煤的化学组成与分类

高一化学下册知识点：资源综合利用、环境保护(实用版)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。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如工作总结、述职报告、心得体会、工作计划、演讲稿、教案大全、作文大全、合同范文、活动方案、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor.I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!And, this store provides various types of practical materials for everyone, such as work summaries, job reports, insights, work plans, speeches, lesson plans, essays, contract samples, activity plans, and other materials. If you want to learn about different data formats and writing methods, please pay attention!高一化学下册知识点：资源综合利用、环境保护世界由物质组成，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。

煤炭的分类与化学组成（一）煤炭的分类1、无烟煤是变质程度最深的煤种，含碳量高达90%-98%，可燃基氢含量都小于4%，化学反应性较低。

光泽强，硬度高，纯煤相对密度1.4～1.9。

一般用于民用燃料。

2、贫煤是变质程度较深的煤种。

虽然属于烟煤，但加热时不产生胶质体，燃烧时火焰短，多为动力与民用燃料。

3、瘦煤加热时产生的胶质体少且软化温度高。

可用作炼焦配煤，以增加焦碳的块度及减少焦碳的裂纹。

4、焦煤受热时产生的胶质体较多且热稳定性好，单煤炼焦可得到强度好、块度大，裂纹少的优质焦碳。

5、肥煤属中变质程度煤种。

加热产生大量胶质体，且其软化温度低，固化温度高。

一般作炼焦配煤的主要成分。

6、气煤有较多的挥发分、焦油。

胶质体易热分解，可单独炼焦，尤其是在捣固式焦炉中更好。

7、弱粘煤属低中变质程度煤种。

加热时产生较少胶质体。

主要用做机车、电厂燃料及气化原料。

8、不粘煤是成煤初期曾收相当程度氧化的低、中变质程度的煤种。

煤的分析基水分有时高达10%以上，发热量比一般烟煤低，一般用于动力及民用，也可作气化用。

9、长焰煤是最"年青"的烟煤，不具有粘结性或有极弱的粘结性。

一般用于动力、气化及民用燃料。

10、褐煤多呈褐色，少数呈褐黑色或黑色。

水分高、发热量低。

褐煤的化学活性强，在空气中易风化碎裂，热稳定性差，受热后严重碎裂。

多做动力、民用燃料。

随着社会的发展，科学的进步，煤的用途愈来愈广泛。

人们对煤的性质、组成结构和应用等方面的认识也越来越深入，逐渐发现各种煤炭既有相同的地方，又有不同的特性。

根据各种不同的需要，把各种不同的煤归纳和划分成性质相似的若干类别。

这样，就形成煤分类的概念。

针对不同的侧重点，煤的分类方法有：1．煤的成因分类：成煤的原始物料和堆积环境分类，称为煤的成因分类2．煤的科学分类：煤的元素组成等基本性质分类，称为科学分类。

3．煤的实用分类：煤的实用分类又称煤的工业分类。

按煤的工艺性质和用途分类，称为实用分类。

【煤的分类】煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种。

云南常用的是褐煤、烟煤、无烟煤三种。

煤的种类不同，其成分组成与质量不同，发热量也不相同。

单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发热量，人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤，并以此标准折算耗煤量。

（1）褐煤：多为块状，呈黑褐色，光泽暗，质地疏松；含挥发分40%左右，燃点低，容易着火，燃烧时上火快，火焰大，冒黑烟；含碳量与发热量较低（因产地煤级不同，发热量差异很大），燃烧时间短，需经常加煤。

（2）烟煤：一般为粒状、小块状，也有粉状的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发分30%以上，燃点不太高，较易点燃；含碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有粘性，燃烧时易结渣。

（3）无烟煤：有粉状和小块状两种，呈黑色有金属光泽而发亮。

杂质少，质地紧密，固定碳含量高，可达80%以上；挥发分含量低，在10%以下，燃点高，不易着火；但发热量高，刚燃烧时上火慢，火上来后比较大，火力强，火焰短，冒烟少，燃烧时间长，粘结性弱，燃烧时不易结渣。

应掺入适量煤土烧用，以减轻火力强度。

(4)泥煤：碳化程度最浅，含碳量少，水分多，Mar可高达90%，所以需要露天风干后使用；泥煤的灰分很容易熔化，发热量低，挥发分含量很多，因此极易着火燃烧。

泥煤可燃性好，很容易着火燃烧，反应性强，含硫量低，灰分熔点低，但机械强度较低。

因此，泥煤在工业上使用价值不高，更不宜长途运输，一般只作为地方性燃料使用。

产区分布于西南各省和浙江（西湖泥煤）等地1989年10月，国家标准局发布《中国煤炭分类国家标准》(GB5751-86)，依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b、煤样透光性P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr，maf等6项分类指标，将煤分为14类。

即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1／2中粘煤、气煤、气肥煤、1／3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。

第二章1、说明煤的化学成分以及各组分对煤质的影响？煤的化学组成：碳C，氢H，硫S，氧O，氮N，水分，灰分。

①碳：含碳量多少决定了燃料发热值的高低。

碳是一种较难燃烧的元素需要在较高的温度下才能着火燃烧，所以碳化程度高的固体燃料（无烟煤）就不容易燃烧。

②氢：氢是燃料中最有利的可燃元素。

它燃烧时能放出大量的能量（约相当于碳发热量的4.5倍）氢最容易燃烧，所以燃料中含氢愈多，燃料就越容易着火，且燃烧的亦愈好，并且含氢较高的燃料燃烧时，易生成炭黑。

含有大量氢的固体燃料在贮藏时容易风化，风化时会失去部分可燃元素。

其中首先是氢。

③硫：硫是燃料中最有害的可燃元素。

燃烧时可放出少量的热量。

燃烧后产生SO2与SO3气体，这些气体与烟气中的水蒸气结合形成亚硫酸或硫酸等蒸气，对燃烧设备的金属表面引起严重的腐蚀。

④氧和氮：氧、氮是煤的内部杂质，两者都不能燃烧。

他们的存在，相对的减少了可燃元素碳氢的含量，因而是燃料发热量减少，杨在燃料中呈化合物状态存在的，它与一部分可燃元素（如碳和氢）结合成化合物，这样就约束了一部分可燃成分，使煤的发热量进一步减少。

氮既不能燃烧，也不能助燃。

因此，在燃烧时一般不参加反应而进入烟气中去。

但在温度高和含氮量高的情况下，将会产生氮氧化物（NOx）等物质，排入大气会造成换进污染。

⑤水分，灰分：他们的存在不仅减少了可燃元素的含量，降低了燃料的热量，同时还给煤的燃烧带来一定的困难，如不易着火，燃烧后结渣等。

灰分在燃烧后将以灰尘的形式随烟气带走，这会引起各类燃烧装置和通道阻塞、磨损，并影响传热。

如含有钒、钠等化合物（钠盐、钒盐）时还会产生高温腐蚀。

因为灰分的存在会相对地减少燃料中可燃物质的含量，降低发热量；同时还易造成燃料不完全燃烧和给设备的维护与操作带来困难，所以燃料中灰分含量是衡量煤质经济价值的一个很重要的指标。

2.何为煤的黏结性及灰熔点？何为煤的结焦性及结渣性？它对煤的燃烧有何影响?答：（1）黏结性：粉碎后的煤在隔绝空气的情况下加热到一定的温度时，煤的颗粒相互黏结形成焦块的性质（焦炭形成不同坚固程度的性质）（2）灰熔点：由于多组成分的原因，灰分没有明确的熔化温度，它的熔化是一个过程，其其熔化特性通常使用t1,t2,t3三个特征温度来描述。

1.碳和氢碳是煤中最重要的组成元素。

碳含量(Cr)随煤化程度的升高而增加.泥炭的Cr为50~60%;褐煤为60～77％；烟煤为74～92%;无烟煤为90~98%。

在煤化程度相同的煤中,丝质组的Cr 最高,镜质组次之,稳定组最低。

氢中煤中第二个重要的组成元素.腐泥煤的氢含量（HR）比腐植煤高，一般在6%以上,有时达11％,这是由于形成腐泥煤的低等生物富含氢.在腐植煤中,稳定组的HR最高，镜质组次之，丝质组最低.随煤化程度升高,它们的HR均逐渐减少。

2.氮煤中的氮,主要是由成煤植物中的蛋白质转化而来。

人们认为煤中的氮通常都是有机氮,其中有一些是杂环形的.煤中的NR通常约为0。

8～1.8％，但也随煤公程度的升高而略有下降。

我国弱粘结煤和不粘结烟煤的NR多低于1%,可能是在泥炭化阶段受到不同程度的氧化作用,成煤植物中的蛋白质氧化分解,故NR普遍较低。

3。

氧氧是煤中主要元素之一,氧在煤中存在的总量和形态直接影响着煤的性质. 煤的元素组成煤的组成以有机质为主体，构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素。

煤中存在的元素有数十种之多，但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫。

在煤中含量很少,种类繁多的其他元素，一般不作为煤的元素组成，而只当作煤中伴生元素或微量元素.一、煤中的碳一般认为，煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。

这些稠环的骨架是由碳元素构成的.因此，碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。

同时，煤中还存在着少量的无机碳，主要来自碳酸盐类矿物，如石灰岩和方解石等。

碳含量随煤化度的升高而增加。

在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为55～62%；成为褐煤以后碳含量就增加到60～76.5％；烟煤的碳含量为77～92。

7％；一直到高变质的无烟煤,碳含量为88。

98%。

个别煤化度更高的无烟煤，其碳含量多在90％以上，如北京、四望峰等地的无烟煤，碳含量高达95～98％。

因此,整个成煤过程，也可以说是增碳过程。

1、煤是由什么形成的？煤是由植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用演变而成的沉积有机岩。

2、成煤植物的主要化学组成是什么？它们各自对成煤的贡献如何？（1）碳水化合物（包括纤维素、半纤维素及果胶质）纤维素一般不溶于水，在溶液中能生成胶体，容易水解。

在活的植物中，纤维素对于微生物的作用很稳定，但当植物死亡后，在氧化性条件下，易受微生物作用而分解成CO2、CH4和水。

在泥炭沼泽的酸性介质中，纤维素可以分解为纤维二糖和葡萄糖等简单化合物。

半纤维素：的化学组成和性质与纤维素相近，但比纤维素更易分解或水解为糖类和酸。

果胶：糖的衍生物，呈果冻状。

在生物化学作用下，水解成一系列单糖和糖醛酸。

（2）木质素木本植物的木质素含量高，木质素是具有苯基丙烷芳香结构的高分子聚合物，含甲氧基、羟基等官能团。

木质素的单体以不同的链连接成三度空间的大分子，比纤维素稳定，不易水解，易于保存下来。

在泥炭沼泽中，在水和微生物作用下发生分解，与其他化合物共同作用生成腐植酸类物质，这些物质最终转化成为煤。

所以木质素是植物转变为煤的原始物质中最重要的有机组分（3）蛋白质高等植物中蛋白质含量少；低等植物中蛋白质含量高。

植物死亡后，完全氧化条件下，蛋白质完全分解为气态物质；在泥炭沼泽和湖泊的水中，蛋白质分解成氨基酸、喹啉等含氮化合物，参与成煤作用，但对煤的性质没有决定性的影响。

煤中硫、氮元素的来源之一。

（4）脂类化合物脂肪：属于长链脂肪酸的甘油酯。

高等植物中含量少(1-2%)，低等植物含量高(20%左右)。

在生化作用下在酸性或碱性溶液中分解生成脂肪酸和甘油，参与成煤作用。

蜡质：主要是长链脂肪酸与含有24～26个碳原子的高级一元醇形成的脂类，化学性质稳定，不易受细菌分解。

树脂: 树脂是植物生长过程中的分泌物，当植物受伤时，胶状的树脂不断分泌出来保护伤口。

针状植物含树脂较多，低等植物不含树脂。

树脂不溶于有机酸，不易氧化，微生物也不能破坏它，因此能很好地保存在煤中。

煤炭的化学式煤炭，又称“煤”，是一种有机化合物，由50% - 98%的有机碳和质量的水分、氧化物、氮化物和硫化物组成。

煤炭的化学式是CnH(2n+2)mO2m+n+k。

一、煤炭的构成1、煤炭中的有机碳煤炭中含有大量有机碳，占煤炭总质量的50%至98%，主要是碳水化合物和芳香族化合物。

煤中的有机碳具有较大的活力，在高温下容易分解，可以释放出大量的热量。

2、煤炭中的水分煤炭中的水分包括水溶解的水分和固定的水分；水溶解的水分又称活性水，常常指的是煤炭释放的热量；固定的水分在发热时不会释放热量，它们被困在煤炭层中。

3、煤炭中的氧化物煤炭中的氧化物是指碳水化合物与氧组成的化合物，䮈煤炭里氧化物占煤炭总质量的2%-15%左右，主要是二氧化碳和一氧化碳。

4、煤炭中的氮化物煤炭中的氮化物指的是氮元素与碳水化合物的化合物，在煤炭中氮化物的含量比较低，一般在0.1%至2%。

5、煤炭中的硫化物硫化物是煤炭中最普遍的复合物，通常以四元硫酸根或三元硫酸根形式存在，煤炭中的硫化物包括硫酸钠、硫酸钙、硫酸锌等，在煤炭中硫化物的含量可达2%-5%。

二、煤炭的化学式煤炭的化学式为CnH(2n+2)mO2m+n+k，其中n表示煤炭中的有机碳的质量分数，m表示煤炭中氧化物的质量分数，k表示煤炭中的无机化合物的质量分数。

三、煤炭的结构煤炭的结构分为三种类型：可燃型、半可燃型和不可燃型。

可燃煤包括黑色煤、烟煤、焦煤和褐煤；半可燃煤有褐煤和泥煤；而不可燃型煤包括白煤、渣煤和结晶煤。

煤的结构主要由有机碳、水分、氧化物、氮化物和硫化物组成，结构复杂，决定了煤的性质。

四、煤炭的能量值煤炭的能量值取决于它的构成成份，当发热时，煤中的有机物和无机物都会释放能量。

由于各种煤的构成成份不一样，从而其能量值也有差别，以每公斤热值表示，一般而言，烟煤的热量比低热值煤要高，热值在6000-7000大卡/公斤之间，褐煤的热值较低，为约4000大卡/公斤。

总之，煤炭是由50%-98%的有机碳和水分、氧化物、氮化物和硫化物组成，它的化学式为CnH(2n+2)mO2m+n+k，有不同的结构和能量值。