一、实验目的
1. 了解化验煤的基本原理和方法。
2. 掌握煤的工业分析、元素分析和发热量分析的方法。
3. 分析煤的品质，为煤的加工和利用提供科学依据。
二、实验原理
化验煤是指通过对煤的工业分析、元素分析和发热量分析等方法，对煤的品质进行评价的过程。煤的工业分析主要包括水分、灰分和挥发分；元素分析主要包括碳、氢、氧、氮、硫等元素的含量；发热量分析则测定煤的低位发热量和高位发热量。
三、实验材料与仪器
1. 实验材料：煤样
2. 实验仪器：
- 干燥箱
- 烘箱
- 烧杯
- 酒精灯
- 烧瓶
- 天平
- 玻璃棒
- 滤纸
- 容量瓶
- 秒表
- 煤的工业分析仪器
- 元素分析仪器
- 发热量分析仪器 四、实验步骤
1. 工业分析
（1）称取一定量的煤样，放入烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀。
（2）将烧杯放入烘箱中，在105℃下干燥至恒重，记录干燥前后质量。
（3）将干燥后的煤样放入烧杯中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀。
（4）将烧杯放入烘箱中，在800℃下灼烧至恒重，记录灼烧前后质量。
（5）计算水分、灰分和挥发分的含量。
2. 元素分析
（1）称取一定量的煤样，放入烧杯中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀。
（2）将烧杯放入烘箱中，在105℃下干燥至恒重，记录干燥前后质量。
（3）将干燥后的煤样放入烧杯中，加入适量硫酸，加热溶解。
（4）将溶液过滤，用蒸馏水定容至100mL。
（5）利用元素分析仪器测定碳、氢、氧、氮、硫等元素的含量。
3. 发热量分析
（1）称取一定量的煤样，放入烧杯中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀。
（2）将烧杯放入烘箱中，在105℃下干燥至恒重，记录干燥前后质量。
（3）将干燥后的煤样放入烧杯中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀。
（4）将烧杯放入热量测定仪中，测定煤样的低位发热量和高位发热量。
五、实验结果与分析
煤的元素分析
2006-10-26 23:26:28 浏览11928次
煤的元素分析
煤的元素组成，是研究煤的变质程度，计算煤的发热量，估算煤的干馏产物的重要指标，也是工业中以煤作燃料时进行热量计算的基础。
煤中除无机矿物质和水分以外，其余都是有机质。
由于组成煤的基本结构单元是以碳为骨架得多聚芳香环系统，在芳香环周围有碳、氢、氧及少量的氮和硫等原子组成的侧链和官能团。如羧基（-COOH）、羟基（-OH）和甲氧基（-OCH3）。说明了煤中有机质主要由碳、氢、氧和氮、硫等元素组成。
煤的变质程度不同，其结构单元不同，元素组成也不同。碳含量随变质程度的增加而增加，氢、氧含量随变质程度的增加而减少，氮、硫与变质程度则无关系（但硫含量与成煤的古地质环境和条件有关）。见表30-11。
表30-11 不同变质程度煤的碳、氢、氧、氮、硫含量
编 号 煤的类别 Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) Cdaf(%) Hdaf(%) Ndaf(%) Sdaf(%) Odaf(%)
1 褐煤 7.24 3.50 42.38 72.23 5.55 2.05 20.17
2 长焰煤 5.54 1.94 41.89 79.23 5.42 0.93 0.35 14.17
3 气煤 3.28 1.63 40.49 81.57 5.78 1.96 0.66 10.03
4 肥煤 1.15 1.29 32.69 88.04 5.52 1.80 0.42 4.22
5 焦煤 0.95 0.92 21.91 89.26 4.92 1.33 1.51 2.98
6 瘦煤 1.33 1.06 17.88 90.73 4.82 1.69 0.38 2.38
7 贫煤 1.08 2.81 13.49 91.31 4.37 1.52 0.78 2.02
8 无烟煤 4.70 3.18 4.66 96.14 2.71
煤的工业分析及其指标关系
煤是一种重要的能源资源，广泛用于工业生产、发电、供暖等领域。煤的工业分析及其指标关系对于了解煤的特性、优化生产工艺、提高能源利用效率具有重要意义。本文将就煤的工业分析及其指标关系进行探讨，并分析对煤的工业利用具有重要意义的关键指标。
一、煤的工业分析
1. 煤的成分分析：煤是由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成的矿物质。其成分的多少对煤的工业利用具有重要的影响。煤可以分为无烟煤、烟煤、褐煤、石煤、泥炭等不同种类，其成分也有所不同。在煤的成分分析中，主要关注碳含量、挥发分、灰分和硫分等指标。
2. 煤的热值分析：煤的热值是指单位质量煤燃烧时释放的热量，通常以千焦或千卡为单位。热值是衡量煤质优劣的重要指标之一，是评价煤的工业利用性能的重要依据。
3. 煤的燃烧特性分析：煤的燃烧特性主要包括点火温度、燃烧速率、燃烧过程中的气味、烟气等。燃烧特性对于煤的工业利用过程中燃烧效率、环保要求等具有重要的影响。
4. 煤的化学性质分析：煤的化学性质主要包括挥发物含量、固定碳含量、灰分含量、硫分含量等。这些指标对于煤的燃烧特性、煤气化、液化等工艺具有重要的影响。
二、煤的指标关系分析
1. 碳含量与热值的关系：煤的热值主要与其碳含量有关，碳含量越高，热值越高。通过煤的碳含量指标可以初步判断其燃烧性能。
2. 挥发分与燃烧速率的关系：煤的挥发分含量越高，燃烧速率越快。这意味着，在燃烧过程中，挥发分含量高的煤更容易燃烧，可以提高燃烧效率。
3. 硫分含量与环保要求的关系：煤中的硫分含量高，燃烧过程中容易产生二氧化硫等有害气体，对环境造成污染。而高硫煤的工业利用需要进行脱硫处理，增加生产成本。
4. 煤的化学性质与工业利用的关系：煤的化学性质直接影响其工业利用中的燃烧特性、气化特性、液化特性等。不同种类的煤可以通过不同的工艺进行利用，因此对其化学性质进行分析具有重要的意义。
- 1 - 煤 的 分 类 及 工 业 分 析
一、 煤的种类(具体分类详见附录)
按国标《煤的分类标准》煤可分为14类。水泥厂用煤一般是:
1. 无烟煤：干燥无灰基挥发份小于10%的煤，含碳高，着火温度在600～700℃，燃烧火焰短，是水泥立窑的主要燃料。
2. 烟煤：干燥无灰基挥发份15%～40%的煤，着火温度在400～500℃，燃烧火焰长，是水泥回转窑的主要燃料。
二、 煤的分析方法
1. 元素分析法：
按照煤的主要元素（包括碳、氢、氧、氮、硫等）的百分含量来表达。这种方法主要是用做科研分析或十分精确的计算。
2. 工业分析法：
测量煤的挥发份、灰份、水份、固定碳四组份，四组份合量为100%。其精度比元素分析法稍差，但工业分析能很好的反应窑、炉中煤的燃烧状况，所以企业一般只做工业分析。
三、 煤工业分析的基准（前提条件）：
1. 收到基（应用基）：
代号ar(y)，工厂实际收到煤的组成。
2. 空气干燥基（分析基）：
代号ad(f),煤样在分析室按规定条件先空气干燥再进行分析的结果。
3. 干燥基（干燥基）：
代号d(g)，不含任何水分的煤的分析结果。
4. 干燥无灰基（可燃基）：
- 2 - 代号daf(r)，不含水份和灰份的煤的分析结果。
四、 煤的工业分析
1. 工业分析依据
国标：GB/T212－2001
2. 工业分析的内容：
1） 挥发份（V）：煤在干馏时分馏出可以燃烧的气体，如甲烷、乙烯、一氧化碳等。挥发份高的煤容易燃烧，燃烧速度快，形成的火焰长。
2） 固定碳（Fc）：挥发份挥发后剩下的可燃固体。
3） 灰份（A）：固定碳燃烧后剩下的灰渣，灰份越高，发热量越低。
4） 水份（M）：煤中水的含量。水份含量高会降低煤的发热量。
3. 工业分析过程（空气干燥基）：
1） 水份：
① 称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样1±0.1g（精确至0.0002g），平摊在预先干燥并已称量过的称量瓶中；
