水分测定煤炭工业论文

2022-04-19

【摘要】煤炭古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。文中简要论述了煤炭的发现、生成阶段及其工业分析、煤炭产业技术发展存在的主要问题并对近年来煤炭的地位及其发展做了简要讨论。下面是小编为大家整理的《水分测定煤炭工业论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

水分测定煤炭工业论文 篇1:

影响煤工业分析中挥发分准确度的因素

[摘 要]煤工业分析中挥发分准确度的几个因素。

[关键词]煤挥发分 仪器 加热温度 加热时间 坩埚 水分 称样量 粒度

一、测定煤挥发分的意义

煤的挥发分产率与煤的变质程度有比较密切的关系,在我国煤炭分类方案中,都以挥发分作为第一分类指标。根据挥发分产率和测定挥发分后的焦渣特征可初步确定煤的加工利用途径。在配煤炼焦中,要用挥发分来确定配煤比。此外,根据挥发分,可以估算炼焦时焦炭、煤气、焦油和粗苯等产率。在燃煤中,可根据挥发分来选择适于特定煤源的燃烧设备或适于特定设备的煤源。因此,挥发分的准确测定是非常重要的。然而,挥发分是煤的工业分析中最难测准的一个项目,影响挥发分测定的因素很多,主要有加热温度和时间;坩埚材质、大小、厚薄、严密性与坩埚架大小;试样的质量和粒度以及水分测定的准确度和实验操作是否规范等。

二、煤挥发分的测定方法

称取一定量的空气干燥煤样,放在带盖的瓷坩埚中,在(900±10)℃下,隔绝空气加热7min,以减少的质量占煤样质量的百分数,减去该煤样的水分含量作为煤样的挥发分。

仪器要求:马弗炉需带有高温计和调温装置,能保持温度在(900±10)℃,并有足够的(900±5)℃的恒温区。炉子的热容量为当起始温度为920℃时,放入室温下的坩埚架和若干坩埚,关闭炉门后,在3min内恢复到(900±10)℃。炉后壁有一个排气孔和一个插热电偶的小孔。小孔位置应使热电偶插入炉内后其热接点在坩埚底和炉底之间,距炉底20~30mm处。

三、影响煤挥发分准确度的因素

(一)加热温度和时间

GB/T2122001规定,挥发分是称取一定质量的煤样,置于带盖的坩埚中,在(900±10)℃温度下,隔绝空气加热7min,并经水分校正后的质量损失。加热温度和时间决定了煤中有机质和无机矿物质的分解程度。在900℃左右加热7min煤中有机质和无机矿物质的热解反应趋于完全;低于规定温度,在规定时间内可能分解不完全;在规定温度下如果加热时间少,分解也可能不完全,加热时间过长,会在挥发分析出后,因坩埚内压力下降,空气渗入引起煤样氧化。因此,加热温度和时间是影响挥发分准确测定的重要因素。要准确掌握规定的加热温度和时间,就必须对马弗炉进行定期校正。

(二)坩埚和坩埚架

坩埚总质量为15-20克,坩埚盖子必须配合严密。新坩埚应灼烧至质量恒定后方可使用,灼烧过的坩埚如果不立即使用应放在干燥器中备用,否则会吸收空气中水分,其影响程度与空气湿度有关。坩埚架不能掉皮,而且孔要符合要求。太大坩埚易晃动;太小灼烧后会和架粘在一起。为保持热容量一致,每次实验时,坩埚架上应放满坩埚。坩埚应放在恒温区内,且平行样应放在坩埚架的不同位置上。

(三)水分测定

煤的挥发分产率,是煤在(900±10)℃隔绝空气加热7min,并经水分校正后的质量损失。因此煤中水分(Mad)的测定结果直接影响挥发分的准确性。实验发现空气干燥基水分的测定结果对低挥发分煤的影响要比高挥发分煤的影响更明显。在实验中有时会出现空气干燥基水分过低情况,这主要是由于制样不规范造成的。因此我们应严格按国标要求来制样,磨制的分析试样在装瓶前一定要达到空气干燥状态,且不可用全水分的煤样磨制分析试样。在测定水分时,称量瓶从干燥箱取出后应立刻盖好盖并及时放入干燥器中,否则也会导致测得的水分比实际的低。

(四)称样质量

GB/T2122001规定的称样量为(1±0.01)g,相对于工业分析其他指标,如水分和灰分的称样量(1±0.1)g,称样量更严。

(五)煤样粒度

分析试样粒度应小于0.2mm,粒度达不到要求,会使结果超差。

另外,褐煤、长焰煤应压饼。

四、结语

以上是影响挥发分测定的一些因素,在进行实验时,应注意这些影响因素并严格按照国标要求进行,使挥发分测定更准确可靠。

参考文献:

[1]李英华,煤质分析应用技术指南.北京:中国标准出版社,1999.

[2]杨金和、陈文敏、段云龙,煤炭化验手册.北京:煤炭工业出版社,1998.

作者:王春莲

水分测定煤炭工业论文 篇2:

试论煤炭的生成及其工业分析

【摘 要】 煤炭古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。文中简要论述了煤炭的发现、生成阶段及其工业分析、煤炭产业技术发展存在的主要问题并对近年来煤炭的地位及其发展做了简要讨论。

【关键词】 煤炭成因 工业分析 发展地位

煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物,是一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成,俗称煤炭。中国是世界上最早利用煤的国家,辽寧省新乐古文化遗址中,就发现有煤制工艺品 ,河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。《山海经》中称煤为石涅,魏、晋时称煤为石墨或石炭 ,明代李时珍的《本草纲目》首次使用煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤较早的国家,希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有 《石史》 ,其中记载有煤的性质和产地;古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。

1. 煤炭的生成

煤炭是古代的有机物(主要是植物)的遗体,经过生物及化学的变质作用而形成的。在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后,由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。如果有更高的温度,最终可能变成石墨。在整个地质年代中,全球范围内有三个大的成煤期:

(1)古生代的石炭纪和二迭纪,成煤植物主要是袍子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。

(2)中生代的株罗纪和白垩纪,成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。

(3)新生代的第三纪,成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤,其次为泥炭,也有部分年轻烟煤。

成煤必须具备四个先决条件:(1)植物条件。(2)气候条件。(3)地理条件。(4)地壳运动条件。

2. 煤炭的工业分析

把煤炭用化学方法进行分解提炼,综合利用,能够生产出几百种化工原料;煤炭又是城乡人民生活中的重要生活资料。因此,要搞好煤炭经营,首先要了解煤炭的基础知识。通过工业分析可大致了解煤的性质,又称技术分析。是指煤的水分、挥发分、灰分的测定以及固定碳的计算。

2.1 水分

指单位重量的煤中水的含量。水分可分为外在水分、内在水分以及与煤中矿物质结合的结晶水、化合水。外在水分为煤炭在开采、运输、储存及洗选过程中,附着在煤颗粒表面和大毛细孔中的水分。内在水分为吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水分,温度超过100℃时可将煤中内在水分完全蒸发出来。一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。水分对煤的加工利用是有害物质。在煤的贮存过程中,它能加速风化、破裂,甚至自燃;在运输时,会增加运量,浪费运力,增加运费;炼焦时,消耗热量,降低炉温,延长炼焦时间,降低生产效率;燃烧时,降低有效发热量;在高寒地区的冬季,还会使煤冻结,造成装卸困难。只有在压制煤砖和煤球时,需要适量的水分才能成型。

2.2 灰分

是指煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣。它是煤中的矿物质经过氧化、分解而来。灰分对煤的加工利用极为不利。灰分越高,热效率越低;燃烧时,熔化的灰分还会在炉内结成炉渣,影响煤的气化和燃烧,同时造成排渣困难;炼焦时,全部转入焦炭,降低了焦炭的强度,严重影响焦炭质量。煤灰成分十分复杂,成分不同直接影响到灰分的熔点。灰熔点低的煤,燃烧和气化时,会给生产操作带来许多困难。为此,在评价煤的工业用途时,必须分析灰成分,测定灰熔点。

2.3 挥发分

是指煤中有机质可挥发的热分解产物,是对煤进行分类的主要指标,可用于初步估测煤种,用来初步确定煤的加工利用性质。煤的挥发分产率与煤化程度有密切关系,煤化程度越低,挥发分越高,随着煤化程度加深,挥发分逐渐降低。

2.4 固定碳

固定碳是指煤中有机质经隔绝空气加热分解的残余物,随变质程度的加深而增高,可作为鉴定煤变质程度的指标。测定煤的挥发分时,剩下的不挥发物称为焦渣。焦渣减去灰分称为固定碳。它是煤中不挥发的固体可燃物,可以用计算方法算出。焦渣的外观与煤中有机质的性质有密切关系,根据焦渣的外观特征,可以定性地判断煤的粘结性和工业用途。

3. 煤炭产业技术发展存在的主要问题

3.1 科技进步尚未成为煤炭经济增长的主导因素。目前科技进步对煤炭经济增长的贡献率为35%左右,表明长期以来煤炭产业的发展主要是依靠大规模增加资金和劳动的投入,科技进步尚未成为主导因素。

3.2 煤矿技术面貌比较落后。煤矿技术装备水平较低,不同所有制煤矿技术结构差距大,手工开采产量仍占50%左右:安全技术水平低,死亡率高;煤炭产品技术含量低;科技成果转化率低、高新技术的应用率低;职工素质有待提高。

3.3 科技投入不足,科技发展缺乏后劲。一是国家对煤炭行业的科技投入有所下降。二是企业尚未成为科技投入的主体。煤炭企业技术开发经费总额占全部销售收入比重较低,国有重点煤矿科技投入仅占煤炭销售额的0.6-0.8%,而全国企业技术开发经费占产品销售收入的比重平均已超过1%。

4. 煤炭的地位及其发展

煤炭是世界上最重要的矿产资源,根据国际能源专家估计,世界煤炭的可采储量约达6875亿吨标准煤。

煤炭是我国的主要能源,一直居于主导地位,在国民经济中,工业、农业、交通运输的发展都离不开煤炭。我国煤炭产量和消耗量每年大体13亿吨。煤炭资源的开发和利用,是发展国民经济和保障人民生活的重要物质基础。从我国煤炭生产的品种来看,无烟煤约占总产量地20%,烟煤约占75%,褐煤只有5%。煤炭的用途十分广泛,既是燃料,也是重要的工业原料。随着近代科学技术的发展和新工艺、新方法的应用,煤炭的用途和综合利用价值将会越来越大。

煤炭稳定增产,使国内煤炭供求出现了历史上少有的缓和局面,从而保证了国民经济持续、快速、健康发展的需要。煤炭工业布局也日趋合理,煤矿的技术、设备以及安全生产状况也发生了很大变化,煤炭的综合加工利用也有了长足的进步,若干重要的技术经济指标都取得了历史性突破。大多数煤矿从过去单一品种、单一经营的状况,开始向着以煤为主,多品种、多种经营的方向发展。

结束语:

综上,有必要在合理、正确利用煤炭的同时要建立能源危机的意识,以循环经济、绿色经济、生态经济、低碳经济的概念来引导市场经济和社会生产,有利于企业开展能源节约与资源综合利用、研究制定能源节约与资源综合利用技术改造项目。

(作者单位:华润电力(菏泽)有限公司)

作者:况世选

水分测定煤炭工业论文 篇3:

浅议煤质技术在煤炭营销中的应用

[摘 要] 煤炭作为特殊商品,在营销过程中有它特殊性,这就决定了煤质技术在煤炭营销过程中的重要,本文从煤炭分类、煤质分析报告两个角度分析煤质技术在煤炭营销过程中的应用,为煤炭营销工作提供有力的借鉴作用。

[关键词] 煤炭 营销 煤质技术 应用

随着,煤炭市场的日趋成熟,煤炭营销工作越来越重要,以市场为导向,以客户为中心,以资源为基础,积极运用现代营销理念与方法,从而实现企业资源的价值最大化,已达成煤炭企业营销工作的共识。而煤炭营销工作又区别于其他产品营销,煤炭作为商品又有其特殊性,从产品外形上,它是大宗散装货物,有其产品质量的不稳性和产品质量的连续性,从销售运输环节上看,运输过程复杂,要经过一个或多个运输环节,从产品质量验证上,不同操作人员,不同的化验室,不同的采样地点对产品质量都有不同的评定。目前以客户为导向的经营煤炭已成为煤炭行业重要趋向,而煤炭产品的特殊性决定了煤质技术在煤炭营销过程中的重要,本文将从以下两个方面论证煤质技术在煤炭销售过程中的应用。

一、煤炭分类在煤炭营销过程中的重要及应用。

销售过程是以产品为基础的,营销工作首要了解自己的煤炭产品的分类。煤炭产品在漫长的地质演变过程中,煤田受到多种地质因素的作用,由于成煤年代,成煤原始物质,还原程度及成因类型上的差异,再加上各种变质作用并存,致使中国煤炭品种多样化,从低变质程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。而煤炭是重要的能源和资源,各种工业对煤炭质量的要求不同。如炼焦用煤需要结焦性好的煤,而制造水煤气则需要设有粘结性的煤。锅炉燃料需要挥发分较高的煤,制造城市煤气则需要粘结性差、挥发分高的年轻烟煤或褐煤。各种以煤当原料或燃料的设备,只有使用合适质量的煤炭,才能充分发挥设备的效率,保证产品质量,并使煤得到合理利用。以我国为例,一般来说煤炭资源分为烟煤、无烟煤和褐煤。工业用煤主要是烟煤。本文主要是以烟煤为例。为营销工作者提供烟煤分类的依据。并可根据此表提供销售指导依据(从实用性出发以烟煤为例)

烟煤分非炼焦用和炼焦用。非炼焦用的包括长焰煤、不粘煤、弱粘煤和贫煤。前三类煤属低煤化度的无粘结性或极弱粘结性的烟煤,后一类为高变质的无粘结烟煤。炼焦用包括气煤、三分之一焦煤、气肥煤、肥煤、二分之一中粘煤、焦煤、瘦煤、和贫瘦煤八类。炼焦煤的特征是均具有不同程度的粘结性和结焦性,其中以肥煤和气肥煤的粘结性最强,焦煤和三分之一焦煤居次,气煤和瘦煤以及二分之一中粘煤的粘结性较低一些,贫瘦煤的最低。焦煤和挥发分较低的肥煤结焦性最好。附我国不同类别煤的主要煤质指标变化范围(附我国不同类别的主要煤质指标变化范围)。

说明:如实测的结果超过了上述范围(当Ad≤25%时),则值得怀疑其测值有些问题而需要查找其偏高或偏低的原因。

销售人员在销售工作中可根据此表先要了解煤炭分类,为实行煤炭的优质优价,以质论价提供技术依据。

二、煤质分析报告在销售过程中的应用

煤质分析报告是销售过程中代表煤炭质量的唯一凭据,作为销售人员应充分掌握煤质指标间的相互关系。尽管煤炭的组成结构十分复杂,而且又是十分复杂的有机显微组分和多种矿物组分的混合物,但对任一类型煤而言,其他指标间都有一定的规律可循。大多数煤矿和煤炭发运站,往往只有原煤工业分析结果,在这种情况下,在审查煤质分析结果时,首先要注意其干燥无灰基挥发分产率(Vdaf)与其焦渣特征CRC间的相互关系。这是因为,根据这两个指标的测定结果,即可初步确定其产煤的大类别。如挥发分产率(Vdaf)为26%,焦渣特征为7号的煤,就可基本确定它是焦煤大类。而焦煤干燥无灰基高位发热量(Qgr.daf),水分(Mad)和碳、氢、氧等元素含量都有一定范围。另外,还需要注意的是煤中灰分高低对其他成分和测试结果的影响。如高灰分煤,使挥发分产率增高,焦渣特征号数就会降低。此外,其发热量(Qgr,daf)会随灰分增高而降低,其Qgr,daf的递降速度几乎与煤中灰分成几何级数变化。

对低煤化程度褐煤、长焰煤和不粘煤类,灰分越高,其水分(包括Mt和Mad)就比其低灰煤明显降低。这是因为,大多数矿物质表面的吸附水分(Mad)一般仅1%~3%,而这类低煤化程度煤的表面吸附水分可高达5%~25%。所以,这些煤的原煤灰分越高,其Mad就越低。但对较高变质阶段的炼焦煤,如焦煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤以及气肥煤,如灰分含量越高,其水分(Mad)倒可能稍有增高。

参考文献:

[1]郭崇涛:煤化学.化学工业出版社

[2]陈亚飞 姜 英:煤质、营销及化验员.煤炭工业出版社

[3]陈亚飞 姜 英 陈文敏:煤炭化验结果的审核与计算.煤炭工业出版社

作者:刘 霞

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