煤質(zhì)工業(yè)分析方法的探究

楊文秀

摘 要：作為我國最為重要的能源之一，煤炭除了是重要的生活燃料外也是重要的化工生產(chǎn)的原料。煤炭和它的加工產(chǎn)品質(zhì)量對社會經(jīng)濟發(fā)展和人們的生活環(huán)境會產(chǎn)生很大的影響，因此必須加強對煤炭質(zhì)量的監(jiān)督控制，規(guī)范煤炭和其加工產(chǎn)品的質(zhì)量工業(yè)分析，采用合適的分析檢驗方法，是保證煤炭及其加工產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。鑒于此，本文將對煤質(zhì)工業(yè)分析的幾種方法進行簡單的介紹。

關(guān)鍵詞：煤炭;工業(yè)分析;質(zhì)量控制

1 煤質(zhì)工業(yè)分析概述

煤質(zhì)工業(yè)分析指的是采用相應(yīng)的分析技術(shù)或?qū)嵱梅治龇椒?，對煤炭的質(zhì)量進行評價，作為考核煤炭質(zhì)量的基本依據(jù)。根據(jù)煤的分類來看，煤炭可以分成無機物和有機物兩類，對無機物的煤進行質(zhì)量工業(yè)分析主要是對其水分和灰分進行分析，其中水分又包括外在水分和內(nèi)在水分。有機物工業(yè)分析則包括揮發(fā)分和固定碳分析。本文主要對煤的水分、灰分和揮發(fā)分進行測定，對固定碳進行計算。

2 水分測定分析方法

對煤質(zhì)進行水分測定的方法主要有通氮干燥法和空氣干燥法兩種，其中第一種方法適合用于所有煤種，在測定時先稱取一定量的一般分析試驗煤樣，然后放在干燥箱中，在干燥的氮氣流中干燥到質(zhì)量恒定，然后根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計算出水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。要注意的是從干燥箱中取出稱量瓶時要立即蓋上蓋子，然后放進干燥器皿中冷卻到室溫以后再稱量?？諝飧稍锓ㄟm合用于煙煤和無煙煤。測定時同樣稱取一定量的一般分析試驗煤樣，然后放在干燥箱中，在空氣流中干燥到質(zhì)量恒定，然后根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計算出水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3 灰分測定分析方法

煤炭中可燃物在完全燃燒后，在一系列化學(xué)物理反應(yīng)下產(chǎn)生的產(chǎn)物就叫灰分。灰分的存在會影響煤炭的質(zhì)量，對煤炭的運輸、存儲和使用都會產(chǎn)生不利。比如在煤炭作為燃料使用時如果其中的灰分含量較大就會降低可燃物的相對量，引起不充分燃燒，或者在這一過程中因為要吸收灰化產(chǎn)生的熱量而使煤炭的發(fā)熱量減少，不但降低了使用質(zhì)量，而且還可能會破壞設(shè)備。在煤用于煉焦時灰分增加，焦炭灰分增加，會降低高爐的利用系數(shù)。而且煤中的灰分增加還會增加無效運輸，影響我國鐵路交通的運輸及發(fā)展。鑒于此，必須做好灰分的測定分析工作。

對灰分進行測定的方法包括緩慢灰化法和快速灰化法兩種。其中緩慢灰化法在測定時稱取一定量的空氣干燥煤樣，然后放在預(yù)先灼燒到質(zhì)量恒定的灰皿中平攤，再將灰皿送到溫度不超過100℃的馬弗爐恒溫區(qū)中，以一定的溫度加熱半個小時左右，使溫度上升到815℃上下然后再在該溫度下灼燒1個小時，使煤炭質(zhì)量達到穩(wěn)定。關(guān)于利用快速灰化法測定灰分，除了可以先預(yù)熱到恒定穩(wěn)定再測試外，還可以通過灼燒到質(zhì)量恒定后來對煤樣中的灰分進行測定分析。

4 揮發(fā)分測定分析方法

揮發(fā)分是煤樣在一定溫度下，經(jīng)過真空加熱后將水分去除后剩下的殘渣，揮發(fā)分不是煤固有的，可以存在于所有在特定溫度下分解的產(chǎn)物中。揮發(fā)分的測定關(guān)系著煤炭的變質(zhì)與否，也是煤工業(yè)中的衡量煤炭質(zhì)量的重要指標(biāo)，是工業(yè)設(shè)備選擇時的重要參考。在測定揮發(fā)分時首先要保證所選擇的煤樣在干燥環(huán)境下，然后隔絕空氣在適合溫度下加熱，約7min，然后將減去的水分含量作為煤樣揮發(fā)分。在測定時要注意的地方是，嚴(yán)格控制好加熱的溫度，最好定期對溫度進行測量和校正;第二要求在爐溫恢復(fù)后立即采取措施控制好溫度，并保證熱容量的穩(wěn)定。第三總的加熱時間不能過長，控制在7min內(nèi)，并采用符合標(biāo)準(zhǔn)的坩堝并做密封處理。第四在取出坩堝后不能長時間冷卻，否則會出現(xiàn)焦渣吸水問題而影響揮發(fā)分測定的準(zhǔn)確性。第五要及時對煤樣氧化或者噴濺的問題進行處理。第六揮發(fā)分中除了揮發(fā)性物質(zhì)外也包括結(jié)晶水。

5 固定碳的測算方法

固定碳指的是在煤中去掉水分、灰分和揮發(fā)分以后的物質(zhì)，包含了碳、氧、氮和硫等元素，和單質(zhì)碳完全是不同的兩個概念。固定碳的計算公式是100-（Mad+Aad+ Vad），其中Mad指的是空氣干燥煤樣的水分，Aad指的是空氣干燥煤樣的灰分，Vad指的是空氣干燥煤樣的揮發(fā)分。

6 煤中硫分測定方法

煤中的硫分包括有機硫和無機硫，也包括少量的單質(zhì)硫，有機硫是以有機物的形態(tài)存在的，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，有多種官能團。無機硫則以無機物形態(tài)存在，可分成硫化物硫和硫酸鹽硫，硫化物硫中大部分是黃鐵礦硫，硫酸鹽硫主要存在硫酸鈣中。關(guān)于煤炭中硫分的測定，主要是針對煤的全硫、硫鐵礦硫和硫酸鹽硫的測定。因為硫是煤炭中的有害物質(zhì)，煤炭在燃燒后會產(chǎn)生二氧化硫等腐蝕性氣體，不僅會腐蝕設(shè)備，而且還會污染大氣，降低空氣質(zhì)量的同時還會影響植物的生長，所形成的酸雨等災(zāi)害會威脅人們的生存環(huán)境和健康。所以必須做好對煤炭中硫分的測定，然后采用相應(yīng)的去硫裝置和方法，降低硫的含量。

7 結(jié)語

綜上所述，本文對煤質(zhì)的工業(yè)分析方法進行了簡單的介紹，探討了水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳四個指標(biāo)的測定分析方法。提出水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳的含量數(shù)據(jù)可以反映煤的性質(zhì)，其中水分和灰分高低可以反映煤中無機質(zhì)的含量并會對煤的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，在評價煤質(zhì)的過程中先進行工業(yè)分析，可以大概了解煤質(zhì)和工業(yè)用途，然后為進一步深入的研究煤質(zhì)提供有效的依據(jù)。

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