1、
煤既是能源,又是重要的原材料來源。為了確定煤的性質(zhì),評價(jià)煤的質(zhì)量和合理利用煤炭資源,通常需要對煤質(zhì)進(jìn)行各種性質(zhì)指標(biāo)的分析化驗(yàn)。煤質(zhì)分析化驗(yàn)指標(biāo),主要包括煤的化學(xué)成分分析和工藝性質(zhì)測定兩方面的內(nèi)容。煤無論是作為燃料或原材料利用,育先都必須了解其化學(xué)成分,成分不同,性質(zhì)各異。*基本和*重要的煤化學(xué)成分分析是工業(yè)分析和元素分析。根據(jù)這些分析結(jié)果可初步判斷煤的性質(zhì)、種類和工業(yè)用途。但不同加工利用方法對煤的工藝性質(zhì)有不同要求。為了滿足工業(yè)要求,選擇煤的合理利用途徑,除了成分分析外,還需要進(jìn)行煤的各種工藝性質(zhì)測定。所謂巨查互塾是指煤在加工過程中顯示出的特性。如,對于煉焦用煤,*重要的工藝性質(zhì)是粘結(jié)性和結(jié)焦性。對于煤的氣化和燃燒過程,則煤的反應(yīng)性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、結(jié)渣性、灰熔性、灰粘度、發(fā)熱量等,具有重要的意義。以下分別討論。
2、
(一)、煤的工業(yè)分析
煤是由有機(jī)質(zhì)和少量無機(jī)質(zhì)組成,可通過簡單實(shí)用的工業(yè)分析方法來確定。按國家標(biāo)準(zhǔn),煤的工業(yè)分析包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定炭四項(xiàng)內(nèi)容。水分和灰分可反映出煤中無機(jī)質(zhì)的數(shù)量,而揮發(fā)分和固定炭則初步表明煤中有機(jī)質(zhì)的數(shù)量與性質(zhì)。工業(yè)分析可 大致了解煤的基本性質(zhì),是衡量、評價(jià)煤從報(bào)重要的指標(biāo)。
1、煤中的水分
(1)水分的分類
煤中的水分,按其在煤中存在的狀態(tài),可以分為外在水分、內(nèi)在水分和化合水三種。
①外在水分(free moisture ;surface moisture )
煤的外在水分是指煤在開采、運(yùn)輸、儲存和洗選過程中,附著在煤的顆粒表面以及直徑大于10-5cm的大毛細(xì)孔中的水分(簡記符號Mf)。外在水分以機(jī)械的方式與煤相結(jié)合,蒸汽壓與純水的蒸汽壓相等,較易蒸發(fā)。當(dāng)煤在室溫下的空氣中放置時(shí),外在水分不斷蒸發(fā),直至與空氣的相對濕度達(dá)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為收到煤,僅失去外在水分的煤則稱為空氣干燥煤。
②內(nèi)在水分(moisture in air-dried;inherent moisture )
煤的內(nèi)在水分是指煤在一定條件下達(dá)到空氣千燥狀態(tài)時(shí)所保持的水分(簡記符號Minh )。內(nèi)在水分以物理化學(xué)方式與煤相結(jié)合,即以吸附或凝聚方式存在于煤粒內(nèi)部直徑小于10-5cm的小毛細(xì)孔中,蒸汽壓小于純水的蒸汽壓,較難蒸發(fā),加熱至105一110℃時(shí)才能蒸發(fā)。
因此,將空氣干燥煤樣坦熱至105—110℃時(shí)所失去的水分即為內(nèi)在水分。失去內(nèi)立少分的煤稱為干燥煤。
煤的內(nèi)在水分與煤質(zhì)有關(guān),隨煤的內(nèi)表面積而變化。內(nèi)表面積愈大,小毛細(xì)孔愈多,內(nèi)在水分亦愈高。當(dāng)環(huán)境的相對濕度為96%,溫度為30℃,且煤樣內(nèi)部毛細(xì)孔吸附的水分達(dá)到平衡(飽和)狀態(tài)時(shí),內(nèi)在水分達(dá)到*大值。此時(shí)的內(nèi)在水分即稱為*高內(nèi)在水分(moisture holding capacity,簡記符號MHC )。它能較好地區(qū)分低煤化度煤的煤化度。
煤的外在水分與內(nèi)在水分的總和稱為煤的全水分(total moisture.簡記符號Mt)。
③化合水(water of constitution )
煤中的化合水是指以化學(xué)方式與礦物質(zhì)結(jié)合的,在全水分測定后仍保留下來的水分,即通常所說的結(jié)晶水和結(jié)合水?;纤坎淮?,而且必須在更高的溫度下才能失去。例如,石膏(CaSO4·2H2O)在163℃時(shí)分解失去結(jié)晶水,高嶺石(Al2O3·2SiO2·2H2O)在450—600℃方才失去結(jié)合水。因此,在煤的工業(yè)分析中,一般不考慮化合水。此外,煤的有機(jī)質(zhì)中的氫與氧在干餾或燃燒時(shí)生成的水稱為熱解水,亦不在工業(yè)分析的考慮之列。