煤的工业分析２

2005/7/7 14:13:46

有关国标、行业标准

GB 3715-91 　代替GB 3715-83

煤的工业分析２

4、煤的固定碳
　　煤中去掉水分、灰分、挥发分，剩下的就是固定碳。
　　煤的固定碳与挥发分一样，也是表征煤的变质程度的一个指标，随变质程度的增高而增高。所以一些国家以固定碳作为煤分类的一个指标。
　　固定碳是煤的发热量的重要来源，所以有的国家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳也是合成氨用煤的一个重要指标。
　　固定碳计算公式：
　　(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)
　　当分析煤样中碳酸盐CO₂含量为2-12%时：
　　(FC)ad=100-(Mad-Aad+Vad)-CO_2,ad(煤)
　　当分析煤样中碳酸盐CO₂含量大于12%时：
　　(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)-[CO_2,ad(煤)-CO_2,ad(焦渣）]
　　式中：
　　（FC）ad——分析煤样的固定碳，%；
　　Mad——分析煤样的水分，%；
　　Aad——分析煤样的灰分，%；
　　Vad——分析煤样的挥发分，%；
　　CO_2,ad（煤）——分析煤样中碳酸盐CO₂含量，%；
　　CO_2,ad(焦渣)——焦渣中CO₂占煤中的含量，%；
5、煤的硫分
　　（1）煤中硫存在的形态
　　煤中硫分，按其存在的形态分为有机硫和无机硫两种。有的煤中还有少量的单质硫。
　　煤中的有机硫，是以有机物的形态存在与煤中的硫，其结构复杂，至今了解的还不够充分，大体有以下官能团：
　　硫醇类，R-SH(-SH，为硫基)；
　　噻吩类，如噻吩、苯骈噻吩、硫醌类，如对硫醌、硫醚类，R-S-R';硫蒽类等
　　煤中无机硫，是以无机物形态存在于煤中的留。无机硫又分为硫化物硫和硫酸盐硫。硫化物硫绝大部分是黄铁矿硫，少部分为白铁矿硫，两者是同质多晶体。还有少量的ZnS,PbS等。硫酸盐硫主要存在于CaSO4中。
　　煤中硫分，按其在空气中能否燃烧又分为可燃硫和不可燃硫。有机硫、硫铁矿硫和单质硫都能在空气中燃烧，都是可燃硫。硫酸盐硫不能在空气中燃烧，是不可燃硫。
　　煤燃烧后留在灰渣中的硫（以硫酸盐硫为主），或焦化后留在焦炭中的硫（以有机硫、硫化钙和硫化亚铁等为主），称为固体硫。煤燃烧逸出的硫，或煤焦化随煤气和焦油析出的硫，称为挥发硫（以硫化氢和硫氧化碳（COS）等为主）。煤的固定硫和挥发硫不是不变的，而是随燃烧或焦化温度、升温速度和矿物质组分的性质和数量等而变化。
　　煤中各种形态的硫的总和称为煤的全硫（St）。煤的全硫通常包含煤的硫酸盐硫（Ss）、硫铁矿硫（Sp）和有机硫（So）．
　　St=Ss+Sp+So
　　如果煤中有单支流，全硫中还应包含单质硫。
　　（2）煤中硫对工业利用的影响
　　硫是煤中有害物质之一。煤作为燃料在燃烧时生成SO2,SO3不仅腐蚀设备，而且污染空气，甚至降酸雨，严重危及植物生长和人的健康。煤用于合成氨制半水煤气时，由于煤气中硫化氢等气体较多不易脱净，易毒化合成催化剂而影响生产。煤用于炼焦，煤中硫会进入焦炭，使钢铁变脆。钢铁中硫含量大于0.07%时就成了废品。为了减少钢铁中的硫，在高炉炼铁时加石灰石，这就降低了高炉的有效容积，而且还增加了排渣量。煤在储运中，煤中硫化铁等含量多时，会因氧化、升温而自燃。
　　我国煤田硫的含量不一。东北、华北等煤田硫含量较低，山东枣庄小槽煤、内蒙乌大、山西汾西、山西铜川等煤矿硫含量较高，贵州、四川等煤矿硫含量更高。四川有的煤矿硫含量高达4～6%以上，洗选后降到2%都困难。
　　脱去煤中的硫，是煤炭利用的一个重要课题。在这方面美国等西方国家对洁净煤的研究取得很大进展。他们首先是发展煤的洗选加工（原煤入洗比重0～80%以上，我国不足20%），通过洗选降低了煤中的灰分，除去煤中的无机硫（有机硫靠洗选是除不去的）；其次是在煤的燃烧中脱硫和烟道气中脱硫。这无疑增加了用煤成本。我们也在开展洁净煤的研究，针对我国目前动力煤洗煤厂能力利用率仅50%多，应尽快制定和实施燃煤环保法，以促进煤碳洗选加工的发展和洁净煤技术的应用。
　　（3）煤中的测试要点
　　煤中硫的测试包括煤的全硫、硫铁矿硫和硫酸盐硫的测试。见GB214-83。

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