煤質工業分析方法的探究

楊文秀

摘 要：作為我國最為重要的能源之一，煤炭除了是重要的生活燃料外也是重要的化工生產的原料。煤炭和它的加工產品質量對社會經濟發展和人們的生活環境會產生很大的影響，因此必須加強對煤炭質量的監督控制，規范煤炭和其加工產品的質量工業分析，采用合適的分析檢驗方法，是保證煤炭及其加工產品質量的關鍵。鑒于此，本文將對煤質工業分析的幾種方法進行簡單的介紹。

關鍵詞：煤炭;工業分析;質量控制

1 煤質工業分析概述

煤質工業分析指的是采用相應的分析技術或實用分析方法，對煤炭的質量進行評價，作為考核煤炭質量的基本依據。根據煤的分類來看，煤炭可以分成無機物和有機物兩類，對無機物的煤進行質量工業分析主要是對其水分和灰分進行分析，其中水分又包括外在水分和內在水分。有機物工業分析則包括揮發分和固定碳分析。本文主要對煤的水分、灰分和揮發分進行測定，對固定碳進行計算。

2 水分測定分析方法

對煤質進行水分測定的方法主要有通氮干燥法和空氣干燥法兩種，其中第一種方法適合用于所有煤種，在測定時先稱取一定量的一般分析試驗煤樣，然后放在干燥箱中，在干燥的氮氣流中干燥到質量恒定，然后根據煤樣的質量損失計算出水分的質量分數。要注意的是從干燥箱中取出稱量瓶時要立即蓋上蓋子，然后放進干燥器皿中冷卻到室溫以后再稱量。空氣干燥法適合用于煙煤和無煙煤。測定時同樣稱取一定量的一般分析試驗煤樣，然后放在干燥箱中，在空氣流中干燥到質量恒定，然后根據煤樣的質量損失計算出水分的質量分數。

3 灰分測定分析方法

煤炭中可燃物在完全燃燒后，在一系列化學物理反應下產生的產物就叫灰分。灰分的存在會影響煤炭的質量，對煤炭的運輸、存儲和使用都會產生不利。比如在煤炭作為燃料使用時如果其中的灰分含量較大就會降低可燃物的相對量，引起不充分燃燒，或者在這一過程中因為要吸收灰化產生的熱量而使煤炭的發熱量減少，不但降低了使用質量，而且還可能會破壞設備。在煤用于煉焦時灰分增加，焦炭灰分增加，會降低高爐的利用系數。而且煤中的灰分增加還會增加無效運輸，影響我國鐵路交通的運輸及發展。鑒于此，必須做好灰分的測定分析工作。

對灰分進行測定的方法包括緩慢灰化法和快速灰化法兩種。其中緩慢灰化法在測定時稱取一定量的空氣干燥煤樣，然后放在預先灼燒到質量恒定的灰皿中平攤，再將灰皿送到溫度不超過100℃的馬弗爐恒溫區中，以一定的溫度加熱半個小時左右，使溫度上升到815℃上下然后再在該溫度下灼燒1個小時，使煤炭質量達到穩定。關于利用快速灰化法測定灰分，除了可以先預熱到恒定穩定再測試外，還可以通過灼燒到質量恒定后來對煤樣中的灰分進行測定分析。

4 揮發分測定分析方法

揮發分是煤樣在一定溫度下，經過真空加熱后將水分去除后剩下的殘渣，揮發分不是煤固有的，可以存在于所有在特定溫度下分解的產物中。揮發分的測定關系著煤炭的變質與否，也是煤工業中的衡量煤炭質量的重要指標，是工業設備選擇時的重要參考。在測定揮發分時首先要保證所選擇的煤樣在干燥環境下，然后隔絕空氣在適合溫度下加熱，約7min，然后將減去的水分含量作為煤樣揮發分。在測定時要注意的地方是，嚴格控制好加熱的溫度，最好定期對溫度進行測量和校正;第二要求在爐溫恢復后立即采取措施控制好溫度，并保證熱容量的穩定。第三總的加熱時間不能過長，控制在7min內，并采用符合標準的坩堝并做密封處理。第四在取出坩堝后不能長時間冷卻，否則會出現焦渣吸水問題而影響揮發分測定的準確性。第五要及時對煤樣氧化或者噴濺的問題進行處理。第六揮發分中除了揮發性物質外也包括結晶水。

5 固定碳的測算方法

固定碳指的是在煤中去掉水分、灰分和揮發分以后的物質，包含了碳、氧、氮和硫等元素，和單質碳完全是不同的兩個概念。固定碳的計算公式是100-（Mad+Aad+ Vad），其中Mad指的是空氣干燥煤樣的水分，Aad指的是空氣干燥煤樣的灰分，Vad指的是空氣干燥煤樣的揮發分。

6 煤中硫分測定方法

煤中的硫分包括有機硫和無機硫，也包括少量的單質硫，有機硫是以有機物的形態存在的，結構相對復雜，有多種官能團。無機硫則以無機物形態存在，可分成硫化物硫和硫酸鹽硫，硫化物硫中大部分是黃鐵礦硫，硫酸鹽硫主要存在硫酸鈣中。關于煤炭中硫分的測定，主要是針對煤的全硫、硫鐵礦硫和硫酸鹽硫的測定。因為硫是煤炭中的有害物質，煤炭在燃燒后會產生二氧化硫等腐蝕性氣體，不僅會腐蝕設備，而且還會污染大氣，降低空氣質量的同時還會影響植物的生長，所形成的酸雨等災害會威脅人們的生存環境和健康。所以必須做好對煤炭中硫分的測定，然后采用相應的去硫裝置和方法，降低硫的含量。

7 結語

綜上所述，本文對煤質的工業分析方法進行了簡單的介紹，探討了水分、灰分、揮發分和固定碳四個指標的測定分析方法。提出水分、灰分、揮發分和固定碳的含量數據可以反映煤的性質，其中水分和灰分高低可以反映煤中無機質的含量并會對煤的質量產生直接影響，在評價煤質的過程中先進行工業分析，可以大概了解煤質和工業用途，然后為進一步深入的研究煤質提供有效的依據。

參考文獻：

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