工業(yè)分析-2008

1、GB/T 212-2008,煤的工業(yè)分析方法,本部分講述內容,1、工業(yè)分析概述 2、講解工業(yè)分析標準,1 煤的工業(yè)分析概述,煤的工業(yè)分析是煤的水分（M）、灰分（A） 、揮發(fā)分（V）三個項目的測定和一個固定碳（FC）計算共四個項目的總稱。也有一種提法把以上四項和全水、全硫和發(fā)熱量一起并入工業(yè)分析的范疇內。 根據(jù)煤的工業(yè)分析的結果可以初步判斷煤的性質，特別是作為燃料的質量，利用干燥無灰基揮發(fā)分和焦渣特征可以大致判斷煤的品種牌號。 根據(jù)工業(yè)分析的結果可以導出計算各種煙煤低位發(fā)熱量的經驗公式。對于同一礦井的煤來說，這樣的經驗公式具有相當好的精確度，從而有很大的實用價值。對于使用單一煤源的用戶如電廠來說

2、，這一點也很有意義。,2 GB/T 212-2008,2.1 前言 與ISO標準的對應情況：非等效 與GB/T 212-2001相比主要的變化： -增加了水煤漿的工業(yè)分析方法； -增加了微波干燥法測定煤的水分。 本標準的歷次版本發(fā)布情況。,2.2 標準的適用范圍和規(guī)范性引用文件,2.2.1 標準的適用范圍： 褐煤、煙煤和無煙煤 2.2.2 規(guī)范性引用文件： GB/T 218 煤中碳酸鹽二氧化碳含量的測定方法 GB/T 7560 煤中礦物質的測定方法,2.3 煤中水分的測定,2.3.1水分測定包含的項目 狹義：空氣干燥基水分Mad 水分測定 空氣干燥基水分Mad 廣義 全水分Mt 最高內在水分M

3、HC,除了工業(yè)分析中測定的空氣干燥基水分（Mad）以外，廣義上的水分測定還包括全水分（Mt）和最高內在水分（MHC）的測定。 全水分是指煤中內在水分和外在水分之和，其測定的主要意義在于實際應用中離不開這一指標。 最高內在水分是指在環(huán)境溫度為30，相對濕度為96%，煤粒內部毛細孔吸附的水分達到飽和狀態(tài)時所含有的水。由于煤內部的毛細孔的多少與煤化程度有一定的關系，所以這一指標能在很大程度上反映尤其是低煤化程度的煤的煤化程度。,2.3.2 煤中水分測定的意義,煤炭分析試驗中校正和換算的依據(jù)； 煤中的水分含量與煤的變質程度有一定的關系，可以從水分含量大致推斷煤的變質程度； 煤中的水分含量對煤的各種工業(yè)

4、利用途徑都有不同程度的影響； 貿易計價指標。,2.3.2 煤中水的種類及性質,煤中水可以根據(jù)其結合狀態(tài)分為化合水和游離水兩大類。 化合水是指以化合形式與煤中礦物質相結合的水（結晶水），以及礦物質中所含的氫氧在熱分解過程中以水分子形態(tài)析出的部分。,煤中化合水的含量多少與煤中礦物質 的含量和組成有關，與煤的煤化程度無關。 化合水不能直接測得，而是根據(jù)煤中 礦物質的組成及其可能帶有的結晶水來推 算。,煤中的游離水是指以附著或吸附等物理方式與 煤結合的水分。又分成內在水分和外在水分兩部分。 曾經有以下表述： 外在水分是指存在于煤粒表面和直徑大于10-5cm 的毛細孔中的水。這部分水的蒸汽壓與純水的蒸汽

5、 壓相同，常溫下容易失去。 內在水分是指存在于煤粒的內部直徑小于10-5cm 的毛細孔中的水。這部分水的蒸汽壓低于純水的蒸 汽壓，常溫下較難除去，需要在高于水的正常沸點 的溫度下才能除盡。 現(xiàn)在應以“一般規(guī)定”中的定義為準。,注意！： 當煤樣中的水與空氣濕度達到平衡時，所失去的水不僅有外在水，也有毛細孔中的水。失去的多少，取決于當時空氣的濕度與溫度。通常測定得到的空氣干燥基水分Mad 是煤樣與空氣濕度達到平衡時所保留的水。 這里所說的內在水、外在水與兩步法 測定煤中全水是所說的內在水、外在水不 同，不能混淆。,化合水 煤中水分 內在水 游離水 外在水,2.3.4 水分的測定方法,三種方法： 方

6、法A（通氮干燥法） 方法B （空氣干燥法） 微波干燥法,2.3.4.1 方法A（通氮干燥法）,適用范圍： 所有煤種-褐煤、煙煤和無煙煤； 方法特點： 通氮避免氧化 仲裁分析及換算校正用； 儀器設備：略 操作步驟：略 計算方法：略 方法精密度： 略,2.3.2.2 方法B （空氣干燥法）,適用范圍：煙煤和無煙煤； 方法特點：簡單高效； 烘箱鼓風 儀器設備：略。注意兩處 干燥器的使用 操作步驟：略。注意兩個小處： 煙煤1小時 1、干燥時間 無煙煤1.5小時 2、稱樣：精度和范圍,計算方法：略。 方法精密度： 略。,重點注意：檢查性干燥問題 溫度和時間：(105110 ) 每次30min 終止條件的

7、判斷（恒重或增重） a、連續(xù)兩次干燥后質量減少不超過0.0010g 直到： 或 b、質量有增加時 為止 a、最后一次干燥后質量 計算依據(jù)的選擇 b、增重前一次的質量 水分在2.00%以下時不用檢查。,例:水分測定記錄 樣品號 1# 2# 稱量瓶質量 g 17.2546 15.2564 煤樣質量 g 0.9985 1.0023 瓶重+煤樣質量 g 18.2531 16.2587 烘后瓶重+煤樣質量 g 18.2241 16.2324 第一次檢查后瓶重+煤樣質量 g 18.2228 16.2311 第二次檢查后瓶重+煤樣質量 g 18.2220 16.2300 第三次檢查后瓶重+煤樣質量 g 16

8、.2304 水的質量 g 0.0311 0.0287 水含量 % 3.11 2.86,2.4 灰分的測定,2.4.1 相關問題 2.4.1.1 灰分的測定意義 煤質研究中用來計算其它指標如發(fā)熱量等； 煤炭采制樣方法研究中用來評定方法的精密度和準確度； 樣品均勻性檢驗指標； 貿易計價指標和煉焦煤分級指標； 機械化采制樣機鑒定,2.4.1.2 灰分的含義 煤的灰分不是煤中固有物質，而是煤在規(guī)定 件下，其中所有可燃物質完全燃燒后以及煤中礦 物質在一定溫度下經過一系列分解、氧化和化合 等復雜反應所形成的殘留物。 煤的灰分幾乎全部來自煤中的礦物質，但它 的組成和性質與煤中的礦物質不完全相同，是煤 中礦物

9、質的衍生物。 因此，“灰含量”的提法不確切，應為“灰產 率”。,2.4.1.3 煤中的礦物質,礦物質的來源： 原生-原始成煤植物本身所固有的礦物質，很少，不超過2%； 次生-在植物殘骸沉積后進行泥炭化過程以及泥炭推行成巖過程 中進入煤層的礦物質，一般在10%以下； 原生和次生礦物質屬于煤的內在礦物質較難以洗選脫除。 外來-在采、掘過程中混入煤中的頂、低板和夾矸等易于除去。 礦物質的組成成分： 粘土礦物、硫化物類礦物、氧化物類礦物、碳酸鹽類礦物,2.4.1.4 煤中礦物質在煤炭燃燒過程中的反應,固硫作用 CaCO3 CaO CO2 500開始分解，到800 基本分解完全 FeS2 O2 Fe2O

10、3 SO2 500前基本反應完全 CaO SO2 O2 Ca SO4,固硫作用對灰分測定結果的影響 測定結果偏高 重復性和再現(xiàn)性較差 避免固硫作用 良好通風 CaO 和 SO2 “不見面” 500前至少30min 500停留30min 高溫815 下燒足夠時間,2.4.2 灰分的測定方法,兩種方法： 1.緩慢灰化法（慢灰） 和 2.快速灰化法（快灰） 方法A：“快灰儀法” 方法B：“馬弗爐法”,2.4.2.1 緩慢灰化法,方法特點：仲裁法； 馬弗爐恒溫區(qū) 儀器設備：略。注意兩點 灰皿預先燒至恒重 操作步驟：注意升溫程序。其余略。 計算方法：略。 方法精密度： 略。,注意掌握：檢查性灼燒 溫度和

11、時間：(81510) ，每次20min 終止條件的判斷：（與水分測定不同） 直到：連續(xù)兩次燒后質量變化不超過0.0010g 為止（燒到恒重） 計算依據(jù)的選擇：（與水分測定不同） 最后一次燒后稱量的質量 灰分小于15.00%的不必進行檢查。,例：灰分測定記錄 樣品號 1# 2# 灰皿質量 g 17.2546 15.2564 煤樣質量 g 0.9985 1.0023 灰皿+煤樣質量 g 18.2531 16.2587 燒后灰皿+灰質量 g 17.4541 15.4324 第一次檢查后灰皿+灰質量 g 17.4528 15.4310 第二次檢查后灰皿+灰質量 g 17.4520 15.4311 第三

12、次檢查后灰皿+灰質量 g 灰的質量 g 0.1974 0.1647 灰產率 % 19.77 16.43,2.4.2.2 快速灰化法, “馬弗爐法”：緩慢推樣，防止爆燃， “快灰儀法”：連續(xù)測定、時間可控、軸向傾斜 不檢查,2.5 揮發(fā)分的測定,2.5.1 煤的揮發(fā)分產率的含義 煤在規(guī)定條件下（900），隔絕空氣加熱，以減少的質量占煤樣質量的百分數(shù)，減去該煤樣的水分含量作為煤樣的揮發(fā)分。 在高溫條件下，不僅煤中有機物會分解而且無機物也會有一定程度的分解放出揮發(fā)性物質來。在實際用重量法測定揮發(fā)分是無法把二者區(qū)別開來，尤其是對于高灰分的煤，后一種揮發(fā)性物質量就大，影響測定結果，需要校正。,2.5.2 揮發(fā)分的測定意義,揮發(fā)分產率與煤的變質程度有密切的關系，故被采用作為煤炭分類的第一指標； 對煤的各種工業(yè)利用途徑都有影響； 貿易計價指標； 煤質研究中用來計算研究其它指標； 可以通過焦渣特征大致判斷煤種。,2.5.3 揮發(fā)分的測定方法,儀器設備： 馬弗爐結構要求嚴格 坩堝和蓋配合緊密密封好 樣品稱量范圍 操