原料煤的工業(yè)分析知識
發(fā)布于：02-11
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2012-03-04
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煤的工業(yè)分析又稱實用分析，其分析項目
包括煤的水份、灰份、揮發(fā)份及固定碳。
???1、水份（Mad）：煤中水份按其存在形態(tài)不同分為三種：
???⑴外在水，也稱游離水。是在開采、運輸、貯存、洗煤時機械附著或潤濕混合在煤顆粒表面和大毛細孔（直徑大于10-5cm）中的水份。因為外在水份只與外在條件有關(guān)，而與煤質(zhì)本身無關(guān)。將煤置于空氣中，外在水可自然風干，風干后的煤稱為風干煤。
???⑵內(nèi)在水，也稱吸附水。是吸附或凝聚在煤顆粒內(nèi)部表面較小的毛細孔（直徑小于10-5cm）中的水。一般在稍高于100℃下恒溫即可除掉。內(nèi)在水份的含量和煤質(zhì)有關(guān)，是影響成漿性的重要因素。
???⑶結(jié)晶水，也稱化合水。是煤的無機水化合物中所含的水。一般在200℃以上恒溫才可除去。煤中的結(jié)晶水化合物有硫酸鈣（CaSO4·2H2O）、高嶺土（Al2O3·2SiO2·2H2O）等。此結(jié)晶水與外在水和內(nèi)在水相比含量少的多，故工業(yè)分析中不測結(jié)晶水。煤的水份高易粘結(jié)在一起，易發(fā)生煤倉棚倉和堵塞煤溜管，影響下料。
???2、灰份（Aad）：煤的灰份是煤中所有可燃物質(zhì)完全燃燒以及煤中礦物質(zhì)在高溫下（850±10℃）產(chǎn)生一系列分解、化合等復雜反應(yīng)后殘留物，它們是金屬與非金屬的氧化物及鹽類。其主要組成是：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、SO3等?；曳菰?strong>氣化爐
中是無用而有害的物質(zhì)。無用是說它不參與氣化反應(yīng)。有害是因為它在爐內(nèi)被熔融時要消耗熱能，這樣就增加了比氧耗和比煤耗，產(chǎn)生的CO2也會增多，而且熔渣對向火面磚的沖刷，侵蝕是不可避免的。加之，熔渣激冷后形成的碎渣在后系統(tǒng)中對設(shè)備、管線、閥門的腐蝕也會隨灰份增加而增加。所以在選氣化用煤時，煤灰份低好，一般在10～15wt%。另外煤灰熔性與煤灰化學組成密切相關(guān)，也是氣化用煤的一個重要指標，灰熔性可用灰熔點來表示，如果灰份中酸性物質(zhì)(SiO2+Al2O3)占比例大，則灰熔點高，如果堿性物質(zhì)（Fe2O3+CaO+MgO）占的比例大，則灰熔點低。測定方法有熔點法（角錐法、高溫熱顯微鏡法）和熔融曲線法。我們選用常用的角錐法來測。即將煤灰和糊精混合，俗稱一定大小的三角錐體，放入測定爐內(nèi)，以一定的升溫速度加熱，觀察并記錄灰錐變形情況，以確定灰熔點，見附圖1： ?
???
???圖一：灰錐熔特征圖?圖中T4溫度是灰份流動溫度，根據(jù)它可確定氣化爐
的操作溫度（一般情況為T4+50～100℃）。采用灰熔點高的煤，將加劇對氣化爐耐火磚的燒蝕，這時應(yīng)在煤中加入助溶劑（CaO或CaCO3）來增加堿性物質(zhì)在灰份中的比例，以降低灰熔點。所以我們選擇氣化用煤時，盡量選用灰熔點低的煤。淮南化肥廠選用的氣化煤灰熔點T3在1350℃左右，設(shè)置了添加助溶劑石灰粉的設(shè)施。但目前由于氣化煤的灰熔點低于設(shè)計值，現(xiàn)已停用助溶劑。
???3、揮發(fā)份（Vad）揮發(fā)份是煤樣在900±10℃下隔絕空氣加熱7分鐘，煤分解所溢出的氣體和蒸汽
的百分數(shù)減去分析煤樣的水份百分含量，即為揮發(fā)份含量。煤的揮發(fā)份與煤的變質(zhì)程度有關(guān)，年輕的煤揮發(fā)份含量高，反應(yīng)活性好。由此可看出揮發(fā)份主要是有機物分解產(chǎn)物，也含有礦物質(zhì)分解產(chǎn)物，但在合成
氣中不會存在由揮發(fā)份形成的有機烴類。我公司設(shè)計用煤揮發(fā)份含量為29.97%和27.80%4、固定碳（FCad）煤的固定碳是從煤中除去水份、灰份和揮發(fā)份后的殘留物。煤中的固定碳和揮發(fā)份含量高對氣化有利。我公司設(shè)計用煤固定碳含量為69%。?
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