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    煤/煤尘的工业分析

    发表时间:2016-12-04 来源:职业卫生网 浏览次数: 评论: 顶: 踩:

    煤(煤尘)的工业分析也称煤的实用分析或技术分析,其内容包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四项测定 。利用工业分析结果,可以基本掌握各种煤的质量、工艺性质及特点,以确定煤在工业上的实用价值 。

    水分

    煤是多孔性固体,含有一定的水分 。水分是煤中的无机组分,其含量和存在状态与煤的内部结构及外界条件有关 。一般而言,水分的存在不利于煤的加工利用 。

    煤中水分的来源是多方面的,首先在成煤过程中,成煤植物遗体堆积在沼泽或湖泊中,水因 此进入煤中;其次是煤层形成后,地下水进入煤层的缝隙中;第三是在水力 开采、洗选和运输过程中,煤接触雨、雪或潮湿的空气所致 。煤中的水分按照它的存在状态及物理化学性质,可分为外在水分、内在水分及化合水三种类型 。外在水分(Mf)是指附着在煤的颗粒表面的水膜或存在于直径大于 10-5 cm 的毛细孔中的水分,又称自由水分或表面水分 。该水分以机械方式和煤结合,其蒸气压与纯水的蒸气压相同,在常温下较易失去 。内在水分(Mi)是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小于 10-5 cm 的毛细孔中的水分 。该水分以物理化学方式与煤结合,其含量与煤的表面积大小和职业健康风险评估 21 吸附能力 有关,蒸气压小于纯水的蒸气压,故在室温下这部分水不易失去 。以上两种水分是以机械方式及物理化学方式与煤结合,通常称为游离水,煤中的游离水在常压下、105~110℃时经短时间干燥即可全部蒸发 。把煤的外在水分与内在水分的总和称为煤的全水分,简记符号为 Mt 。煤中的化合水是指以化学方式与矿物质结合、有严格的分子比,在全水分测定后仍保留下来的水分,即通常所说的结晶水和化合水 。化合水在煤中含量不大,通常要在 200℃甚至 500℃以上才能析出,如石膏、高岭石等 。煤的工业分析中,一般不考虑化合水,只测定游离水 。

    灰分

    煤的灰分是指煤完全燃烧后剩下的残渣 。因 为这个残渣是煤中可燃物完全燃烧,煤中矿物质(除水分外所有的无机质)在煤完全燃烧过程中经过一系列分析、化合反应后的产物,所以确切地说,灰分应称为灰分产率 。煤中灰分来源于矿物质 。煤中矿物质燃烧后形成灰分,如黏土、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质在煤的燃烧中发生分解和化合,有一部分变成气体逸出,留下的残渣就是灰分 。灰分是煤中的有害物质,主要成分为游离二氧化硅,不仅影响煤的使用、运输和储存,更是导致煤尘作业工人尘肺病的根源 。

    挥发分和固定碳

    挥发分是煤有机质在规定的高温下热解析出的气态产物(包括煤气和焦油蒸汽)对原煤样的质量百分数,与煤的灰分一样是产率,而不是含量 。挥发分是反应煤本质的重要指标,也是煤炭分类的主要指标 。

    煤的固定碳是指从煤中除去水分、灰分和挥发分后余下的物质,即:与挥发分一样,固定碳也不是煤中的固有成分,而是煤有机质热解后留下的固定产物 。它的元素组成以碳为主,但不完全是碳,还有少量氢、氧、氮、硫等元素 。固定碳与煤中碳含量是两个不同的概念,不可混淆 。

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