《煤化學第四章》課件

《煤化學第四章》ppt課件目錄CATALOGUE煤的生成煤的組成與結(jié)構煤的化學性質(zhì)煤的分類與利用煤化學的應用與發(fā)展煤的生成CATALOGUE01煤的形成是一個長期的地質(zhì)過程，通常需要數(shù)百萬年的時間。在這個過程中，古代植物遺體經(jīng)過壓實、失水、黏土礦物膠結(jié)等作用，逐漸轉(zhuǎn)變成煤。煤是由古代植物在缺氧或微氧環(huán)境中，經(jīng)過復雜的生物化學變化而形成的。不同種類的煤在形成過程中所處的環(huán)境和時間都有所不同，因此它們的物理和化學性質(zhì)也有所差異。煤的形成過程煤的形成環(huán)境通常是沼澤、湖泊或海洋等水體附近，因為這些地方有利于植物的生長和遺體的聚集。在這些環(huán)境中，植物遺體可以迅速被泥沙覆蓋，避免被氧化分解，同時也有利于在壓力和溫度的作用下形成煤。根據(jù)煤的形成環(huán)境的不同，可以將煤分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤等不同類型。煤的形成環(huán)境煤的形成條件主要包括溫度、壓力和時間等因素。在壓力方面，較大的壓力可以促進植物遺體的壓實和黏土礦物的膠結(jié)作用，也有利于形成煤。在溫度方面，較高的溫度可以促進植物遺體的分解和轉(zhuǎn)化，有利于形成煤。在時間方面，煤的形成通常需要數(shù)百萬年的時間，以保證植物遺體在形成過程中充分轉(zhuǎn)化和固定。煤的形成條件煤的組成與結(jié)構CATALOGUE02硫含量在0.5-5%之間，是煤燃燒產(chǎn)生二氧化硫和硫化氫等有害氣體的主要來源。氮含量在0.5-2%之間，是煤燃燒產(chǎn)生氮氣和氮氧化物的主要來源。氧含量在1-10%之間，是煤燃燒消耗氧氣的主要來源。碳是煤中最主要的元素，含量在50-95%之間，是煤燃燒產(chǎn)生熱量的主要來源。氫含量在1-4%之間，是煤燃燒產(chǎn)生水蒸氣的主要來源。煤的元素組成煤的分子結(jié)構決定了煤的性質(zhì)和反應性，例如煤的粘結(jié)性、結(jié)焦性和熱解反應等。煤的分子結(jié)構可以通過化學分析、光譜分析和X射線衍射等方法進行測定和研究。煤是由多種有機化合物組成的復雜混合物，其分子結(jié)構非常復雜，主要由碳、氫、氧、氮等元素組成。煤的分子結(jié)構密度硬度導電性熱穩(wěn)定性煤的物理性質(zhì)01020304煤的密度因品種和密度而異，一般在1.2-2.0g/cm3之間。煤的硬度取決于其組成和結(jié)構，一般在2-3莫氏硬度之間。煤具有良好的導電性，其電導率取決于其含有的礦物成分和水分含量。煤的熱穩(wěn)定性取決于其組成和結(jié)構，以及加熱過程中的物理和化學變化。煤的化學性質(zhì)CATALOGUE03煤在隔絕空氣條件下加熱，隨溫度升高發(fā)生物理變化和化學變化，直至分解的過程。熱解定義熱解過程熱解產(chǎn)物煤大分子結(jié)構中較弱的橋鍵開始斷裂，生成小分子產(chǎn)物，而主要的碳氫化合物則保持為熱解殘渣。熱解產(chǎn)物包括煤氣、焦油和半焦等。030201煤的熱解煤與氧氣反應生成氧化產(chǎn)物的過程。氧化定義包括緩慢氧化、燃燒和爆炸氧化。氧化類型氧化產(chǎn)物包括二氧化碳、水蒸氣和各種氣體。氧化產(chǎn)物煤的氧化加氫條件高溫高壓，通常在300℃以上，5-10MPa壓力下進行。加氫定義煤與氫氣在高溫高壓下反應，使煤大分子結(jié)構中較弱的橋鍵斷裂，同時氫原子與碳原子結(jié)合生成甲烷等烴類物質(zhì)的過程。加氫產(chǎn)物加氫產(chǎn)物包括甲烷、乙烷等烴類物質(zhì)，以及煤焦油和煤氣等。煤的加氫煤的分類與利用CATALOGUE04

煤的分類煙煤煙煤是煤的一種，其特點是燃燒時會產(chǎn)生濃煙。根據(jù)揮發(fā)分的含量，煙煤可以分為不同的類型，如長焰煤、氣煤、肥煤等。無煙煤無煙煤是一種較為純凈的煤，其特點是燃燒時煙塵較少。無煙煤主要用作燃料和化工原料。褐煤褐煤是一種較為年輕的煤，其特點是含水量較高，且顏色較深。褐煤主要用于發(fā)電和化工生產(chǎn)。煤的燃燒是一個復雜的過程，需要足夠的氧氣和較高的溫度才能進行。在燃燒過程中，煤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳，同時釋放出大量的熱量。燃燒過程煤的燃燒方式可以分為層燃、流化燃燒和旋風燃燒等。不同的燃燒方式對燃燒效率、污染物排放和能源利用效率等方面都有影響。燃燒方式燃燒溫度對煤的燃燒效率和污染物排放都有影響。高溫燃燒可以提高燃燒效率，但同時也增加了氮氧化物等污染物的排放。燃燒溫度煤的燃燒直接液化直接液化是一種將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。在高溫高壓條件下，煤與氫氣和催化劑反應生成液體燃料。直接液化的產(chǎn)品具有較好的環(huán)保性能和能源利用效率。間接液化間接液化是一種將煤先氣化再液化的過程。首先將煤轉(zhuǎn)化為合成氣，然后合成氣在催化劑的作用下生成液體燃料。間接液化的產(chǎn)品種類較多，可根據(jù)市場需求進行生產(chǎn)調(diào)整。煤的液化煤化學的應用與發(fā)展CATALOGUE05煤制油和煤制天然氣通過煤的轉(zhuǎn)化技術，將煤轉(zhuǎn)化為油品或天然氣，滿足交通和化工領域的能源需求。煤層氣開發(fā)利用煤層中的甲烷氣體，通過煤層氣開發(fā)技術提取并利用，作為清潔能源。煤燃燒發(fā)電煤作為主要的化石燃料，通過燃燒產(chǎn)生熱量發(fā)電，是全球能源供應的主要來源之一。煤化學在能源領域的應用03煤液化通過加氫或加壓催化轉(zhuǎn)化技術，將煤轉(zhuǎn)化為液體燃料，如煤油、柴油等。01煤焦化通過高溫干餾技術將煤轉(zhuǎn)化為焦炭和煤氣，焦炭用于冶金、化工等領域，煤氣可作為燃料或化工原料。02煤氣化將煤與氣化劑反應，生成以一氧化碳、氫氣和甲烷為主要成分的煤氣，用于合成氨、甲醇等化工產(chǎn)品。煤化學在化工領域的應用隨著環(huán)境保護意識的提高和能源結(jié)