
煤的工業分析也稱煤的實用分析或技術分析,其內容包括煤的水分、灰分、揮發分和固定碳四項測定。利用工業分析結果,可以基本掌握各種煤的質量、工藝性質及特點,以確定煤在工業上的實用價值。
1、測定揮發分產率的意義
煤的揮發分,以符號Vdaf(過去用Vr)表示。煤中有機質的可揮發的熱分解產物。其中除含有氮、氫、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氫等氣體外,還有一些復雜的有機化合物。
將煤在隔絕空氣條件下高溫加熱,從煤中有機質中分解出來的液體和氣體的總量中減去水分,就得出揮發分。其殘留物的粘結、結焦性狀稱為焦渣特征。由于煤中礦物質會影響揮發分的數值,因此一般用精煤測定揮發分,并以可燃物(干燥無灰基)為基準,計算出揮發分產率。揮發分產率在一定程度上能反映煤的變質程度;變質程度愈高,煤的揮發分產率愈低。揮發分產率是確定煤的類別的主要指標之一,也是確定煤層氧化帶的一個參數。
煤的揮發分產率隨煤的變質程度加深而降低。
煤的揮發分產率是判斷煤質的重要指標之一,也是氣化、煉焦要考慮的一個重要指標。它能大致代表煤的變質程度,同時又能根據揮發分產率和焦渣性狀初步判斷煤的加工利用性質。煤的揮發分產率的測定還可以用來計算干燥無灰基煤的發熱量,所以探討影響煤的揮發分測定結果的主要因素,得到準確的揮發分測定結果很有必要。
(1) 煤的揮發分產率可以估計煤的種類,我國及國際煤炭分類方案中,以揮發分為分類指標。
(2) 根據揮發分產率和測定揮發分后的焦塊特性可初步決定煤的加工利用途徑:
a) 高揮發分的煤,干餾時化學副產品產率高,可用作低溫干餾原料,還可作為氣化原料。
b) 揮發分適中的煙煤,粘結性較好,用于煉焦。
c) 在配煤煉焦中,要用揮發分來確定配煤比,使混煤的揮發分控制到25%~31%這一適宜范圍。
d) 在燃煤中,可依揮發分來選擇特定煤源所需燃燒設備或適于特定設備的煤源。
(3) 根據揮發分,可估算煉焦時焦碳、煤氣、焦油等產品的產率。
(4)在氣化工藝條件的選擇上,揮發分有一定的參考作用。
(5)揮發分還作為環境保護制定煙霧法的一個依據。
(6)利用揮發分與發熱量、碳和氫含量相關關系,可以計算煤的發熱量和碳氫含量。
2、揮發分產率的測定
稱取一定量的空氣干燥煤樣,放在帶蓋的瓷坩堝中,在(900±10)℃下,隔絕空氣加熱7分鐘,減少的質量占煤樣的質量分數(),再減去該煤樣水分含量作為煤樣的揮發分。
揮發分測定方法是個典型的規范性方法,任何試驗條件下的改變,都會影響測定結果。主要的影響因素包括加熱溫度、加熱時間和加熱速度。其他的還有設備的形狀和大小,試樣容器的材料、形狀、大小甚至容器的支架都會影響測定結果。因此,任何一個揮發分測定標準方法都嚴格規定這些細節。
技術要求
(1)高溫爐內溫度應嚴格控制在900±10℃的范圍內,當放進煤樣后,爐溫應在5分鐘內恢復到900±10℃。
(2)當煤樣送入高溫爐的高溫區時開始計時,到煤樣離開高溫爐為止計算加熱時間,這一操作過程應準確為7分鐘。否則,煤樣做報廢處理。
(3)測定時用專用坩堝,當坩堝在爐內灼燒時避免坩堝與坩堝之間、坩堝與高溫爐壁的直接接觸。
(4)測定時,如坩堝或坩堝蓋上聚有黑煙,測定試驗也做報廢處理。
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