煤的揮發(fā)分及其測定知識點解說

1、煤的揮發(fā)分及其測定煤的揮發(fā)分，即煤在一定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，所以確切的說應(yīng)稱為揮發(fā)分產(chǎn)率。 煤的揮發(fā)分不僅是煉焦、氣化要考慮的一個指標(biāo)，也是動力用煤的一個重要指標(biāo)，是動力煤按發(fā)熱量計價的一個輔助指標(biāo)。 揮發(fā)分是煤分類的重要指標(biāo)。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(dá)70%，褐煤一般為4060%，煙煤一般為1050%，高變質(zhì)的無煙煤則小于10%。所以世界各國和我國都以煤的揮發(fā)分作為煤分類的重要指標(biāo)。一、測定原理煤在隔絕空氣下加熱，大致

2、情況是： 1 100煤中吸附的氣體和部分水逸出，350有焦油產(chǎn)生，550600焦油逸盡；3600第二次熱解開始，氣體再度逸出冷凝得高溫焦，9001000分解停止，殘留物為焦炭。煤的揮發(fā)分主要是由水分、碳?xì)溲趸锖吞細(xì)浠衔锝M成，但物理吸附水（包括外在水分和內(nèi)在水分）和礦物質(zhì)生成的二氧化碳不屬揮發(fā)分范圍。二、方法要點稱取一定量的空氣干燥煤樣，放在帶蓋的瓷坩堝中，在( 90010)溫度下隔絕空氣加熱7min，以減少的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)再減去該煤樣水分含量作為揮發(fā)分產(chǎn)率。三、儀器設(shè)備1揮發(fā)分測定儀圖 YX-GF/V7700 全自動揮發(fā)分儀2揮發(fā)分坩堝：帶有配合嚴(yán)密蓋的瓷坩堝，見下圖所示。圖 揮發(fā)

3、分坩堝3馬弗爐：帶有高溫計和調(diào)溫裝置，溫度能保持在(90010)，并有足夠的恒溫區(qū)。爐后壁有一排氣孔和一插熱電偶的小孔。小孔位置應(yīng)使熱電偶插入爐內(nèi)后其熱接點在坩堝底和爐底之間，即距爐底2030mm處。4坩堝架：用鎳鉻絲或其他耐熱金屬絲制成，規(guī)格尺寸能使所有的坩堝都在馬弗爐恒溫區(qū)內(nèi)，坩堝底部位于熱電偶熱接點上方，距爐底2030mm為準(zhǔn)。見下圖所示。 圖 坩堝架5坩堝架夾。6分析天平：感量0.000lg。7秒表。8干燥器：內(nèi)裝變色硅膠或粒狀無水氯化鈣。9壓餅機(jī)：能壓制直徑為10mm的煤餅。四、測定步驟 用預(yù)先在900溫度下灼燒至質(zhì)量恒定的帶蓋瓷坩堝，稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣(10.01

4、)g（稱準(zhǔn)至0.0002g），然后輕輕搖動坩堝，使煤樣攤平，蓋上蓋，放在坩堝架上。褐煤和長焰煤應(yīng)預(yù)先壓餅，并切成3mm的小塊。 將馬弗爐預(yù)先加熱至920左右，打開爐門迅速將放有坩堝的架子送入恒溫區(qū)，并關(guān)上爐門，必須在3min內(nèi)使?fàn)t溫恢復(fù)至(90010)，否則此次試驗作廢。準(zhǔn)確加熱7min。從爐中取出坩堝，放在空氣中冷卻5min左右，移入干燥器中冷卻至室溫(約20min)后稱量。五、結(jié)果計算空氣干燥煤樣的揮發(fā)分按下式計算： 當(dāng)空氣干燥煤樣中碳酸鹽二氧化碳含量為2%12%時，則按下式計算： 當(dāng)空氣干燥煤樣中碳酸鹽二氧化碳含量12%時，則按下式計算： 式中 Vad 空氣干燥煤樣的揮發(fā)分產(chǎn)率，%： m

5、1 煤樣加熱后減少的質(zhì)量，g； m 煤樣質(zhì)量，g； Mad 空氣干燥煤樣的水分含量，%： (CO2)ad 空氣干燥煤樣中碳酸鹽二氧化碳的含量，%； (CO2)ad(焦渣) 焦渣中二氧化碳對煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，%。六、揮發(fā)分測定的精密度揮發(fā)分測定的重復(fù)性和再現(xiàn)性見下表規(guī)定。表 揮發(fā)分測定結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性要求揮發(fā)分（Vad）/%重復(fù)性限/%再現(xiàn)性臨界差/%40.000.300.500.800.501.001.50七、注意事項煤的揮發(fā)分測定是一項規(guī)范性很強(qiáng)的試驗，其結(jié)果完全取決于試驗條件。其中試樣質(zhì)量、加熱溫度、加熱時間、加熱速度、坩堝的材質(zhì)、形狀和尺寸、試驗設(shè)備的型號及坩鍋架的大小、材料等，在一

6、定程度上均能影響揮發(fā)分的測定結(jié)果。為此必須做到：1測定溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在(90010)，要定期對熱電偶及毫伏計進(jìn)行嚴(yán)格的校正。定期測量馬弗爐恒溫區(qū)，測定時坩堝必須放在恒溫區(qū)。2爐溫應(yīng)在3min內(nèi)恢復(fù)到(90010)。因此馬弗爐應(yīng)經(jīng)常驗證其溫度恢復(fù)速度是否符合要求，或手動控制。每次試驗最好放同樣數(shù)目的坩堝，以保證坩堝及其支架的熱容量基本一致。3總加熱時間（包括溫度恢復(fù)時間）要嚴(yán)格控制在7min，用秒表計時。4坩堝應(yīng)帶有嚴(yán)密蓋的瓷坩堝，形狀、尺寸、總質(zhì)量必須符合規(guī)定。5耐熱金屬做的坩堝架受熱時不能掉皮，若沾在坩堝上會影響測定結(jié)果。6坩堝從馬弗爐取出后，在空氣中冷卻時間不宜過長，以防焦渣吸水，坩堝在稱

7、量前不能開蓋。7褐煤、長焰煤水分和揮發(fā)分很高，如以松散狀態(tài)放入900爐中加熱，則揮發(fā)分會驟然大量釋放，把坩堝蓋頂開帶走碳粒，使結(jié)果偏高，而且重復(fù)性差。若將煤樣壓成餅，切成3mm小塊后，使試樣緊密可減緩揮發(fā)分的釋放速度，因而可有效地防止煤樣爆燃、噴濺，使測定結(jié)果可靠穩(wěn)定。八、焦渣特征按下列規(guī)定區(qū)分焦渣特征，其序號即為焦渣特征代號。 1粉狀全部是粉末，沒有相互粘著的顆粒。 2粘著用手指輕碰即成粉末或基本上是粉末，其中較大的團(tuán)塊輕輕一碰即成粉末。3弱粘結(jié)用手指輕壓即成小塊。 4不熔融粘結(jié)用手指使勁壓才裂成小塊，焦渣上表面無光澤，下表面稍有銀白色光澤。5不膨脹熔融粘結(jié)焦渣形成扁平的塊，煤粒的界線不易分清，焦渣上表面有明顯銀白色金屬光澤，下表面銀白色光澤更明顯。 6微膨脹熔融粘結(jié)用手指壓不