煤化学总结
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煤化学心得体会煤化学是煤炭资源利用和转化的重要领域,我通过学习煤化学课程,对煤炭的结构、性质、转化及应用有了更深入的了解。
在学习过程中,我收获颇多,以下是我对煤化学的一些心得体会。
首先,煤的结构与性质是煤化学的基础。
煤的结构特征主要包括煤质结构和煤结构。
煤质结构主要是指煤中有机质的镶嵌,包括有机质的赋存状态、煤的孔隙结构及煤的矿物组分等。
煤结构是指煤中有机质的化学结构特征,主要包括煤的元素组成、煤的官能团、煤的链段结构等。
通过对煤的结构与性质的研究,可以深入了解煤的物理、化学特性,为煤的利用提供理论依据。
其次,煤的转化是煤化学的重要内容。
煤的转化主要是指将煤的有机质经过化学反应转化为其他有用产品的过程。
其中,煤的气化、煤的液化和煤的燃烧是煤的主要转化方式。
煤的气化是将煤质中的有机质转化为气态产品,主要用于煤气的生产;煤的液化是将煤转化为液体燃料,主要用于柴油和汽油的生产;煤的燃烧是将煤质中的有机质燃烧为能源,主要用于电力的生产。
煤的转化是煤化学的核心内容,研究煤的转化有助于提高煤的利用效率和减少对环境的影响。
再次,煤化学在环境保护和能源安全方面具有重要意义。
煤是我国主要的化石能源,煤化学的研究与应用能够有效利用煤炭资源,减少对石油和天然气等能源的依赖,增加国家的能源供给安全。
另外,煤化学还可以减少燃煤排放的有害物质,对改善大气质量和环境保护具有重要意义。
通过研究煤炭中的污染物生成规律以及燃煤过程中的污染控制技术,可以降低燃煤污染对环境的影响,并为环境保护提供科学依据。
此外,煤化学在煤化工工业的发展中具有重要作用。
煤化工是利用煤炭资源进行化学工业生产的技术和过程,包括煤的转化、煤的加工、煤的利用等。
煤化工工业涉及的领域很广,包括煤的煤焦化、煤的化学提取、煤的焦油利用、煤炭化学加工等。
通过煤化学的研究和应用,可以开发出大量的新技术、新工艺和新产品,促进煤化工工业的发展,进一步提升我国的煤化学水平。
在学习煤化学的过程中,我深刻认识到煤是我国的重要能源资源,合理利用煤炭资源对我国经济的发展具有重要意义。
煤化学何选明知识点总结煤化学是研究煤的物理和化学性质以及在工业生产中的应用的一门学科。
煤是一种重要的化石燃料,具有丰富的资源储量和广泛的应用领域。
煤化学作为一个重要的学科领域,对于认识和利用煤的能源和化工价值具有重要意义。
本文将从以下几个方面对煤化学的知识点进行总结。
一、煤的组成和性质煤是一种由有机物质经过地质作用形成的燃料。
煤的主要成分是碳、氢、氧、氮、硫等元素,同时还含有一定量的灰分和水分。
煤的组成和性质对于煤的利用和煤化学的研究具有重要影响。
二、煤的燃烧特性煤燃烧是指将煤中的有机物质在氧气的存在下发生化学反应,产生热能和废气的过程。
煤的燃烧特性包括燃烧过程中的温度分布、气相和固相产物的生成规律等。
了解煤的燃烧特性对于煤燃烧工程和煤的利用具有重要意义。
三、煤的气化和液化煤的气化是指利用煤作为原料,通过高温和压力条件下的化学反应,将煤转化为气体燃料的过程。
煤的液化是指将煤转化为液体燃料的过程。
煤的气化和液化技术对于提高煤的利用率和煤化学工业的发展具有重要意义。
四、煤的加氢和加氧反应煤的加氢反应是指将煤分子中的氢原子增加的化学反应。
煤的加氧反应是指将煤分子中的氧原子增加的化学反应。
煤的加氢和加氧反应对于煤的转化和利用具有重要意义。
五、煤的催化裂化和热裂化煤的催化裂化是指通过催化剂的存在,将煤分子中的大分子链断裂为小分子链的化学反应。
煤的热裂化是指在高温条件下,将煤分子中的大分子链断裂为小分子链的化学反应。
煤的催化裂化和热裂化对于煤的转化和煤化学工业的发展具有重要意义。
六、煤的环境影响和排放控制煤的利用会产生大量的废气、废水和固体废弃物等,对环境造成一定的影响。
了解煤的环境影响和排放控制对于保护环境和可持续发展具有重要意义。
总结起来,煤化学作为一门重要的学科领域,涉及煤的组成和性质、燃烧特性、气化和液化过程、加氢和加氧反应、催化裂化和热裂化等多个方面的知识点。
对于认识和利用煤的能源和化工价值,了解煤化学的知识点具有重要意义。
高中化学煤的知识点总结煤的化学性质和组成煤是一种重要的化石燃料,其形成源于古代植物在地下经过长时间的地质作用和化学变化。
在高中化学课程中,了解煤的化学性质和组成对于理解能源转化和环境保护具有重要意义。
一、煤的化学组成煤主要由碳、氢、氧、氮和硫组成,其中碳是最主要的元素。
煤的化学组成可以通过元素分析来确定,通常表示为碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)和硫(S)的含量百分比。
除了这些主要元素外,煤中还可能含有磷、灰分和其他微量元素。
二、煤的物理性质煤的物理性质包括颜色、光泽、硬度、密度、孔隙率和层理等。
煤的颜色通常为黑色或暗棕色,具有暗淡至亚金属光泽。
煤的硬度较低,可以用钢针轻易刻画。
密度一般在 1.2-1.4 g/cm³之间,孔隙率较高,有利于煤的燃烧和气化。
三、煤的分类根据煤化程度的不同,煤可以分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤等。
泥炭是煤化程度最低的煤,含有较多的水分和挥发分。
褐煤是介于泥炭和烟煤之间的一种煤,碳含量较高,但仍然含有较多的水分。
烟煤是最常见的煤种,具有较高的碳含量和较低的水分。
无烟煤是煤化程度最高的煤,碳含量最高,水分和挥发分最低。
四、煤的化学反应1. 燃烧:煤在空气中燃烧时,主要发生氧化反应,生成二氧化碳(CO₂)和水(H₂O),同时释放能量。
2. 气化:在缺氧条件下,煤可以转化为气体燃料,如一氧化碳(CO)、氢气(H₂)等。
3. 液化:煤可以在高温高压下与氢气反应,转化为液态燃料,如甲醇等。
五、煤的工业应用煤是重要的工业原料和能源,广泛应用于发电、钢铁制造、化工产品生产等领域。
煤的燃烧是最主要的能源利用方式,而煤的气化和液化技术也在不断发展中。
六、煤的环境影响煤的燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物,对环境造成严重影响。
因此,减少煤的使用和开发清洁煤技术是当前环境保护的重要课题。
七、煤的化学处理为了减少煤燃烧产生的污染物,可以对煤进行化学处理,如脱硫、脱硝等。
三.凝胶化作用(一)概念与条件:1.概念:凝胶化作用:指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化和物理化学变化,形成以腐植酸和沥青质为主的要成分的胶体物质(凝胶和溶胶)的过程。
2.条件:凝胶化作用的条件:①较为停滞的、不太深的覆水条件下,②弱氧化至还原环境,在③厌氧细菌的参与.植物的木质纤维组织一方面进行生物化学变化,一方面进行胶体化学变化,二者同时发生和进行导致物质成分和物理结构两方面都发生变化。
3.凝胶化作用进行的强烈程度不同的结果:产生了形态和结构不同的凝胶化物质:(1)煤的细胞结构不同:如果植物组织的细胞壁在变化过程中只发生了微弱的膨胀,则植物的细胞组织仍能保持规则的排列(在横截面上还常显示清楚的年轮),细胞腔明显。
反之则不明显。
(2)形成的显微组分不同:凝胶化作用的程度不同,产生的凝胶化物质的结构和形态亦不同,再经过煤化作用的转化,则形成不同的显微组分。
四、丝炭化作用1.概念:植物物质所受的氧化分解、脱水、脱氢及增碳化过程称为丝炭化作用。
2.物质:丝炭化物质和凝胶化物质一样,主要也是由植物的木质纤维组织转变而形成的;从有机组成来看主要也是植物细胞壁中的木质素和纤维素.3.形成环境:①沼泽覆水程度发生变化;②沼泽表面变得比较干燥,氧的供应较为充分;③氧化过程中有机物在微生物参与下由于失去被氧化的原子团而脱氢、脱水,碳含量相对地增加.1.残植化作用的概念当泥炭化过程中水介质流通较畅,长期有新鲜氧供给的条件下,凝胶化作用和丝炭化作用的产物被充分分解破坏,并被流水带走,稳定组分大量集中的过程称为残植化作用。
可以认为残植化作用是泥炭化作用中的一种特殊情况。
2.形成的的环境和条件(1)泥炭沼泽是开放型的,水介质具有流动特性;(2)长期有新鲜氧供应,发生氧化作用;(3)泥炭化形成的物质一部分被带走,稳定组分聚集.3.在煤层中的分布(1)整个煤层或者分层或者煤岩条带通过镜下研究,有时发现煤层的某些分层甚至整个煤层中稳定组的成分特别富集,角质体、木栓体、树脂体等物质有时可达到90%以上。
煤化学知识点总结煤是一种重要的化石燃料,广泛应用于发电、制氢、化工等领域。
煤可以通过物理、化学、生物等多种方式转化为有用的产品,如煤炭、煤油、煤气、炭黑等。
煤的结构和性质复杂,研究煤的化学反应机理对于提高煤的利用效率具有重要意义。
本文将从煤的结构、热解反应、气相反应等方面总结煤化学的基础知识点。
一、煤的结构煤的主要成分是碳、氢、氧和少量杂质元素,其中碳的含量最高,达到60%~90%。
煤的结构包括有机质和矿物质两部分。
有机质是煤的主要组成部分,由碳化木质素、半纤维素、纤维素等组成。
矿物质主要是煤中的无机成分,如高岭土、石英、黄铁矿等。
煤的质量常用H/C、O/C和N/C三个比值来描述,H/C比值反映了煤中氢原子的含量,O/C比值反映了煤中氧原子的含量,N/C比值反映了煤中氮原子的含量。
煤的结构和成分决定了其热解和气相反应特性。
二、煤的热解反应热解是指将煤在高温下分解为气体、液体和固体的化学反应。
热解温度通常在450℃~900℃之间,可以通过各种热解设备实现。
热解的主要产物包括焦炭、煤气、煤油、煤焦油等。
热解分为干馏、气化和液化三种方式。
1. 干馏干馏是指将煤在不加催化剂的条件下进行热解,主要产物是焦炭和煤气。
干馏过程中,煤中的有机质被分解为固态残炭和煤气,残炭富含碳,可以作为原料制备电极炭、活性炭等。
煤气是指在干馏过程中生成的氢气、一氧化碳、甲烷等气体,可以用作发电、制氢等用途。
2. 气化气化是指将煤在高温下与水蒸气或氧气进行反应,产生的气体可以用作烧锅炉、发电、制氢等。
气化分为直接气化和间接气化两种方式。
直接气化是指将煤与水蒸气或氧气直接反应,产生的气体含有大量一氧化碳和氢气,可以通过气体净化和转化制备化学品和燃料。
间接气化是指先将煤热解产生的固体、液体和气体分离,再将气体进行气化,产生的气体中含有更高品位的一氧化碳和氢气,适用于制备化学品和燃料。
3. 液化液化是指将煤在高温高压下加氢反应,产生的液体燃料可以替代原油用于制备燃料和化学品。
绪论煤化学的概念:煤化学是研究煤的生成、组成、结构、性质、分类以及他们之间的相互关系的科学。
煤的主要用途:燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化以及其他深加工产品等。
煤炭的产量逐年增加的原因:钢材、水泥、焦炭、电力、电解铝。
CCT(洁净煤技术)是指在煤炭开采、加工、转化、利用的过程中减少污染和提高效率的新技术的总称。
主要包括①煤炭开采②煤炭加工③煤炭燃烧④煤炭转化⑤污染物排放控制与废弃物处理第一章煤的生成煤的定义:煤是植物遗体经过生物化学作用,又经过物理化学的作用而转变成的沉积有机矿产。
我国的主要聚煤期:新生代中生代古生代(晚古生代、早古生代)植物的有机族可以分为四类1、糖类以及衍生物(碳水化合物)2、木质素3、蛋白质4、脂类化合物(包括脂肪、树脂、蜡质、角质、和孢粉质)成煤环境1、首先需要大量的植物的持续繁衍2、其次是植物遗体不致全部被氧化分解3、地质作用的配合煤炭的成因类型:根据形成的物质基础而划分的煤炭的类型称为成因类型。
主要是:腐植煤、腐泥煤、残植煤、腐植腐泥煤。
煤炭的成煤过程:植物——泥炭——褐煤——烟煤、无烟煤泥炭化煤化作用泥炭的有机组成主要包括:1、腐植酸 2、沥青质 3、未分解或未完全分解的纤维素、半纤维素、果胶质和木质素 4、变化不多的壳质组,如角质膜和孢粉等变质作用因素:影响变质作用的因素主要有温度、压力和时间第二章煤的工业分析和元素分析煤的的组成及其复杂,是由无机组成和有机组成构成的混合物。
无机组成主要包括黏土矿、石英、方解石、石膏、黄铁矿等矿物质和吸附在煤中的水;有机组分主要是由C、H、O、N、S等元素构成的复杂高分子有机化合物的混合物。
工业分析是确定煤化学组组成的最基本方法,他是在规定的条件下,将煤的组分分为水分、灰分、挥发分、固定碳。
煤炭中的水分可分为游离水和化合水。
煤中的游离水是指与煤呈物理态结合的水,它吸附在煤的外表面和内部空隙中。
煤中的游离水可以分为两类,即在常温的大气中易失去的水分和不易失去的水分。
第二章煤的生成一、腐植煤的成煤作用过程1、从植物死亡,堆积到转变为煤经过一系列复杂的演变过程,此过程称为成煤作用。
成煤作用可划分为两个阶段:即泥炭化作用和煤化作用。
(1)泥炭化作用:高等植物残骸在泥炭沼泽中,经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程。
(2)煤化作用:泥炭在以温度和压力为主的作用下变化为煤的过程。
2、煤化作用包括成岩作用和变质作用两个连续的过程。
在温度和压力影响下,泥炭进一步变为褐煤(成岩作用),再由褐煤变为烟煤和无烟煤(变质作用)。
褐煤影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。
第三章煤岩学一、煤岩学研究方法分为宏观研究法和微观研究法。
宏观方法:肉眼或放大镜观察;微观方法:用显微镜研究;二、煤的显微组分,按其成因和工艺性质的不同可分为镜质组、壳质组、惰性组三大类,研究煤结构时一般采用镜质组作为研究对象。
第四章煤的结构一、煤的结构包括大分子结构和物理空间结构。
1、煤大分子结构:多个相似的“基本结构单元”通过桥键连接而成的,这种基本结构单元分为分规则和不规则两部分。
(1)规则部分由几个或十几个苯环、脂环、氢化芳香环及杂环(含氮、氧、硫等元素)缩聚而成,称为基本结构单元的核或芳香核。
(2)不规则部分是连接在核周围的烷基侧链和各种官能团(含氧、硫、氮官能团);含氧官能团:羟基、羧基、羰基、甲氧基、醚键;含硫官能团:硫醇、硫醚、二硫醚、硫醌、杂环醚;含氮官能团:六元杂环、吡啶环、喹啉环;2、煤结构模型的分为化学结构模型和物理结构模型。
化学结构模型:Fuchs Given、Wiser、本田、Shinn结构模型等;物理结构模型:Hirsch模型、交联模型、两相模型、单相模型;二、煤大分子结构的现代概念1、煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩聚物;2、结构单元的核心是缩合芳香核;3、结构单元的周边有不规则部分;4、结构单元之间由桥键连接;5、氧、氮、硫的存在形式;6、低分子化合物;7、煤化程度对煤结构的影响第五章煤的工业分析和元素分析一、煤是由无机组分和有机组分组成。
第一章煤的种类、特征与生成1、泥炭化作用泥炭化作用是植物物质经受生物化学分解及合成的复杂的过程。
最终形成泥炭的作用.属性:泥炭化作用也是-种植物物质的生物化学分解作用,它与水解作用、氧化与还原作用有关。
条件:泥炭化作用发生于覆水地区的水位以下,即与大气局部沟通的状态下.泥炭化作用的直接产物除了泥炭以外,分解出的气态产物有二氧化碳、水、沼气和少量氮.泥炭化过程的生物化学变化大致可分儿两个阶段;第一阶段:植物残骸中的有机化合物经过氧化分解、水解,转化为简单的化学性质活泼的化合物;第二阶段:分解产物相互作用,进一步合成新的较稳定的有机化合物,如腐植酸、沥青质等。
1.1 凝胶化作用(一)概念与条件:1。
概念:凝胶化作用:指植物的主要组成部分在泥炭化过程中经过生物化学变化和物理化学变化,形成以腐植酸和沥青质为主的要成分的胶体物质(凝胶和溶胶)的过程。
2。
条件:凝胶化作用的条件:①较为停滞的、不太深的覆水条件下,②弱氧化至还原环境,③在厌氧细菌的参与.植物的木质纤维组织一方面进行生物化学变化,一方面进行胶体化学变化,二者同时发生和进行导致物质成分和物理结构两方面都发生变化。
1。
2 丝炭化作用(1)概念:植物的木质纤维组织在泥炭沼泽的氧化环境中,受到需氧细菌的氧化作用,产生贫氢富碳的腐殖物质,或遭受“森林火灾"而炭化成木炭的过程。
产物为丝炭,依成因分为氧化丝质体与火焚丝质体。
2、根据形成煤炭的物质基础划分煤炭的类型称为成因类型。
(1)腐植煤 Humic Coal:由高等植物经过成煤过程中复杂的生化和地质变化作用生成。
(2)腐泥煤 sapropelite:主要由湖沼或浅水海湾中藻类等低等植物形成。
储量大大低于腐植煤,工业意义不大。
(3)残植煤 liptobiolite:由高等植物残骸中对生物化学作用最稳定的组分(孢子、角质层、树皮、树脂)富集而成。
(4)腐植腐泥煤humic—sapropelic coal:由高等植物、低等植物共同形成的煤.煤化作用的因素:1、温度(最重要的影响因素);2、时间;3、压力(压力因素虽阻碍化学反应,但却引起煤的物理结构发生变化.)3、煤化作用特点:(1).煤在连续地系列演化过程中,可明显地显现出增碳化(相对)趋势(特点)(2).随着煤化作用进程,煤的有机分子表现为结构单一化趋势(3)。
煤化学0792一、简介煤化学是研究煤的化学性质、组成和相应的反应过程的科学领域。
煤是地球上最重要的化石能源之一,而煤化学则致力于深入了解煤的结构和性质,以便更好地利用和开发煤资源。
煤的主要成分是碳、氢、氧、氮、硫等元素,其组成和结构的复杂性使得煤具有许多特殊的化学性质。
通过煤化学的研究,可以了解煤的燃烧特性、裂解产物的生成规律、煤的气化和液化过程等。
在实际应用中,煤化学也涉及到煤的转化和利用,如煤的加工、燃烧、制气、制油等。
二、煤的结构和化学性质1. 煤的结构煤是由有机质经过地质作用形成的,其主要成分是碳化合物。
煤的晶体结构非常复杂,由碳、氢、氧、氮和硫等原子组成的有机分子,以及微量的无机杂质组成。
煤的结构主要包括芳香核、侧链和杂原子等部分。
煤的芳香核是由苯环和脂环组成的,其中苯环是煤结构中最基本的单元。
侧链则是连接在苯环上的烷基、酚基、醚基等有机基团。
杂原子一般指含氮、氧、硫等元素的杂原子,它们会影响煤的反应性质。
2. 煤的化学性质煤的化学性质主要包括气化性质、液化性质、燃烧性质和裂解性质等。
煤的气化性质是指煤在高温条件下与气体的反应性质。
煤的气化可以产生一系列气体,如氢气、一氧化碳、二氧化碳等,这些气体可以被利用于发电、制造化学品等领域。
煤的液化性质是指煤在高温高压下转化为液体燃料或化学原料的性质。
煤的液化可通过热解或溶剂处理等方式进行,液化产物可用于燃料、化工等领域。
煤的燃烧性质是指煤在供氧条件下燃烧的特性。
煤的燃烧能产生热能,被广泛应用于能源领域。
煤的裂解性质是指煤在高温下分解为气体、液体和固体产物的性质。
这些产物可以进一步用于能源转化和化学工业。
三、煤化学的应用煤化学的研究和应用对于煤资源的高效利用和减少环境污染具有重要意义。
以下是煤化学的一些主要应用领域:煤的气化是将煤转化为气体燃料的过程,可以通过高温下与气体反应或间接气化的方式进行。
气化产物主要包括一氧化碳、氢气和一些有机化合物。
煤化学复习资料一、名词解释1、真相对密度:在20℃时,单位体积(不包括煤的所有孔隙)煤的质量与同体积水的质量之比。
2、视相对密度:在20℃时,单位体积(不包括煤粒间的空隙,但包括煤粒内的孔隙)的质量与同体积水的质量之比。
3、反应性:在一定温度下煤与不同气体介质(如二氧化碳、水蒸气、氧气等)相互作用的反应能力。
4、结焦性:在工业条件下将煤炼成焦炭的性能。
5、粘结性:煤在隔绝空气条件下加热时,形成具有可塑性的胶质体,黏结本身或外加惰性物质的能力。
6、热稳定性:块煤在高温下保持原来粒度的性能。
7、煤的风化:靠近地表的煤层受大气和雨水中氧长时间的渗透、氧化和水解,性质发生很大变化的过程。
8、内在水分:煤在一定条件下达到空气干燥状态时所保持的水分。
9、外在水分:在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时失去的水分。
10、透光率:煤样和稀硝酸溶液,在100℃(沸腾)的温度下,加热90min后,所产生的有色溶液,对一定波长的光(475nm)透过的百分数。
11、孔隙率:煤粒内部存在一定的孔隙,孔隙体积与煤的总体积之比。
12、高位发热量:由弹筒发热量减去硝酸生成的热和硝酸校正热后得到的发热量。
13、恒容低位发热量:由高位发热量减去水(煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水)的汽化热后得到的发热量。
二、填空1、由高等植物形成的煤称作腐殖煤,由低等植物形成的煤称作腐泥煤。
2、影响变质作用的因素主要有:温度、压力、时间。
3、煤的大分子结构是由多个结构相似的基本结构单元通过桥键连接而成的。
4、由泥炭逐渐转变为岩石状的褐煤的这一过程称为煤的成岩作用。
5、煤的有机显微组分有镜质组、壳质组、惰质组。
6、工业分析将煤分为水分、灰分、挥发分、固定碳四种组分。
7、煤灰中主要的成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO。
8、胶质体的性质有:热稳定性、透气性、流动性、膨胀性。
9、常见的气化介质有二氧化碳、水蒸气、氧气。
10、粘结性烟煤热解过程分为干燥脱吸、活波分解、二次脱气三个阶段。
植物主要化学组成及贡献:木质素》糖类及其衍生》脂类化合物》蛋白质、/ 煤的成因类型:腐殖煤、腐泥煤、残殖煤、腐殖腐泥煤/ 高等植物形成煤经历过程:泥炭化作用(生物化学作用)和煤化作用,煤化作用又分成岩(物理化学)和变质(化学)作用/ 煤变质作用的因素是什么:温度压力和时间,最重要的是温度,通常认为,煤化程度是煤受热温度和持续时间的函数。
温度越高,变质作用的速度越快,因为变质作用的实质是煤分子的化学反应,温度高促进了化学反应速度的提高/ 希尔特定律:煤变质程度的垂直分布规律,指在同一煤田大致相同的构造条件下,随着煤层埋深的增加,煤的挥发分逐渐减少,变质程度逐渐增加。
水平分布规律,在同一煤田中,同一煤层或煤层组原始沉积时沉降幅度可能不同,成煤后下降的深度也可能不同。
这一煤层和煤层组在不同深度上变质程度也就不同,反映到平面上即为变质程度的水平分布规律/ 煤化程度:在褐煤向烟煤、无烟煤转化的过程中,由于地质条件和成煤年代的差异,使煤处于不同的转化阶段。
煤的这种转化阶段称为煤化程度,有时称为变质程度或煤级/ 煤层气如何产生及区别:在煤化作用过程中,随着上覆地层的不断加厚以及所承受温度的和压力的不断增加,成煤物质发生了一系列的物理和化学变化,挥发份和含水量减少,发热量和固定碳含量增加,同时也生成以甲烷为主的气体煤型气,煤型气经过转运并聚集成藏成为大型煤气藏,仍然保存在煤层中的称为煤层气/ 煤大分子结构的概念:煤的大分子是由多个结构相似的基本结构单元通过桥键连接而成,分为规则部分和不规则部分/ 煤分子结构理论的主要观点有哪些,随着煤化程度的提高,煤分子结构呈现怎样的规律性变化:①煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩合物②煤分子基本结构单元的核心是缩合芳香核③基本结构单元上的不规则部分包括烷基侧链和官能团④基本结构单元之间通过桥键连接成煤的大分子,桥键是连接相邻基本结构单元的原子或原子团⑤氧的存在形式除了官能团外,还有醚键和杂环;硫的存在形式有硫醚以及噻吩等;氮的存在形式有有吡咯环、胺基等⑥在煤的高分子化合物的缝隙中还独立存在着具有非芳香结构的低分子化合物,他们主要是脂肪族化合物⑦随着煤化程度的提高,构成核的环数不断增多,连接在核周围的侧链和官能团数量则不断变短和减少/ 宏观煤岩成分:根据煤的颜色、光泽、硬度、裂隙和断口等,利用肉眼和放大镜可以区分的煤的基本组成单位显微煤岩成分:在显微镜下才能识别的煤的基本组成单位凝胶化作用:指泥炭作用阶段,成煤植物的木质纤维组织在积水较深、气流闭塞的沼泽环境下被微生物分解、水解等综合作用,植物的细胞结构受到破坏的过程丝炭化作用:成煤植物的组织在积水较少、湿度不足的条件下,木质纤维组织经过脱水作用和缓慢的氧化作用后,又转入缺氧的环境,进一步经煤化作用后转化为惰质组分/ 镜煤:颜色最黑,光泽最亮,质地均匀,常具有内生裂隙的宏观煤岩成分亮煤:光泽仅次镜煤,较脆,内生裂隙较发育,程度次于镜煤,有时有贝壳状断口暗煤:光泽暗淡,呈灰黑色,结构致密,密度大,硬度韧性较大,断面较粗糙,一般不发育内生裂隙丝炭:外观像木炭,颜色灰黑,脆,具有明显的纤维状结构和微弱的丝绢光泽的宏观煤岩成分/ 有机显微组分包括镜质组、壳质组、惰质组/ 凝胶化组分与丝炭化组分的区别:丝炭化作用可作用于已受不同程度凝胶化作用的组分上,但丝炭化作用后的组分不能再发生凝胶化作用/ 在常温的大气中易失去的水分叫外在水分,不易失去的叫内在水分,内外之和叫全水分/ 煤的最高内在水分与煤化程度有何关系:从褐煤开始,随煤化程度提高,煤的内在水分逐渐下降,到中等煤化程度的肥煤和焦煤阶段,内在水分最低,此后随煤化程度提高,内在水分又有所上升。
煤化工知识点总结归纳一、概念煤化工是指利用煤炭进行加工,并生产化工产品的一系列工艺。
利用煤炭进行化工生产的过程可以分为煤的化学加工和煤的物理加工两种形式。
煤的化学加工是指利用化学方法将煤转化为其他化工产品,包括煤气、焦油、酚、酚醛树脂等;而煤的物理加工是指对煤进行洗选、破碎、干燥等处理,以改善煤炭的质量和利用价值。
二、发展历程煤化工产业起源于工业革命时期,最早的煤化工产品是煤焦油和煤气。
20世纪初,德国和美国成为煤化工的发达国家,大量煤炭储备催生了煤化工的迅速发展。
在煤炭资源丰富的国家,煤炭作为工业原料和化工原料的地位得到了提高。
20世纪50年代,由于石油化工技术的快速发展,煤化工产业受到了冲击,但随着石油资源的逐渐枯竭,煤化工再次成为备受关注的焦点。
特别是在当今环保和节能的大背景下,煤化工产业迎来了新的发展机遇。
三、主要产品1.煤焦油煤焦油是煤炭加工过程中产生的一种含有大量有机化合物的液体产物。
煤焦油是煤化工的重要副产品,可用于制备沥青、柴油、润滑油、沥青混凝土等产品。
煤焦油的应用十分广泛,具有很高的经济价值。
2.煤制气煤制气是利用煤炭生产合成气的过程。
合成气是一种由一氧化氢和二氧化碳组成的气体混合物,可用于合成甲醇、氨、液态燃料等,是煤化工的重要产品之一。
3.甲醛甲醛是一种重要的化工原料,也是煤化工的主要产品之一。
甲醛可用于制备甲醛树脂、甲醛泡沫塑料、甲醛胶等,具有广泛的用途。
4.碳酸氢钠碳酸氢钠是煤化工的重要产品之一,主要用于制备玻璃、肥皂、洗涤剂、造纸、染料等。
随着生产技术的不断进步,碳酸氢钠的应用领域不断扩大,市场需求不断增加。
5.煤炭合成液体燃料煤炭合成液体燃料是一种由煤炭制备而成的液态燃料。
煤炭合成液体燃料具有高热值、低凝点、易储运等优点,可替代石油成为替代能源。
四、发展趋势1.绿色环保煤化工产业在发展中要注意环保和节能问题,采用清洁生产技术,减少污染物排放,提高资源利用效率,实现绿色可持续发展。
煤化学工作总结精选5篇(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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《煤化学》基本资料1.一次能源:指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源,它包括:原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等;二次能源:由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品,称为二次能源,例如:电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、液化石油气、酒精、沼气和焦炭等。
2.煤炭综合利用工艺方法有干馏、气化、液化、炭素化与煤基材料和煤基化学品。
3.洁净煤技术是关于减少煤炭开采和利用过程中污染,提高煤炭利用效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等一系列燃烧用煤新技术的总称。
4.根据成煤植物不同煤主要分为腐殖煤(由高等植物形成)和腐泥煤(由低等植物和少量浮游生物形成),按照煤化度不同,腐殖煤分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤。
5.煤化度与变质程度异同:煤化程度指泥炭在成煤诸因素共同作用下所达到的化学成熟程度;煤变质程度指成岩后的褐煤在地质化学作用下向烟煤、无烟煤转变的过程。
两个概念描述成煤过程的起点和范围不同,煤化度的起点是泥炭,描述的是煤化作用全过程;变质作用描述起点是褐煤,仅仅描述煤的变质作用阶段。
同:都受温度、压力和时间影响,结果都形成无烟煤。
6.煤的生成过程:也叫腐殖煤生成过程,即成煤植物在泥炭沼泽中持续地生长和死亡,其残骸不断堆积,在漫长的过程中经过复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用和地质作用逐渐演化成泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤的过程。
煤的这一转化全过程也可称为成煤作用。
成煤过程大致可分为泥炭化作用阶段和煤化作用阶段。
泥炭化作用阶段高等植物残骸在泥炭沼泽中,经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程;煤化作用阶段在地下深部的温度和压力的长时间作用下,泥炭向褐煤、烟煤、无烟煤演化的过程。
7.希尔特定律:煤的变质程度具有垂直分布规律,即在同一煤田大致相同的构造条件下,随着埋藏深度的增加煤的挥发分逐渐减少,变质程度逐渐增加。
大致深度每增加100m,煤的挥发分Vdaf 减少2.3%左右,这个规律。
煤化学重点第一章绪论1、煤化学是研究煤的生成、组成、结构、性质、分类、转化过程和合理利用的一门学科。
第二章煤的生成1、煤是由植物而且主要由高等植物转变而来。
煤是由堆积在沼泽中的植物遗体转变而成的。
2、成煤作用是指高等植物在泥炭沼泽中持续地生长和死亡,其残骸不断堆积,经过长期而复杂的生物化学、地球化学、物理化学作用和地质化学作用,逐渐演化成泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤的过程。
分为两个阶段:由植物残骸转变为泥泥炭的泥炭化阶段和泥炭转变为褐煤、烟煤、无烟煤的煤化阶段。
3、泥炭化作用:高等植物残骸在泥炭沼泽中,经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程。
两个阶段:首先在微生物作用下,氧化分解和水解为分子量较小的性质活泼的化合物,然后小分子化合物之间相互作用,进一步合成新的较稳定的有机化合物,如腐植酸、沥青质等。
植物经泥炭化作用成为泥炭,在两方面发生巨大变化:①组织器官(如皮、叶、茎、根等)基本消失,细胞结构遭到不同程度的破坏,变成颗粒细小、含水量极大、呈胶泥状的膏状体--泥炭;②组成成分发生了很大的变化,如植物中大量存在的纤维素和木质素在泥炭中显著减少,蛋白质消失,而植物中不存在的腐植酸却大量增加,并成为泥炭的最主要的成分之一,通常达到40%以上。
4、煤化阶段可以划分为成岩阶段和变质阶段:①泥炭在沼泽中层层堆积,越积越厚,当地壳下降速度较大时,泥炭将被泥沙等沉积物覆盖。
在上覆沉积物的压力作用下,泥炭发生了压紧、失水、胶体老化、固结等一系列变化,微生物的作用逐渐消失,取而代之的是缓慢的物理化学作用。
这样,泥炭逐渐变成了较为致密的岩石状的褐煤。
②当褐煤层继续沉降到地壳较深处时,上覆岩层压力不断增大,地温不断增高,褐煤中的物理化学作用速度加快,煤的分子结构和组成产生了较大的变化。
碳含量明显增加,氧含量迅速减少,腐植酸也迅速减少并很快消失,褐煤逐渐转化成为烟煤。
随着煤层沉降深度的加大,压力和温度提高,煤的分子结构继续变化,煤的性质也发生不断的变化,最终变成无烟煤。
第七章煤的化学性质第一节煤的氧化性质一、不同氧化条件下煤的氧化产物煤的氧化是研究煤结构和性质的重要方法,同时又是煤炭加工利用的一种工艺。
煤的氧化是在氧化剂作用下煤分子结构从复杂到简单的转化过程。
氧化的温度越高、氧化剂越强、氧化的时间越长,氧化产物的分子结构就越简单,从结构复杂的腐植酸到较简单的苯羧酸,直至最后被完全氧化为二氧化碳和水。
常用的氧化剂有:高锰酸钾、重铬酸钠、双氧水、空气、纯氧、硝酸等。
煤的氧化可以按其进行的深度或主要产品划分为表面氧化、轻度氧化中度氧化、深度氧化和完全氧化。
(一)煤的表面氧化氧化条件较弱,一般是在100 ℃以下的空气中进行,氧化反应发生在煤的内外表面,主要形成表面碳氧络合物。
这种络合物不稳定,易分解为CO、CO2和H2O等。
煤经氧化后易于碎裂,表面积增加,使氧化加快。
煤的表面氧化虽然氧化程度不深,但却使煤的性质发生较大的变化,如热值降低、黏结性下降甚至消失、机械强度降低等,对煤的工艺应用有较大的不利影响。
(二)煤的轻度氧化1.轻度氧化条件及产物氧化条件有所增强,一般是在100~300 ℃的空气或氧气中氧化、100~200 ℃的碱溶液中用空气或氧气氧化或在80~100 ℃的硝酸溶液中氧化。
氧化的产物主要是可溶于碱液的高分子有机酸,称为再生腐植酸。
再生腐植酸与煤中的天然腐植酸结构和性质相似,通过研究再生腐植酸可以得到煤结构的信息,同时,腐植酸又有许多用途,如作为肥料使用,可刺激植物生长、改良土壤、蔬菜病虫害防治、饲料添加剂等;在工业上可用做锅炉除垢剂、混凝土减水剂、硬水软化剂、型煤黏结剂、水煤浆添加剂等。
泥炭、褐煤、风化煤被碱所抽提的物质称为腐植酸。
腐植酸具有弱酸性,它不是单一的化合物,是由多种结构相似但又不相同的高分子羟基芳香酸所组成的复杂混合物。
它的组分既不具有塑性,也不具有弹性,而是一种高分子的非均一缩聚物。
它既不溶解于水,又不结晶,是一种无定形的高分子胶体。
按腐植酸在不同溶剂中的溶解度和颜色,一般可分成三个组分,即黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸(见图7-1)。