燃料工业分析.doc

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1、燃料工业分析一．实验目的1．掌握煤的工业分析方法，即煤的水分、灰分、挥发分和固定碳的测定方法。2．掌握分析煤样的种类。二．实验原理煤的成分分析有元素分析和工业分析两种方法，其中煤的工业分析方法是我国工矿企业中经常采用的一种简易分析方法，即通过对实验中风干煤样（空气干燥基）所含水分、灰分、挥发分和固定碳的测定，得到煤的工业分析组成，即Wad+Vad+Aad+Fad=100%Wad—空气干燥基煤样中水分的质量分数，%Vad—空气干燥基煤样中灰发分的质量分数，%Aad—空气干燥基煤样中灰分的质量分数，%Fad—空气干燥基煤样中固定碳的质量分数，%实验原理为热解质量法，即根据煤样中各组分的不同物理

2、化学性质，控制不同的温度和时间，使该种组分热分解或燃烧，以样品失去的质量占原试样的质量百分比得出该成分的质量分数。1．水分采用常规测定法测定煤样中的水分。空气干燥基的水分为内在水分，即吸附于煤颗粒毛细孔隙之间的水分，较难蒸发，因此需置于105~110℃的鼓风干燥箱中进行干燥，时间1h。取出称量后，若水分小于2%不进行检查性干燥。否则，需进行检查性干燥步骤。将样品重新放入干燥箱中烘干，每次30min，再称量直至恒重（即质量减少小于0.001g或增重）为止。以增量前的一次称量结果来计算水分。2．灰分煤的灰分是指煤中所有可燃物质完全燃烧，水分完全蒸发以及煤中矿物杂质在一定的温度下产生一系列分解、

3、化合等复杂反应后所剩下的残渣，是煤中不能燃烧的矿物杂质。因此，在实验中应使煤样完全燃烧。将煤样置于815℃的马弗炉中灼烧40min，取出称量后，若灰分质量分数少于15%不进行检查灼烧，否则需进行检查灼烧步骤，将样品重新放入马弗炉中，每次20min，再称量直至恒重为止。以增量前的一次称量结果来计算灰分。3．挥发分煤的挥发分是煤炭分类的重要指标之一，根据挥发分含量及焦渣特性可以初步判断煤的工业利用性质。煤的挥发分是在特定条件下受热分解的产物，剩下的不挥发物称为焦渣。将煤样置于900℃马弗炉中，隔绝空气加热7min，冷却后称量，计算出挥发含量。三．实验仪器与试剂1马弗炉2鼓风干燥箱3分析天平4称

4、量瓶、坩埚5玻璃干燥器6试验用煤样四．实验步骤1.煤样制备粒度小于0.2mm，在空气中风干。鼓风干燥箱、马弗炉升到实验要求温度。2.水分测定（1）分析天平上称出称量瓶（带盖）空重，然后加1g煤样（±0.1g）（2）称量瓶送入温度已达105~110℃的鼓风干燥箱，打开瓶盖，干燥1h。（3）取出称量瓶，立即盖上瓶盖，放入玻璃干燥器中冷却至室温，称重。（4）计算水分的质量分数Wad=（失重/样品重）×100%3．灰分测定（1）分析天平上称出矩形坩埚空重，然后加入1g煤样（±0.1g）。（2）将坩埚放入815℃±10℃的马弗炉中灼烧40min，直至煤样完全烧透，灰中无黑色弹力为止。（先放在炉口，慢

5、慢再推入，不能燃烧，应使煤样有红的星星出现才好。坩埚全推入炉膛底部关上门再计时。）（3）取出坩埚放在石棉板上，在空气中冷却5min后放入玻璃干燥器中冷却至室温，称重。（4）计算灰分的质量分数Aad=（灰重/样品重）×100%1．挥发分测定（1）分析天平上称出带盖坩埚质量，然后加入1g煤样（±0.1g）。（2）坩埚加盖放入900℃的马弗炉中加热7min。（3）取出坩埚放在石棉板上，在空气中冷却5min后放入玻璃干燥器中冷却至室温，称重。（4）计算挥发分的质量分数Vad=（失重/样品重）×100%-Wad2．固定碳的计算Fad=100%-（Wad+Aad+Vad）上述实验步骤，因实验时间的限制

6、，省略了检查性步骤。在正式的煤工业分析场合，务必按国家标准规定执行。一．数据处理1．数据记录测定项目容器名称容器重量/g加样后总量/g样品重/g热处理后总重/g计算结果/%水分灰分挥发分固定碳2．判断煤的种类我国煤的分类是以干燥无灰基挥发分含量Vad为依据的，不同种类煤的挥发分的质量分数如下：煤的种类褐煤烟煤无烟煤Vad>47%10%~46%<10%因此，需将空气干燥基挥发分Vad换算为干燥无灰基挥发分Vdaf。换算公式：Vdaf=Vad×100/［100-（Wad+Aad）］二．思考题1．准确进行煤的工业分析的关键是什么？2．元素分析的碳含量与工业分析的固定碳含量的概念有何区别？