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        煤的工業(yè)分析項目及常用設備有哪些?

        2024-05-16  來(lái)自: 鶴壁市英泰電子電器有限公司 瀏覽次數:68

        煤的工業(yè)分析常用設備有:自動(dòng)工業(yè)分析儀、微機水分測定儀、箱式高溫爐馬弗爐)、高 效節能智能一體馬弗爐、快速自動(dòng)測氫儀等煤炭化驗設備。

        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、酒水、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105~110℃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200℃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100℃以上的溫度經(jīng)過(guò)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所所下降,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。注意的是,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*不同的?;炇依锼鶞y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

            煤的灰分,是指煤*燃燒后剩下的殘渣。因為這個(gè)殘渣是煤中可燃物*燃燒,煤中礦物質(zhì)(除水分外所有的無(wú)機質(zhì))在煤*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

            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。

            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?;曳质敲褐械挠泻ξ镔|(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?! ?/p>

        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。還要指出的是,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

            煤的揮發(fā)分,即煤在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。

            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)ad——分析煤樣的固定碳,%;

             Mad——分析煤樣的水分,%;


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