第2章(3)煤的化學(xué)性質(zhì)、工藝性質(zhì)

1、煤變油工廠煤變油工廠煤的磺化是煤與濃硫酸或發(fā)煙硫酸作用發(fā)生的反煤的磺化是煤與濃硫酸或發(fā)煙硫酸作用發(fā)生的反應(yīng)，生成磺化煤的過程。應(yīng)，生成磺化煤的過程。 RH + HOSO3H R-SO3H + H2O 上述磺化產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、過篩即得氫型磺化上述磺化產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、過篩即得氫型磺化煤，與煤，與Na交換制成鈉鹽即為鈉型磺化煤。交換制成鈉鹽即為鈉型磺化煤。二、二、磺化煤的用途磺化煤的用途 磺化煤主要作為表面活性劑用于水質(zhì)軟化、磺化煤主要作為表面活性劑用于水質(zhì)軟化、 處理處理廢水、石油鉆井泥漿調(diào)整等。廢水、石油鉆井泥漿調(diào)整等。 煤和烴類元素組成比較煤和烴類元素組成比較 煤和烴類元素組成比較煤和烴類

2、元素組成比較元元素素?zé)o無煙煙煤煤中揮中揮發(fā)分發(fā)分煙煤煙煤高揮高揮發(fā)分發(fā)分煙煤煙煤褐褐煤煤煤瀝煤瀝青青甲甲苯苯粗石粗石油油汽油汽油甲甲烷烷C93.788.480.372.787.491.383.88675H2.45.05.54.26.58.711.11425O2.44.111.121.33.5N0.91.71.91.22.20.2S0.60.81.20.60.371.0H/C0.310.680.820.860.91.141.761.944粘結(jié)性粘結(jié)性粘結(jié)性粘結(jié)性一、煤的發(fā)熱量的定義一、煤的發(fā)熱量的定義單位重量的煤完全燃燒后釋放出的熱量，單位：?jiǎn)挝恢亓康拿和耆紵筢尫懦龅臒崃?，單位：kJ/g或或

3、MJ/kg。二、煤的發(fā)熱量的測(cè)定原理二、煤的發(fā)熱量的測(cè)定原理（1）稱量稱量1g煤樣置于氧彈中，并將氧彈充入純氧煤樣置于氧彈中，并將氧彈充入純氧2.63.0MPa，然后放入有水的內(nèi)桶中；，然后放入有水的內(nèi)桶中；（2）點(diǎn)燃煤樣，煤樣燃燒釋放的熱量傳給內(nèi)桶中的水；點(diǎn)燃煤樣，煤樣燃燒釋放的熱量傳給內(nèi)桶中的水；（3）測(cè)定內(nèi)桶水溫，校正熱損失，即可計(jì)算彈筒發(fā)熱測(cè)定內(nèi)桶水溫，校正熱損失，即可計(jì)算彈筒發(fā)熱量，用量，用Qb,ad表示。表示。三、煤在氧彈中燃燒與在大氣中燃燒的區(qū)別三、煤在氧彈中燃燒與在大氣中燃燒的區(qū)別（1）燃燒條件的區(qū)別：）燃燒條件的區(qū)別：溫度、氣氛、壓力、恒容、恒壓溫度、氣氛、壓力、恒容、恒壓（

4、2）燃燒結(jié)果的區(qū)別：）燃燒結(jié)果的區(qū)別：反應(yīng)、產(chǎn)物反應(yīng)、產(chǎn)物（3）對(duì)發(fā)熱量的影響：）對(duì)發(fā)熱量的影響：四、發(fā)熱量的校正四、發(fā)熱量的校正（1）彈筒發(fā)熱量：）彈筒發(fā)熱量：彈筒直接測(cè)得的發(fā)熱量。彈筒直接測(cè)得的發(fā)熱量。（2）高位發(fā)熱量：）高位發(fā)熱量：由彈筒發(fā)熱量扣除氮、硫特殊反應(yīng)熱。由彈筒發(fā)熱量扣除氮、硫特殊反應(yīng)熱。（3）低位發(fā)熱量：）低位發(fā)熱量：由高位發(fā)熱量扣除水蒸汽冷凝熱。由高位發(fā)熱量扣除水蒸汽冷凝熱。五、五、)95(ad b,adb,ad b,ad v,gr,QSQQ式中：式中：Sb,ad由彈筒洗液測(cè)得的硫含量，滿足下列條件之由彈筒洗液測(cè)得的硫含量，滿足下列條件之一時(shí)，即可用全硫代替：一時(shí)，即可用全

5、硫代替： Qb,ad14.6kJ/g，或，或St,ad4%。 硝酸生成熱校正系數(shù)。試驗(yàn)證明，硝酸生成熱校正系數(shù)。試驗(yàn)證明， 與與Qb,ad有關(guān)，取值如有關(guān)，取值如下：下：Qb,ad 16.7kJ/g時(shí)，時(shí)， =0.001016.7kJ/g25.10kJ/g時(shí)，時(shí)， =0.0016六、六、對(duì)水不同狀態(tài)熱效應(yīng)的校正對(duì)水不同狀態(tài)熱效應(yīng)的校正恒容低位發(fā)熱量恒容低位發(fā)熱量從恒容高位發(fā)熱量中扣除水（煤中的吸附水和氫燃燒從恒容高位發(fā)熱量中扣除水（煤中的吸附水和氫燃燒生成的水）的汽化熱，稱為恒容低位發(fā)熱量，簡(jiǎn)稱低位發(fā)生成的水）的汽化熱，稱為恒容低位發(fā)熱量，簡(jiǎn)稱低位發(fā)熱量，用符號(hào)熱量，用符號(hào)Qnet,v,ad表

6、示，計(jì)算公式如下：表示，計(jì)算公式如下：Qnet,v,ad= Qgr,v,ad206Had23Mad式中：式中：Qnet,v,ad空氣干燥基的恒容低位發(fā)熱量，空氣干燥基的恒容低位發(fā)熱量，J/g；Mad煤樣的空氣干燥基水分，煤樣的空氣干燥基水分，%；2060.01g氫生成的水的汽化熱，氫生成的水的汽化熱，J；230.01g吸附水的汽化熱，吸附水的汽化熱，J。七、七、)MHC100()100(100)MHC100(100adadad v,gr,maf gr,AMQQ式中：式中：Qgr,maf恒濕無灰基高位發(fā)熱量，恒濕無灰基高位發(fā)熱量，kJ/g；MHC煤樣的最高內(nèi)在水分，煤樣的最高內(nèi)在水分，%。八、發(fā)

7、熱量基準(zhǔn)換算八、發(fā)熱量基準(zhǔn)換算發(fā)熱量基準(zhǔn)換算的目的發(fā)熱量基準(zhǔn)換算的目的換算公式換算公式（1）彈筒發(fā)熱量和高位發(fā)熱量的基準(zhǔn)換算公式）彈筒發(fā)熱量和高位發(fā)熱量的基準(zhǔn)換算公式adad v,gr,d v,gr,100100 MQQadadad v,gr,daf v,gr,100100 AMQQadtad v,gr,ar v,gr,100100 MMQQ八、發(fā)熱量基準(zhǔn)換算八、發(fā)熱量基準(zhǔn)換算換算公式換算公式（2）低位發(fā)熱量的基準(zhǔn)換算公式）低位發(fā)熱量的基準(zhǔn)換算公式tarar v,gr,tadtadad v,gr,ar v,net,23H206 23100100)H206(MQMMMQQdd v,gr,adad

8、ad v,gr,d v,net,H206 100100)H206(QMQQdafdaf v,gr,adadadad v,gr,daf v,net,H206 100100)H206(QAMQQ成因類型的影響成因類型的影響：腐泥煤、殘植煤：腐泥煤、殘植煤和腐植煤和腐植煤煤巖組成煤巖組成的影響的影響：鏡質(zhì)組、穩(wěn)定組、絲質(zhì)組：鏡質(zhì)組、穩(wěn)定組、絲質(zhì)組礦物質(zhì)的影響：礦物質(zhì)分解吸熱、礦物質(zhì)不發(fā)熱礦物質(zhì)的影響：礦物質(zhì)分解吸熱、礦物質(zhì)不發(fā)熱風(fēng)化的影響風(fēng)化的影響：氧含量增加、灰分增加：氧含量增加、灰分增加：元素組成的變化：元素組成的變化九、九、影響煤發(fā)熱量的因素影響煤發(fā)熱量的因素煤的發(fā)熱量是煤質(zhì)特性的綜合指標(biāo)，許

9、多因素對(duì)煤的煤的發(fā)熱量是煤質(zhì)特性的綜合指標(biāo)，許多因素對(duì)煤的發(fā)熱量有不同程度的影響。發(fā)熱量有不同程度的影響。一一、煤的熱解、煤的熱解概念概念煤在隔絕空氣的條件下進(jìn)行加熱，發(fā)生一系列的煤在隔絕空氣的條件下進(jìn)行加熱，發(fā)生一系列的物理變化和化學(xué)反應(yīng)，生成氣體物理變化和化學(xué)反應(yīng)，生成氣體(煤氣煤氣)、液體、液體(焦油焦油)、固、固體體(半焦或焦炭半焦或焦炭)的過程，稱為煤的熱解的過程，稱為煤的熱解(pyrolysis)、干餾或、干餾或炭化炭化(carbonization)。熱解分類熱解分類按熱解終溫按熱解終溫低溫干餾低溫干餾(500-600)以液體產(chǎn)物為目標(biāo)以液體產(chǎn)物為目標(biāo)中溫干餾中溫干餾(700-80

10、0)制取燃料煤氣制取燃料煤氣高溫干餾高溫干餾(950-1050)煉焦煉焦二二、煤熱解過程主要的反應(yīng)類型、煤熱解過程主要的反應(yīng)類型 煤的熱解中的裂解反應(yīng)煤的熱解中的裂解反應(yīng) 一次熱解產(chǎn)物的二次熱解反應(yīng)一次熱解產(chǎn)物的二次熱解反應(yīng) 煤熱解中的縮聚反應(yīng)煤熱解中的縮聚反應(yīng) 二二、煤熱解過程主要的反應(yīng)類型、煤熱解過程主要的反應(yīng)類型 煤的熱解中的裂解反應(yīng)煤的熱解中的裂解反應(yīng)二二、煤熱解過程主要的反應(yīng)類型、煤熱解過程主要的反應(yīng)類型裂解反應(yīng)，如裂解反應(yīng)，如脫氫反應(yīng)脫氫反應(yīng)，如，如C6H1 2C H2C H2+3H+H22加氫反應(yīng)加氫反應(yīng)，如，如OHCH3NH2+H2+H2OH2+CH4+H2+NH3縮合反應(yīng)縮合

11、反應(yīng)，如，如+C4H6+H22C4H6+H22二二、煤熱解過程主要的反應(yīng)類型、煤熱解過程主要的反應(yīng)類型煤熱解中的縮聚反應(yīng)煤熱解中的縮聚反應(yīng) 膠質(zhì)體固化過程的膠質(zhì)體固化過程的，主要是在熱解生成的自由，主要是在熱解生成的自由基之間的縮聚，其結(jié)果生成半焦。基之間的縮聚，其結(jié)果生成半焦。半焦分解，半焦分解，生成焦炭。縮聚反應(yīng)是芳，生成焦炭。縮聚反應(yīng)是芳香結(jié)構(gòu)脫氫。香結(jié)構(gòu)脫氫。三、粘結(jié)性煙煤熱解過程三、粘結(jié)性煙煤熱解過程（1）干燥脫吸階段（室溫干燥脫吸階段（室溫300）（2）膠質(zhì)體的生成和固化階段（膠質(zhì)體的生成和固化階段（300550）（3）半焦轉(zhuǎn)化為焦炭的階段半焦轉(zhuǎn)化為焦炭的階段三、粘結(jié)性煙煤熱解過程

12、三、粘結(jié)性煙煤熱解過程（1）干燥脫吸階段（室溫）干燥脫吸階段（室溫300）120：煤炭脫水、干燥煤炭脫水、干燥120200：解吸，脫除吸附的解吸，脫除吸附的CH4、CO、CO2等等氣體。氣體。300：低變質(zhì)程度的煤開始熱解，生成低變質(zhì)程度的煤開始熱解，生成CO2、CO等，等，生成放出熱解水和微量的焦油。生成放出熱解水和微量的焦油。三、粘結(jié)性煙煤熱解過程三、粘結(jié)性煙煤熱解過程（2）膠質(zhì)體的生成和固化階段（膠質(zhì)體的生成和固化階段（300550） 300480：煤分解、解聚，析出大量焦油和氣體煤分解、解聚，析出大量焦油和氣體其中：其中：在在450左右的溫度區(qū)間，焦油的析出量最左右的溫度區(qū)間，焦油的析

13、出量最大。在該階段由于熱解，生成了氣大。在該階段由于熱解，生成了氣(煤氣和呈氣態(tài)的焦油煤氣和呈氣態(tài)的焦油)、液、固液、固(未分解的煤未分解的煤)三相共存的物質(zhì)，稱為膠質(zhì)體。三相共存的物質(zhì)，稱為膠質(zhì)體。450550(600)膠質(zhì)體固化成為半焦：膠質(zhì)體分解膠質(zhì)體固化成為半焦：膠質(zhì)體分解加速，開始縮聚，生成分子量很大的物質(zhì)，膠質(zhì)體固化為加速，開始縮聚，生成分子量很大的物質(zhì)，膠質(zhì)體固化為半焦。半焦。三、三、粘結(jié)性粘結(jié)性煙煤熱解過程煙煤熱解過程（3）半焦轉(zhuǎn)化為焦炭的階段）半焦轉(zhuǎn)化為焦炭的階段（5501000）該階段以縮聚反應(yīng)為主，由半焦轉(zhuǎn)化為焦炭。該階段以縮聚反應(yīng)為主，由半焦轉(zhuǎn)化為焦炭。550750，半

14、焦分解析出大量的氣體，主要是半焦分解析出大量的氣體，主要是H2和少和少量的量的CH4，成為熱解的二次氣體。半焦分解釋放出大量氣，成為熱解的二次氣體。半焦分解釋放出大量氣體后，體積收縮產(chǎn)生裂紋。在此階段基本上不產(chǎn)生焦油。體后，體積收縮產(chǎn)生裂紋。在此階段基本上不產(chǎn)生焦油。7501000，半焦進(jìn)一步分解，繼續(xù)析出少量氣體，半焦進(jìn)一步分解，繼續(xù)析出少量氣體，主要是主要是H2，同時(shí)半焦發(fā)生縮聚，使芳香碳網(wǎng)不大增大，結(jié)，同時(shí)半焦發(fā)生縮聚，使芳香碳網(wǎng)不大增大，結(jié)構(gòu)單元的排列有序化進(jìn)一步增強(qiáng)，最后半焦轉(zhuǎn)化成為焦炭。構(gòu)單元的排列有序化進(jìn)一步增強(qiáng)，最后半焦轉(zhuǎn)化成為焦炭。四、非粘結(jié)性煤熱解過程四、非粘結(jié)性煤熱解過程

15、煤化程度低的非粘結(jié)性煤煤化程度低的非粘結(jié)性煤如褐煤、長(zhǎng)焰煤等，其熱解過如褐煤、長(zhǎng)焰煤等，其熱解過程與煙煤大體類似，同樣有分解、裂解和縮聚等反應(yīng)發(fā)生，程與煙煤大體類似，同樣有分解、裂解和縮聚等反應(yīng)發(fā)生，生成大量氣體和焦油，只是在熱解過程中沒有膠質(zhì)體生成，生成大量氣體和焦油，只是在熱解過程中沒有膠質(zhì)體生成，不會(huì)產(chǎn)生熔融、膨脹等現(xiàn)象，熱解前后煤粒仍然呈分離狀不會(huì)產(chǎn)生熔融、膨脹等現(xiàn)象，熱解前后煤粒仍然呈分離狀態(tài)，不會(huì)粘結(jié)成塊。態(tài)，不會(huì)粘結(jié)成塊。煤化程度高的非粘結(jié)性煤，煤化程度高的非粘結(jié)性煤，如貧煤、無煙煤，其熱解過如貧煤、無煙煤，其熱解過程較為簡(jiǎn)單，以裂解為主，釋放出少量的熱解氣體，其中程較為簡(jiǎn)單，以

16、裂解為主，釋放出少量的熱解氣體，其中熱值高的烴類如甲烷含量較低，氫含量則較高，煤氣熱值熱值高的烴類如甲烷含量較低，氫含量則較高，煤氣熱值相對(duì)較低。相對(duì)較低。五、煤熱解產(chǎn)生膠質(zhì)體的性質(zhì)五、煤熱解產(chǎn)生膠質(zhì)體的性質(zhì) 膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性（溫度間隔膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性（溫度間隔 ）膠質(zhì)體的透氣性膠質(zhì)體的透氣性膠質(zhì)體的流動(dòng)性膠質(zhì)體的流動(dòng)性膠質(zhì)體的膨脹性膠質(zhì)體的膨脹性六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（一）（一）粘結(jié)性和結(jié)焦性的概念粘結(jié)性和結(jié)焦性的概念定義：定義：煤的煤的粘結(jié)性粘結(jié)性是指煙煤在干餾時(shí)產(chǎn)生的膠質(zhì)體粘結(jié)是指煙煤在干餾時(shí)產(chǎn)生的膠質(zhì)體粘結(jié)自身和自身和/或惰性物料的能力。煤的或惰性物料的能力。煤的

17、結(jié)焦性結(jié)焦性是指單種煤或配是指單種煤或配合煤在工業(yè)焦?fàn)t或模擬工業(yè)焦?fàn)t的煉焦條件下（一定的升合煤在工業(yè)焦?fàn)t或模擬工業(yè)焦?fàn)t的煉焦條件下（一定的升溫速度、加熱終溫等），粘結(jié)成塊并最終形成具有一定塊溫速度、加熱終溫等），粘結(jié)成塊并最終形成具有一定塊度和強(qiáng)度的焦炭的能力。度和強(qiáng)度的焦炭的能力。研究煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性的意義：研究煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性的意義：煤的粘結(jié)性是評(píng)價(jià)煙煤能否用于煉焦的主要依據(jù)，也煤的粘結(jié)性是評(píng)價(jià)煙煤能否用于煉焦的主要依據(jù)，也是評(píng)價(jià)低溫干餾、氣化、或動(dòng)力用煤的重要依據(jù)。是評(píng)價(jià)低溫干餾、氣化、或動(dòng)力用煤的重要依據(jù)。六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（二）羅加指數(shù)（二）羅加指數(shù)R.

18、I.測(cè)定：測(cè)定：稱取稱取1g煤樣與煤樣與5g標(biāo)準(zhǔn)無煙煤放入特制坩堝內(nèi)攪拌標(biāo)準(zhǔn)無煙煤放入特制坩堝內(nèi)攪拌均勻并鋪平，放上鋼質(zhì)砝碼，在均勻并鋪平，放上鋼質(zhì)砝碼，在6kg負(fù)荷下壓實(shí)負(fù)荷下壓實(shí)30秒，加秒，加蓋，連同砝碼一起放入已預(yù)熱至蓋，連同砝碼一起放入已預(yù)熱至850的馬弗爐灼燒的馬弗爐灼燒15分分鐘，取出，冷卻后稱量焦渣總質(zhì)量為鐘，取出，冷卻后稱量焦渣總質(zhì)量為m0，用孔徑為，用孔徑為1mm的圓孔篩篩分，稱量篩上物質(zhì)量為的圓孔篩篩分，稱量篩上物質(zhì)量為m，然后進(jìn)行每次，然后進(jìn)行每次5分分鐘的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)磨（轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速為鐘的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)磨（轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速為50 2rpm），共），共3次，每次轉(zhuǎn)次，每次轉(zhuǎn)磨結(jié)束后將焦渣用磨結(jié)束

19、后將焦渣用1mm圓孔篩篩分，并稱量篩上物質(zhì)量，圓孔篩篩分，并稱量篩上物質(zhì)量，分別得到分別得到m1、m2和和m3。計(jì)算：計(jì)算：羅加指數(shù)羅加指數(shù)RI用用：六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（二）羅加指數(shù)（二）羅加指數(shù)R.I.優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：羅加指數(shù)法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)在設(shè)備簡(jiǎn)單快羅加指數(shù)法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)在設(shè)備簡(jiǎn)單快速、所需試驗(yàn)煤樣少、它不但能反映煤的粘結(jié)能力還能在速、所需試驗(yàn)煤樣少、它不但能反映煤的粘結(jié)能力還能在一定程度上反映焦炭的強(qiáng)度。一定程度上反映焦炭的強(qiáng)度。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：但羅加指數(shù)也有缺點(diǎn)，如加熱速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工但羅加指數(shù)也有缺點(diǎn)，如加熱速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)煉焦的加熱速度，

20、使粘結(jié)性測(cè)值偏高，對(duì)強(qiáng)粘結(jié)性煤區(qū)業(yè)煉焦的加熱速度，使粘結(jié)性測(cè)值偏高，對(duì)強(qiáng)粘結(jié)性煤區(qū)分能力差，對(duì)弱粘結(jié)性煤的重現(xiàn)性差，不同的標(biāo)準(zhǔn)無煙煤分能力差，對(duì)弱粘結(jié)性煤的重現(xiàn)性差，不同的標(biāo)準(zhǔn)無煙煤導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果的不一致，使得各國(guó)間的測(cè)值不具可比性。導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果的不一致，使得各國(guó)間的測(cè)值不具可比性。適用性：適用性：中等粘結(jié)性的煤中等粘結(jié)性的煤六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（三）粘結(jié)指數(shù)（三）粘結(jié)指數(shù)GR.I.1、來歷：、來歷：針對(duì)羅加指數(shù)的缺點(diǎn)改進(jìn)而來的。針對(duì)羅加指數(shù)的缺點(diǎn)改進(jìn)而來的。2、測(cè)定要點(diǎn)：、測(cè)定要點(diǎn)：原理和儀器與羅加指數(shù)法完全相同。標(biāo)準(zhǔn)原理和儀器與羅加指數(shù)法完全相同。標(biāo)準(zhǔn)無煙煤、配比、測(cè)

21、定步驟等有不少變化和改進(jìn)。無煙煤、配比、測(cè)定步驟等有不少變化和改進(jìn)。六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（三）粘結(jié)指數(shù)（三）粘結(jié)指數(shù)GR.I.3、改進(jìn)點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)：、改進(jìn)點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)：（1）將標(biāo)準(zhǔn)無煙煤的粒度降為將標(biāo)準(zhǔn)無煙煤的粒度降為0.10.2mm，一方面一方面與試與試驗(yàn)煤樣粒度接近，可防止發(fā)生煤樣粒度偏析，影響測(cè)定結(jié)驗(yàn)煤樣粒度接近，可防止發(fā)生煤樣粒度偏析，影響測(cè)定結(jié)果，果，另一方面，另一方面，降低無煙煤粒度，可增加其吸納膠質(zhì)體的降低無煙煤粒度，可增加其吸納膠質(zhì)體的能力，有利于提高對(duì)強(qiáng)粘結(jié)性煤的區(qū)分能力能力，有利于提高對(duì)強(qiáng)粘結(jié)性煤的區(qū)分能力；（；（2）根據(jù)煤根據(jù)煤樣的粘結(jié)性強(qiáng)弱靈活改變配比，

22、粘結(jié)性較強(qiáng)的煤用樣的粘結(jié)性強(qiáng)弱靈活改變配比，粘結(jié)性較強(qiáng)的煤用1:5的比的比例，粘結(jié)性較弱的煤用例，粘結(jié)性較弱的煤用3:3的比例，可以提高強(qiáng)粘結(jié)性煤的的比例，可以提高強(qiáng)粘結(jié)性煤的區(qū)分能力和弱粘結(jié)性煤的測(cè)定準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性區(qū)分能力和弱粘結(jié)性煤的測(cè)定準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性；（；（3）轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)由試驗(yàn)由3次改為次改為2次，提高了測(cè)定效率。次，提高了測(cè)定效率。：六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（四）膠質(zhì)層指數(shù)（四）膠質(zhì)層指數(shù)Y1、測(cè)定要點(diǎn)是：、測(cè)定要點(diǎn)是：將煤樣裝入特制的將煤樣裝入特制的，并在上面加，并在上面加一可移動(dòng)壓盤，壓盤通過杠桿和重錘相連，使壓盤對(duì)煤樣一可移動(dòng)壓盤，壓盤通過杠桿和重錘相連，使

23、壓盤對(duì)煤樣產(chǎn)生產(chǎn)生0.1MPa的壓力。然后模擬煤樣在焦?fàn)t中的受熱過程，的壓力。然后模擬煤樣在焦?fàn)t中的受熱過程，以以3/min的升溫速度從煤杯底部單側(cè)加熱，使煤杯中的煤的升溫速度從煤杯底部單側(cè)加熱，使煤杯中的煤樣形成一系列溫度不同的等溫層。等溫層的溫度從上到下樣形成一系列溫度不同的等溫層。等溫層的溫度從上到下依次遞增。當(dāng)溫度升到煤的軟化點(diǎn)時(shí)，煤開始軟化形成具依次遞增。當(dāng)溫度升到煤的軟化點(diǎn)時(shí)，煤開始軟化形成具有塑性的膠質(zhì)體，當(dāng)溫度升到固化溫度時(shí)，膠質(zhì)體開始固有塑性的膠質(zhì)體，當(dāng)溫度升到固化溫度時(shí)，膠質(zhì)體開始固化形成半焦。這樣，煤杯中的煤樣就逐層軟化、熔融再固化形成半焦。這樣，煤杯中的煤樣就逐層軟化、

24、熔融再固化。在試驗(yàn)過程中要用特制的探針定時(shí)測(cè)量膠質(zhì)層的厚度，化。在試驗(yàn)過程中要用特制的探針定時(shí)測(cè)量膠質(zhì)層的厚度，以膠質(zhì)層最大厚度作為以膠質(zhì)層最大厚度作為Y值。值。六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（四）膠質(zhì)層指數(shù)（四）膠質(zhì)層指數(shù)Y2、膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定得到的體積曲線。、膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定得到的體積曲線。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：其優(yōu)點(diǎn)是其優(yōu)點(diǎn)是Y值具有可加性。值具有可加性。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：（1）膠質(zhì)層厚度只能反映膠質(zhì)體的數(shù)量，不能膠質(zhì)層厚度只能反映膠質(zhì)體的數(shù)量，不能反映膠質(zhì)體的質(zhì)量；反映膠質(zhì)體的質(zhì)量；（2）測(cè)定過程的規(guī)范性強(qiáng)，影響測(cè)定測(cè)定過程的規(guī)范性強(qiáng)，影響測(cè)定結(jié)果的因素多；結(jié)果的因素多；（3）測(cè)定時(shí)所需煤樣

25、量大；測(cè)定時(shí)所需煤樣量大；（4）對(duì)弱粘對(duì)弱粘煤煤(Y7mm)和膠質(zhì)體流動(dòng)性大的煤和膠質(zhì)體流動(dòng)性大的煤(Y25mm)測(cè)定的精度測(cè)定的精度差、重現(xiàn)性差。差、重現(xiàn)性差。適用性：適用性：膠質(zhì)層指數(shù)法較適合于中等粘結(jié)性的煤，膠質(zhì)層指數(shù)法較適合于中等粘結(jié)性的煤，六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（四）膠質(zhì)層指數(shù)（四）膠質(zhì)層指數(shù)Y3、膠質(zhì)層指數(shù)之優(yōu)缺點(diǎn)、膠質(zhì)層指數(shù)之優(yōu)缺點(diǎn) 測(cè)定要點(diǎn)：測(cè)定要點(diǎn)：將煤樣按規(guī)定方法制成形狀和大小類似于粉將煤樣按規(guī)定方法制成形狀和大小類似于粉筆的煤筆，放入專用膨脹管內(nèi)，煤筆上部放置一根能自由筆的煤筆，放入專用膨脹管內(nèi)，煤筆上部放置一根能自由滑動(dòng)的膨脹桿。將上述裝置放入專用

26、電爐后，在膨脹桿上滑動(dòng)的膨脹桿。將上述裝置放入專用電爐后，在膨脹桿上端連接一枝記錄筆，記錄筆與卷在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)筒上的記端連接一枝記錄筆，記錄筆與卷在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)筒上的記錄紙相接觸，以錄紙相接觸，以3/min的升溫速度加熱，在記錄紙上就記的升溫速度加熱，在記錄紙上就記錄下膨脹桿上下移動(dòng)的位移曲線。測(cè)量并計(jì)算位移的最大錄下膨脹桿上下移動(dòng)的位移曲線。測(cè)量并計(jì)算位移的最大距離占煤筆原始長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)，作為煤樣的膨脹度，即奧距離占煤筆原始長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)，作為煤樣的膨脹度，即奧亞膨脹度指標(biāo)（亞膨脹度指標(biāo)（b）。六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法

27、六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b儀器儀器六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b儀器儀器六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b膨脹管膨脹管六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b體積曲線體積曲線六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法六、煤粘結(jié)性的評(píng)定方法（五）奧亞膨脹度（五）奧亞膨脹度b優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：奧亞膨脹度對(duì)中、強(qiáng)粘結(jié)性煤的區(qū)分能力強(qiáng)，對(duì)奧亞膨脹度對(duì)中、強(qiáng)粘結(jié)性煤的區(qū)分能力強(qiáng)，對(duì)強(qiáng)粘結(jié)性煤，區(qū)分能力好于強(qiáng)粘結(jié)性煤，區(qū)分能力好于Y值，測(cè)定時(shí)人為誤差小，結(jié)值，測(cè)

28、定時(shí)人為誤差小，結(jié)果重現(xiàn)性好。果重現(xiàn)性好。對(duì)弱粘結(jié)性煤區(qū)分能力差，以及實(shí)驗(yàn)儀器加工精對(duì)弱粘結(jié)性煤區(qū)分能力差，以及實(shí)驗(yàn)儀器加工精度要求高，規(guī)范性太強(qiáng)。度要求高，規(guī)范性太強(qiáng)。強(qiáng)粘結(jié)性煤強(qiáng)粘結(jié)性煤與煤炭氣化、燃燒有關(guān)的工藝性質(zhì)，主要包括煤的與煤炭氣化、燃燒有關(guān)的工藝性質(zhì)，主要包括煤的發(fā)熱量、煤與氣化介質(zhì)的反應(yīng)活性、煤的著火點(diǎn)、煤的發(fā)熱量、煤與氣化介質(zhì)的反應(yīng)活性、煤的著火點(diǎn)、煤的機(jī)械強(qiáng)度、煤灰性質(zhì)（灰熔點(diǎn)，結(jié)渣性和灰粘度）、煤機(jī)械強(qiáng)度、煤灰性質(zhì)（灰熔點(diǎn)，結(jié)渣性和灰粘度）、煤的熱穩(wěn)定性等。這里主要介紹煤的的熱穩(wěn)定性等。這里主要介紹煤的機(jī)械強(qiáng)度、二氧化碳機(jī)械強(qiáng)度、二氧化碳反應(yīng)性。反應(yīng)性。一、概述一、概述煤

29、的機(jī)械強(qiáng)度的意義煤的機(jī)械強(qiáng)度的意義測(cè)定要點(diǎn)：測(cè)定要點(diǎn)：煤的機(jī)械強(qiáng)度測(cè)定方法是取粒度為煤的機(jī)械強(qiáng)度測(cè)定方法是取粒度為60100mm的煤塊的煤塊25kg，放在帶有活動(dòng)底板的鐵箱中。在地面，放在帶有活動(dòng)底板的鐵箱中。在地面上放置一塊厚度上放置一塊厚度20mm的鋼板，在其上方將裝有煤塊的鐵的鋼板，在其上方將裝有煤塊的鐵箱升高到箱升高到2m的高度，然后打開活門使煤塊跌落到鋼板上。的高度，然后打開活門使煤塊跌落到鋼板上。用用2525的篩子過篩，然后將篩上物重新按上法作跌落試的篩子過篩，然后將篩上物重新按上法作跌落試驗(yàn)并篩分，再將篩上物依上法跌落并篩分。將大于驗(yàn)并篩分，再將篩上物依上法跌落并篩分。將大于25

30、mm的塊煤稱重，計(jì)算它占原始煤塊重量的百分?jǐn)?shù)，這就是煤的塊煤稱重，計(jì)算它占原始煤塊重量的百分?jǐn)?shù)，這就是煤炭的機(jī)械強(qiáng)度。炭的機(jī)械強(qiáng)度。二、煤的機(jī)械強(qiáng)度二、煤的機(jī)械強(qiáng)度 1、煤的反應(yīng)性的定義：、煤的反應(yīng)性的定義：是指在一定溫度條件下，煤炭與不是指在一定溫度條件下，煤炭與不同氣體介質(zhì)（同氣體介質(zhì)（CO2、O2、H2O等）相互作用的反應(yīng)能力。等）相互作用的反應(yīng)能力。2、測(cè)定要點(diǎn)：、測(cè)定要點(diǎn)：煤炭反應(yīng)性的表示方法很多，如用活化能、煤炭反應(yīng)性的表示方法很多，如用活化能、反應(yīng)速度、反應(yīng)物分解率等。比較簡(jiǎn)便準(zhǔn)確的方法是反應(yīng)速度、反應(yīng)物分解率等。比較簡(jiǎn)便準(zhǔn)確的方法是CO2還原率（分解率）。還原率（分解率）。CO

31、2還原率測(cè)定方法要點(diǎn)是：先將煤還原率測(cè)定方法要點(diǎn)是：先將煤進(jìn)行干餾，取一定粒級(jí)的焦渣裝入特制的剛玉反應(yīng)管中，進(jìn)行干餾，取一定粒級(jí)的焦渣裝入特制的剛玉反應(yīng)管中，通入通入CO2氣在一定溫度下反應(yīng)，取反應(yīng)后氣體分析其中的氣在一定溫度下反應(yīng)，取反應(yīng)后氣體分析其中的CO2濃度，濃度，。三、煤的反應(yīng)性三、煤的反應(yīng)性 三、煤的反應(yīng)性三、煤的反應(yīng)性 3、煤的反應(yīng)性的影響因素、煤的反應(yīng)性的影響因素煤炭反應(yīng)性與煤化程度、煤中的礦物質(zhì)等因素有關(guān)。煤炭反應(yīng)性與煤化程度、煤中的礦物質(zhì)等因素有關(guān)。煤化程度高，煤的反應(yīng)性低，煤灰中鉀、鈉、鈣等含量高，煤化程度高，煤的反應(yīng)性低，煤灰中鉀、鈉、鈣等含量高，由于它們對(duì)反應(yīng)過程有催

32、化作用，使煤的反應(yīng)性就高。由于它們對(duì)反應(yīng)過程有催化作用，使煤的反應(yīng)性就高。煤灰熔融性主要取決于煤灰成分的組成比例煤灰熔融性主要取決于煤灰成分的組成比例，灰成分中，灰成分中SiO2和和Al2O3含量高，灰熔點(diǎn)也高。而含量高，灰熔點(diǎn)也高。而CaO、MgO、Fe2O3、K2O、Na2O等堿性成分高則灰熔點(diǎn)就低。等堿性成分高則灰熔點(diǎn)就低。 氧化、弱還原和強(qiáng)還原氣氛下，氧化、弱還原和強(qiáng)還原氣氛下，F(xiàn)e元素分別以元素分別以Fe2O3、FeO和和Fe的形式存在，其熔點(diǎn)也各不同。的形式存在，其熔點(diǎn)也各不同。Fe2O3的熔點(diǎn)是的熔點(diǎn)是1560，F(xiàn)eO是是1535，F(xiàn)e是是1420。在弱還原性氣氛下在弱還原性氣氛下， FeO能與能與SiO2形成形成一系列低共熔混合物，如一系列低共熔混合物，如4FeO SiO2，2FeO SiO2和和FeO SiO2等，等，它們的熔融范圍均在它們的熔融范圍均在11381180之間。在工業(yè)條件下，煤炭燃之間。在工業(yè)條件下，煤炭燃燒或氣化成渣部位的氣氛一般是燒或氣化成渣部位的氣氛一般是弱還原性弱還原性的，因此，在測(cè)定煤的，因此，在測(cè)定煤灰熔融性時(shí)，一般模擬弱還原性氣氛進(jìn)行。灰熔融性時(shí)，一般模擬弱還原性氣氛進(jìn)行。2-H2-H2