貴州省普底、貞豐、鎮(zhèn)寧煤燃燒熱檢測及質(zhì)量評價

龍行+周利兵

摘 要：文章通過實驗研究，對貴州3個地區(qū)普底、貞豐、鎮(zhèn)寧縣煤樣進行燃燒熱的測定，對貴州部分地區(qū)做出煤的質(zhì)量評價，使我們更深入的了解貴州煤炭。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量評價；燃燒熱；煤樣

貴州是中國南方煤炭資源最豐富的省區(qū)，素以“西南煤炭?！敝Q。相對集中于西部的盤縣、水城、六枝和織金、納雍、大方等縣，其次在黔北的桐梓、仁懷、習(xí)水、遵義與中部的貴陽—安順一帶和黔西南地區(qū)[1]。

從目前煤作為用途最廣、用量最多的動力燃料方面來看，煤的發(fā)熱量越高，經(jīng)濟價值也越大。煤的發(fā)熱量是煤質(zhì)的一項重要指標，所以，此次主要內(nèi)容是對貴州部分地區(qū)煤炭燃燒熱檢測及煤炭質(zhì)量評價[2-3]。

1 材料和方法

1.1 實驗原理

實驗中因為煤是混合物，無法準確寫出其對應(yīng)的燃燒反應(yīng)方程式，所以只給出煤樣的恒容燃燒熱。

其關(guān)系式如下：

mQV+Q點火絲W點火絲=C計△T

式中：m樣為樣品的質(zhì)量（g），Qv為樣品的恒容燃燒熱；Q點火絲鎳鉻=1400.8（J/g），W點火絲為點火絲的質(zhì)量（g），C計為量熱計的總熱容，它表示量熱計（包括介質(zhì)）每升高一度所需要吸收的熱量，其值可以通過已知燃燒熱的標準物（本實驗用苯甲酸）來標定；△T為樣品燃燒前后水溫的變化值。

1.2 儀器和試劑

BH系列燃燒熱測定實驗裝置、氧氣鋼瓶、氧氣表、壓片機、點火絲（鎳鉻絲）；電子天平1臺、臺稱、0-100℃溫度計（一支）、萬用表、苯甲酸（分析純或燃燒熱專用）、煤。

2 結(jié)果和分析

2.1 量熱計的總熱容（C計）的測定

2.1.1 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制苯甲酸燃燒熱測定曲線，見圖1雷諾溫度校正圖

2.1.2 量熱計的總熱容（C計）的計算

樣品名稱：苯甲酸第一組實驗樣品。第一份點火絲質(zhì)量0.0097g，樣品質(zhì)量為0.6724g，樣品+點火絲質(zhì)量0.6731g，剩余點火絲質(zhì)量0.0052g，實際參加反應(yīng)的點火絲質(zhì)量為0.0097g-0.0052g=0.0045g。

根據(jù)mQV+Q點火絲W點火絲=C計△T，計算C計，式中：m為樣品的質(zhì)量（g），Qv為樣品的恒容燃燒熱；Q點火絲鎳鉻=1400.8（J/g），W點火絲為點火絲的質(zhì)量（g），C計為量熱計的總熱容，它表示量熱計（包括介質(zhì)）每升高一度所需要吸收的熱量，其值可以通過已知燃燒熱的標準物（本實驗用苯甲酸）來標定，C計可通過苯甲酸（Qv=26460J·g-1）來標定；△T為樣品燃燒前后水溫的變化值。

2.2 （貴州省鎮(zhèn)寧縣）煤樣燃燒熱的測定

2.2.1 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制（貴州省鎮(zhèn)寧縣）煤樣燃燒熱測定曲線，見圖2雷諾溫度校正圖。

2.2.2 燃燒熱的計算

樣品名稱：鎮(zhèn)寧布依族苗族自治縣煤樣。第三份點火絲質(zhì)量：0.0266g，煤樣品質(zhì)量：0.6177g，剩余點火絲質(zhì)量0.0032g，剩余雜質(zhì)質(zhì)量：0.0663g，實際參加反應(yīng)的點火絲質(zhì)量為0.0234g，實際參加反應(yīng)的煤質(zhì)量為0.5514g。

2.3 （貴州省普底村委）煤樣燃燒熱的測定

2.3.1 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制（貴州省普底村委）煤樣燃燒熱測定曲線，見圖3雷諾溫度校正圖。

2.3.2 燃燒熱的計算

樣品名稱：普底村委煤樣。第一份點火絲質(zhì)量：0.0215g，煤樣品質(zhì)量：0.845g，剩余點火絲質(zhì)量：0.0024g，剩余雜質(zhì)質(zhì)量：0.38g，，實際參加反應(yīng)的點火絲質(zhì)量為0.0191g，實際參加反應(yīng)的煤質(zhì)量為0.4650g，

2.4 （貴州省貞豐縣）煤樣燃燒熱的測定

2.4.1 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制（貴州省貞豐縣）煤樣燃燒熱測定曲線，見圖4雷諾溫度校正圖。

2.4.2 煤樣燃燒熱的計算

樣品名稱：貞豐縣煤樣。第三份點火絲質(zhì)量：0.0158g，煤樣品質(zhì)量：0.6678g，剩余點火絲質(zhì)量：0.0055g，剩余雜質(zhì)質(zhì)量：0.1050g，，實際參加反應(yīng)的點火絲質(zhì)量為0.0103g，實際參加反應(yīng)的煤質(zhì)量為0.5628g，

3 結(jié)束語

本文通過實驗研究，對貴州3個地區(qū)普底、貞豐、鎮(zhèn)寧縣煤樣品進行燃燒熱的測定，數(shù)據(jù)見圖5。

由圖5可以看出，貴州部分地區(qū)還是存在煤質(zhì)差異的，在我們所選取的三個地區(qū)中，以普底地區(qū)的煤礦質(zhì)量最佳，貴州省貞豐縣煤質(zhì)量次之，貴州省鎮(zhèn)寧縣煤品質(zhì)稍微差一些，但是差距不大。從中也可以看出，貴州煤炭總體質(zhì)量還是十分優(yōu)秀的。本論文對貴州部分地區(qū)煤的質(zhì)量做出了一個客觀評價。

參考文獻

[1]紹武，張守玉，吳巧美，等.生物質(zhì)炭燃燒特性與動力學(xué)分析[J].燃料化學(xué)學(xué)報，2013，08.

[2]李保慶，等.用熱重技術(shù)研究煤焦的燃燒特性[J].煤炭轉(zhuǎn)化，1996，03.

[3]海珍，陳海波，蘇俊林，等.煤與生物質(zhì)混合燃燒特性及動力學(xué)分析[J].節(jié)能技術(shù)，2007，01.

作者簡介：龍行（1993-），男，貴州鎮(zhèn)寧縣人，學(xué)士，本科畢業(yè)生，專業(yè)為化學(xué)工程與工藝。

*通訊作者：周利兵（1978-），男，江蘇宿遷人，教授，主要從事統(tǒng)計學(xué)、化學(xué)計量學(xué)、計算機化學(xué)研究。