煤化学Word下载.docx

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5影响煤真密度的因素有哪些？

影响真密度的因素有：

①成因类型：

腐殖煤大于腐泥煤；

②煤化程度：

从低煤化程度开始，随煤化程度的提高，煤的真相对密度缓慢减小，到中等煤化程度时有最小值，约为1.3左右，煤化程度再度提高，煤的真密度相对密度急剧提高到1.90左右。

③煤岩组成：

惰质组>

镜质组>

壳质组；

④矿物含量：

矿物含量的密度比有机物的密度大很多。

6原煤Mt=20%，制成分析煤样时，测得Mad=10.0%，Aad=27.0%，求燃烧5t原煤要产生多少灰渣？

7研究和开发洁净煤技术有什么意义？

（1）可大幅度减少大气污染物的排放，在生态系统环境允许的条件下扩大煤炭的利用

（2）可大幅度提高利用效率与经济效率，减低煤需求的增长速度。

（3）可促进能源供应向多元化方向发展，以平稳过渡到石油后时期。

8主要的成煤期及其代表性植物是什么？

低等植物与高等植物的组成有何区别？

（1）地史上有5个世界性的聚煤期：

中、晚石炭世，早二叠世，早、中侏罗世，晚侏罗世一早白垩世和晚白垩世一早第三纪。

我国的聚煤期分布有一定的特殊性。

晚二叠世、晚第三纪仍有重要煤田，晚白垩世却无重要聚煤作用。

我国的聚煤规模以早、中株罗世居首，但从煤质和地理分布来看，石炭纪与二叠纪更为重要。

我国聚煤期连续性较好，地史上基本不聚煤的只有两段：

早三叠世一中三叠世，早白垩世晚期一晚白垩世。

各成煤期的代表性植物分别为：

泥盆纪～二叠纪：

蕨类植物，如桫椤

白垩纪～三叠纪：

裸子植物：

如银杏、苏铁

第四纪～第三纪：

被子植物：

如古果、橡木

（2）低等植物与高等植物的组成的主要区别在于：

低等植物主要是由单细胞或多细胞构成的丝状或叶片状植物体，没有根、茎、叶的划分，如细菌和藻类，主要成份是蛋白质。

高等植物则有根、茎、叶等器官的划分。

除了苔藓外，高等植物常能长成高大的乔木，具有粗壮的茎和根，主要成分是碳水化合物（纤维素）和木质素，成为重要的成煤物质来源。

9煤的变质因素有那些，对煤的变质程度有何影响？

变质作用的原因：

引起煤变质的主要因素是温度、时间和压力。

温度是煤变质的主要因素，这一点已为国内外大量的研究和实验所证实。

而且似乎存在一个煤变质的临界温度。

转变为不同煤化阶段所需的温度大致为：

褐煤40~50℃，长焰煤＜100℃，典型烟煤一般＜200℃，无烟煤一般不超过350℃。

时间也是煤变质的一个重要因素。

这里所说的时间，是指某种温度和压力等条件作用于煤的过程的长短。

温度和压力对煤变质的影响随着它的持续时间而变化。

时间因素的重要影响表现在以下两方面。

第一，受热温度相同时，变质程度取决于受热时间的长短。

受热时间短的煤变质程度低，受热时间长的煤变质程度较高。

第二，煤受短时间较高温度的作用或受长时间较低温度（超过变质临界温度）作用，可以达到相同的变质程度。

压力也是煤变质阶段不可缺少的条件。

压力不仅可以使成煤物质在形态上发生变化，使煤压实，孔隙率降低，水分减少，而且还可以使煤的岩相组分沿垂直压力的方向作定向排列。

人们一般认为压力是煤变质的次要因素。

此外，有些研究者还认为放射性因素也能影响煤的变质。

10试述煤的工业分析的基本思想。

煤的工业分析的基本思想认为，煤是由水分、灰分、挥发分和固定炭四个部分组成的。

在同一基准下，有：

水分+灰分+挥发分+固定炭=100%。

11煤中矿物质有哪几种来源，洗选脱除的难易程度有什么不同？

矿物质的来源与煤中灰分的种类有什么联系？

（1）矿物质一般有三个来源：

原生、次生、外来矿物质。

原生矿物质（结构矿物质）来源于成煤植物，主要是碱金属和碱土金属的盐类，与有机质紧密地结合在一起，参与煤的分子结构，呈细分散分布，很难用机械方法洗选出。

次生矿物质是在成煤过程中，由外界混入煤层中的矿物质，以矿物夹层、包裹体、结核状存在于煤中。

选除的难易程度与其分布形态有关。

外来矿物质是在采煤过程中混入煤中的顶、底板岩石和夹矸层中的矸石，一般易分离。

（2）原生矿物质燃烧后形成煤的母体灰分，但含量较少，一般仅为1%~2%。

原生矿物质和次生矿物质燃烧后形成煤的内在灰分。

外来矿物质燃烧后形成煤的外在灰分。

12煤的粘结性与结焦性概念有何异同？

粘结性指烟煤在干馏时黏结其本身或外加惰性物的能力。

它反映烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质体并固化黏结的能力。

结焦性反映烟煤在干馏过程中软化熔融黏结成半焦，以及半焦进一步热解、收缩最终形成焦炭全过程的能力。

关系：

结焦性描述的范围比黏结性宽，温度不同；

粘结性好是结焦性好的重要条件，但不是充分条件。

例粘结性最好――肥煤，结焦性最好――焦煤。

13影响煤气化的工艺性质有那些？

它们如何影响煤的气化？

影响煤类气化的工艺性质，有反应性、机械强度、热稳定性、结渣性、灰熔点与灰黏度等，它们也是影响煤燃烧的工艺性质。

煤的反应性影响煤气化与燃烧的反应速度，反应性高，则反应速度快。

煤的机械强度影响气化炉，锅炉中煤层的透气性。

机械强度差的煤透气性差。

煤的热稳定性同样影响气化炉，锅炉中煤层的透气性。

热稳定性差的煤受热后易碎成小块或粉末，透气性差。

煤的结渣性影响气化炉，锅炉排渣的顺畅性。

煤的灰熔点与灰黏度决定气化炉，锅炉的排渣形式。

煤灰软化熔融的温度低于燃烧温度时适合液态排渣，温度高于燃烧温度时适合固态排渣。

14试比较四类煤岩成分的外观和一般特性？

15试比较各种显微组分的化学组成及其随煤化度的变化。

16如何进行煤质评价？

煤质评价按阶段分为初步评价阶段、详细评价阶段和最终评价阶段。

其用途分别对应于煤田普查、煤田勘探、开采与加工。

煤质评价的内容包括地质评价、工业技术评价，经济与环保评价。

煤质评价的方法是分煤种进行，因煤制宜，先简单，后深入，如从工业元素起，再工艺性质。

17煤的密度有哪几种表示万法，它们与煤的孔隙率有什么关系？

煤密度的表示方法有3种：

（1）真相对体积质量（真比重）――煤的密度（不包括煤中孔隙的体积）与参考物质的密度在规定条件下之比。

简记为TRD。

测定条件20℃；

参考物质：

水。

（2）视相对体积质量（视比重）――煤的密度（包括煤中孔隙的体积）与参考物质的密度在规定条件下之比。

简记为ARD。

（3）散密度（堆比重）――在容器中单位体积散状煤的质量，t/m3或g/cm3。

孔隙率=（TRD－ARD）／TRD×

100%

18为什么煤的维氏显微硬度Hm与煤化度的关系图示为著名的"

椅式曲线"

？

维氏显微强度Hm与rank的关系是著名的椅氏曲线。

椅背――无烟煤，椅面――烟煤，椅角――褐煤；

在Cdaf~78%处，极大值；

在Cdaf~87%处，极小值。

其原因与煤的组成、结构随rank变化有关。

19简述什么是煤的荧光性？

煤的荧光性如何表征？

它们与煤的性质有什么关系？

泥炭、褐煤和烟煤的稳定组以及某些镜质组，经紫外光或蓝光的照射、激发后，能呈现不同颜色的荧光，这就是煤的荧光性。

煤的荧光性除了用荧光色定性描述外，通常可用如下几个荧光参数来定量表示：

（1）在546nm处的荧光强度；

（2）相对荧光强度的光谱分布（荧光光谱）；

（3）最大荧光强度波长λmax；

（4）红光（650nm）和绿光（500nm）强度的商Q值；

（5）和绿光荧光强度的商Qmax；

在546nm荧光强度的变化过程（荧光强度变异）。

煤的荧光性对煤化度的变化极为敏感，可作为监视煤化度变化的参数。

特别是在低煤化度阶段，合适的荧光参数可作为由Rmax所表征的煤化度的修正与补充。

煤中镜质组的荧光性与粘结性关系密切，荧光性强的镜质组往往粘结性特别强。

因而，某些粘结性异常的烟煤可从荧光性的变化找出原因。

煤化过程中沥青化作用的强弱与成煤环境关系密切，沉积环境的还原性强，沥青化作用强烈，所形成的镜质组越有可能吸附较多的沥青而显示荧光性。

因此，有可能以煤中显微组分的荧光强度等荧光参数作为煤的还原程度的指标。

20为什么说煤具有固态胶体性质？

水与苯对煤的润湿角随煤化度的变化有什么不同？

煤具有固态胶体性质的原因：

镜质组具凝胶化成因，因此煤具有某些胶体性质。

水与苯对煤的润湿角随煤化度的变化是不同的。

Rank增大，（cosθ）水减小――θ水增大，润湿性变小

Cosθ）苯减小――θ苯增大，润湿性变小。

说明，随rank增大，煤的极性减小，这与煤的极性因随rank增大而减小有关。

21煤的高真空热分解的目的是为了控制大分子热分解的好方法，其工作原理是什么？

分子蒸馏原理：

分子蒸馏面与冷凝面间距小于分子平均自由路径，以使分子在冷凝前不发生热分解与热缩聚。

当蒸馏压强为133Pa（真空度为101325Pa―133Pa=101200Pa）时，分子自由路径为5cm，蒸馏面与冷凝面的设计间距应小于此值。

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22简述什么叫超临界抽提，它需要什么条件，有什么优点，烟煤的超临界得到什么产物？

超临界状态是一种系统温度与压力超过临界温度与压力的状态。

若抽提时的温度与压力超过临界值，则为超临界抽提。

超临界抽提的溶剂要求：

临界温度在300~400℃，价廉易得，性质稳定。

综合看来，甲苯是较理想的溶剂。

抽提与其他煤转化相比，具有较多优点，它同时兼具有蒸馏与液液萃取的作用，抽出溶质的挥发度，加大了溶质与溶剂间的作用力。

可以在较低温度下抽出煤中低挥发物质，且不发生二次热解。

用甲苯对煤进行抽提，可使抽提率达1/3，抽提物相对分子量约500，亦属低分子化物，易软化为油类化合物。

23煤的氧化分为哪几个阶段，分别得到那些主要反应产物？

煤的氧化阶段可以简洁归纳为三个阶段：

（1）表面氧化阶段――产物为表面炭氧络合物，属轻度氧化；

（2）再生腐殖酸阶段――产物为再生腐殖酸，属轻度氧化；

（3）苯羧酸阶段――产物为水溶酸，属深度氧化。

24风化对煤质有什么影响？

风化对煤质有如下影响：

（1）化学组成：

C、H减小，O增大，含氧官能团增大。

（2）物理性质：

温度、硬度减小，易碎，润湿性增大。

（3）化学性质：

生成再生腐殖酸，发热量减小，着火温度减小。

（4）工艺性质：

粘结性减小，焦油产率减小，挥发物中CO、CO2增加，可选性变坏。

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