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煤質(zhì)分析報告 煤炭工業(yè)分析方法 煤炭分析資料 煤質(zhì)分析標準http://www.88ysj.top
一、 煤中水分分析方法簡(jiǎn)介
(1)外在水分(Wwz)外在水分是指煤在開(kāi)采、運輸和洗選過(guò)程中潤濕在煤的外表以及大毛細孔(直徑>10-5厘米)中的水.它以機械方式與煤相連結著(zhù),較易蒸發(fā),其蒸汽壓與純水的蒸汽相等.在空氣中放置時(shí),外在水分不斷蒸發(fā),直至煤中水分的蒸汽壓與空氣的相對濕度達到平衡時(shí)為止,此時(shí)失去的水分就是外在水分.含有外在水分的煤稱(chēng)為應用煤,失去外在水分的煤稱(chēng)為風(fēng)干煤.外在水分的多少與煤粒度等有關(guān),而與煤質(zhì)無(wú)直接關(guān)系.
(2)內在水分(Wnz)吸附或凝聚在煤粒內部的毛細孔(直徑<10-5厘米)中的水,稱(chēng)為內在水分.內在水分指將風(fēng)干煤加熱到105-110時(shí)所失去的水分,它主要以物理化學(xué)方式(吸附等)與煤相連結著(zhù),較難蒸發(fā),故蒸氣壓小于純水的蒸汽壓.失去內在水分的煤稱(chēng)為絕對干燥或干煤.
煤炭灰分分析方法資料 http://www.88ysj.top
一.灰分的來(lái)源和種類(lèi)煤灰幾乎全部源于煤中的礦物質(zhì),但煤在燃燒時(shí),礦物質(zhì)大部分被氧化,分解,并失去結晶水,因此,煤杰的組成和含量與煤中礦物質(zhì)的組成和含量差別很大.我們一般說(shuō)的煤的灰分實(shí)際上就是煤灰產(chǎn)率,煤中礦物質(zhì)和灰分來(lái)源,一般可分三種.
(1)原生礦物質(zhì) 它是原來(lái)存在于成煤植物中的礦物質(zhì),質(zhì)緊密地結合在一起,極難用機械的方法將其分開(kāi).它燃燒后形成母體灰分,這部分數量很小.
(2)次生礦物質(zhì) 當死亡植質(zhì)堆積和菌解時(shí),由風(fēng)和水帶來(lái)的細粘土,沙?；蛴伤锈},鎂,鐵等離子生成的腐植酸鹽及FeS2等混入而成,在煤中成包裹體存在.用顯微鏡觀(guān)察煤的光片或薄片時(shí),如它們均勻分布在煤中,并且顆粒很細,則很難與煤分離;如它們顆粒較大,比重與差很大,并在煤中分布不均,則把煤破啐后尚可能將它們洗選掉.煤中的原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì)合稱(chēng)為內在礦物質(zhì),來(lái)自于內在礦物質(zhì)的灰分,稱(chēng)為內在灰分.一般次生礦物質(zhì)在煤中的含量也不多,僅有少數煤層中次生礦物質(zhì)較多,如遷
移堆積抽形成的煤層即如此.
(3)外來(lái)礦物質(zhì) 這種礦物質(zhì)原來(lái)不含于煤層中,它是由在采煤過(guò)程中混入煤中的頂,底板和夾矸層中的矸石所形成的.其數量多少,根據開(kāi)采條件在很大的范圍里波動(dòng).它的主要成分SiO2 ,A12O3,也是一些CaSO3,CaSO4,FeS2等.這類(lèi)礦物質(zhì)應通過(guò)加強質(zhì)量管理,機智地使用炸藥,鞏固坑道,合理采煤并通過(guò)轉筒篩選機篩選和手選的方法予以減少.外來(lái)礦物質(zhì)的塊度,比重越大時(shí),越易分離,可用一般選煤方式將它除掉.外來(lái)礦物質(zhì)在煤燃燒時(shí)形成的灰分稱(chēng)為外在灰分.
二.煤灰熔融性資料 煤灰熔融性和煤灰粘度是動(dòng)力用煤的重重要指標.煤灰熔融性習慣上稱(chēng)作煤灰熔點(diǎn),但嚴格來(lái)講,這是不確切的.因為煤灰是多種礦物質(zhì)組成的混合物,這種混合物并沒(méi)有一個(gè)固定的溶點(diǎn),而僅有一個(gè)熔化溫度的范圍.開(kāi)始熔化的溫度遠比其中任一組分純凈礦物質(zhì)熔點(diǎn)為低.這些組分在一定溫度下還會(huì )形成一種共熔體,這種共熔體在熔化狀態(tài)時(shí),有熔解煤灰中其他高熔點(diǎn)物質(zhì)的性能,從而改變了熔體的成及其熔化溫度.
煤灰的熔融性和煤灰的利用取決于煤灰的組成.煤灰成分十分復雜,主要有:
SiO2,A12O3,Fe2,CaO,MgO,SO3等,如下表所示:
我國煤灰成分的分析
灰分成分
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K20+Na20
含量(%)
15-60
15-40
1-35
1-20
1-5
1-5
煤灰成分及其含量與層聚積環(huán)境有關(guān).我國很多煤層的礦物質(zhì)以粘土為主,煤灰成分則為SiO2,Al2O3為主,兩者總和一般可達5080%.在濱海沼澤中形成的煤層,如華北晚石紀煤層黃鐵礦含量高,煤灰中Fe2O3及SO3含量亦較高;在內陸湖盆地中形成的某些第三紀褐煤的煤灰中CaO含量較高.大量試驗資料表明,SiO2含量在4560%時(shí),灰熔點(diǎn)隨SiO2含量增加而降低;SiO2在其含量〈45%或〉60%時(shí),與灰熔點(diǎn)的關(guān)系不夠明顯.Al2O3在煤灰中始終起增高灰熔點(diǎn)的作用.煤灰中Al2O3的含量超過(guò)期30%時(shí),灰熔點(diǎn)1500灰成分中Fe2O3,CaO,MaO均為較易熔組分,這些組分含量越高,灰熔點(diǎn)就越低.灰熔點(diǎn)也可根據其組成用經(jīng)驗公式進(jìn)行計算.
煤炭的揮發(fā)分和固定碳分析方法資料
揮發(fā)分主要是煤中有機質(zhì)熱分解的產(chǎn)物,評價(jià)煤質(zhì)時(shí)為了排除水分,灰分,變化的影響,須將分析煤樣揮發(fā)分換算為以可燃物為基準的揮發(fā)分,以符號VR表示.換算分式為:
Vr=Vf 100
100-WF-AF
式中:Vr可燃基(無(wú)水無(wú)灰基)揮發(fā)分,%;
Vf分析基揮發(fā)分,%;
Wf分析煤樣水分,%;
Af分析煤樣灰分,%.
揮發(fā)分隨煤化程度升高而降低的規律性十分明顯,可以初步估計煤的種類(lèi)和化學(xué)工藝性質(zhì),而且揮發(fā)分的測定簡(jiǎn)單,快速,易于標幾乎世界各國都采用可燃基揮發(fā)分(Vr)作
為煤炭工業(yè)分類(lèi)的第一分燈指標.揮發(fā)分的分析結果常受煤中礦物質(zhì)的影響.所以當煤中碳酸鹽含量較高,礦物質(zhì)在高溫下分解出來(lái)的CO2,結果水等也包括在揮發(fā)分內.所以當煤中碳酸鹽含量較高,分解出來(lái)的CO2產(chǎn)率大于2%時(shí),需要對煤的揮發(fā)進(jìn)行正.也可在測定揮發(fā)分之前,用鹽酸處理分析煤樣,使煤中碳中碳酸鹽事先分解.在我國大多數煤中,粘土礦物,高嶺土在560析出的結果水也算入揮發(fā)分,因此粘土礦物含量高的煤所測出的揮發(fā)分通常偏高.固定碳就是測定揮發(fā)分后殘留下來(lái)的機物質(zhì)的產(chǎn)率,可按下式算出:
Cgd=1000-(Wf+Af+Vf)
焦渣按其形狀,特征的不同可分為八種類(lèi)型,用來(lái)初步表不同煤種的粘性,熔融性及膨脹性.根據揮發(fā)分測定后的焦渣可知,泥炭,褐煤,煙煤中長(cháng)焰煤,貧煤及無(wú)煙煤沒(méi)有粘結性;煙煤中氣,肥,焦,瘦煤都有粘結性,可作為煉焦煤,而其中肥煤和焦煤沒(méi)有粘結性好,其坩堝焦熔融,粘結良好且具有膨脹性.
有關(guān)國標、行業(yè)標準 GB 3715-91 代替GB 3715-83
煤的工業(yè)分析方法步驟資料
[煤的工業(yè)分析]煤的工業(yè)分析,又叫煤的技術(shù)分析或實(shí)用分析,是評價(jià)煤質(zhì)的基本依據.
在國家標準種,煤的工業(yè)分析包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標的測定.通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標的測定.通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分是直接測出的,而固定碳是用差減法計算出來(lái)的.廣義上講,煤的工業(yè)分析還包括煤的全硫分和發(fā)熱量的測定, 又叫煤的全工業(yè)分析.
1、煤的水分
煤的水分,是煤炭計價(jià)中的一個(gè)輔助指標.
煤的水分直接影響煤的使用、運輸和儲存.煤的水分增加,煤中有用成分相對減少,且水分在燃燒時(shí)變成蒸汽要吸熱,因而降低了煤的發(fā)熱量.煤的水分增加,還增加了無(wú)效運輸,并給卸車(chē)帶來(lái)了困難.特點(diǎn)是冬季寒冷地區,經(jīng)常發(fā)生凍車(chē),影響卸車(chē),影響生產(chǎn),影響車(chē)皮周轉,加劇了運輸的緊張.
煤的水分也容易引起煤炭粘倉而減小煤倉容量,甚至發(fā)生堵倉事故.隨著(zhù)礦井開(kāi)采深度的增加,采掘機械化的發(fā)展和井下安全生產(chǎn)的加強,以及噴露灑水、煤層注水、綜合防塵等措施的實(shí)施,原煤水分呈增加的趨勢.為此,煤礦除在開(kāi)采設計上和開(kāi)采過(guò)程中的采煤、掘進(jìn)、通風(fēng)和運輸等各個(gè)環(huán)節上制定減少煤的水分的措施外,還應在煤的地面加工中采取措施減少煤的水分.
(1)煤中游離水和化合水
煤中水分按存在形態(tài)的不同分為兩類(lèi),既游離水和化合水.游離水是以物理狀態(tài)吸附在煤顆粒內部毛細管中和附著(zhù)在煤顆粒表面的水分;化合水也叫結晶水,是以化合的方式同煤中礦物質(zhì)結合的水.如硫酸鈣(NaSO4.2H2O)和高齡土(AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的結晶水.游離水在105~110C的溫度下經(jīng)過(guò)1~2小時(shí)可蒸發(fā)掉,而結晶水通常要在200C以上才能分解析出.
煤的工業(yè)分析中只測試游離水,不測結晶水.
(2)煤的外在水分和內在水分
煤的游離水分又分為外在水分和內在水分.
外在水分,是附著(zhù)在煤顆粒表面的水分.外在水分很容易在常溫下的干燥空氣中蒸發(fā),蒸發(fā)到煤顆粒表面的水蒸氣壓與空氣的濕度平衡時(shí)就不再蒸發(fā)了.內在水分,是吸附在煤顆粒內部毛細孔中的水分.內在水分需在100C以上的溫度經(jīng)過(guò)一定時(shí)間才能蒸發(fā).高內在水分,當煤顆粒內部毛細孔內吸附的書(shū)分達到飽和狀態(tài)時(shí),這是煤的內在水分達到高值,稱(chēng)為高內在水分.高內在水分與煤的孔隙度有關(guān),而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有關(guān),所以,高內在水分含量在相當程度上能表征煤的煤化程度,尤其能更好地區分低煤化度煤.如年輕褐煤的高內在水分多在25%以上,少數的如云南彌勒褐煤高內在水分達31%.高內在水分小于2%的煙煤,幾乎都是強粘性和高發(fā)熱量的肥煤和主焦煤.無(wú)煙煤的高內在水分比煙煤有有所下降,因為無(wú)煙煤的孔隙度比煙煤增加了.
(3)煤的全水分http://www.88ysj.top
全水分,是煤炭按灰分計加中的一個(gè)輔助指標.a.煤中全水分的含義.煤中全水分,是指煤中全部的游離水分,即煤中外在水分和內在水分之和.必須指出的是,化驗室里測試煤的全水分時(shí)所測的煤的外在水分和內在水分,與上面講的煤中不同結構狀態(tài)下的外在水分和內在水分是完全不同的.化驗室里所測的外在水分是指煤樣在空氣中并同空氣濕度達到平衡時(shí)失去的水分(這是吸附在煤毛細孔中的內在水分也會(huì )相應失去一部分,其數量隨當時(shí)空氣濕度的降低和溫度的升高而增大),這時(shí)殘留在煤中的水分為內在水分.顯然,化驗室測試的外在水分和內在水分,除與煤中不同結構狀態(tài)下的外在水分和內在水分有關(guān)外,還與測試是空氣的濕度和溫度有關(guān).b.煤的全水分測試方法要點(diǎn)見(jiàn)GB212-91.
2、煤的灰分http://www.88ysj.top
煤的灰分,是指煤完全燃燒后剩下的殘渣.因為這個(gè)殘渣是煤中可燃物完全燃燒,煤中礦物質(zhì)(除水分外所有的無(wú)機質(zhì))在煤完全燃燒過(guò)程中經(jīng)過(guò)一系列分解、化合反應后的產(chǎn)物,所以確切地說(shuō),灰分應稱(chēng)為灰分產(chǎn)率.
(1)煤中礦物質(zhì)
煤中礦物質(zhì)分為內在礦物質(zhì)和外在礦物質(zhì).
a.內在礦物質(zhì),又分為原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì).原生礦物質(zhì),是成煤植物本身所含的礦物質(zhì),其含量一般不超過(guò)1~2%;次生礦物質(zhì),是成煤過(guò)程中泥炭沼澤液中的礦物質(zhì)與成煤植物遺體混在一起成煤而留在煤中的.次生礦物質(zhì)的含量一般也不高,但變化較大.內在礦物質(zhì)所形成的灰分叫內在灰分,內在灰分只能用化學(xué)的方法才能將其從煤中分離出去.
b.外來(lái)礦物質(zhì),是在菜煤和運輸過(guò)程中混入煤中的頂、底板和夾石層的矸石.外在礦物質(zhì)形成的灰分叫外在灰分,外在灰分可用洗選的方法將其從煤中分離出去.
(2)煤中灰分http://www.88ysj.top
煤中灰分來(lái)源于礦物質(zhì).煤中礦物質(zhì)燃燒后形成灰分.如粘土、石膏、碳酸鹽、黃鐵礦等礦物質(zhì)在煤的燃燒中發(fā)生分解和化合,有一部分變成氣體逸出,留下的殘渣就是灰分.
2SiO2bAL2O3b2H2O 2SiO2+AL2O3+2H2Ou
-r
CaSO4b2H2O CaSO4+2H20u
-r
CaCO3 CaO+CO2u"
-r
CaO+SO3 CaSO4
-r
CaO+SO3 2Fe2O3+8SO2u
-r
灰分通常比原物質(zhì)含量要少,因此根據灰分,用適當公式校正后可近似地算出礦物質(zhì)含量.
(3)煤灰灰分對工業(yè)利用的影響
煤中灰分是煤炭計價(jià)指標之一.在灰分計加重,灰分是計價(jià)的基礎指標;在發(fā)熱量計加重,灰分是計價(jià)的輔助指標.灰分是煤中的有害物質(zhì),同樣影響煤的使用、運輸和儲存.煤用作動(dòng)力燃料時(shí),灰分增加,煤中可燃物質(zhì)含量相對減少.礦物質(zhì)燃燒灰化時(shí)要吸收熱量,大量排渣要帶走熱量,因而降低了煤的發(fā)熱量,影響了鍋爐操作(如易結渣、熄火),加劇了設備磨損,增加排渣量.煤用于煉焦時(shí),灰分增加,焦炭灰分也隨之增加,從而降低了高爐的利用系數.還必須指出的是,煤中灰分增加,增加了無(wú)效運輸,加劇了我國鐵路運輸的緊張.
(4)煤的灰分測定見(jiàn)GB212-91.
3、煤的揮發(fā)分http://www.88ysj.top
煤的揮發(fā)分,即煤在一定溫度下隔絕空氣加熱,逸出物質(zhì)(氣體或液體)中減掉水分后的含量.剩下的殘渣叫做焦渣.因為揮發(fā)分不是煤中固有的,而是在特定溫度下熱解的產(chǎn)物,所以確切的說(shuō)應稱(chēng)為揮發(fā)分產(chǎn)率.
(1)煤的揮發(fā)分不僅是煉焦、氣化要考慮的一個(gè)指標,也是動(dòng)力用煤的一個(gè)重要指標,是動(dòng)力煤按發(fā)熱量計價(jià)的一個(gè)輔助指標.揮發(fā)分是煤分類(lèi)的重要指標.煤的揮發(fā)分反映了煤的變質(zhì)程度,揮發(fā)分由大到小,煤的變質(zhì)程度由小到大.如泥炭的揮發(fā)分高達70%,褐煤一般為40~60%,煙煤一般為10~50%,高變質(zhì)的無(wú)煙煤則小于10%.煤的揮發(fā)分和煤巖組成有關(guān),角質(zhì)類(lèi)的揮發(fā)分高,鏡煤、亮煤次之,絲碳低.所以世界各國和我國都以煤的揮發(fā)分作為煤分類(lèi)的重要的指標.
(2)煤的揮發(fā)分測試要點(diǎn)見(jiàn)GB212-91.
有關(guān)國標、行業(yè)標準 GB 3715-91 http://www.88ysj.top 代替GB 3715-83
4、煤的固定碳
煤中去掉水分、灰分、揮發(fā)分,剩下的就是固定碳.
煤的固定碳與揮發(fā)分一樣,也是表征煤的變質(zhì)程度的一個(gè)指標,隨變質(zhì)程度的增高而增高.所以一些國家以固定碳作為煤分類(lèi)的一個(gè)指標.固定碳是煤的發(fā)熱量的重要來(lái)源,所以有的國家以固定碳作為煤發(fā)熱量計算的主要參數.固定碳也是合成氨用煤的一個(gè)重要指標.
固定碳計算公式:
(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)
當分析煤樣中碳酸鹽CO2含量為2-12%時(shí):
(FC)ad=100-(Mad-Aad+Vad)-CO2,ad(煤)
當分析煤樣中碳酸鹽CO2含量大于12%時(shí):
(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)-[CO2,ad(煤)-CO2,ad(焦渣)]
式中:
(FC)admm分析煤樣的固定碳,%;
Madmm分析煤樣的水分,%;
Aadmm分析煤樣的灰分,%;
Vadmm分析煤樣的揮發(fā)分,%;
CO2,ad(煤)mm分析煤樣中碳酸鹽CO2含量,%;
CO2,ad(焦渣)mm焦渣中CO2占煤中的含量,%;
5、煤的硫分
(1)煤中硫存在的形態(tài)
煤中硫分,按其存在的形態(tài)分為有機硫和無(wú)機硫兩種.有的煤中還有少量的單質(zhì)硫.
煤中的有機硫,是以有機物的形態(tài)存在與煤中的硫,其結構復雜,至今了解的還不夠充分,大體有以下官能團:硫醇類(lèi),R-SH(-SH,為硫基);噻吩類(lèi),如噻吩、苯駢噻吩、硫醌類(lèi),如對硫醌、硫醚類(lèi),R-S-Rr;硫蒽類(lèi)等.煤中無(wú)機硫,是以無(wú)機物形態(tài)存在于煤中的留.無(wú)機硫又分為硫化物硫和硫酸鹽硫.硫化物硫絕大部分是黃鐵礦硫,少部分為白鐵礦硫,兩者是同質(zhì)多晶體.還有少量的ZnS,PbS等.硫酸鹽硫主要存在于CaSO4中.煤中硫分,按其在空氣中能否燃燒又分為可燃硫和不可燃硫.有機硫、硫鐵礦硫和單質(zhì)硫都能在空氣中燃燒,都是可燃硫.硫酸鹽硫不能在空氣中燃燒,是不可燃硫.煤燃燒后留在灰渣中的硫(以硫酸鹽硫為主),或焦化后留在焦炭中的硫(以有機硫、硫化鈣和硫化亞鐵等為主),稱(chēng)為固體硫.煤燃燒逸出的硫,或煤焦化隨煤氣和焦油析出的硫,稱(chēng)為揮發(fā)硫(以硫化氫和硫氧化碳(COS)等為主).煤的固定硫和揮發(fā)硫不是不變的,而是隨燃燒或焦化溫度、升溫速度和礦物質(zhì)組分的性質(zhì)和數量等而變化.
煤中各種形態(tài)的硫的總和稱(chēng)為煤的全硫(St).煤的全硫通常包含煤的硫酸鹽硫(Ss)、硫鐵礦硫(Sp)和有機硫(So).St=Ss+Sp+So如果煤中有單支流,全硫中還應包含單質(zhì)硫.
(2)煤中硫對工業(yè)利用的影響
硫是煤中有害物質(zhì)之一.煤作為燃料在燃燒時(shí)生成SO2,SO3不僅腐蝕設備,而且污染空氣,甚至降酸雨,嚴重危及植物生長(cháng)和人的健康.煤用于合成氨制半水煤氣時(shí),由于煤氣中硫化氫等氣體較多不易脫凈,易毒化合成催化劑而影響生產(chǎn).煤用于煉焦,煤中硫會(huì )進(jìn)入焦炭,使鋼鐵變脆.鋼鐵中硫含量大于0.07%時(shí)就成了廢品.為了減少鋼鐵中的硫,在高爐煉鐵時(shí)加石灰石,這就降低了高爐的有效容積,而且還增加了排渣量.煤在儲運中,煤中硫化鐵等含量多時(shí),會(huì )因氧化、升溫而自燃.我國煤田硫的含量不一.東北、華北等煤田硫含量較低,山東棗莊小槽煤、內蒙烏大、山西汾西、山西銅川等煤礦硫含量較高,貴州、四川等煤礦硫含量更高.四川有的煤礦硫含量高達4~6%以上,洗選后降到2%都困難.
脫去煤中的硫,是煤炭利用的一個(gè)重要課題.在這方面美國等西方國家對潔凈煤的研究取得很大進(jìn)展.他們首先是發(fā)展煤的洗選加工(原煤入洗比重0~80%以上,我國不足20%),通過(guò)洗選降低了煤中的灰分,除去煤中的無(wú)機硫(有機硫靠洗選是除不去的);其次是在煤的燃燒中脫硫和煙道氣中脫硫.這無(wú)疑增加了用煤成本.我們也在開(kāi)展潔凈煤的研究,針對我國目前動(dòng)力煤洗煤廠(chǎng)能力利用率僅50%多,應盡快制定和實(shí)施燃煤環(huán)保法,以促進(jìn)煤碳洗選加工的發(fā)展和潔凈煤技術(shù)的應用.
本文來(lái)源于華諾煤炭化驗設備:量熱儀、煤炭化驗設備、煤質(zhì)分析儀器、煤炭檢測設備 http://www.88ysj.top