《煤的分類與化驗(yàn)》課件

煤的分類與化驗(yàn)煤的概念與重要性1固體化石燃料由古代植物遺體經(jīng)地質(zhì)作用形成，包含大量碳、氫、氧等元素。2重要能源在全球能源消費(fèi)中占有重要地位，為人類社會(huì)發(fā)展提供動(dòng)力。3工業(yè)原料不僅用于發(fā)電，還用作化工、冶金等行業(yè)的原材料。煤的基本特性顏色和形態(tài)煤通常呈黑色或深褐色，有塊狀、層狀、粉末狀等多種形態(tài)。紋理和結(jié)構(gòu)煤的紋理和結(jié)構(gòu)取決于其形成過(guò)程，如層理、裂隙、結(jié)核等。硬度和脆性煤的硬度和脆性影響其開(kāi)采和加工，一般來(lái)說(shuō)，煤的硬度較低，易碎。煤的化學(xué)成分碳煤的主要成分，占比最高。氫煤中氫含量影響其熱值和揮發(fā)分。氧氧含量影響煤的可燃性和燃燒性能。氮氮含量影響煤的燃燒污染物排放。硫硫含量影響煤的燃燒污染物排放。煤的固有水分8固有水分10干燥基15空氣干燥基煤的固有水分是指煤在開(kāi)采和儲(chǔ)存過(guò)程中，由于自然因素而吸附或結(jié)合在煤中的水分。煤的固有水分含量直接影響著煤的熱值、發(fā)熱量以及燃燒性能，是煤化驗(yàn)的重要指標(biāo)之一。煤的灰分無(wú)機(jī)礦物質(zhì)有機(jī)物質(zhì)水分煤的灰分是指煤在燃燒后剩余的礦物質(zhì)殘?jiān)?。灰分含量是煤質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。煤的揮發(fā)分揮發(fā)分是指煤樣在特定條件下，在隔絕空氣條件下加熱到950℃時(shí)，從煤中揮發(fā)出來(lái)的氣體和液體物質(zhì)的總重量百分?jǐn)?shù)，用Vdaf表示。揮發(fā)分是煤的特性之一，它反映了煤中易揮發(fā)物質(zhì)的含量，對(duì)煤的燃燒性能、焦炭的生成、氣化和液化等有重要影響。揮發(fā)分含量越高，煤的燃燒性能越好，但焦炭的生成量越低，氣化和液化的能力也越強(qiáng)。煤的干燥過(guò)程1水分去除干燥過(guò)程旨在降低煤中的水分含量。2加熱階段通過(guò)熱量傳遞，水分轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?蒸汽排出干燥系統(tǒng)排出水分蒸汽，降低煤水分含量。煤的干燥方法自然干燥利用太陽(yáng)光和風(fēng)力，使煤中的水分自然蒸發(fā)，這種方法成本低，但干燥時(shí)間長(zhǎng)，受天氣影響大。人工干燥采用人工加熱的方式，使煤中的水分快速蒸發(fā)，常用的方法包括熱風(fēng)干燥、微波干燥、紅外干燥等。機(jī)械干燥利用機(jī)械設(shè)備，例如滾筒干燥機(jī)、振動(dòng)干燥機(jī)等，對(duì)煤進(jìn)行干燥，這種方法效率高，但設(shè)備投資較大。煤的粒度煤的粒度是指煤塊的大小。不同粒度的煤塊，其燃燒特性和利用方式也存在差異。煤的熱值測(cè)定4187焦炭焦炭的熱值較高，約為4187千卡/千克。2931無(wú)煙煤無(wú)煙煤的熱值也比較高，約為2931千卡/千克。2385煙煤煙煤的熱值較低，約為2385千卡/千克。1758褐煤褐煤的熱值最低，約為1758千卡/千克。煤的熔融性測(cè)定測(cè)定方法灰熔點(diǎn)測(cè)定法目的了解煤灰在高溫下的熔融特性應(yīng)用評(píng)估煤在燃燒過(guò)程中的結(jié)渣和熔融現(xiàn)象煤的溶劑萃取煤的酸堿度測(cè)定7pH值14堿性0酸性煤的酸堿度主要由其化學(xué)成分決定，特別是無(wú)機(jī)元素的含量。煤中含有大量的硫化物、碳酸鹽等物質(zhì)，這些物質(zhì)在水中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，釋放出酸性或堿性物質(zhì)，從而影響煤的酸堿度。煤的酸堿度對(duì)煤的洗選、加工、燃燒和環(huán)境保護(hù)等方面都具有重要影響。煤的元素分析元素含量方法碳(C)50-90%元素分析儀氫(H)3-6%元素分析儀氮(N)0.5-2%凱氏定氮法硫(S)0.5-5%燃燒法氧(O)5-20%差減法煤的氮含量測(cè)定1凱氏法是最常用的方法，用于測(cè)定煤中總氮含量。2杜馬斯法適用于測(cè)定煤中各種形態(tài)的氮，包括有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮。3元素分析儀采用燃燒法，快速、準(zhǔn)確地測(cè)定煤中氮含量。煤的硫含量測(cè)定硫含量是煤炭的重要指標(biāo)，影響燃燒效率和環(huán)境污染。煤的氫含量測(cè)定方法原理元素分析儀法樣品在高溫下燃燒，生成水，由干燥劑吸收，測(cè)定其重量變化，計(jì)算出氫含量。杜馬斯法樣品在氮?dú)饬髦腥紵伤投趸迹晌談┪?，測(cè)定其體積變化，計(jì)算出氫含量。煤的氧含量測(cè)定氧含量是煤的重要指標(biāo)之一。它影響著煤的熱值、揮發(fā)分和燃燒性能等。煤的鏡質(zhì)體反射率測(cè)定鏡質(zhì)體反射率煤化程度的指標(biāo)測(cè)定方法顯微鏡測(cè)定儀器顯微鏡步驟制樣、觀察、測(cè)量煤的機(jī)械性能硬度煤的硬度決定了采煤過(guò)程中的破碎程度。硬度大的煤更容易破碎，便于運(yùn)輸和加工。脆性煤的脆性是指煤在受外力作用下發(fā)生斷裂的特性。脆性大的煤更容易破碎，但容易產(chǎn)生粉塵，降低煤的利用率。磨損性煤的磨損性指煤在運(yùn)輸和加工過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的磨損量。磨損性大的煤更容易造成設(shè)備磨損，降低設(shè)備使用壽命。煤的孔隙結(jié)構(gòu)分析孔隙結(jié)構(gòu)分析的重要性理解煤的孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)于預(yù)測(cè)煤的滲透性、吸附能力和氣體儲(chǔ)存能力至關(guān)重要。分析方法常用的方法包括氣體吸附法、壓汞法和CT掃描法，這些方法可以提供有關(guān)孔徑分布、孔隙體積和表面積的信息。煤的賦存特征地質(zhì)構(gòu)造煤層通常形成于沉積盆地，受地質(zhì)構(gòu)造控制，形成不同的賦存形態(tài)。埋藏深度埋藏深度影響煤的變質(zhì)程度和煤層厚度，進(jìn)而影響開(kāi)采難度和煤質(zhì)。賦存條件煤層與圍巖的接觸關(guān)系、煤層的傾斜角度等因素決定著開(kāi)采方式和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。煤的工業(yè)分類1動(dòng)力煤主要用于火力發(fā)電，提供工業(yè)生產(chǎn)所需的能量。2冶金煤用于鋼鐵冶煉，提供燃料和還原劑，改善鋼鐵質(zhì)量。3氣化煤用于煤氣化制取合成氣，生產(chǎn)化工原料和燃料。4煉焦煤用于煉焦生產(chǎn)焦炭，作為鋼鐵冶煉的燃料和還原劑。煤的地質(zhì)分類無(wú)煙煤無(wú)煙煤是煤化程度最高的煤種，具有最高的固定碳含量和最低的揮發(fā)分含量。它燃燒時(shí)幾乎不產(chǎn)生煙霧，是優(yōu)質(zhì)的燃料。煙煤煙煤是中等煤化程度的煤種，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧，是常用的工業(yè)燃料。褐煤褐煤是煤化程度最低的煤種，含有較高的水分和揮發(fā)分，是較差的燃料，但可以用于制取煤氣和煤炭液化。煤的類型及應(yīng)用無(wú)煙煤：高熱值，燃燒穩(wěn)定，適合用作發(fā)電廠燃料。煙煤：含揮發(fā)分高，燃燒易于控制，適合用作工業(yè)鍋爐、鋼鐵冶煉燃料。褐煤：含水分高，熱值較低，適合用作發(fā)電廠燃料，也可制成煤氣。煤的化學(xué)利用合成氣通過(guò)煤的氣化，可以生產(chǎn)合成氣，進(jìn)而合成多種化學(xué)品，例如甲醇、氨和二甲醚等。煤焦油煤焦油是煤干餾的副產(chǎn)品，含有大量的芳香烴，可用于生產(chǎn)各種化工產(chǎn)品，如染料、醫(yī)藥和農(nóng)藥等。煤制油通過(guò)煤的直接液化或間接液化，可以將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料，如汽油、柴油和航空煤油等。煤的洗選與加工1去除雜質(zhì)煤炭洗選主要目的是去除煤炭中的矸石、泥土等雜質(zhì)，提高煤炭的質(zhì)量和熱值。2改善燃燒性能洗選后的煤炭燃燒效率更高，減少污染物排放，提高能源利用效率。3精細(xì)加工煤炭加工包括破碎、磨煤、篩分等步驟，根據(jù)不同用途對(duì)煤炭進(jìn)行進(jìn)一步加工。煤的綜合利用煤炭氣化將煤炭轉(zhuǎn)化為合成氣，用于生產(chǎn)燃料、化工原料和電力。煤炭液化將煤炭轉(zhuǎn)化為液體燃料，如汽油和柴油，減少對(duì)石油的依賴。清潔煤技術(shù)降低煤炭燃燒過(guò)程中的污染排放，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用。煤化學(xué)實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量控制嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可