礦大版煤化學(xué)-課后習(xí)題復(fù)習(xí)過(guò)程

礦大版煤化學(xué)-課后習(xí)題精品文檔精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除煤化學(xué)課后習(xí)題1.什么是腐植煤和腐泥煤？答:由高等植物形成的煤稱為腐植煤；由低等植物(以藻類為主)和浮游生物經(jīng)過(guò)部分腐解而形成的煤稱為腐泥煤，有藻煤，膠泥煤，油頁(yè)巖等。2.由高等植物形成煤，要經(jīng)歷哪些過(guò)程和變化？答：由高等植物形成煤，要經(jīng)歷泥炭化作用和煤化作用兩個(gè)過(guò)程。泥炭化作用過(guò)程：高等植物→泥炭;煤化作用過(guò)程又分為成巖作用和變質(zhì)作用兩個(gè)階段。成巖作用階段：泥炭→褐煤；變質(zhì)作用階段：褐煤→無(wú)煙煤。3.影響煤變質(zhì)作用的因素答：影響煤變質(zhì)作用的因素主要有：溫度、時(shí)間和壓力。溫度是影響煤變質(zhì)作用的主要因素。轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌夯A段所需的溫度大致為：褐煤：40～50℃，長(zhǎng)焰煤：<100℃，典型煙煤：<200℃，無(wú)煙煤：4.各顯微組分元素含量的特點(diǎn)，及在透射光、反射光下的特征及其隨煤化程度的變化規(guī)律。答：透射光：鏡質(zhì)組，橙紅色、棕紅色、棕黑色、黑色；殼質(zhì)組，從低級(jí)煙煤到中級(jí)煙煤，呈透明到半透明，輪廓清晰，外形特殊;惰質(zhì)組，棕黑色到黑色，微透明或不透明。反射光：鏡，灰黑至淺灰，隨煤級(jí)增高，反射色變淺；殼，呈灰黑色，大多數(shù)有突起；惰，白色至亮白色，具有較高凸起和較高反射率。元素含量：鏡含氧量最高，殼含氫量最高，惰含碳量最高。5.煤的工業(yè)分析將煤分為哪幾個(gè)組分？各代表煤的什么特性？答：煤的工業(yè)分析是指煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳四種組分。水分：煤炭質(zhì)量的重要指標(biāo)。煤的水分直接影響煤的使用、運(yùn)輸和儲(chǔ)存?；曳郑菏侵该和耆紵笫Ｏ碌臍?jiān)]發(fā)分：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?jiān)凶鼋乖?。固定碳：煤中去掉水分、灰分、揮發(fā)分，剩下的就是固定碳。煤的固定碳與揮發(fā)分一樣，也是表征煤的變質(zhì)程度的指標(biāo)。6.反映煤分子結(jié)構(gòu)的參數(shù)有哪些？P36答：煤的結(jié)構(gòu)參數(shù)有芳碳率、芳?xì)渎屎头辑h(huán)數(shù)。芳碳率是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的碳原子數(shù)與總碳原子數(shù)之比。芳?xì)渎适侵该旱幕窘Y(jié)構(gòu)單元中屬于芳香族結(jié)構(gòu)的氫原子數(shù)與總氫原子數(shù)之比。芳環(huán)數(shù)是指煤的基本結(jié)構(gòu)單元中芳香環(huán)數(shù)的平均數(shù)量。7.煤的揮發(fā)分受哪些因素的影響？答：測(cè)定條件：如加熱溫度、時(shí)間、速度，加熱爐的大小、形狀等；煤化程度：煤的揮發(fā)分隨煤化程度的提高而下降；成因類型和煤巖組分，腐植煤的揮發(fā)分大于腐泥煤，煤巖組分中各類揮發(fā)分殼質(zhì)組>鏡質(zhì)組>惰質(zhì)組；礦物質(zhì)，8.煤分子結(jié)構(gòu)理論的主要觀點(diǎn)有哪些？P46答：⑴煤是三維空間高度交聯(lián)的非晶質(zhì)的高分子縮聚物⑵煤分子基本結(jié)構(gòu)單元的規(guī)則部分⑶煤分子基本結(jié)構(gòu)單元的不規(guī)則部分⑷連接基本結(jié)構(gòu)單元的橋鍵⑸氧、硫和氮的存在形式⑹低分子化合物⑺煤化程度對(duì)煤結(jié)構(gòu)的影響9.比較各種顯微組分的反射率及隨煤化程度的變化答：當(dāng)煤化程度相同時(shí)，惰質(zhì)組I>鏡質(zhì)組V>殼質(zhì)組E。隨著煤化程度的增加，鏡質(zhì)組的反射率呈線性增加，增率明顯；殼質(zhì)組的反射率增加明顯，低煤化程度時(shí)呈線性增加；惰質(zhì)組的反射率略有增加，但增率很小。大約Cdaf>95%后，三種顯微組分的反射率趨于一致。10.什么是分析煤樣?答：粒度小于0.2mm的空氣干燥基煤樣。11.什么是空氣干燥基水分？收到基全水分？答：空氣干燥基水分是在一定條件下煤樣在空氣干燥狀態(tài)下保持的水分，這部分水在105～110℃12.煤中的內(nèi)在水分與煤化程度的關(guān)系？為什么？答：煤中各種水分的多少在一定程度上反映了煤質(zhì)狀況。煤中的內(nèi)在水分，與煤化度密切相關(guān)。低煤化度煤結(jié)構(gòu)疏松，結(jié)構(gòu)中極性官能團(tuán)多，內(nèi)部毛細(xì)管發(fā)達(dá)，內(nèi)表面積大，因此內(nèi)在水分大。隨著煤化度的提高，內(nèi)在水分減少。在煙煤中的肥煤與焦煤變質(zhì)階段，內(nèi)在水分達(dá)到最小值（小于1%)。到高變質(zhì)的無(wú)煙煤階段，由于縮聚的收縮應(yīng)力使煤粒內(nèi)部的裂隙增加，內(nèi)在水分又有所增加，內(nèi)在水分可達(dá)到4％左右。煤的最高內(nèi)在水分與煤化度的關(guān)系基本與內(nèi)在水分相同，具有明顯的規(guī)律性。13.煤中礦物質(zhì)的來(lái)源？答：來(lái)源：黏土礦物；碳酸鹽礦物；硫化物；氧化物；石英；磷酸鹽；重礦物和其他礦物。14.什么是煤的元素分析？煤由那幾種元素組成？答：對(duì)碳、氫、氧、氮、硫五個(gè)項(xiàng)目煤質(zhì)分析的總稱。主要由碳、氫、氧、氮、硫五種元素組成。15.煤中的硫可分為哪幾種？硫如何進(jìn)入煤中？答：硫在煤中以三種形式存在，即有機(jī)硫、硫鐵礦硫和硫酸鹽硫。煤中硫的來(lái)源有兩種：一是成煤植物本身所含有的硫--原生硫;另一種是來(lái)自成煤環(huán)境及成巖過(guò)程中加入的硫--次生硫。16.什么是煤的溶劑抽提？常用的溶劑有哪些？答：通過(guò)對(duì)煤有一定溶解能力的溶劑進(jìn)行抽提分離即是溶劑抽提。常用的溶劑有：中性溶劑（脂肪烴類，芳香烴類，含氧化合物，含氯化合物）；堿性溶劑（含氮化合物）；酸性溶劑（各種酚類）；混合溶劑（二硫化碳）。17.煤的氧化深度分為哪幾級(jí)?煤的氧化在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有何重要意義？答：分為：表面氧化，輕度氧化，中度氧化，深度氧化，完全氧化。在農(nóng)業(yè)上，腐植酸是有機(jī)質(zhì)的重要組成部分，由于自身獨(dú)特的化學(xué)組成和物理性質(zhì)，對(duì)于提高土壤肥力有著重要意義。在工業(yè)上，腐植酸類物質(zhì)一般包括腐植酸類本身及其重要的衍生物硝基腐植酸兩大類，這兩大類的酸和他們的一些鹽類或螯合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。18.風(fēng)化對(duì)煤的性質(zhì)和應(yīng)用有哪些影響？答：化學(xué)組成方面：碳、氫含量減少，氧含量增加，活性酸性基團(tuán)增加。物理性質(zhì)方面：煤炭的強(qiáng)度和硬度減小，易碎，吸濕性增加，表面的酸性基團(tuán)增加，潤(rùn)濕性增加，其浮選性能變壞。應(yīng)用方面：在其元素組成和熱值沒(méi)有發(fā)生顯著變化之前，煤炭的黏結(jié)性會(huì)降低，甚至喪失；低溫干餾氣體的組成中CO2和CO的體積百分率增加，而H2和烴類減少。風(fēng)化煤炭的性質(zhì)發(fā)生變化，對(duì)于作為煉焦用煤炭和燃燒用煤炭都是不利的。因風(fēng)化過(guò)度，熱量不能及時(shí)散發(fā)而引起白燃，有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。19.煤的自燃過(guò)程有哪幾個(gè)階段？各階段的特點(diǎn)？答：分為準(zhǔn)備期、自熱期、燃燒期三個(gè)階段。在準(zhǔn)備期，煤與氧的作用是以物理吸附為主，放熱很小，無(wú)宏觀效應(yīng)；經(jīng)過(guò)潛伏期后煤的燃點(diǎn)降低，表面的顏色變暗。在自熱期，（1）氧化放熱較大煤溫及其環(huán)境（風(fēng)、水、煤壁）溫度升高；（２）產(chǎn)生ＣＯ、CO2和碳?xì)洌–mHn)類氣體產(chǎn)物，并散發(fā)出煤油味和其它芳香氣味；（３）有水蒸水汽生成，火源附近出現(xiàn)霧氣，遇冷會(huì)在巷道壁面上凝結(jié)成水珠。（４）微觀構(gòu)發(fā)生變化。在燃燒期，煤溫達(dá)到其自燃點(diǎn)后，若能得到充分的供氧，則發(fā)生燃燒，出現(xiàn)明火。這時(shí)會(huì)生成大量的高溫?zé)熿F，其中含有CO、CO2以及碳?xì)漕惢衔?。若煤溫達(dá)到自燃點(diǎn)，但供風(fēng)不足，則只有煙霧而無(wú)明火，此即為干餾或陰燃。煤炭干餾或陰燃與明火燃燒稍有不同，ＣＯ多于ＣＯ2，溫度也較明火燃燒要低。20.如何防止煤的氧化，自燃？答：（1）開拓開采技術(shù)措施；（2）防止漏風(fēng)；（3）通風(fēng)散熱；（4）隔斷空氣；（5）不易儲(chǔ)存太久。21.什么是煤的發(fā)熱量？答：（1）單位質(zhì)量的煤完全燃燒所發(fā)出的熱量。22：煤在氧彈中燃燒與在大氣中燃燒的區(qū)別答：（1）煤在氧彈中燃燒時(shí)放出較多的熱量（2）煤中的可燃硫（有機(jī)硫和硫鐵礦硫）在氧彈中燃燒時(shí)，使煤在氧彈中燃燒釋放出的熱量大于煤在大氣中燃燒釋放的熱量。（3）由于水的存在形態(tài)不同，使得煤在氧彈中燃燒后釋放出的熱量大于在大氣中燃燒所釋放出的熱量。（4）煤在氧彈中燃燒是恒容燃燒，在大氣中燃燒是恒壓燃燒。23.高位發(fā)熱量?？低位發(fā)熱量?恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量?答：高位發(fā)熱量：從彈筒發(fā)熱量中扣除稀硫酸和稀硝酸生成熱低位發(fā)熱量：從恒濕高位發(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。恒濕無(wú)灰基高位發(fā)熱量：煤樣中含有最高內(nèi)在水分但不含灰分的一種假想狀態(tài)，只含有可燃質(zhì)和最高內(nèi)在水分24.影響煤炭發(fā)熱量的因素有哪些？煤炭發(fā)熱量隨煤化程度有何變化？答：因素：1.成因類型的影響2.煤化程度的影響3.煤巖組成的影響4.礦物質(zhì)的影響5.風(fēng)化的影響變化：從低煤化程度的褐煤開始，隨煤化程度的提高，煤的發(fā)熱量逐漸增加。刀肥煤，焦煤階段，發(fā)熱量達(dá)到最大，可達(dá)37KJ/g,其后，隨煤化程度的提高，煤的發(fā)熱量則呈下降趨勢(shì)25.什么是煤的黏結(jié)性，結(jié)焦性？黏結(jié)性：指煙煤在受熱時(shí)本體粘結(jié)或與外加惰性物質(zhì)粘結(jié)的能力。結(jié)焦性：指在模擬工業(yè)焦?fàn)t條件下，或在半工業(yè)性試驗(yàn)焦?fàn)t內(nèi)，煤結(jié)成焦炭時(shí)的性能，26.膠質(zhì)體的來(lái)源和膠質(zhì)體的性質(zhì)答：膠質(zhì)體的性質(zhì)（1）穩(wěn)定性：溫度間隔△T（2）透氣性：阻礙氣體析出的難易程度（3）流動(dòng)性：流動(dòng)度（4）膨脹性：膨脹壓力。來(lái)源（1）煤熱解時(shí)結(jié)構(gòu)單元之間結(jié)合比較薄弱的橋鍵斷裂，生成自由基，其中一部分分子量不太大，含氫較多，使自由基穩(wěn)定化，形成液體產(chǎn)物；（2）在熱解時(shí)，結(jié)構(gòu)單元上的脂肪側(cè)鏈脫落，大部分揮發(fā)逸出，少部分參加縮聚反應(yīng)形成液態(tài)產(chǎn)物；（3）煤中原有的低分子量化合物——瀝青受熱熔融變?yōu)橐簯B(tài)；（4）殘留固體部分在液態(tài)產(chǎn)物中部分溶解和膠溶。27.煤的黏結(jié)性和結(jié)焦性關(guān)系：答：結(jié)焦性包括保證結(jié)焦過(guò)程能夠順利進(jìn)行的所有性質(zhì)。黏結(jié)性是結(jié)焦性的前提和必要條件。黏結(jié)性好的煤，結(jié)焦性不一定就好（如肥煤）。但結(jié)焦性好的煤，其黏結(jié)性一定好。28.測(cè)定煤黏結(jié)性和結(jié)焦性的方法答：一：羅加指數(shù)二：黏結(jié)指數(shù)三：膠質(zhì)層指數(shù)四：奧亞膨脹度五：坩堝膨脹序數(shù)六：格金焦型七：吉氏流動(dòng)度29.黏結(jié)指數(shù)與羅加指數(shù)的區(qū)別：答：（1）專用無(wú)煙煤粒度由羅加法的0.3～0.4mm改用0.l～0.2mm，以擴(kuò)大強(qiáng)黏結(jié)煤的測(cè)值范圍，同時(shí)因無(wú)煙煤與煙煤粒度相近易于混勻而減小了試驗(yàn)誤差；（2）對(duì)G＜18的弱黏結(jié)煤，將無(wú)煙煤與煙煤的配比改為3：3以提高對(duì)弱黏結(jié)煤的區(qū)分能力和測(cè)定的準(zhǔn)確度；（3）實(shí)現(xiàn)了煤樣的機(jī)械攪拌混合，改善了試驗(yàn)條件，減少了人為誤差；（4）轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)次數(shù)由羅加法的三次改為兩次，并改變了計(jì)算公式簡(jiǎn)化了操作與計(jì)算。30.煤的反應(yīng)性答：定義：煤的反應(yīng)性又稱煤的化學(xué)活性，是指在一定溫度下煤與不同氣體介質(zhì)相互作用的反應(yīng)能力。煤對(duì)CO2的還原率隨反應(yīng)溫度的升高而加強(qiáng)。煤對(duì)CO2的還原率越高，表示煤的反應(yīng)性越強(qiáng)。各種煤的反應(yīng)性隨變質(zhì)程度的加深而減弱。31.煤的著火點(diǎn)答：定義：煤的燃點(diǎn)是將煤加熱到開始燃燒時(shí)的溫度，叫做煤的燃點(diǎn)（也稱著火點(diǎn)，臨界溫度或發(fā)火溫度）。與煤質(zhì)的關(guān)系：1.煤的燃點(diǎn)隨煤化程度的增加而增高。2.不同煤化程度煤的燃點(diǎn)見表。煤種褐煤長(zhǎng)焰煤氣煤肥煤