煤炭分析儀中煤的發熱量與硫磷
1.煤的發熱量(卡/克或千卡/千克)
把(ba)一克(ke)煤(mei)樣放在(zai)高壓充氧的彈(dan)(dan)筒(tong)中燃燒,由量熱計測得的發(fa)(fa)熱量稱為彈(dan)(dan)筒(tong)發(fa)(fa)熱量(QDT).當煤(mei)在(zai)彈(dan)(dan)筒(tong)中燃燒時,在高(gao)溫高(gao)壓下,氧生成硝(xiao)酸(suan),硫生成硫酸(suan)都放出熱(re)量,這部分熱(re)量也包括在彈筒發熱(re)量內 .另外,水(shui)分在彈筒的高壓下保持(chi)液(ye)態(tai),也放(fang)出(chu)冷凝熱.而煤在空(kong)氣中(zhong)燃燒(shao)時,硫成為二氧化硫放(fang)出(chu),而水分仍保持(chi)水蒸汽(qi)狀態,故(gu)彈筒(tong)發熱量(liang)減去硫和氧(yang)的校正值后的發熱量(liang)稱(cheng)為(wei)高位(wei)發熱量(liang)(QGW)。工業上多采用應用煤的低位發熱量(QDW)作為計算和設計依據.
低位發熱量可按下式計算:
QDW=QGW-6(W+9H)
式中:QGW,QDW----應用煤的高(gao),低(di)位熱量,卡/克; ;
WY----應用煤的全水(shui)分,%;
HY---應用煤的氫含量,%
煤(mei)的發熱量除直接(jie)定外(wai),還可以根據元(yuan)素分(fen)析(xi)或工(gong)業分(fen)析(xi)的數(shu)據進行估算(suan).煤(mei)科院(yuan)煤(mei)化學研究所(北京煤化所)根據我國煤質(zhi)資(zi)料推導出(chu)許多發熱量(liang)計(ji)算(suan)式,例如:
利用元素分析數據,估算可燃基高位發熱量的半經驗公式
低煤化程度的煤：
QGW=80CR+305（310）HR+22SR-26OR-4（Ag-10）
式中，HR前面的系數對(dui)褐煤(mei)(mei)為(wei)305，對(dui)長焰煤(mei)(mei)，不粘煤(mei)(mei)和弱(ruo)粘煤(mei)(mei)為(wei)310；對(dui)AG≤10%的煤(mei)(mei)，不計(ji)算最后一項(xiang)灰分的校正值。
由上式可知，OR，AG越(yue)(yue)高，QJW越(yue)(yue)低。
焦煤(mei)：QGW=80 CR +310HR+22SR-25OR-7（Ag-10）
無煙煤（低灰和高灰適用）：
QGW=80（78.1）CR+320HR+22SR+(SR-OR)-8(AG-10)
式中，對FR﹥1.5%的一般無煙煤(mei),CR前面的系(xi)數用80;對HR≤1.5%的年老無煙煤(mei),CR前面的系(xi)數采(cai)用78.1;對(dui)AG≤10%的所(suo)有無煙煤,公式(shi)中最后一項應予刪去。
利用工業分析數據,估算低熱值(zhi)煤(mei)高位發熱量的半經驗公(gong)式
高灰(AF＞45~90%）
煙煤: QGW=81CGD+55VF-3AF
高灰無煙煤: QGW=80CGD+50VF-3AF
石煤: QGW=80CGD+40VF-3AF
2.煤(mei)中的硫
煤中(zhong)硫分的賦存(cun)形態通(tong)常可分為(wei)(wei)有(you)機(ji)硫和無機(ji)硫兩大(da)類,煤中(zhong)各種形態的硫分的總和稱為(wei)(wei)全硫(SQ)
1）有(you)機(ji)硫(liu)(liu)： 煤(mei)的(de)機(ji)質中(zhong)所(suo)含的(de)硫(liu)(liu)稱為有(you)機(ji)硫(liu)(liu) (SYJ).有(you)機(ji)硫(liu)(liu)主要來自成(cheng)煤(mei)植(zhi)物中(zhong)的(de)蛋白質和微生物的(de)蛋白質.蛋白質中含硫0.3~2.4%,而植物整體的(de)含硫量一般都(dou)小于0.5%(紅樹等(deng)濱海鹽(yan)生植物的(de)硫(liu)分較高).一般煤(mei)中有機(ji)硫(liu)的含量(liang)較低,但(dan)組成很復雜,主要由(you)硫(liu)醚或硫(liu)化(hua)物(wu),二硫(liu)化(hua)物(wu),硫(liu)醇(chun),噻吩類(lei)雜環硫(liu)公物及硫(liu)醌分合(he)物等(deng)組成或官(guan)能團所構成.有機(ji)硫(liu)與煤的(de)有機(ji)質(zhi)結為一體,分布均(jun)勻,難清除(chu),用一般(ban)物理洗(xi)選方法不能脫(tuo)除(chu).一般(ban)低(di)硫(liu)煤中以(yi)有(you)機硫(liu)為主,經過洗(xi)選,精煤全硫(liu)因(yin)灰分減少而(er)增(zeng)高.
2）無機(ji)硫(liu)： 無機(ji)硫(liu)又分為硫(liu)鐵礦(kuang)硫(liu)(STL),硫(liu)酸鹽硫(liu)(STY)兩種,有時也有微(wei)量的元素硫(liu).硫(liu)化物硫(liu)與有機硫(liu)(liu)(liu)(liu)合稱為可燃硫(liu)(liu)(liu)(liu),硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸鹽(yan)硫(liu)(liu)(liu)(liu)則為不可燃硫(liu)(liu)(liu)(liu).硫(liu)(liu)(liu)(liu)化物硫(liu)(liu)(liu)(liu)中(zhong)絕大部分以黃鐵(tie)礦硫(liu)(liu)(liu)(liu)形態存(cun)在,有時也有少量(liang)的(de)白鐵礦硫.它們的(de)分子(zi)式都是(shi)FeS2,但(dan)黃鐵礦是(shi)正方晶系晶體,多呈結(jie)梳狀(zhuang)(zhuang),透(tou)鏡狀(zhuang)(zhuang),團(tuan)塊狀(zhuang)(zhuang)和浸(jin)染狀等形態(tai)存在于(yu)煤(mei)中;白鐵礦(kuang)則(ze)是(shi)斜方晶系體，多呈(cheng)放射狀存在，它顯微鏡下的反(fan)射率比(bi)黃鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)低。硫化物硫清(qing)除(chu)的(de)難易程(cheng)度與礦(kuang)(kuang)(kuang)物顆(ke)粒大(da)小及分(fen)布狀態(tai)有(you)(you)關(guan)，顆(ke)粒大(da)的(de)可利用黃鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)與有(you)(you)機質(zhi)比重不同洗選除去。但以極細顆粒均(jun)勻(yun)分布在煤中的黃鐵礦則即(ji)使將煤細碎(sui)也難以除掉。硫化物(wu)硫在高硫煤(mei)的(de)全硫中(zhong)(zhong)所占比重(zhong)較大，它(ta)們(men)一部分(fen)來源于(yu)適煤(mei)植物(wu)及其轉化產(chan)物(wu)中(zhong)(zhong)的(de)硫化物(wu)，另一部分則是由停滯缺氧水中(zhong)的硫酸鐵(tie)等(deng)鹽(yan)類還原生成的。硫酸鹽(yan)硫主要存(cun)在形(xing)態是石(shi)（CaSO4.2H2O）,也有(you)少量綠礬（FeSO4.7H2O）等(deng)。我國在部分煤中硫酸(suan)鹽含(han)量(liang)大部分小(xiao)于(yu)0.1%,部分煤(mei)(mei)為0.1~0.3%.一般硫酸(suan)鹽硫含(han)量(liang)較高的(de)煤(mei)(mei),可能曾受過氧(yang)化.
3.煤中(zhong)的磷(lin)
煤中(zhong)(zhong)的磷(lin)主要是無(wu)機(ji)磷(lin),也(ye)有(you)微(wei)量(liang)有(you)機(ji)磷(lin).煉焦(jiao)(jiao)時,煤中(zhong)(zhong)磷(lin)全(quan)部(bu)進入焦(jiao)(jiao)炭(tan),焦(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)磷(lin)又全(quan)部(bu)進入生鐵(tie),使鋼鐵冷脆.因此,磷是煤(mei)中(zhong)(zhong)有(you)害成分.我國煤(mei)中(zhong)(zhong)磷含量較低,一般為(wei)0.01~0.1%,最(zui)高(gao)不超(chao)過(guo)1%.多數情況(kuang)下(xia)不超(chao)過(guo)煉焦用煤(mei)的工業要求Pg＜0.01%.
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