煤质分析化验
63页1、煤质分析化验,有机质 主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素,碳和氢占有机质的95%以上。 矿物质 主要是碱金属、碱土金属、铁、铝的碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐及硫化物。除硫化物外,其它的矿物质不能燃烧,使煤的可燃比例减小,影响煤的发热量。,1.1煤的组成,由有机质、矿物质和水三部分组成。有机质和部分矿物质是可燃的,水和大部分矿物质是不可燃的。,1.2 煤质化验的流程 采样破碎干燥制样 实验分析,采样:是指从特定量的煤中取出一部分有代表性的总样,以供确定该特定量煤的质量的过程。 采样目的:为了采取具有代表性的样品,以样品的品质、特性推断整批煤的品质、特性。,一、采样,采样方法:五点取样法 。按对角线取五个点,不要表层,每点一铁锹共取一桶。使取的煤样尽量具有代表性,随机取样。将取的的煤样拌匀,分选,最后留下一公斤左右作为待化验煤样。 采样原则:采样方法不能有系统偏差;样品必须有一定数目的子样组成;所采子样的质量必须合乎要求;采样时要注意安全。,采样头,二、破碎,用破碎机将煤样破碎至6毫米以下,用二分器缩分。,对锟式破碎机,三、干燥,根据原煤的含水程度,用干燥箱干燥煤样颗粒,并做出全水分析。,电热恒温鼓
2、风干燥箱,四、制样,用密封式制样机制成0.2毫米以下煤样。,五、实验分析,煤的分析检验,根据目的不同,一般可分为: 1工业分析 2元素分析 3其它分析(物理性质、工艺性质和煤灰成分分析等),1.工业分析 煤的工业分析又叫技术分析或实用分析,是评价煤的基本依据。 半工业分析:水分、灰分、挥发分和固定碳的测定 全工业分析:水分、灰分、挥发分、固定碳、发热量和硫的测定。,煤中主要含有碳、氢、氧、氮、硫等元素,此外,煤中还含有许多放射性和稀有元素如铀、锗、镓等。元素分析的结果是对煤进行科学分类的主要依据。在工业上,是计算发热量、干馏产物产率、热量平衡的依据。 煤中的稀有元素很多,但一般是指有提取价值的锗、镓、铀、钒、钽等元素。 除硫外,煤中还含有一些有害元素,如磷、氯、砷、氟、汞等。可以根据需要进行检测。,2.煤的元素分析,3、其他分析,煤的物理性质 是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现,包括颜色、光泽、密度、硬度、脆度、断口及导电性等。,1.2 煤的工业分析,一、常用的符号和基准 二、水分的测定 三、灰分的测定 四、挥发分产率的测定 五、固定碳含量的计算 六、全硫的测定 七、发热量的测定,
3、一、常用的符号和基准,1分析项目的名称及表示符号,C、H、O、N、S及煤灰中化学成分等仍以元素名称为代表符号。, 煤中的水分属杂质组分。 在煤的燃烧过程中,水分受热逸出除降低热值外还能与燃烧气中的一些组分互相作用,产生对设备、管道、触媒(催化剂)等造成损害的物质,如SO2与H2O作用生成H2SO3等。 因此煤中水分的含量将影响煤质的质量,是经常要进行检验的项目之一。,二、水分的测定,(一)煤中水分的存在形态,分为两类 :化合水、游离水。 煤的工业分析中只测试游离水,不测化合水。 1化合水: 以化合方式和煤中矿物质结合的水,即通常所说的结晶水,例如硫酸钙(CaSO42H2O)、高岭土(Al2O32SiO42H2O)中的结晶水。结晶水要在200以上才能分解析出。,2游离水 以物理状态(如附着、吸附等形式)和煤结合的水。 根据存在的不同结构状态,分为外在水分和内在水分。,外在水分(Mf):是指煤在开采、运输、储存和洗选过程中润湿在煤的外表及大毛细孔(直径10-5cm)中的水分。此水分在空气中风干1-2天就能蒸发而失去。,内在水分(Minh):是指吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔(直径10-5cm
4、)中的水分。这部分水分较难蒸发,需要在高于正常沸点的温度下才能除去。,(二)全水分Mt的测定,全水分:是指煤中全部的游离水,即煤中外在水分和内在水分之和。,测定方法:,A、通氮干燥法 B、空气干燥法 C、微波干燥法,操作: 用预先干燥并称量过的称量瓶迅速称取10-12g粒度小于6mm的煤样,打开称量瓶盖,放入预先通入干燥氮气并已加热到105-110的干燥箱中,烟煤干燥1.5h, 褐煤和无烟煤干燥2h, 取出后盖上盖子,放入干燥器中冷却至室温后称量,再干燥后称重,直到连续两次干燥后的质量相差不超过0.01g为止,根据煤样的质量损失计算水分的含量。,方法A:通氮干燥法(适用于各种煤),式中 Mt煤样的全水分; m 煤样的质量,g; m1煤样干燥后减轻的质量,g。,将称量瓶放入预先鼓风并已加热到105 -110的干燥箱中,在鼓风条件下烟煤干燥2h, 无烟煤干燥3h。其它步骤同上。,方法B:空气干燥法(适用于烟煤和无烟煤),方法C:微波干燥法(适用于烟煤和褐煤),煤样在微波炉内,利用微波发生器产生的交变电场作用,引起摩擦发热,使水分迅速蒸发。 特点:受热均匀,水分蒸发快;不适用于无烟煤和焦炭等
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