煤化学复习专题.doc

1、第五章 习题1. 煤质分析中常用的基准和符号。煤质分析中常用的基准：收到基 ar、空气干燥基 ad、干燥基 d、干燥无灰基 daf、干燥无矿物质基 dmmf。煤质分析中常用的符号2. 什么是煤的工业分析和元素分析？答：煤的工业分析：M、A、 V 和 FC。煤的元素分析：C、H、O、N、S。3. 什么是 Mf、 Minh、MHC、M t ？M inh 随煤化程度有何变化规律，为什么？煤中的水分对煤炭加工利用有何影响？答：外在水分 Mf：指附着在煤的颗粒表面的水膜或存在于直径10 -5cm 的毛细孔中的水分。内在水分 Minh：指在一定条件下达到空气干燥状态时所保留的水分，即存在于煤粒内部直径 镜

2、质组 惰质组这是因为壳质组化学组成中抗热分解能力低的链状化合物占有较大比例，而惰质组的分子主要以缩合芳香结构为主，镜质组则介于二者之间。由于各个显微组分有不同的挥发分，所以煤的挥发分将随显微组成的变化而变化，而且非常敏感。6. 简述影响 C、H 和 O 的因素。答：影响 C 的因素： 煤化程度：随着煤化程度的增加，C daf 逐渐增加，C daf 作为表征煤化程度的分类指标。 成因类型：腐植煤 腐泥煤。 煤岩组分：惰质组 镜质组 壳质组。影响 H 的因素： 煤化程度：从低煤化程度到中等煤化程度阶段， Hdaf 变化不十分明显；但在高变质的无烟煤阶段，H daf 降低较为明显而且均匀。因此，我国

3、无烟煤分类中采用 Hdaf 作为分类指标。 成因类型：腐泥煤 腐植煤。这是由于形成腐泥煤的低等生物富含氢所致。 煤岩组分：壳质组 镜质组 惰质组。影响 O 的因素： 煤化程度：随着煤化程度的增加，O daf 迅速下降，从褐煤的 23%左右下降到中等变质程度肥煤的 6%左右，此后 Odaf 下降速度趋缓，到无烟煤时大约只有 2%左右。 成因类型：腐植煤 腐泥煤。 煤岩组分：中等变质程度的烟煤，镜质组 惰质组 壳质组；高变质程度的烟煤和无烟煤，镜质组 壳质组 惰质组。7. 煤中硫的存在形态有哪些？硫对煤的应用有何影响？答：煤中硫的存在形态有无机硫和有机硫，无机硫又分为硫酸盐硫、元素硫和硫化铁硫。硫

4、的危害： 贮存：硫化铁硫含量高的煤，在堆放时易于氧化和自燃，同时使煤碎裂、灰分增加、热值降低。 焦化：煤在炼焦时，约 60%的硫进入焦炭，煤中硫分高，焦炭中的硫分势必增高，直接影响钢铁质量，钢铁中含硫量0.07%，会使钢铁产生热脆性而无法轧制成材，为了除去硫，必须在高炉中加入较多的石灰石和焦炭，减少高炉的有效容量，增加出渣量，降低高炉生产能力，增加焦比。 燃烧：高硫煤作燃料，燃烧后产生的 SO2，严重腐蚀金属设备和设施，严重污染环境。 气化：用高硫煤制备的煤气中硫化氢等气体较多且不易脱净，会使合成氨催化剂中毒失效，影响操作和产品质量。硫的利用：硫是一种重要的化工原料。可用来生产硫酸、杀虫剂及硫

5、化橡胶等。工业生产中，硫大多数变成 SO2 进入大气，严重污染环境，为了减少污染，寻求高效经济的脱硫方法和硫的回收利用途径，具有重大意义。回收硫的方法：可在洗选煤时，回收煤中黄铁矿；在燃烧和气化的烟道气和煤气中，回收含硫的各种化合物；也可在燃烧时向炉内加入固硫剂；还可从焦炉煤气中回收硫以制取硫酸和化肥硫酸铵。8. 某原煤全水分 Mt=10.00%，制成分析煤样后测得 Mad=2.10%，A ad=11.00%，测定挥发分的原始数据为：坩埚质量 20.5006g，加分析煤样后共 21.5006g，在 900下隔绝空气加热 7min，冷却后称量，坩埚加残渣共 21.2006g。试求： V ad，V

6、 d 及 Vdaf。 如果完全燃烧 1000kg 这样的原煤，将会产生多少灰渣？ 燃烧 1000kg 这样的原煤，如果燃烧不完全，灰渣（认为灰渣完全干燥）中有 10%的可燃物，灰渣的实际产量是多少？解： (%)90.271.0.31056.20.1 adad MV()5.8.297adad()1.320.1.0.10 adadf AV (%).21.adradrMA)(0%.010kgar ()24.1.adad%.0124.01 rAdar)(.%. kgar答： V ad=27.90%，V d=28.50%，V daf=32.11%。 完全燃烧 1000kg 原煤，将会产生 101.10k

7、g 的灰渣。 不完全燃烧 1000kg 原煤，灰渣的实际产量是 112.40kg。9. 已知某煤样的 Vad=27.20%，M ad=1.60%，V daf=29.58%。求 Ad 和 FCd。解： adadf AMV10(%)45.61058.2976.10dafadA().45.610adad()75.64)20.45.601)( adadVAMFC(%8.75.6410adad答：该煤样的 Ad=6.55%，FC d=65.80%。10. 试比较下面两个煤样挥发分的高低。煤样 A ad=9.55%，M ad=1.53%，V d=24.15%煤样 A ad=17.20%，M ad=2.50

8、%，V d=22.80%解： (%)78.23105.24101 addaV ()74.265.9.11adadf A()3.0.28.202 daV (%)68.270.15.122 adaddf AM答：煤样挥发分低。11. 试比较下面两个煤样灰分的高低。煤样 A ad=14.22%，M ad=1.80% 煤样 A ad=13.20%，M ad=4.50%解： (%)48.10.2.1410adad ()2.35.322adadA答：煤样灰分低。12. 设将粒度小于 6mm 的测定全水分的煤样装入密封容器中称量为 600.00g，容器质量为250.00g。化验室收到煤样后，称量装有煤样的容

9、器为 590.00g，测定煤样全水分时称取试样 10.10g，干燥后质量减少了 1.10g，则此煤样装入容器时的全水分是多少？解： (%)86.210.250.69fM (%)89.10.10inhM438629.1finhft答：煤样装入容器时的全水分是 13.44%。13. 称分析煤样 1.0400g 放入事先鼓风并加热到 105110 的烘箱中干燥 2h，煤样失重为0.0312g；又称此分析煤样 1.0220g，灼烧后灰重 0.1022g；再称此分析煤样 1.0550g，在90010下加热 7min，失重为 0.2216g。试求该分析煤样的 Ad、V daf 和 FCad。解： %0.3

10、4.12adM%0.12.adA()3.10.adadA0.8.205.126adV (%)69.2.1.30.1adadf AM0.80()(10 adVFC答：该煤样的 Ad=10.31%、V daf=20.69%和 FCad=69.00%。14. 用燃烧法测定煤的碳、氢含量时，称分析煤样 0.2000g，燃烧后碱石棉管增重0.5880g，氯化钙管增重 0.0880g。此外，从分析得知该煤样的Mad=2.50%，M ar=4.00%，A ad=10.00%，S t,ar=0.40%，N ar=0.40%。试求 Car、H ar 和 Oar。解： (%)23.80120.5791279.0G

11、Cad .79.438adradr(%)64. 50.219.0208.19. .)(.32adad MGH(%)7.450.2164.1adradrH()8.9.0.0adradrMA(%)78.1 )40.57.4.95.4,artrarrrr SNHCO答：该煤样的 Car=79.00%、H ar=4.57%、O ar=1.78%。第六章 习题1. 煤的密度有哪几种表示方式？简述影响煤真密度的因素。答：煤密度的表示方式：真相对密度、视相对密度和散密度。真相对密度：20时煤的质量与同体积(不包括煤的所有孔隙) 水的质量之比。视相对密度：20时煤的质量与同体积（仅包括煤的内部孔隙）水的质量之

12、比。散密度：20下煤的质量与同体积（包括煤的内外孔隙和煤粒间的空隙） 水的质量之比。影响煤密度的因素： 煤化程度：真密度随着煤化程度的增加而缓慢减小，到 Cdaf 8689之间的中等煤化程度时，真密度最低，此后，真密度随着煤化程度的增加而急剧增大。真密度随煤化程度的变化是煤分子结构变化的宏观表现。从化学结构的角度看，真密度反映了煤分子结构的紧密程度和化学组成的特点，其中分子结构的紧密程度是影响真密度的关键因素。褐煤分子结构上有较多的侧链和官能团，在空间形成较大空隙，难以形成致密的结构，所以真密度较低。随着煤化程度的增加，分子结构上的侧链和官能团减少，O 也迅速减少。虽然侧链和官能团的减少有利于密度的增大，但 O 的相对原子质量较 C 大，O 的迅速减少造成密度减小占优势，总体上使煤的密度减小；到无烟煤阶段，煤分子结构上的侧链和官能团迅速减少，使煤分子缩聚成为非常致密的芳香结构，真密度迅速增大。