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1、2012- 11- 30 1第五章 第五章 第五章 第五章 煤化学基础 煤化学基础 煤化学基础 煤化学基础 2 煤的化学组成与结构 煤的工艺性质 煤的分类 煤的工业利用2012- 11- 30 2“ 基 基 基 基 ” 的概念 的概念 的概念 的概念“ 基 基 基 基 ” ： 表 示 化 验 结 果 是 以 什 么 状 态 下 的 煤 样 为 基 础 而 得 出 的 ， 煤 质 分： 表 示 化 验 结 果 是 以 什 么 状 态 下 的 煤 样 为 基 础 而 得 出 的 ， 煤 质 分： 表 示 化 验 结 果 是 以 什 么 状 态 下 的 煤 样 为 基 础 而 得 出 的 ， 煤 质
2、 分： 表 示 化 验 结 果 是 以 什 么 状 态 下 的 煤 样 为 基 础 而 得 出 的 ， 煤 质 分析中常用的 析中常用的 析中常用的 析中常用的 “ 基 基 基 基 ” 有 有 有 有 空气干燥基 空气干燥基 空气干燥基 空气干燥基 、 、 、 、 干燥基 干燥基 干燥基 干燥基 、 、 、 、 收到基 收到基 收到基 收到基 、 、 、 、 干 燥 无 灰 基 干 燥 无 灰 基 干 燥 无 灰 基 干 燥 无 灰 基 、 、 、 、 干 煤 无 干 煤 无 干 煤 无 干 煤 无矿物质基 矿物质基 矿物质基 矿物质基 。 。 。 。一、煤的工业分析 一、煤的工业分析 一、煤
3、的工业分析 一、煤的工业分析空 气 干 燥 基 空 气 干 燥 基 空 气 干 燥 基 空 气 干 燥 基 以 与 空 气 湿 度 达 到 平 衡 状 态 的 煤 为 基 准 。 符 号 为以 与 空 气 湿 度 达 到 平 衡 状 态 的 煤 为 基 准 。 符 号 为以 与 空 气 湿 度 达 到 平 衡 状 态 的 煤 为 基 准 。 符 号 为以 与 空 气 湿 度 达 到 平 衡 状 态 的 煤 为 基 准 。 符 号 为 ad( ai r d r y b asi s ) 。又称分析基。 。又称分析基。 。又称分析基。 。又称分析基。干燥基 干燥基 干燥基 干燥基 以假想无水状态的煤
4、为基准。符号为 以假想无水状态的煤为基准。符号为 以假想无水状态的煤为基准。符号为 以假想无水状态的煤为基准。符号为 d ( d r y b asi s )收到基 收到基 收到基 收到基 以收到状态的煤为基准。符号为 以收到状态的煤为基准。符号为 以收到状态的煤为基准。符号为 以收到状态的煤为基准。符号为 ar( as r e c e i ved ) 。 。 。 。干燥无灰基 干燥无灰基 干燥无灰基 干燥无灰基 以 假 想 无 水 、 无 灰 状 态 的 煤 为 基 准 。 符 号 为以 假 想 无 水 、 无 灰 状 态 的 煤 为 基 准 。 符 号 为以 假 想 无 水 、 无 灰 状
5、态 的 煤 为 基 准 。 符 号 为以 假 想 无 水 、 无 灰 状 态 的 煤 为 基 准 。 符 号 为 d af ( d r y ash f r e e ) 。 。 。 。第三节 第三节 第三节 第三节 煤的分类 煤的分类 煤的分类 煤的分类2012- 11- 30 3一、煤的工业分析新基的名称 新基的名称 新基的名称 新基的名称 新基符号 新基符号 新基符号 新基符号 旧基的名称 旧基的名称 旧基的名称 旧基的名称 旧基符号 旧基符号 旧基符号 旧基符号空气干燥基 空气干燥基 空气干燥基 空气干燥基 ad 分析基 分析基 分析基 分析基 f干燥基 干燥基 干燥基 干燥基 d 干燥基
6、 干燥基 干燥基 干燥基 g收到基 收到基 收到基 收到基 ar 应用基 应用基 应用基 应用基 y干燥无灰基 干燥无灰基 干燥无灰基 干燥无灰基 d af 可燃基 可燃基 可燃基 可燃基 r干燥无矿物 干燥无矿物 干燥无矿物 干燥无矿物 质基 质基 质基 质基 d mmf 有机基 有机基 有机基 有机基 j新旧标准中各种基采用的符号对照表2012- 11- 30 4煤的工业分析： 煤的工业分析： 煤的工业分析： 煤的工业分析： 是水分、灰分、挥发分和固定碳四个 是水分、灰分、挥发分和固定碳四个 是水分、灰分、挥发分和固定碳四个 是水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目煤质分析的总称 项目煤质分析
7、的总称 项目煤质分析的总称 项目煤质分析的总称 。 。 。 。其中，水分（ 其中，水分（ 其中，水分（ 其中，水分（ W）、挥发分（ ）、挥发分（ ）、挥发分（ ）、挥发分（ V）、灰分（ ）、灰分（ ）、灰分（ ）、灰分（ A）可以测 ）可以测 ）可以测 ）可以测定，固定碳（ 定，固定碳（ 定，固定碳（ 定，固定碳（ F C） ） ） ） = 100-W-V - A。 。 。 。 W、 、 、 、 A 无机质 无机质 无机质 无机质V、 、 、 、 F C 有机质 有机质 有机质 有机质一、煤的工业分析2012- 11- 30 5（一）水分 （一）水分 （一）水分 （一）水分1 、煤中水分的
8、存在状态 、煤中水分的存在状态 、煤中水分的存在状态 、煤中水分的存在状态根 据 水 在 煤 中 的 存 在 状 态 ， 将 煤 中 水 分 称 为 ：根 据 水 在 煤 中 的 存 在 状 态 ， 将 煤 中 水 分 称 为 ：根 据 水 在 煤 中 的 存 在 状 态 ， 将 煤 中 水 分 称 为 ：根 据 水 在 煤 中 的 存 在 状 态 ， 将 煤 中 水 分 称 为 ： 外 在 水 分 外 在 水 分 外 在 水 分 外 在 水 分 、 、 、 、 内 在 水 内 在 水 内 在 水 内 在 水分 分 分 分 以及同煤中矿物质结合的 以及同煤中矿物质结合的 以及同煤中矿物质结合的
9、 以及同煤中矿物质结合的 结晶水 结晶水 结晶水 结晶水 、 、 、 、 化合水 化合水 化合水 化合水 。 。 。 。（ （ （ （ 1 ） ） ） ） 外在水分 外在水分 外在水分 外在水分 ：指煤炭开采、运输、储存及洗选过程中，附着 在 ：指煤炭开采、运输、储存及洗选过程中，附着 在 ：指煤炭开采、运输、储存及洗选过程中，附着 在 ：指煤炭开采、运输、储存及洗选过程中，附着 在煤 颗 粒 表 面 和 裂 隙 中 的 水 分 。 将 煤 放 在 空 气 中 风 干 ， 外 在 水 分 即 不煤 颗 粒 表 面 和 裂 隙 中 的 水 分 。 将 煤 放 在 空 气 中 风 干 ， 外 在
10、水 分 即 不煤 颗 粒 表 面 和 裂 隙 中 的 水 分 。 将 煤 放 在 空 气 中 风 干 ， 外 在 水 分 即 不煤 颗 粒 表 面 和 裂 隙 中 的 水 分 。 将 煤 放 在 空 气 中 风 干 ， 外 在 水 分 即 不断 蒸 发 ， 直 到 与 空 气 的 相 对 湿 度 达 到 平 衡 为 止 ， 此 时 失 去 的 水 分 ，断 蒸 发 ， 直 到 与 空 气 的 相 对 湿 度 达 到 平 衡 为 止 ， 此 时 失 去 的 水 分 ，断 蒸 发 ， 直 到 与 空 气 的 相 对 湿 度 达 到 平 衡 为 止 ， 此 时 失 去 的 水 分 ，断 蒸 发 ，
11、直 到 与 空 气 的 相 对 湿 度 达 到 平 衡 为 止 ， 此 时 失 去 的 水 分 ，即外在水分。 即外在水分。 即外在水分。 即外在水分。影响因素影响因素影响因素影响因素： 与 煤 所 处 的 外 界 条 件 有 关 。 水 采 原 煤 、 洗 选 后 的 外 在： 与 煤 所 处 的 外 界 条 件 有 关 。 水 采 原 煤 、 洗 选 后 的 外 在： 与 煤 所 处 的 外 界 条 件 有 关 。 水 采 原 煤 、 洗 选 后 的 外 在： 与 煤 所 处 的 外 界 条 件 有 关 。 水 采 原 煤 、 洗 选 后 的 外 在水 分 大 于 旱 采 原 煤 和 洗
12、选 前 的 ； 矿 井 地 下 水 越 丰 富 ， 外 在 水 分 也 越水 分 大 于 旱 采 原 煤 和 洗 选 前 的 ； 矿 井 地 下 水 越 丰 富 ， 外 在 水 分 也 越水 分 大 于 旱 采 原 煤 和 洗 选 前 的 ； 矿 井 地 下 水 越 丰 富 ， 外 在 水 分 也 越水 分 大 于 旱 采 原 煤 和 洗 选 前 的 ； 矿 井 地 下 水 越 丰 富 ， 外 在 水 分 也 越大；与测试时的空气湿度有关。 大；与测试时的空气湿度有关。 大；与测试时的空气湿度有关。 大；与测试时的空气湿度有关。2012- 11- 30 6（一）水分 （一）水分 （一）水分 （
13、一）水分（ （ （ （ 2 ） ） ） ） 内 在 水 分 内 在 水 分 内 在 水 分 内 在 水 分 ： 吸 附 或 凝 聚 在 煤 颗 粒 内 部 的 毛 细 孔 内 表 面 的 水： 吸 附 或 凝 聚 在 煤 颗 粒 内 部 的 毛 细 孔 内 表 面 的 水： 吸 附 或 凝 聚 在 煤 颗 粒 内 部 的 毛 细 孔 内 表 面 的 水： 吸 附 或 凝 聚 在 煤 颗 粒 内 部 的 毛 细 孔 内 表 面 的 水分。 分。 分。 分。由 于 孔 隙 特 别 是 微 孔 吸 附 力 的 作 用 ， 内 在 水 分 比 外 在 水 分 难由 于 孔 隙 特 别 是 微 孔 吸
14、附 力 的 作 用 ， 内 在 水 分 比 外 在 水 分 难由 于 孔 隙 特 别 是 微 孔 吸 附 力 的 作 用 ， 内 在 水 分 比 外 在 水 分 难由 于 孔 隙 特 别 是 微 孔 吸 附 力 的 作 用 ， 内 在 水 分 比 外 在 水 分 难以蒸发，温度达到 以蒸发，温度达到 以蒸发，温度达到 以蒸发，温度达到 1 0 0 C以上时，才能把内在水分全蒸发去。 以上时，才能把内在水分全蒸发去。 以上时，才能把内在水分全蒸发去。 以上时，才能把内在水分全蒸发去。当煤样在温 度 当煤样在温 度 当煤样在温 度 当煤样在温 度 0 C 、 相 对 湿 度 、 相 对 湿 度 、
15、 相 对 湿 度 、 相 对 湿 度 9 6 %以 下 ， 煤 颗 粒 吸 附 的 水 分以 下 ， 煤 颗 粒 吸 附 的 水 分以 下 ， 煤 颗 粒 吸 附 的 水 分以 下 ， 煤 颗 粒 吸 附 的 水 分达到饱和时，内在水分达到最高值，即最高内在水分。 达到饱和时，内在水分达到最高值，即最高内在水分。 达到饱和时，内在水分达到最高值，即最高内在水分。 达到饱和时，内在水分达到最高值，即最高内在水分。 由 于 煤 的 孔 隙 度 同 煤 化 程 度 建 有 一 定 的 规 律 关 系 ， 所 以 最 高由 于 煤 的 孔 隙 度 同 煤 化 程 度 建 有 一 定 的 规 律 关 系
16、 ， 所 以 最 高由 于 煤 的 孔 隙 度 同 煤 化 程 度 建 有 一 定 的 规 律 关 系 ， 所 以 最 高由 于 煤 的 孔 隙 度 同 煤 化 程 度 建 有 一 定 的 规 律 关 系 ， 所 以 最 高内在水分能在一定程度上反映煤化程度。 内在水分能在一定程度上反映煤化程度。 内在水分能在一定程度上反映煤化程度。 内在水分能在一定程度上反映煤化程度。内在水分与外在水分，属于游离水，两者之和称为 内在水分与外在水分，属于游离水，两者之和称为 内在水分与外在水分，属于游离水，两者之和称为 内在水分与外在水分，属于游离水，两者之和称为 全水分 全水分 全水分 全水分 。 。 。 。2012- 11- 30 7（ （ （ （ 3 ） ） ） ） 结晶水和化合水 结晶水和化合水 结晶水和化合水 结晶水和化合水 ： ： ： ： 煤中矿物质里以分子形式或离子形式 煤中矿物质里以分子形式或离子形式 煤中矿物质
