煤的工藝性質(zhì)-煤炭氣化的工藝指標(biāo)(煤化學(xué)課件)

煤的結(jié)渣性《煤化學(xué)》學(xué)校名稱：目錄三種形態(tài)硫的分離硫酸鹽的測(cè)定123硫化鐵硫的測(cè)定結(jié)渣性是反映煤在氣化或燃燒過(guò)程中，煤灰受熱、軟化、熔融而結(jié)渣的性能的量度，以一定粒度的煤樣燃燒后，大于6mm的渣塊占全部殘?jiān)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)表示，項(xiàng)目符號(hào)Clin。結(jié)渣性量取400cm3粒度3mm~6mm的試樣并稱其質(zhì)量，放入氣化套內(nèi)，將表面扒平。再稱取與試樣粒度相同的木炭15g，放在帶孔的小鐵鏟內(nèi)，在電爐上加熱到灼熱，倒入氣化套，迅速扒平，擰緊頂蓋，同時(shí)打開鼓風(fēng)機(jī)通入適量的空氣。待木炭表面燃燒均勻后，將風(fēng)量調(diào)到規(guī)定值。當(dāng)從觀察孔觀察到試樣燃盡熄滅后，關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)，記錄氣化反應(yīng)的時(shí)間，冷卻后取出全部灰渣稱量。稱量后的灰渣在裝有6mm孔徑篩的振篩機(jī)上振篩30s，稱量大于6mm的渣塊，計(jì)算出大于6mm渣占總灰渣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)作為結(jié)渣率，如式（1）所示。1.煤的結(jié)渣性的測(cè)定

每個(gè)試樣分別做截面空氣流速為0.1m?s-1、0.2m?s-1、0.3m?s-1三種強(qiáng)度的重復(fù)試驗(yàn)，兩次重復(fù)測(cè)定結(jié)果的差值絕對(duì)值不超過(guò)5.0%。計(jì)算兩次重復(fù)測(cè)定的平均值，數(shù)據(jù)修約到小數(shù)點(diǎn)后一位，在結(jié)渣性強(qiáng)度區(qū)域圖上，以鼓風(fēng)強(qiáng)度0.1、0.2和0.3m?s-1的平均結(jié)渣率繪制結(jié)渣性曲線，如圖1所示。（1）1.煤的結(jié)渣性的測(cè)定圖1結(jié)渣性強(qiáng)度區(qū)域圖1.煤的結(jié)渣性的測(cè)定2.測(cè)定煤的結(jié)渣性的意義

固態(tài)排渣的氣化或燃燒裝置，結(jié)渣率高是不利因素。結(jié)渣率高，煤灰結(jié)成渣塊的比例大，就會(huì)影響氣化介質(zhì)的均勻分布，破壞正常的生產(chǎn)工況，同時(shí)增加了灰渣中的碳含量，降低煤炭利用率。為防止?fàn)t內(nèi)渣塊的形成，往往要加大水蒸氣的通入量，從而會(huì)降低爐內(nèi)反應(yīng)溫度，降低煤氣質(zhì)量和氣化效率。因此煤的結(jié)渣性對(duì)用煤?jiǎn)挝缓驮O(shè)計(jì)部門都是不可忽視的參考指標(biāo)。煤的結(jié)渣性除直接與煤的灰熔融性、灰黏度和礦物質(zhì)含量有關(guān)外，還與礦物的組成成分有關(guān)系。

煤中的礦物組成多與礦區(qū)的地質(zhì)條件有關(guān)，有的還與煤的形成時(shí)代有關(guān)。不同成煤時(shí)代的煤中礦物組成變化較大，所以對(duì)結(jié)渣性的影響也是不同的。與礦物組成的關(guān)系3.煤的結(jié)渣性與其他煤質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系與灰分的關(guān)系

煤的結(jié)渣性主要受灰分的性質(zhì)和數(shù)量等多種因素的影響，因而即使對(duì)同一煤層來(lái)說(shuō)，由于其灰分常有變動(dòng)，因而結(jié)渣性指標(biāo)也常有較大的波動(dòng)?？偟膩?lái)說(shuō)，灰分高的煤，即使其灰熔融性溫度較高，在氣化爐中也容易結(jié)渣。3.煤的結(jié)渣性與其他煤質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系與灰熔點(diǎn)的關(guān)系

結(jié)渣性比灰熔點(diǎn)能更好地反映煤灰的成渣特性。通過(guò)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)處理，得出了鼓風(fēng)流速0.1m·s-1時(shí)結(jié)渣率與煤灰軟化溫度、灰含量的相關(guān)關(guān)系式，如式（2）所示。結(jié)渣率=44.7+1.79A-0.03ST…………（2）

從式（2）可以看出，結(jié)渣率的高低既取決于煤的灰分產(chǎn)率，也取決于灰熔點(diǎn)。因此，只依據(jù)煤的灰熔點(diǎn)并不能完全正確地判斷煤的結(jié)渣情況。3.煤的結(jié)渣性與其他煤質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系根據(jù)＞6mm級(jí)灰渣的結(jié)渣性，通?？砂衙簞澐譃椋簭?qiáng)結(jié)渣煤:結(jié)渣率大于25%中等結(jié)渣煤:結(jié)渣率5%~25%難結(jié)渣煤:結(jié)渣率小于5%3.煤的結(jié)渣性與其他煤質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系煤的反應(yīng)性《煤化學(xué)》學(xué)校名稱：目錄煤對(duì)二氧化碳反應(yīng)性的測(cè)定煤對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性與煤質(zhì)的關(guān)系中國(guó)主要礦區(qū)煤的反應(yīng)性測(cè)定煤對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性的意義1234煤對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性是煤與二氧化碳反應(yīng)能力的量度，以在規(guī)定條件下煤將二氧化碳還原為一氧化碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)表示，項(xiàng)目符號(hào)α。GB/T220-2001規(guī)定了煤對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性的測(cè)定方法，適用于褐煤、煙煤、無(wú)煙煤及焦炭對(duì)二氧化碳化學(xué)反應(yīng)性的測(cè)定。1.煤對(duì)二氧化碳反應(yīng)性的測(cè)定1）測(cè)定方法提要先將煤樣干餾，除去揮發(fā)物（如試樣為焦炭就不需要干餾處理）。冷卻后將其篩分并選取一定粒度的焦渣裝入反應(yīng)管中加熱；加熱到一定溫度后，以一定的流量通入二氧化碳與試樣反應(yīng)，測(cè)定反應(yīng)后氣體中二氧化碳的含量。以被還原成一氧化碳的二氧化碳量占原通入的二氧化碳量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即二氧化碳還原率α（%）作為煤或焦炭對(duì)二氧化碳化學(xué)反應(yīng)性的指標(biāo)。1.煤對(duì)二氧化碳反應(yīng)性的測(cè)定2）數(shù)據(jù)處理及結(jié)果報(bào)告（1）根據(jù)式（1）繪制二氧化碳還原率與反應(yīng)后氣體中二氧化碳含量的關(guān)系曲線：（1）

（2）根據(jù)測(cè)得的反應(yīng)后氣體中二氧化碳含量V，從α-V曲線上查得相應(yīng)的二氧化碳還原率α。（3）結(jié)果報(bào)告。每個(gè)試樣做兩次重復(fù)測(cè)定，數(shù)據(jù)修約到小數(shù)點(diǎn)后一位。將測(cè)得的反應(yīng)后氣體中的二氧化碳含量V以及從α-V曲線上查得相應(yīng)的二氧化碳還原率α填入如表1所示的結(jié)果報(bào)告表中。溫度/℃800850900950100010501100CO2/%92.379.462.145.329.417.911.189.776.658.442.027.214.79.6α/%3.511.023.037.354.369.579.94.912.825.940.657.074.282.4表1二氧化碳測(cè)定報(bào)告（示例）

在以溫度為橫坐標(biāo)，α值為縱坐標(biāo)的曲線圖上標(biāo)出兩次測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果的點(diǎn)，在各點(diǎn)之間繪一條平滑的曲線即為煤對(duì)CO2的反應(yīng)性曲線，如圖1所示。圖1煤對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性曲線2.煤對(duì)二氧化碳的反應(yīng)性與煤質(zhì)的關(guān)系煤的反應(yīng)性主要與煤的變質(zhì)程度有關(guān)。一般以褐煤的反應(yīng)性最大，煙煤居中，無(wú)煙煤的反應(yīng)性最小。（表7-25）礦區(qū)名稱煤對(duì)CO2分解率（α）/%煤類850℃900℃950℃1000℃1050℃1100℃北京8.6915.0926.7941.4855.3567.25無(wú)煙煤陽(yáng)泉5.5010.2515.9324.4832.1243.53無(wú)煙煤晉城11.0216.2221.8130.3238.7650.64無(wú)煙煤焦作7.0113.6824.8037.0450.1361.76無(wú)煙煤金竹山2.584.268.6615.3424.5834.32無(wú)煙煤白沙2.045.4513.3722.3534.5148.27無(wú)煙煤汝箕溝10.0117.9832.9250.0665.7277.89無(wú)煙煤平莊51.8577.7788.3688.90＞90.0＞95.0褐煤扎賚諾爾51.3058.1868.1984.0392.6995.75褐煤大雁59.4578.9083.7397.8799.2799.80褐煤伊敏73.5093.6597.3098.6099.1599.65褐煤龍口22.6642.1972.9389.8895.3696.38褐煤大同9.515.3026.2037.8049.4062.40弱黏煤義馬29.5948.5668.8491.2095.1797.91長(zhǎng)焰煤靖遠(yuǎn)31.4055.0082.3096.6098