煤质分析实验报告.docx

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煤质分析实验报告

项目一 一般分析试验煤样水分的测定

1.实验目的

1.1学习和掌握空气干燥煤样水分的测定方法及原理

1.2解空气干燥煤样的主要作用。

2.试验原理

称取一定量的空气干燥煤样，置于105~110℃鼓风干燥箱中，与空气流中干燥到质量恒定。

然后根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。

3.主要仪器与设备

3.1无水氯化钙：

化学纯，粒状；

3.2变色硅胶:

工业用品；

3.3恒温干燥箱101-2A、出厂编号：

2008066，MHG02002干燥箱、ZJX10108.3。

3.4玻璃称量瓶；直径40mm,高25mm,并带有严密的麽口盖。

3.5干燥箱：

内有变色硅胶或无水氯化钙；

3.6分析天平：

感量0.0001g

4..实验步骤

4.1在预先干燥并已称量过的称量瓶内称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（1±0.1）g（称准至0.0002g），平摊在称量瓶中。

4.2打开称量瓶盖，放入预先鼓风并已加热到105~110℃的干燥箱中，在一直鼓风的条件下，烟煤干燥1h，无烟煤干燥1.5h。

4.3从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，放入干燥箱中冷却至室温（约20min）后称量。

4.4进行检查性干燥，每次30min，直到连续两次干燥煤样质量的减少不超过0.0010g或质量增加时为止，水分在2.00%以下时，不必进行检查性干燥。

4.5水分测定结果的重复性限

水分（M

）／％

重复性限（％）

＜5.00

0.20

5.00~10.00

0.30

＞10.00

0.40

5.计算公式

计算一般分析试验煤样的水分：

式中：

——一般分析试验煤样水分的质量分数，％；

——称取的一般分析试验煤样的质量，单位为克（g）；

——煤样干燥后失去的质量，单位为克（g）；

6.数据记录及数据处理

7.注意事项

7.1称量试样前，应将煤样充分混合；

7.2样品务必处于空气干燥状态后方可进行水分测定。

国家标准规定制备煤样时，若在室温下连续干燥1h后煤样质量变化＜0.1%，为达到空气干燥状态；

7.3试样粒度应＜0.2mm，干燥温度必须按要求加以控制在105~110℃；干燥时间应为煤样达到干燥完全的最短时间。

不同煤源即使同一煤种，其干燥时间也不一定相同；

7.4预先鼓风的目的在于促使干燥箱内空气流动，一方面使箱内温度均匀，另一方面使煤种水分尽快蒸发，缩短试验周期，应将装有煤样的称量瓶放入干燥箱前3~5min,就开始鼓风。

7.5进行检查性干燥中，遇到质量增加时，采用质量增加前一次的质量为计算依据。

8.实验结论与讨论

8.1水分是煤中的不成然成分，它的存在对煤的加工利用通常是有害无利的。

8.2从我们测定的结果中看到，我们测定很成功，每个煤样的水分测定都在重复性现内，内在水分不高，可以进行运用。

8.3煤样水分含量不大，解决了装卸困难、运输困难，同时也解决了水分过多，会引起粉碎，筛分困难，损坏设备，降低成本。

8.4解决了，炼焦时，水分蒸发消耗热量，延长结焦时间，煤中水分每增加1%，结焦时间延长20~30min，提高焦炉生产效率。

，煤作为燃料时，水分每增加1%，煤的发热量降低0.1%。

8.5但是，有时水分高也是一件好事，如煤中水分作为加氢液化和加氢气体的供氢体。

燃烧煤粉时，若煤中含有一定水分，可适当改善炉膛辐射，有时可减少煤粉损失。

项目二 煤灰分的测定

1.实验目的

1.1学习和掌握煤灰分产率的测定原理和测定方法。

1.2了解煤的灰分与煤中矿物质的关系。

2.实验原理

称取一定量的一般分析试验煤样，放人马弗炉中，以一定的速度加热到（815±10）℃，灰化并灼烧到质量恒定。

以残留物的质量占煤样质量的质量分数作为煤样的灰分。

3.实验仪器、设备

3.1马弗炉：

MHG03003

（1）马弗炉（XL-1） MHG03003

（2）马弗炉（XL-1）：

炉膛具有足够的恒温区，能保持温度为（815±10）℃。

炉后壁的上部带有直径为（25～30）mm的烟囱，下部离炉膛底（20～30）mm处有一个插热电偶的小孔。

炉门上有一个直径为20mm的通气孔。

马弗炉的恒温区应在关闭炉门下测定，并至少每年测定一次。

高温计（包括毫伏计和热电偶）至少每年校准一次。

3.2灰皿：

瓷质，长方形，底长45mm，底宽22mm，高14mm（见图2）。

3.3干燥器：

内置变色硅胶或无水氯化钙

3.4分析天平：

感量0.0001g。

3.5耐热瓷板或石棉板。

4.实验步骤

4.1缓慢灰化法

4.1.1在预先灼烧至质量恒定的灰皿中，称取粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样（1±0.1）g，称准至0.0002g，均匀地摊平在灰皿中，使其每平方厘米的质量不超过0.15g.

4.1.2将灰皿送入炉温不超过100℃的马弗炉恒温区中，关上炉门并使炉门留有15mm左右的缝隙。

在不少于30min的时间内将炉温缓慢升至500℃，并在此温度下保持30min。

继续升温到（815±10）℃，并在此温度下灼烧1h。

4.1.3从炉中取出灰皿，放在耐热板或石棉板上，在空气中冷却5min左右，移入干燥器中冷却至室温（约20min）后称量。

4.1.4进行检查性灼烧，温度为（815±10）℃，每次20min，直到连续两次灼烧后的质量变化不超过0.0010g为止。

以最后一次灼烧的质量为计算依据。

灰分小于15.00％时，不必进行检查性灼烧。

5.计算的结果

计算煤样的空气干燥基灰分：

式中：

——空气干燥基灰分的质量分数，％；

——称取的一定分析试验煤样的质量，单位为克（g）；

——灼烧后残留物的质量，单位为克（g）。

6.灰分测定的精密度

灰分测定的精密度如表2规定。

表2 灰分测定的精密度

灰分质量分数/％

重复性限Aad/％

再现性临界差Ad/％

＜15.00

0.20

0.30

15.00～30.00

0.30

0.50

＞30.00

0.50

0.70

7.实验数据记录及处

8.注意事项

8.1煤样在灰化前最好先做干燥处理，以免灰化时水分剧烈蒸发产生煤烟使实验作废。

8.2煤样在灰皿中要铺平，使每平方厘米的质量不超过0.08g，以避免局部过厚，燃烧不完全。

8.3灰化过程中始终保持良好的通风状态。

项目三  煤挥发分的测定

1.实验目的

1.1掌握煤的挥发份产率的测定原理及方法

1.2了解运用挥发份产率判断煤的煤化程度，初步确定煤的加工利用途径。

2.实验原理

称取一定量的空气干燥煤样放入坩埚中，在（900~910℃）下，隔绝空气加热7min，以减少的质量占煤样质量的百分数，减去该煤样的水分含量作为煤样的挥发份。

3.试验仪器设备和试剂

3.1挥发分坩埚：

带有配合严密盖的瓷坩埚，坩埚总质量为（15～20）g。

3.2智能马弗炉MHG03004温度：

1000℃带有高温计和调温装置，能保持温度在（900±5）℃，并有足够的（900±5）℃的恒温区。

炉子的热容量为当起始温度为920℃左右时，放入室温下的坩埚架和若干坩埚，关闭炉门后，在3min内恢复到（900±10）℃。

炉后壁有一个排气孔和一个插热电偶的小孔。

小孔位置应使热电偶插入炉内后其热接点在坩埚底和炉底之间，距炉底（20～30）mm处。

马弗炉的恒温区应在关闭炉门下测定，并至少每年测定一次。

高温计（包括毫伏计和热电偶）至少每年校准一次。

3.3坩埚架：

用镍铬丝或其他耐金属丝制成。

其规格尺寸以能使所有的坩埚都在马弗炉恒温区内，并且坩埚底部紧邻热电偶接点上方。

3.4坩埚架夹。

3.5干燥器：

内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。

3.6分析天平：

（感量0.0001g）。

3.7压饼机：

螺旋式或杠杆式压饼机，能压制直径约10mm的煤样。

3.8秒表。

4.实验步骤

4.1在预先于900℃温度下灼烧至质量恒定的带盖瓷坩埚中，称取粒度小于0.2mm的空气干燥每样（1±0.01）g（称准至0.0002g），然后轻轻振动坩埚，使煤样摊平，盖上盖，放在坩埚架上。

褐煤和长焰煤应预先压饼，并切成约3mm的小块。

4.2将马弗炉预先加热至920℃左右，打开炉门，迅速将放有坩埚的架子送入恒温区，立即关上炉门并计时，准确加热7min,坩埚及架子放入后，要求炉温在3min内恢复至（890~910℃）,此后保持在（890~910℃），否则此次试验作废，加热时间包括温度恢复时间在内。

4.3从炉中取出坩埚，放在空气中冷却5min左后，移入干燥器中冷却至室温（约20min）后称量

4.4挥发份测定的精密度

挥发份/%

重复性限（V

）%

再现限临界值差（V

）%

＜20.00

0.30

0.50

20.00~40.00

0.50

1.00

＞40.00

0.80

1.50

5.计算结果

计算煤样的空气干燥基挥发分：

式中：

——空气干燥基挥发分的质量分数，％；

——一般分析试验煤样的质量，单位为克（g）；

——煤样加热后减少的质量，单位为克（g）；

——一般分析试验煤样的质量分数，％。

6.焦渣特征分类

6.1测定挥发分所得焦渣的特性，按下列规定加以区分：

6.1.1粉状（1型）：

全部是粉末，没有相互粘着的粒状；

6.1.2粘着（2型）：

用手指轻碰即成粉末或基本上是粉末，其中较大的团块轻轻一碰即成粉末；

6.1.3弱粘结（3型）：

用手指轻压即成小块；

6.1.4不熔融粘结（4型）：

用手指用力压才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下面稍有银白色光泽；

6.1.5不膨胀熔融粘结（5型）：

焦渣形成扁平的块，煤粒的界限不易分清，焦渣上表面有明显银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显；

6.1.5微膨胀熔融性粘结（6型）：

用手指压不碎，焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，但焦渣表面具有较小的膨胀泡（或小气泡）；

6.1.6膨胀熔融粘（7型）结：

焦渣上、下表面有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm;

6.1.7强膨胀熔融粘结（8型）：

焦渣上、下表面有银白色金属光泽，焦渣高度大于15mm。

7.数据记录和数据处理

8.注意事项 

8.1测定低煤化程度煤如褐煤、长焰煤时，必须压饼，这是由于它们的水分和挥发份很高如以松散状态测定，挥发份大量释出，易把坩埚盖顶开带走碳粒，使结果偏高，且重复性较差压饼后试样紧密，可减缓挥发份的释放速度，有效防止煤样爆燃，喷溅，使测定结果稳定可靠。

8.2挥发份产率测定时一项规范性很强的试验，其测定结果受测定条件的影响很大，须严格掌握以下操作：