煤 的 挥 发 分

§３.3煤的挥发分和固定碳在高温条件(900℃)下，将煤隔绝空气加热一定时间，煤的有机质发生热解反应，形成部分小分子化合物，在测定条件下呈气态析出。析出的挥发物占煤样质量的百分数称为挥发分产率，简称挥发分。用V来表示。一、挥发分的定义：1、挥发分的主要组成成分是什么呢？2、挥发分既然是一种转化产物，它是如何得来的呢？[问题]：二、挥发分的测定方法1、方法要点：称取一定量的空气干燥煤样，放在带盖的瓷坩埚中，在900℃±10℃下，隔绝空气加热7min，以减少的质量占煤样质量的百分数，减去该煤样的水分含量就是该煤样的挥发分。2、分析步骤：在预先于900℃温度下灼烧至质量恒定的带盖坩埚中称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（1±0.01）g轻轻振动坩埚，使煤样摊平，盖上，放在坩埚架上。（褐煤和长焰煤应预先压饼，并切成约3mm的小块）将马弗炉预先加热至920℃左右，打开炉门，迅速将放有坩锅的架子送入恒温区，立即关上炉门并计时，准确加热至7min。坩锅及架子放入后，要求炉温在3min内恢复至（900±10）℃。此后保持在此温度下至7min，否则此次试验作废。加热时间包括温度恢复时间。从炉中取出坩埚，放入空气中冷却5min左右，移入干燥器中冷却至室温(约２０分钟)后称重。挥发分的测定是一项规范性很强的试验，测定结果完全取决于所规定的试验条件。影响的主要因素有：加热温度、加热时间、加热速度，此外，试样容器的材质、形状和尺寸以及容器的支架都会影响测定的结果。３、影响挥发分测定结果的主要因素：三、挥发分的计算：空气干燥煤样的挥发分按下式计算：•Vad=×100－Mad，％•Vad---空气干燥基挥发分，％•m---煤样的质量，g•m1---残渣的质量，g•Mad---空气干燥基水分，％____mm－m1[问题]：工业分析中我们常使用的基准是干燥无灰基，为什么？干燥无灰基煤样的挥发分由Vad换算而得：Vdaf=100100－Mad－Aad×Vad，％四、挥发分测定的精密度：挥发分/％重复极限/％再现性临界差/％＜20.000.300.5020.00～40.000.501.00＞40.000.801.50五、挥发分与煤质的关系：1、煤的成因类型的影响：在煤化程度相同时，腐泥煤的挥发分产率要比腐殖煤高。2、煤岩组分的影响：在煤化程度相同时，腐殖煤中各显微组分的Vdaf的顺序为壳质组镜质组惰质组3、煤化程度的影响：腐泥煤镜质组的挥发分随煤的煤化程度的加深而逐渐降低。4、矿物质的含量同一矿井煤的矿物质含量越高，其干燥无灰基挥发分产率也越高。经验证明，灰分每增加3%，挥发分约增加1%。六、焦渣特征：测定挥发分后，坩埚中残留下来的不挥发物质称为焦渣。焦渣随煤种的不同，具有不同的形状、强度和光泽等物理特性，这些物理形态的综合称为焦渣特征。它能反应一个重要的工艺性质，粘结性的强弱。焦渣特征可分为8个型号，号数越大，表示煤的粘结性越强。8个形状的焦渣特征：1、粉状粉末2、粘着基本上是粉末3、弱粘结已有粘结，易压成小块4、不熔融粘结用力压才成小块，下表面有光泽5、不膨胀熔融粘结扁平饼状，表面有光泽6、微膨胀熔融粘结表面有光泽，且有较小膨胀气泡7、膨胀熔融粘结银白色金属光泽，明显膨胀，但高度小于15mm8、强膨胀熔融粘结焦块明显膨胀，银白色金属光泽，高度大于15mm七、固定碳的计算:1、概念煤中固定碳是指从煤中出去水分、灰分、挥发分后的残留物，以符号FC表示。2、固定碳的计算：FCad=100-(Mad+Aad+Vad)干燥无灰基固定碳FCdaf=100-Vdaf干燥基固定碳FCd=100-Ad-Vd当分析煤样中碳酸盐的二氧化碳含量为2％～12％时：FCad=100-(Mad+Aad+Vad)-(CO2)ad当分析煤样中碳酸盐的二氧化碳含量大于12％时：Cad=100-(Mad+Aad+Vad)-〔（CO2)ad(煤)-（CO2)ad(焦渣)〕3、固定碳与煤质的关系：煤中干燥无灰基固定碳含量FCdaf随煤化程度增高而逐渐增加。褐煤：FCdaf≤60％烟煤:FCdaf为50％～90％无烟煤：FCdaf﹥90％[课后小结]：本节内容我们着重介绍了煤的挥发分概念、测定方法、要点，以及挥发分的作用、计算等内容，以及固定碳的概念及计算。作为判定煤种的重要指标之一，挥发分在工业应用中起着非常重要的作用，在全书中也是十分重要的一节内容，需认真学习，牢固掌握。