。如下表所示：煤的生成与分类植物及煤的组成成分煤种元素分析族组成分析C﹪H﹪O﹪纤维素﹪木质素﹪腐植酸﹪树木50﹪64440-6020-30_泥炭60

6、-705-625-350-156-4040-60褐煤70-805-615-250-302-31-85烟煤80-904-55-15___无烟煤90-981-31-3___从植物及各种煤的组成成分，随着煤化程度的增高，煤中碳含量增加；氢、氧含量减小。成煤过程是一个碳逐渐增加的过程。二、煤的分类煤是重要的能源和工业原料，为了使煤炭资源得到合理的利用，有计划地对煤炭资源进行开发和利用，合理地对煤进行分类便具有重要的科学意义和经济意义。1、煤的分类指标：煤的分类指标要能反应出煤的煤化程度与工艺性质之间的关系。目前作为实

7、用分类指标仍采用可燃基挥发分作为分类的主要指标，再补充几个表征工艺性质的指标。煤的生成与分类（1）挥发分：和煤中有机质的组成和性质有密切的关系，它能大致地代表煤的煤化度。（2）煤的胶资层厚度：其在一定程度上能说明煤的粘结性。（3）自由膨胀序数：它尚能在一定程度上说明煤的粘结性。（4）葛金指数：其对煤的结焦性区分能力广，对挥发分接近而粘结不同的煤都能加以区分。（5）罗加指数：是一个粘结性指标，它对低、中等粘结的煤有较强的区分能力。（6）奥加膨胀度：其对强粘结性煤的区分能力较好。煤的生成与分类第二节煤的工业分析和

8、元素分析一、煤的工业分析煤的工业分析也叫煤的技术分析，工业分析的项目包括煤的水分、灰分、挥发分及固定碳。其中水分和灰分是煤的无机组分；挥发分和固定碳取决于有机质的组成和性质，通过对煤的工业分析可合理使用煤种，且起到指导生产的作用。煤的工业分析1、水分（W）从水分在煤中存在的状态来看，水分可分为外在水分和内在水分。附着在煤颗粒表面或大毛细管（直径＞10－5cm）的水，称为外在水分。将煤在空气中风干时，