下载文档原格式
煤的元素分析及其意义煤炭中所含元素较多，但是主要是由有机质所组成，主要含有氮、硫、氧、氢以及碳五大类，碳、氧、氢占据了9 5 %以上，氮的含量约占1%~2%，硫的含量约占0.1%~10%。
煤炭中的碳是主要元素，主要是以六碳环形式存在，而少量的碳且是以碳酸盐及二氧化碳的形式存在，相比之下碳含量要高过任何元素。
氢和氧主要以结晶水形式存在于煤炭之中。
氮是煤炭之中唯一全部按照有机状态形式存在的元素，在煤结构中主要以氮杂环的形态存在，主要来自于成煤植物中的蛋白质，不同的原始成煤物质生成的煤其氮含量不同，腐泥煤中的氮含量往往比相同变质程度的腐植煤高，这是因为藻类等低等植物含氮量比高等植物高。
硫的含量随着煤炭沉积条件不同发生改变，煤炭中含硫量总趋势属于海陆交替相沉积煤，含硫量相对比较高。
煤炭中硫分按照有机硫、无机硫以及少量的元素硫的形式存在。
煤炭中的无机硫可以划分成硫铁矿硫和少量的硫酸盐硫两种，有机硫可以划分成脂肪硫和芳香硫两种。
当煤炭变质程度（又称碳化程度）不断加深，煤炭中的碳含量也就会随之而增高，例如褐煤中的含碳量(C daf)达到了70 %～8 0 %，无烟煤炭中含碳量达到了9 0 %～98 %，煤炭中的氢含量会随之降低，如褐煤的氢含量(H daf)为5％～6％，而无烟煤中氢的含量却只有1％～3％。
因此元素分析是煤炭科学分类重要的指标之一。
元素分析还能够用作核对、计算和煤炭中其他的特征密切相关的指标，比如煤炭发热量、水分等，通过元素分析能够估计与预测煤炭中的苯抽出物与低温干馏产物等。
而且对于工业而言，将煤炭作为燃料进行热工计算时，还要将煤炭元素作为计算基础，从而计算出燃烧产物和热平衡，比如计算燃烧中的烟气量。
气化工业之中，还要依据元素分析计算出煤炭气化之时物料平衡。
不同的元素组分不但能够体现出煤炭变质程度，还能够体现出煤炭具备的不同性质，比如氧含量高、碳含量低的煤，粘结性比较差，而且发热量也比较低。
例如含碳量较高而含氢量较低的煤炭，必定具备较深的变质程度。
原料煤对固定床气化的影响原料煤的性质对气化过程影响很大。
固定床气化对煤的选择尤为严格。
1．水分煤中水分含量随煤的碳化度而异。
无烟煤和烟煤含水多在5％以下。
次烟煤和褐煤含水约10％～30％。
煤中水分和挥发分含量有关，随挥发分降低而降低。
气化用煤含水量越低越好，一般要求不超过8％。
煤中水分高，会增加气化过程的热损失，降低煤气产率和气化效率，使消耗定额增加。
有资料认为：若灰分含量不超过10％，则允许水分含量达到35％。
但必须有足够高的燃料层，使原料在进入气化区时得到充分预热。
2．挥发分固定床气化制合成气时挥发分含量以不超过6％为宜。
因为挥发分经干馏后进入煤气，焦油和其他烃类凝结后易堵塞管道，处理相当困难。
而其中的甲烷等不凝性气体会增加压缩工序的功耗。
3．化学活性化学活性是指煤与气化剂中氧、蒸汽、二氧化碳及氢的反应能力。
化学活性高有利于气化过程，可以提高气体质量和增加气化能力。
由于可以降低气化温度而降低氧耗，在回收吹风气时可以提高气化效率。
煤的化学活性对不同的气化剂有一致的趋向。
通常以二氧化碳还原系数DCO2 表示。
4．灰分及灰熔点灰分的组成多为钙、镁、铁的碳酸盐，钾、镁等的硅铝酸盐，钙、镁、铝、钠、钾等的硅酸盐、硫酸盐及硫化物、钠盐及氧化亚铁等。
气化用煤灰分越低越好，一般控制在16％以下。
煤灰的化学组分和灰熔点密切相关。
常用下式估算灰熔点：T1=19Al2O3+15(SIO2+Fe2O3)+10(CaO+MgO)+6(Fe2O3+Na20+K2O)分子式表示灰分的百分含量去掉百分号。
一般要求灰熔点T2在1250℃以上。
在生产中常用通人过量蒸汽的方法防止灰分烧结。
5．固定碳是气化燃料的有效成分。
一般要求固定碳在60％以上。
6．硫分煤中的硫分为有机硫、单质硫、硫化物和硫酸盐四种形态。
气化时硫变成硫化氢和有机硫存在于煤气中，对设备会产生腐蚀。
作为合成气硫化物会引起后工序触媒中毒。
所以要求煤中硫越低越好。
7．热稳定性热稳定性是指在高温下燃料保持原来粒度大小的性质，对气化工艺影响很大。
煤炭气化原理煤炭气化是一种将固体煤转化为可燃气体的过程。
在这个过程中，煤被加热到高温，然后与水蒸气或氧气反应，产生可燃性气体。
这些气体可以被用作能源或化学原料。
一、煤的组成及其影响1. 煤的组成煤是一种有机物质，由碳、氢、氧、硫和少量的杂质组成。
它的主要成分是碳，占据了其总质量的50%到90%。
其他元素的含量相对较低。
2. 煤的影响由于不同类型和等级的煤具有不同的组成和结构，因此它们对于气化过程会产生不同的影响。
高灰分和挥发分含量较低的煤通常比较难以气化。
另外，硫和灰分等杂质也会降低气化效率并增加环境污染。
二、煤的预处理为了提高气化效率并减少环境污染，需要对原始煤进行预处理。
1. 破碎首先需要将原始煤进行粉碎，以便于后续的处理。
煤可以通过机械破碎或化学方法进行分解。
2. 脱水接下来需要将煤中的水分去除，以便于气化过程。
这可以通过加热和压缩等方法实现。
3. 脱硫由于硫会降低气化效率并产生环境污染，因此需要对煤进行脱硫处理。
这可以通过物理或化学方法实现。
三、气化过程在预处理完成后，原始煤被送入气化反应器中进行气化反应。
在这个过程中，煤被加热到高温并与水蒸气或氧气反应，产生可燃性气体。
1. 煤的加热首先需要将煤加热到高温。
这可以通过外部加热或内部反应器加热来实现。
2. 氧化反应如果使用的是氧气作为反应剂，则会发生完全氧化反应：C + O2 → CO2H2 + 1/2O2 → H2OS + O2 → SO23. 水蒸汽反应如果使用的是水蒸汽作为反应剂，则会发生部分氧化和还原反应：C + H2O → CO + H2C + 2H2O → CO2 + 2H2S + H2O → H2S + 1/2O24. 反应产物的处理在反应结束后，需要对产生的气体进行处理。
这可以通过冷却、净化和压缩等方法实现。
四、气化产物的用途气化产物可以被用作能源或化学原料。
1. 能源气化产物可以被用作燃料，例如燃气发电和城市燃气供应。
2. 化学原料气化产物中的一些成分可以被用于生产化学品，例如合成氨、合成甲醇和合成油等。
第一章绪论一、选择题1、下列属于化石能源的是（石油、天然气、煤炭）2、最大的煤生产和消费国是（中国）3、下列能源属于二次能源的是（城市煤气）4、民用燃气的热值一般为（4620kg/m3）5、二次世界大战后，煤炭汽化工业发展缓慢的原因是（石油和天然气的发展）6、下列属于新型煤化工特点的是（煤炭-能源-化工一体化）7、下列属于碳一化学品的是（CO 、CO2 、CH3OH 、HCHO ）8、下列说法正确的是（煤气化产物不是煤化工的最终产品）9、煤属于（混合物）10、城市煤气要求CO低的原因是（CO有毒）二、复习思考题1、何为煤化工？答：煤化工是以煤为原料经过化学加工，实现煤的转化并进行综合利用的工业。
煤化工包括炼焦工业、煤炭气化工业、煤炭液化工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。
2、什么是煤气化？包含的内容有那些，有什么特点？答：煤的气化是煤或煤焦与气化剂在高温下发生化学反应将埭或煤焦中有机物转变为煤气的过程。
煤炭气化技术广泛应用于下列领域。
(1)作为工业燃气(2)作为民用煤气(3)作为化工合成和燃料油合成的原料气(4)作为冶金用还原气(5)作为联合循环发电的燃气(6)作煤炭气化燃料电池(7)煤炭气化制氢(8)煤炭液化的气源3、试述煤炭气化产品——煤气为原料，说明碳一化学的发展方向和趋势。
答：碳-化学是以含有一个碳原子的物质(如CO、CO2、CH3、CH3OH、HCHO)为原料合成化工产品或液体燃料的有机化工生产过程。
碳-化学是一个很大的领域，其产品包括由合成气台成燃料、甲醇及系列产品，合成低碳醇、醋酸及系列产品，合成低碳烯烃、燃料添加剂等方面。
4、煤炭气化工艺课程的学习内容有那些？本课程与本专业主要专业基础课、专业课有何区别和联系。
答：具体内容可分为以下几部分。
①气化原理。
讨论气化方法、气化热力学、动力学过程对气化过程的影响。
②煤炭性质对气化的影响。
介绍了煤种及煤质对气化的影响a③气化炉。
讨论各类气化炉结构特点、工艺流程、工艺条件选择对气化的影响等。
煤的理化性质和危险特性表
本文档旨在提供关于煤的理化性质和危险特性的详细信息。
以下是煤的常见理化性质和危险特性的描述：
理化性质
1. 密度：煤的密度取决于其成分和煤种。
一般来说，煤的密度介于0.8 g/cm³到1.5 g/cm³之间。
2. 水含量：煤中的水含量对其性质和使用有重要影响。
不同煤种的水含量存在差异，一般来说，煤的水含量在1%到10%之间。
3. 灰分含量：煤中的灰分含量是指煤中不挥发物的部分。
煤的灰分含量对燃烧过程和煤的利用有一定影响。
4. 挥发分含量：煤的挥发分含量是指煤在特定条件下被加热时挥发出的部分。
不同煤种的挥发分含量存在差异，对煤的燃烧和利用具有重要意义。
5. 硫分含量：煤中的硫分含量对燃烧排放和环境污染有一定影响。
不同煤种的硫分含量存在差异。
危险特性
1. 燃烧性：煤是可燃物质，当受到热源作用时，可以燃烧释放
能量。
煤中的挥发物和固定碳是燃烧的主要成分。
2. 爆炸性：煤粉与空气混合并形成适当的浓度时，具有爆炸性。
特别是细颗粒的煤粉更容易爆炸。
3. 静电积聚：煤中的细颗粒在传输和处理过程中可能产生静电
积聚，从而增加火灾和爆炸的风险。
4. 有毒气体排放：煤燃烧释放的废气中可能含有一些有害气体，如二氧化碳、二氧化硫等。
请注意，本文档提供的信息仅供参考，具体煤种的理化性质和
危险特性可能存在差异。
在实际使用和处理煤的过程中，请注意安
全防范措施，避免潜在的危险。
煤的化学物理性质在能源转换中的应用能源问题一直以来都是全球关注的焦点，而煤作为一种主要的能源资源，在能源转换中发挥着重要的作用。
煤的化学物理性质对于能源转换的效率和环境影响有着重要的影响。
本文将从煤的化学成分、燃烧特性和煤的气化等方面探讨煤的化学物理性质在能源转换中的应用。
首先，煤的化学成分对于能源转换的效率和环境影响有着重要的影响。
煤主要由碳、氢、氧、氮和硫等元素组成，其中碳是煤的主要成分，含量通常在50%以上。
煤中的碳含量决定了其燃烧产生的热值，煤的热值通常在20-30MJ/kg之间。
而煤中的氢含量则决定了煤的燃烧反应中水的生成量，氢含量越高，燃烧反应中水的生成量越多，从而煤的燃烧产生的水蒸气量也越大。
煤中的硫含量对燃烧产生的二氧化硫等有害气体的排放有着重要的影响，硫含量越高，燃烧产生的有害气体排放量也越大。
其次，煤的燃烧特性对于能源转换的效率和环境影响也有着重要的影响。
煤的燃烧是一种复杂的化学反应过程，煤中的碳和氢在氧气的作用下发生燃烧反应，生成二氧化碳和水。
煤的燃烧过程中释放出大量的热能，这种热能可以被利用来产生蒸汽、发电等。
煤的燃烧产生的废气中含有大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体，这些有害气体对环境和人体健康都有着重要的影响。
因此，减少煤的燃烧产生的有害气体排放，提高煤的燃烧效率，是能源转换中的重要课题。
最后，煤的气化是一种将煤转化为可燃气体的过程，其在能源转换中也有着重要的应用。
煤的气化过程中，煤被加热至高温，与气化剂（通常是水蒸气、氧气或二氧化碳）反应，生成可燃气体，主要成分为一氧化碳和氢气。
煤的气化可以将煤中的碳和氢转化为可燃气体，这种可燃气体可以用于发电、制造合成气等。
与传统的燃烧方式相比，煤的气化过程中产生的有害气体排放量更少，能源利用效率更高。
综上所述，煤的化学物理性质在能源转换中有着重要的应用。
煤的化学成分决定了煤的热值和燃烧产物的组成，煤的燃烧特性决定了煤的燃烧效率和废气排放量，而煤的气化则可以将煤转化为可燃气体。
五二气化煤的标准
五二气化煤的标准包括以下方面：
1. 煤种选择：五二气化煤主要选择烟煤或无烟煤，这两种煤质较好，燃烧特性稳定，易于气化反应进行。
2. 挥发分含量：气化煤的挥发分含量一般要求在
20%~30%之间，这样可以确保气化反应生成的合成气体中可燃气体的含量较高。
3. 灰分含量：气化煤的灰分含量应控制在10%以下，高灰分含量会造成气化产物中灰分含量过高，影响合成气体的质量。
4. 硫分含量：气化煤的硫分含量要求较低，一般要求在1%以下。
高硫分会导致气化产物中硫含量过高，对环境造成污染，同时也会对气化设备造成腐蚀。
此外，五二气化煤的块煤指标也应符合一定的标准，例如灰分应小于4.45%，挥发分应大于34.66%，全水应小于12.06%，固定碳应大于62.32%，硫应小于0.23%，焦渣特征应为2，热量低位应为6406kJ/kg，高位应为7377kJ/kg。
煤炭性质对气化的影响﹙讲课稿﹚煤是由植物残骸经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变而成的，这个转变过程叫做植物的成煤作用。
一般认为，成煤过程分为泥炭化阶段和煤化阶段两个阶段。
不同煤种的组成和性质相差是非常大，即使是同一煤种，由于成煤的条件不同，性质差异也较大。
煤结构、组成以及变质程度之间的差异，会直接影响和决定煤炭气化过程工艺条件的选择，也会影响煤炭的气化结果，如煤气的组成和产率，灰渣的熔点和粘结性以及焦油的产率和组成等。
第一节煤种对气化的影响根据气化用煤的主要特征，将气化用煤大致分为以下四类第一类，气化时不粘结也不产生焦油，代表性原料有无烟煤、焦炭、半焦和贫煤。
第二类，气化时粘结并产生焦油，代表性原料有弱粘结或不粘结烟煤。
第三类，气化时不粘结单产生焦油，代表性原料有褐煤。
第四类，以泥炭为代表性原料，气化时不粘结，能产生大量的甲烷。
一、气化用煤的主要特性1.无烟煤、焦炭、半焦和贫煤这类原料气化时不粘结，不会产生焦油，所生产的煤气中只含有少量的甲烷，不饱和碳氢化合物极少，但煤气热值较低。
2.烟煤这种煤炭气化时粘结，并且产生焦油，煤气中的不饱和烃、碳氢化合物较多，煤气的净化系统较复杂，煤气的热值较高。
3.褐煤气化时不粘结但产生焦油。
褐煤是变质程度较低的煤，加煤时不产生胶质体，含有较高的内在水分和数量不等的腐植酸，挥发份高，加热时不软化，不熔融。
4.泥炭煤泥炭煤中含有大量的腐植酸，挥发份产率近70％左右。
气化时不粘结，但产生焦油和脂肪酸，所产生的煤气中含有大量的甲烷和不饱和碳氢化合物。
二、不同煤种对气化的影响1、对煤气的组分和产率的影响﹙1﹚发热值与组成发热值的概念：指标准状态下一立方米煤气在完全燃烧时所放出的热量。
高发热值：燃烧产物中的水分以液态形式存在称高发热值。
低发热值：水也气态形式存在称低高发热值。
在各种相同的操作条件下，不同的煤种所产煤气的发热值不同，组成也不同。
例如，以年轻的褐煤为气化原料，所生产的煤气甲烷含量高，发热值比其他煤种都高﹙这是由于褐煤的挥发份高、变质程度低，煤气中的干馏气比例大，而干馏气的甲烷含量高，有利于甲烷的生成﹚。
不同粉质对煤气化处理的影响分析
煤气化是一种将煤炭转化为合成气的技术过程。
在这个过程中，煤炭被加热至高温，并与一定量的氧气和蒸汽接触，产生一种由一氧化碳、二氧化碳、氢和一些其他气体组成的合成气体。
煤气化是一种重要的煤炭利用技术，可以将煤炭转化为可替代石油和天然气的合成气体。
在煤气化过程中，不同粉质的煤炭对煤气化处理有着不同的影响。
不同粉质的煤炭在煤气化过程中的反应速率和产物分布有所不同。
粉末煤在煤气化过程中表面积大，反应速率快，但由于反应表面积的增加，煤气化温度也会上升，增加了反应的难度。
相比之下，颗粒煤的反应速度较慢，但在一定程度上可以提高反应温度的稳定性。
不同粉质的煤炭对煤气化过程的热传导和质量传输有所不同。
粉末煤可提供更大的表面积和更好的传质性能，有利于煤气化反应的进行。
而颗粒煤则较难进行热传导和质量传输，可能导致反应速度较慢和产物分布不均匀。
不同粉质的煤炭对煤气化过程中的温度分布和反应器热力学平衡也有所影响。
粉末煤在反应器中易于控制温度分布，利于煤气化过程的稳定进行。
而颗粒煤则可能导致热点和冷点的出现，使反应器内部温度不均匀，影响煤气化反应的效果。
不同粉质的煤炭在煤气化过程中的灰分和硫分含量也会对煤气化处理产生影响。
灰分和硫分是煤炭中的杂质，会在煤气化过程中生成渣和污染物，对煤气化反应器和产出气体质量造成负面影响。
粉末煤中的灰分和硫分含量较低，有利于煤气化过程的进行，而颗粒煤中的灰分和硫分含量较高，会带来更多的污染问题。
