第三章煤工業(yè)分析和元素分析修改

1、第三章煤工業(yè)分析和元素分析修改第一頁(yè)，共88頁(yè)。第三章 煤的工業(yè)分析和元素分析3.1 煤的工業(yè)分析 3.2 煤中硫的測(cè)定3.3 煤發(fā)熱量測(cè)定3.4 工業(yè)分析結(jié)果計(jì)算煤的發(fā)熱量 第二頁(yè)，共88頁(yè)。3.1 煤的工業(yè)分析一、常用的符號(hào)和基準(zhǔn)二、水分的測(cè)定 三、灰分的測(cè)定 四、揮發(fā)分產(chǎn)率的測(cè)定 五、固定碳含量的計(jì)算 六、不同基準(zhǔn)分析結(jié)果的換算 第三頁(yè)，共88頁(yè)。一、常用的符號(hào)和基準(zhǔn) 1分析項(xiàng)目的名稱(chēng)及表示符號(hào)表1 分析試驗(yàn)項(xiàng)目及符號(hào)項(xiàng)目水分灰分揮發(fā)分固定碳發(fā)熱量礦物質(zhì)符號(hào)MAVFCQMMC、H、O、N、S及煤灰中化學(xué)成分等仍以元素名稱(chēng)為代表符號(hào)。ashvolatile compoundfixed ca

2、rbonquantity of produced heatmineral mattermoisture第四頁(yè)，共88頁(yè)。2存在形態(tài)或操作情況指標(biāo)及符號(hào)表2 常用指標(biāo)及符號(hào)項(xiàng)目外在或游離內(nèi)在全高位低位恒容恒壓符號(hào)finhtgrnetvpfreeinherencetotalnethergross 第五頁(yè)，共88頁(yè)。3各種基準(zhǔn)的表示符號(hào)基準(zhǔn)是指煤樣所處的狀態(tài)。用不同狀態(tài)的煤樣分析試驗(yàn)，將得出不同的結(jié)果，所以基準(zhǔn)又是用以計(jì)算和表達(dá)測(cè)定值的主要依據(jù)之一。 收到基（ar）as received空氣干燥基（ad）air dry干基（d）dry干燥無(wú)灰基（daf） dry and ash free干燥無(wú)礦物質(zhì)

3、基（dmmf） dry and mineral matter free第六頁(yè)，共88頁(yè)。收到基（ar） 就其含義而言，是從收到的一批煤樣中取出具有代表性的煤樣，以此種狀態(tài)的煤樣測(cè)定的結(jié)果并以此基表示的值，稱(chēng)為收到基。 空氣干燥基（ad） 是指煤樣所處環(huán)境與水蒸氣壓達(dá)到平衡時(shí)的煤樣。在新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：煤樣若在空氣中連續(xù)干燥1小時(shí)后質(zhì)量變化不超過(guò)0.10%，則認(rèn)為達(dá)到空氣干燥狀態(tài)。第七頁(yè)，共88頁(yè)。干基（d）以無(wú)水狀態(tài)的煤樣為標(biāo)準(zhǔn)的分析結(jié)果表示方法。干燥無(wú)灰基（daf）以假想的無(wú)水無(wú)灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)的分析結(jié)果表示方法。第八頁(yè)，共88頁(yè)。二、水分的測(cè)定 煤的水分是評(píng)價(jià)煤炭經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最基本的指標(biāo)。因?yàn)槊?/p>

4、中水分含量越多，煤的無(wú)用成分也越多，同時(shí)有大量水分存在，不僅煤的有用成分減少，而且它在煤燃燒時(shí)要吸收大量的熱成為水蒸汽蒸發(fā)掉。所以煤的水分越低越好。 （一）煤中水分的存在形態(tài) （二）煤中全水分（Mt）的測(cè)定 （三）分析煤樣的水分測(cè)定 第九頁(yè)，共88頁(yè)。（一）煤中水分的存在形態(tài)分為兩類(lèi) :化合水、游離水 1化合水： 以化合方式和煤中礦物質(zhì)結(jié)合的水，即通常所說(shuō)的結(jié)晶水，例如硫酸鈣（CaSO42H2O）、高嶺土（Al2O32SiO42H2O）中的結(jié)晶水。結(jié)晶水要在200以上才能分解析出。第十頁(yè)，共88頁(yè)。2游離水 以物理狀態(tài)（如附著、吸附等形式）和煤結(jié)合的水。 根據(jù)存在的不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)，分為以下兩種：

5、外在水分（Mf）是指煤在開(kāi)采、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和洗選過(guò)程中潤(rùn)濕在煤的外表及大毛細(xì)孔（直徑10cm）中的水分。內(nèi)在水分（Minh） 內(nèi)在水分是指吸附或凝聚在煤粒內(nèi)部的毛細(xì)孔（直徑10cm）中的水分。這部分水分較難蒸發(fā)。 第十一頁(yè)，共88頁(yè)。（二）煤中全水分（Mt或Mar ）的測(cè)定 煤中全水分的測(cè)定有三種方法: A 、B、 C 方法A僅適用于煙煤和無(wú)煙煤，并作為測(cè)定煙煤和無(wú)煙煤水分的仲裁測(cè)定方法； 方法B和方法C適用于褐煤、煙煤和無(wú)煙煤，但以方法B作為測(cè)定褐煤全水分的仲裁方法。 按測(cè)定的速度來(lái)說(shuō): 方法A為常規(guī)測(cè)定法，方法B、C為快速測(cè)定法。第十二頁(yè)，共88頁(yè)。結(jié)果計(jì)算 式中 Mt煤樣的全水分； m煤樣

6、的質(zhì)量，g； m1煤樣干燥后減輕的質(zhì)量，g。第十三頁(yè)，共88頁(yè)。全水份測(cè)定注意問(wèn)題 1. 在測(cè)定煤樣的全水分以前，應(yīng)仔細(xì)檢查貯存煤樣的容器密封情況，擦凈容器表面，稱(chēng)量，并與容器標(biāo)簽上所注明的質(zhì)量進(jìn)行核對(duì)。 如果煤樣在運(yùn)送過(guò)程中水分有損失，則可按下式求出補(bǔ)正后的煤樣全水分：M1為煤樣在運(yùn)送過(guò)程中水分的損失量（%） 第十四頁(yè)，共88頁(yè)。全水份測(cè)定注意問(wèn)題 2. 全水分測(cè)定結(jié)果的允許誤差表3 平行測(cè)定全水分的允許誤差全水分（Mt，%）平行測(cè)定結(jié)果的允許誤差（%）10100.400.50* 在同一化驗(yàn)室進(jìn)行全水分測(cè)定時(shí) 第十五頁(yè)，共88頁(yè)。（三）分析煤樣的水分測(cè)定 分析煤樣的水分就是空氣干燥基水分Ma

7、d ，測(cè)定方法分為常規(guī)方法、快速方法和蒸餾方法三種。 Mad分析煤樣水分 ； m1分析煤樣干燥后失去的質(zhì)量，g； m分析煤樣的質(zhì)量，g。第十六頁(yè)，共88頁(yè)。三、灰分的測(cè)定 煤的灰分是煤中所有可燃物完全燃燒以及礦物質(zhì)（除水分以外的所有無(wú)機(jī)質(zhì)的總稱(chēng)）在一定溫度下，經(jīng)一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)以后所剩下的殘?jiān)?，用符?hào)A表示。 灰分全部來(lái)自礦物質(zhì)，但其組成和數(shù)量又不同于煤中原有礦物質(zhì)，因此煤的灰分應(yīng)稱(chēng)為“灰分產(chǎn)率” 。第十七頁(yè)，共88頁(yè)。 測(cè)定煤的灰分，對(duì)于鑒定煤的質(zhì)量以及確定其使用價(jià)值也有重要意義。 因?yàn)槊褐谢曳质怯泻ξ镔|(zhì)，所以各種用途的煤，灰分越低也就越好。雖然煤灰是煤中有害物，但進(jìn)行綜合利用后，也會(huì)變廢

8、為寶，為國(guó)家創(chuàng)造財(cái)富的。 第十八頁(yè)，共88頁(yè)。1儀器 灰皿 長(zhǎng)方形灰皿 第十九頁(yè)，共88頁(yè)。2測(cè)定過(guò)程 稱(chēng)取分析煤樣10.1g，于已經(jīng)在81510灼燒恒量的灰皿中，輕微振動(dòng)，使樣品分散為均勻的薄層，置溫度低于100的高溫爐中。在爐門(mén)留有約15mm左右的縫隙供自然通風(fēng)，控制加熱速度，使?fàn)t溫在30min左右緩慢升高至500并保持此溫度30min。然后，升高溫度至81510，關(guān)閉爐門(mén)，在此溫度下繼續(xù)灼燒1h。取出灰皿，于干燥器中冷至室溫（約20min）稱(chēng)量，然后進(jìn)行檢查性灼燒，每次進(jìn)行20min，直到煤樣的質(zhì)量變化小于0.001g時(shí)為止，取最后一次質(zhì)量計(jì)算?；曳?5%的樣品，可不必進(jìn)行檢查性灼燒。第

9、二十頁(yè)，共88頁(yè)。3. 計(jì)算式中 m試料的質(zhì)量，g； m1灼燒后殘?jiān)|(zhì)量，g。 第二十一頁(yè)，共88頁(yè)。4灰分測(cè)定的允許誤差 表4 灰分測(cè)定的允許誤差（%）灰分（%）同一實(shí)驗(yàn)室不同實(shí)驗(yàn)室300.20.30.50.30.50.7第二十二頁(yè)，共88頁(yè)。四、揮發(fā)分產(chǎn)率的測(cè)定 將煤放在與空氣隔絕的容器內(nèi)，在高溫下經(jīng)一定時(shí)間加熱后，煤中的有機(jī)質(zhì)和部分礦物質(zhì)分解為氣體釋出，由減小的質(zhì)量再減去水的質(zhì)量即為煤的揮發(fā)分。 因?yàn)槊褐锌扇夹該]發(fā)分不是煤的固有物質(zhì)，而是在特定條件下，煤受熱的分解產(chǎn)物，而且其測(cè)定值受溫度、時(shí)間和所用坩堝的大小、形狀等不同而異，測(cè)定方法為規(guī)范性試驗(yàn)方法，因此所測(cè)的結(jié)果應(yīng)稱(chēng)為揮發(fā)分產(chǎn)率，用符

10、號(hào)V表示。第二十三頁(yè)，共88頁(yè)。主要指標(biāo) 根據(jù)揮發(fā)分產(chǎn)率的高低，可以初步判別煤的變質(zhì)程度、發(fā)熱量及焦油產(chǎn)率等各種重要性質(zhì)，而且?guī)缀跏澜绺鲊?guó)都采用干燥無(wú)灰基揮發(fā)分作為煤分類(lèi)的一個(gè)主要指標(biāo)。 工業(yè)生產(chǎn)上用煤也都首先需要了解揮發(fā)分是否合乎要求，所以煤的揮發(fā)分是了解煤性質(zhì)和用途的最基本也是最重要的指標(biāo)，也是煤分類(lèi)的重要指標(biāo)。 第二十四頁(yè)，共88頁(yè)。1儀器 磨口坩堝 高溫爐 坩堝架 坩堝蓋外緣槽形，此槽正好蓋在坩堝口的外緣上，在蓋內(nèi)邊有凹處，以備揮發(fā)釋出。 第二十五頁(yè)，共88頁(yè)。高溫爐 帶熱電偶和調(diào)溫器，爐壁留有一個(gè)排氣孔。爐膛內(nèi)必須有一個(gè)溫度穩(wěn)定的恒溫區(qū)，以保證爐內(nèi)溫度能恒定在90010范圍內(nèi)。 第二

11、十六頁(yè)，共88頁(yè)。坩堝架 用鎳鉻絲制成，其規(guī)格以能放置6個(gè)坩堝為好， 大小應(yīng)與爐內(nèi)90010穩(wěn)定溫度區(qū)相適應(yīng)，放在架上的坩堝底部應(yīng)與爐堂底距離2030mm。 第二十七頁(yè)，共88頁(yè)。2測(cè)定過(guò)程 稱(chēng)取分析煤樣10.01g，于已在90010灼燒恒量的專(zhuān)用坩鍋內(nèi)，輕敲坩堝使試樣攤平，然后蓋上坩堝蓋，置于坩堝架上，迅速將坩堝架推至已預(yù)先加熱至90010的高溫爐的穩(wěn)定溫度區(qū)內(nèi)，并立即開(kāi)動(dòng)秒表，關(guān)閉爐門(mén)。準(zhǔn)確灼燒恰好7min，迅速取出坩堝架，在空氣中放置56min，再將坩鍋置于干燥器中冷卻至室溫，稱(chēng)量。計(jì)算揮發(fā)分產(chǎn)率。第二十八頁(yè)，共88頁(yè)。3. 計(jì)算式中 m試料的質(zhì)量，g； m1樣品加熱后減少的質(zhì)量，g。第

12、二十九頁(yè)，共88頁(yè)。4注意事項(xiàng) 當(dāng)打開(kāi)爐門(mén)，推入坩堝架時(shí)，爐溫可能下降，但是在3min內(nèi)必須使?fàn)t溫達(dá)到90010，否則試驗(yàn)作廢。 從加熱至稱(chēng)量都不能揭開(kāi)坩堝蓋，以防焦渣被氧化，造成測(cè)定誤差。 每次測(cè)定后，坩堝內(nèi)常附著一層黑色碳煙，應(yīng)灼燒除去后再使用。 第三十頁(yè)，共88頁(yè)。5測(cè)定揮發(fā)分產(chǎn)率的允許誤差 表5 揮發(fā)分產(chǎn)率測(cè)定的允許誤差揮發(fā)分產(chǎn)率（%）平行測(cè)定結(jié)果的允許誤差（%）不同化驗(yàn)室同一煤樣的測(cè)定結(jié)果的允許誤差（%）450.30.51.00.51.01.5第三十一頁(yè)，共88頁(yè)。五、固定碳含量的計(jì)算 固定碳 是指除去水分、灰分和揮發(fā)分后的殘留物，用符號(hào)FCad表示。 固定碳的化學(xué)組分，主要是C元素

13、，另外還有一定數(shù)量的H、O、N、S等其它元素。 第三十二頁(yè)，共88頁(yè)。說(shuō) 明 1.從煤的工業(yè)分析指標(biāo)來(lái)看，發(fā)熱量主要是煤中固定碳燃燒產(chǎn)生的，因此國(guó)際上利用工業(yè)分析結(jié)果計(jì)算發(fā)熱量的公式，即以煤的固定碳作為發(fā)熱量的主要來(lái)源， 2. FCdaf煤的變質(zhì)程度的一個(gè)參數(shù) 煤的干燥無(wú)灰基固定碳含量與揮發(fā)分一樣，也是表示煤的變質(zhì)程度的一個(gè)參數(shù)，即煤中固定碳含量隨煤的變質(zhì)程度的增高而增高，因此有些國(guó)家（如日本、美國(guó)）的煤炭分類(lèi)即以干燥無(wú)灰基固定碳含量FCdaf作為分類(lèi)指標(biāo)之一。 第三十三頁(yè)，共88頁(yè)。說(shuō) 明 3. 空氣干燥基固定碳含量是某些工業(yè)用煤的一個(gè)重要指標(biāo)，如對(duì)合成氨用煤，要求FCad65%。 4. 固

14、定碳含量，一般不直接測(cè)定，而是通過(guò)計(jì)算得到。 第三十四頁(yè)，共88頁(yè)。計(jì) 算FCad = 100% - Mad - Aad Vad FCd = 100% - Ad Vd FCdaf = 100% - Vdaf第三十五頁(yè)，共88頁(yè)。六、不同基準(zhǔn)分析結(jié)果的換算干基 = 空氣干燥基 - 空氣干燥基水分干燥無(wú)灰基 = 空氣干燥基 - 空氣干燥基水分 - 空氣干燥基灰分第三十六頁(yè)，共88頁(yè)。換算關(guān)系 煤的干燥無(wú)灰基組成不受水分和灰分的影響。一般同一礦井的煤，它的干燥無(wú)灰基組成不會(huì)發(fā)生很大的變化，因此煤礦的煤質(zhì)資料常以此基組成表示。也就是說(shuō)煤礦一般給的是干燥無(wú)灰基組成，而實(shí)際使用時(shí)則為收到基。因此，不同基準(zhǔn)

15、時(shí)的組成需要進(jìn)行換算. 第三十七頁(yè)，共88頁(yè)。第三十八頁(yè)，共88頁(yè)。換算系數(shù)是由物料平衡關(guān)系計(jì)算得到的 例如收到基與干燥無(wú)灰基的轉(zhuǎn)換 :設(shè)已知FCdaf、Mar、Aar，求FCar。 解：計(jì)算基準(zhǔn)：100kg的收到基煤折合成干燥無(wú)灰基煤 100-（Mar+Aar）kg，但含固定碳的絕對(duì)量相等，即：收到基含碳量=干燥無(wú)灰基含碳量故：100FCar =100- (Mar+Aar)FCdaf FCar =FCdaf100-（Mar+Aar）100第三十九頁(yè)，共88頁(yè)。 例：煤的工業(yè)分析結(jié)果如下： 空氣干燥基的水分Mad=1.76%， 灰分Aad=23.17%，揮發(fā)分Vad=8.59% 計(jì)算： （1）

16、干基的灰分Ad=? （2）干燥無(wú)灰基的揮發(fā)分Vdaf=？第四十頁(yè)，共88頁(yè)。解： 第四十一頁(yè)，共88頁(yè)。一、煤的元素組分 即碳、氫、氧、氮、硫五個(gè)元素. 碳是組成煤大分子的骨架，在各元素中最高，一般大于70%。隨著煤化程度的不斷增高，煤中碳元素的含量也越高，如某些超無(wú)煙煤，碳含量可超過(guò)97%。 碳3.2 煤的元素分析 第四十二頁(yè)，共88頁(yè)。一、煤的元素組分 即碳、氫、氧、氮、硫五個(gè)元素. 氫是煤中第二個(gè)重要的組成元素，它占煤的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%，越是年輕的煤，其含量也越高。 氫3.2 煤的元素分析 第四十三頁(yè)，共88頁(yè)。一、煤的元素組分 即碳、氫、氧、氮、硫五個(gè)元素. 氧元素是組成煤有機(jī)質(zhì)的十分

17、重要的元素，越是年輕的煤，氧元素的比例也越大，發(fā)熱量常隨氧元素含量的增高而降低，其含量從130%均有。 氧3.2 煤的元素分析 第四十四頁(yè)，共88頁(yè)。一、煤的元素組分 即碳、氫、氧、氮、硫五個(gè)元素. 氮元素在煤中的比例較少，一般為0.53%。 氮3.2 煤的元素分析 第四十五頁(yè)，共88頁(yè)。一、煤的元素組分 即碳、氫、氧、氮、硫五個(gè)元素. 硫元素也是組成煤的有機(jī)質(zhì)的一種常見(jiàn)元素，它在煤中含量的多少，與煤化程度的高低無(wú)明顯關(guān)系，其含量從最低的0.1到最高的10%均有。硫3.2 煤的元素分析 第四十六頁(yè)，共88頁(yè)。煤的元素組分的不同，不僅能反映出煤化程度，而且也直接表征出煤性質(zhì)的不同。 如碳含量低、

18、氧含量高的煤，多是黏結(jié)性很差或是沒(méi)有黏結(jié)性的年輕煤；碳含量高、氧含量低的煤則常是一些無(wú)黏結(jié)性的年老煤，只有碳含量在8488%，氫含量在5%以上的中等變質(zhì)程度的煤，才是結(jié)焦性較好的煉焦用煤。 第四十七頁(yè)，共88頁(yè)。二、 煤中硫的測(cè)定 煤中的硫根據(jù)其存在的形態(tài)分類(lèi)： 有機(jī)硫 無(wú)機(jī)硫 單質(zhì)硫 根據(jù)燃燒性分類(lèi)： 可燃硫：有機(jī)硫、硫鐵礦硫和單質(zhì)硫 不可燃硫（固定硫 ）：硫酸鹽硫 3.2 煤的元素分析 第四十八頁(yè)，共88頁(yè)。硫是煤中的有害元素之一燃料用煤中的硫在煤燃燒過(guò)程中形成SO2。SO2不僅腐蝕金屬設(shè)備，而且還會(huì)造成空氣污染。煉焦用煤中的硫直接影響鋼鐵質(zhì)量，鋼鐵含硫大于0.07%，就會(huì)使鋼鐵熱脆而成為

19、廢品。脫除煤中的硫是煤炭利用的一個(gè)重要問(wèn)題。 第四十九頁(yè)，共88頁(yè)。全硫 煤中各種形態(tài)硫的總和叫做全硫，記作St，全硫通常就是煤中的硫酸鹽硫（記作Ss）、硫鐵礦硫（記作Sp）和有機(jī)硫（記作So）的總和，即 St = Ss + Sp + So如果煤中有單質(zhì)硫（記作S），也應(yīng)包含在全硫中。 一般工業(yè)分析中只測(cè)全硫，全硫的測(cè)定方法有：艾士卡質(zhì)量法、燃燒法、彈筒法等。燃燒法是快速方法，而艾士卡法至今仍是全世界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法， 第五十頁(yè)，共88頁(yè)。艾士卡質(zhì)量法 1方法要點(diǎn) 本法是用艾士卡試劑（Na2CO3和MgO以質(zhì)量比1:2的混和物）作為熔劑，所以稱(chēng)為艾士卡質(zhì)量法。方法包括煤樣的半熔反應(yīng)、用水浸取、硫

20、酸鋇的沉淀、過(guò)濾、洗滌、干燥、灰化和灼燒等過(guò)程。 第五十一頁(yè)，共88頁(yè)。2基本原理 熔樣： 煤樣和艾士卡試劑均勻混合后在高溫下進(jìn)行半熔反應(yīng)，使各種形態(tài)的硫都轉(zhuǎn)化成可溶于水的硫酸鹽。煤樣在空氣中燃燒時(shí)，可燃硫首先轉(zhuǎn)化為SO2，繼而在有空氣存在下，和艾士卡試劑作用形成可溶于水的硫酸鹽： 煤 + 空氣 = CO2 + H2O + SO2 + SO3 + N2 2SO2 + O2 + 2Na2CO3 = 2Na2SO4 + 2CO2 SO3 + Na2CO3 = Na2SO4 + CO2 第五十二頁(yè)，共88頁(yè)。MgO 作用？ 艾士卡試劑中的MgO能疏松反應(yīng)物，使空氣能進(jìn)入煤樣，同時(shí)也能與SO2和SO3

21、發(fā)生反應(yīng)。 2SO2 + O2 + 2MgO = 2MgSO4SO2+MgO+O2MgSO4第五十三頁(yè)，共88頁(yè)。熔塊浸??？經(jīng)半熔反應(yīng)后的熔塊，用水浸取，Na2SO4都溶入水中。未作用完的Na2CO3也進(jìn)入水中，并部分水解，因此水溶液呈堿性。 第五十四頁(yè)，共88頁(yè)。酸性 pH約12濾渣經(jīng)過(guò)洗滌，把洗液和濾液合并，調(diào)節(jié)溶液酸度，使其呈酸性（pH約12），其目的是消除CO32-的影響，因其也會(huì)和Ba2+在中性溶液中形成碳酸鋇沉淀。 第五十五頁(yè)，共88頁(yè)。沉淀、洗滌、灼燒、恒量 加入Ba2+后，生成硫酸鋇沉淀： SO42- + Ba2- = BaSO4 濾出BaSO4沉淀，經(jīng)洗滌、烘干、灰化、灼燒，

22、即可稱(chēng)量。第五十六頁(yè)，共88頁(yè)。3試劑艾士卡合劑(MgONa2CO3質(zhì)量比2:1)；鹽酸溶液（1:1）；氯化鋇溶液（100 g/L）；甲基橙指示劑（2 g/L）；硝酸銀溶液（10 g/L）。 第五十七頁(yè)，共88頁(yè)。4測(cè)定方法 稱(chēng)取煤樣（粒度應(yīng)小干0.2mm ）1g，置于30mL瓷坩堝中，取艾士卡試劑2g，放在瓷坩堝內(nèi)仔細(xì)混勻，上面再覆蓋1g艾士卡試劑，把坩堝推入高溫爐內(nèi)。在2h內(nèi)從室溫升到850，在850下加熱2h，取出坩堝，冷卻到室溫。用玻璃棒把熔塊攪碎，熔塊中應(yīng)無(wú)殘?zhí)款w粒（如果有，則再送入爐中加熱）。 熔 樣 第五十八頁(yè)，共88頁(yè)。熔塊浸取 將熔塊連同坩堝一并放入400mL燒杯中，用熱蒸餾

23、水洗出坩堝。加入100150mL熱蒸溜水，充分?jǐn)嚢枋谷蹓K散碎，煮沸約5min（此時(shí)如果發(fā)現(xiàn)有未燃燒完全的黑色顆粒漂浮在溶液表面，則此次試驗(yàn)報(bào)廢）。用定性濾紙濾出不溶物，收集濾液在燒杯中，再用熱蒸餾水吹洗不溶物，吹洗時(shí)應(yīng)注意每次加水要少些，多吹洗幾次（約12次，最后溶液體積不超300mL）。 第五十九頁(yè)，共88頁(yè)。調(diào)整試液酸度 在濾液中滴加甲基橙（2g/L水溶液）指示劑3滴，然后用HCl溶液(1+1)調(diào)節(jié)酸度。先調(diào)至甲基橙的黃色剛轉(zhuǎn)為紅色，然后再多加2mL HCl溶液(1+1)， 第六十頁(yè)，共88頁(yè)。沉淀恒量 把燒杯放到電熱板上加熱到微沸，在不斷攪拌下，慢慢滴加10mLBaCl2溶液(100g/

24、L)，在電熱板上保溫2h（或放置過(guò)夜），用慢速定量濾紙過(guò)濾。用熱蒸餾水洗至無(wú)Cl，將沉淀和濾紙正確折疊放在850下已恒量的坩堝中進(jìn)行干燥，灰化至濾紙已無(wú)黑色，然后放在850的高溫爐中灼燒40min，取出，先在空氣中冷卻，然后移入干燥器中冷到室溫、稱(chēng)量。 第六十一頁(yè)，共88頁(yè)。5結(jié)果計(jì)算 m煤樣質(zhì)量，g； m1灼燒后硫酸鋇的質(zhì)量，g； m2空白試驗(yàn)硫酸鋇的質(zhì)量，g； 0.1374由硫酸鋇換算為硫的換算因數(shù)。 第六十二頁(yè)，共88頁(yè)。6測(cè)定全硫的允許誤差 測(cè)定全硫的允許誤差St,ad同一實(shí)驗(yàn)室，% 不同實(shí)驗(yàn)室，%40.050.100.200.100.200.30第六十三頁(yè)，共88頁(yè)。7注意事項(xiàng) 必須

25、在通風(fēng)下進(jìn)行半熔反應(yīng)，否則煤粒燃燒不完全而使部分硫不能轉(zhuǎn)化為SO2。這就是為什么在半熔完畢后，用水抽提不得有黑色顆粒的緣故。 在用水浸取、洗滌時(shí)，溶液體積不宜過(guò)大，當(dāng)加入BaC12溶液后，最后體積應(yīng)在200mL左右為宜。體積過(guò)大，雖然BaSO4的溶度積不大，但是也會(huì)影響測(cè)定值（偏低）。第六十四頁(yè)，共88頁(yè)。7注意事項(xiàng) 調(diào)節(jié)酸度到微酸性，同時(shí)再加熱，是為了消除CO32-的影響：2H+ + CO32- = H2O + CO2 在熱溶液中加入BaCl2溶液以及在攪拌下慢慢滴加，都是為了防止Ba2+局部過(guò)濃，以致造成局部Ba2+和SO42-的乘積大于溶度積而析出沉淀。在上述條件下可以使BaSO4晶體慢

26、慢形成，長(zhǎng)成較大顆粒。 第六十五頁(yè)，共88頁(yè)。7注意事項(xiàng) 在洗滌過(guò)程中，每次吹入蒸餾水前，應(yīng)該將洗液都濾干，這樣洗滌效果較好。 在灼燒前不得殘留濾紙，高溫爐也應(yīng)通風(fēng)。如果這兩方面不注意，BaSO4會(huì)被還原而導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。 BaSO4 + 2C = BaS + 2CO2 第六十六頁(yè)，共88頁(yè)。3.3 煤發(fā)熱量的測(cè)定 一、發(fā)熱量的定義及單位 二、發(fā)熱量的種類(lèi)和基準(zhǔn) 三、煤的發(fā)熱量的測(cè)定第六十七頁(yè)，共88頁(yè)。3.3 煤發(fā)熱量的測(cè)定煤的發(fā)熱量是煤質(zhì)分析的重要指標(biāo)之一。 1. 煤作為動(dòng)力燃料，其發(fā)熱量越高，經(jīng)濟(jì)價(jià)值就越大。 2. 煤在燃燒或氣化過(guò)程中，還須用煤的發(fā)熱量計(jì)算熱平衡、耗煤量和熱效率。根據(jù)

27、這些計(jì)算參數(shù)即可考慮改進(jìn)操作條件和工藝過(guò)程，從而設(shè)法達(dá)到最大的熱能利用率。 3.煤的發(fā)熱量是表征煤炭各種特征的綜合指標(biāo)，在煤質(zhì)研究中也是一個(gè)十分重要的參數(shù)。煤的發(fā)熱量也是反映煤化程度的指標(biāo)，還常作為煤炭分類(lèi)的指標(biāo)。第六十八頁(yè)，共88頁(yè)。一、發(fā)熱量的定義及單位煤的發(fā)熱量或熱值是指單位質(zhì)量的煤完全燃燒，當(dāng)燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒前的溫度時(shí)（室溫）所放出的熱量，用Q表示。 發(fā)熱量的單位: J/g、kJ/kg或MJ/kg表示。過(guò)去曾使用卡（cal）作單位，1 cal = 4.1816 J。 第六十九頁(yè)，共88頁(yè)。二、發(fā)熱量的種類(lèi)和基準(zhǔn)煤的發(fā)熱量分類(lèi)：彈筒發(fā)熱量高位發(fā)熱量低位發(fā)熱量第七十頁(yè)，共88頁(yè)。1彈筒發(fā)

28、熱量：（Qb）是指單位質(zhì)量的煤樣在量熱計(jì)和彈筒內(nèi)，在過(guò)量的高壓氧氣條件下（初始?jí)毫?735大氣壓）燃燒后產(chǎn)生的熱量，也就是用彈筒量熱計(jì)實(shí)測(cè)出的熱量。 煤中原有的水和氫元素燃燒生成的水冷凝在彈筒中，氮被氧化為NO2或N2O5，硫被氧化為SO3，它們?nèi)苡谒矔?huì)產(chǎn)生熱量。因此煤在彈筒中燃燒要比在空氣中燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量多，所以又稱(chēng)為“最高發(fā)熱量”。 第七十一頁(yè)，共88頁(yè)。2高位發(fā)熱量（Qgr表示） 高位發(fā)熱量是指煤在大氣中燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，此時(shí)煤中的硫只生成SO2，氮是游離狀態(tài)N2，水呈液態(tài)冷凝（常溫約25）。 高位發(fā)熱量可從彈筒發(fā)熱量求得：Qgr,ad = Qb,ad -（95St,ad + Qb

29、,ad）第七十二頁(yè)，共88頁(yè)。高位發(fā)熱量可從彈筒發(fā)熱量求得：Qgr,ad = Qb,ad -（95St,ad + Qb,ad） Qgr,ad空氣干燥基煤的高位發(fā)熱量，J/g； Qb,ad空氣干燥基煤的彈筒發(fā)熱量，J/g； St,ad空氣干燥基煤的全硫含量； 95煤中每1%硫的校正值，J； 硝酸校正系數(shù)（可由表4-11查得）。 Qb,ad，KJ/g25.100.0010.00120.0016硝酸校正系數(shù)表 第七十三頁(yè)，共88頁(yè)。3低位發(fā)熱量（Qnet） 低位發(fā)熱量是指煤在工業(yè)窯爐中燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量。煤在工業(yè)窯爐中燃燒時(shí)，煤中水分和氫生成的水蒸汽隨煙道氣進(jìn)入大氣中（假設(shè)燃燒產(chǎn)物中的水成20水蒸氣

30、狀態(tài)），此時(shí)燃料燃燒放出的熱量一部分被水氣化所吸收，故熱值降低。 高位發(fā)熱量必須減去這部分氣化熱或叫蒸發(fā)熱后，即為低位發(fā)熱量。第七十四頁(yè)，共88頁(yè)。4常用的表示方法 除了介紹過(guò)的三種發(fā)熱量，煤的分析又有五種不同的基準(zhǔn)。因此煤的發(fā)熱量就可以有十五種不同的表示方法，但其中有些表示方法的實(shí)際應(yīng)用意義不大。常用的有下列五種： 空氣干燥基彈筒發(fā)熱量，Qb,ad；空氣干燥基高位發(fā)熱量，Qgr,ad；干基高位發(fā)熱量，Qgr,d；干燥無(wú)灰基高位發(fā)熱量，Qgr,daf；收到基低位發(fā)熱量，Qnet,ar； 第七十五頁(yè)，共88頁(yè)。注意表示方法的問(wèn)題空氣干燥基彈筒發(fā)熱量只作為測(cè)定的原始數(shù)據(jù)，應(yīng)以高位發(fā)熱量作測(cè)定結(jié)果報(bào)

31、出。動(dòng)力燃料必須使用收到基低位發(fā)熱量。在使用發(fā)熱量結(jié)果時(shí)，必須搞清楚其類(lèi)別和基準(zhǔn)；否則會(huì)造成很大的誤差。第七十六頁(yè)，共88頁(yè)。5不同表示方法間的換算 同一基準(zhǔn)間低位發(fā)熱量與高位發(fā)熱量的換算可利用前面介紹的公式。不同基準(zhǔn)間高位發(fā)熱量的換算可利用表4-11的換算關(guān)系換算。不同基準(zhǔn)間低位發(fā)熱量間的換算，因?yàn)橐紤]水對(duì)發(fā)熱量的影響，所以不能直接應(yīng)用表4-11的換算關(guān)系。第七十七頁(yè)，共88頁(yè)。3.7 由工業(yè)分析結(jié)果計(jì)算煤的發(fā)熱量 煤的發(fā)熱量可以直接用量熱儀測(cè)定，但大多數(shù)廠礦的化驗(yàn)室由于儀器條件的限制無(wú)法測(cè)定，因此利用煤的工業(yè)分析結(jié)果如水分、灰分、揮發(fā)分等來(lái)計(jì)算煤的發(fā)熱量，對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)、降低煤耗具有很大的實(shí)用意義。 第七十八頁(yè)，共88頁(yè)。半經(jīng)驗(yàn)公式 1無(wú)煙煤空氣干燥基低位發(fā)熱量的計(jì)算式 Qnet,ad = - 86Mad - 92Aad - 24V