煤的化学组成和分子结构.doc

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1、煤的化学组成和分子结构煤中有机物主要由碳、氢、氧和少量氮、硫和磷等元素构成,各种煤所含的主要元素组成见表2-2-03。表2-2-03煤的元素组成种类组成泥炭褐煤烟煤无烟煤C%60~7070~8080~9090~98H%5~65~64~51~3O%25~3515~255~151~3一、   煤的种类(按炭化程度分)1.    泥煤(草煤、泥炭)8380~10500kJ/kg2.    褐煤10500~16700kJ/kg3.    烟煤21000~29400kJ/kg4.    无烟煤(白煤)21000~25200kJ/kg二、煤的化学组成1.

2、碳CC+O2=CO2+33900kJ/kg2.氢HH+O2=HO2+kJ/kg1)化合氢:与氧化合形成结晶水的氢。不能燃烧放热。2)自由氢:未与氧结合的氢。与其他元素(C、S)构成可燃化合物。3.硫SS+O2=SO2+10500kJ/kg1)有机硫—燃烧形成→SO22)无机硫↗黄铁矿硫→燃烧形成→SO2↘硫酸盐→灰渣4.氧和氮(O、N)5.    水分W↗内在水分:干燥除去水分→外在水分:风干↘结晶水:高温除去6.    灰分A:灰熔点三、   成分表示方法:(煤的元素分析法)1.    应用基y(为基准) 2.    分析基f      3

3、.    干燥基g     4.    可燃基r      第二节      煤的使用性能一、   煤的工业分析:1.    挥发物V2.    水分W3.固定碳CGD4.灰渣ACGD=100-(W+A+V)二、   煤的发热量(一)     概念1.定义:单位质量或体积燃料完全燃烧时所发出的热量。2.分类↗高位发热量Qgw:含水蒸气凝结时的热量↘低位发热量Qdw(二)     计算公式P91.工业分析法:2.    元素分析法:↗杜隆公式↘门捷列夫公式3.高低发热量的换算:三、   煤的物理、化学性质(一)     物理性质:1.比重:1~

4、1.8t/m3随炭化程度而加大。2.    比热:0.84~1.67kJ/kg℃随炭化程度而减少。3.    导热系数:0.232~0.348w/m℃随炭化程度而加大。(二)化学性质:1.粘结性、结焦性2.耐热性3.反应性、可燃性四、   工业要求:(燃烧用)Qydw=5500~6000kcal/kgVf>20%Sg≯4%Ag<50%灰熔点>1200℃煤的化学成分主要是碳和氢,还含有少量氧、氮、硫。               O——煤中氧的存在形式除含氧官能团外,还有醚键和杂环。S——几乎所有煤中都含有硫,即使陕西神木的出口优质煤仍含0.2

5、8~0.45%的硫,南方某些煤藏中含硫量高达10%。这就意味着每燃烧1吨这类煤,将会产生近200kgSO2,SO2是形成酸雨的重要成分。我国大部分地区煤藏中的硫,主要以黄铁矿形式存在,有的煤矿在开采煤炭的同时,也开采黄铁矿。N——煤中的氮主要来源于植物有机体,含量一般在1-2%之间。煤燃烧时,所含的氮几乎全部转变为NO和NO2,通常表示为NOx,统称氮氧化物,是大气污染的重要成分之一。P——我国西南地区的煤以含磷为特点,有的煤矿层中夹有磷矿层,因此所采的煤含有较多杂质磷,燃烧中会产生磷的氧化物,是西南地区酸雨危害严重的原因之一。 灰分——燃煤

6、对大气环境危害最大的成分烟尘,主要由煤中的灰分转化而来。煤中的灰分主要是一些不能燃烧的矿物性杂质,含有钙、镁、铁、铅、硅和微量或痕量砷、钡、铍、铅、汞、锌等矿物杂质,也含有放射性元素。

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