第二章沉积有机质的物质组成1.ppt

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1、第一节 煤的物质组成 第二节 石油、天然气、油页 岩的物质组成,第二章 沉积有机质的物质组成,一、煤的岩石组成 二、煤的化学组成,第一节 煤的物质组成,(一)概述 思考题:研究煤的岩石组成有哪些方法?,一、煤的岩石组成,煤砖光片,粉煤光片,UMPS50型显微光度计,(二)煤的显微组成 1、显微组分的定义 光学显微镜下能够识别出来的组成煤的基本单位。 镜质组 Vitrinite 有机显微组分 惰质组 Inertinite 壳质组 Exinite 无机显微组分 矿物质,2、 镜质组 煤中含量在5080%以上,强覆水、还原条件下经生 物化学和地球化学凝胶化作用而形成。 透射光下:橙红色、褐红色 反射

2、光下:灰色、浅灰色,具有弱的荧光性 性脆,裂隙和微孔隙发育 O较高,、挥发分中等,较低,粘结、结焦性好 加氢液化时转化率较高 煤化过程生成少量油,较多甲烷气 在煤层中呈透镜状产生,结构镜质体 按细胞保存程度和形态特征划分 无结构镜质体 碎屑镜质体 (1)结构镜质体 保存有植物的细胞结构 ,胞壁、胞腔清晰可辨。 结构镜质体 胞腔呈圆形,椭圆形,方形,纺锤形胞腔排列 整齐,胞壁不膨胀或稍有膨胀。 结构镜质体 胞壁膨胀,胞腔压扁呈短线状,胞腔变小, 大小不一,排列不规则,(2)无结构镜质体 显微镜下观察不到植物的细胞结构。 均质镜质体:透镜状或条带状产出,轮廓清楚, 成分均一,不含杂质。 基质镜质体

3、:基质状,无固定形态,成分非均一, 可包裹其它组分,矿物质含量较多。 胶质镜质体:充填植物胞腔中,或其它空腔中沉淀 成凝胶,成分均一 团块镜质体:呈圆形或椭圆形,常呈个体或群体出 现,团块状,轮廓清晰,成分均一。,(3)镜屑体 粒度小于10um,比较少见,泥炭阶段分解的植物或 腐植泥炭的碎屑,与基质镜质体在一起时不易区分,与 壳质组或惰质组在一起时,易于辨认。,3、壳质组(类脂组、稳定组) 透射光:黄色,少数为绿黄色,红橙色 反射光:深灰色,灰色、有突起,发黄色的荧光 腐泥煤、残植煤、油页岩中富集,密度低,重液 易分离 、Q、挥发分最高 液化 炼焦 生油 类型:孢子体 角质体 藻类体 荧光体

4、木栓体 树脂体 沥青质体 渗透沥青质 壳屑体, 孢子体 孢子体是孢子植物的繁殖器官,保存下来的是其外胞壁。 特征:闭合长环状,拐角圆滑,有时表面具有纹饰。 异孢植物,有雌雄之分 同孢植物,无雌雄之分。 雌:大孢子 雄:小孢子 花粉: 种子植物的繁殖器 官,大小约为0.05 mm,与小孢子难 以分别。, 角质体 叶、叶柄、细茎、种子、果实上的一层透明薄 膜,不具有细胞结构。 特征:细长条状,一边平滑,一边呈锯齿状,拐角尖锐 薄壁角质体:厚520um 厚壁角质体:50um 取决于植物种类、植物组织、生长环境, 树脂体 植物分泌的产物:树脂、树胶、胶乳、脂肪、蜡质、琥珀 特征:边缘平滑,球形、卵形、

5、纺锤形,充填于胞腔中,内 部均一,无细胞结构。 有机化学成分:萜烯体、异戊间二烯的缩聚。, 木栓质体 树皮中木栓组织转变而来。 特征:数层至十几层扁平的长方形木栓细胞所形成,波浪状排列紧密,纵切面呈叠瓦状结构,横切面呈鳞片状结构,荧光呈现褐黄色或暗褐色,荧光色不均匀。木栓化细胞壁除纤维素和木质素外,还含有25-50%木栓体。, 藻类体 腐泥煤,腐植、腐泥煤,油页岩中常见。 结构藻类体 藻类群体,厚壁单细胞藻类 特征:水平切面上呈圆形,垂直切面上呈透镜状,扇 状、纺锤状,外形清晰,边缘呈锯齿状,表面 呈蜂窝状或海绵状、放射状,纹层状,云朵状 轮廓。 层状藻类体 单细胞藻薄壁浮游藻类底栖藻类群体

6、特征:水平切面呈扁平的小浑圆体,垂直切面呈细 薄层状,个体小,长宽比大,不易辨认。, 沥青质体 类脂物质、藻类、浮游生物、细菌。 特征:无固定形态,基质状,线理状或细小透镜状产出。 随紫外线辐射时间加长,荧光性增强。 渗出沥青体 次生煤岩组分:充填于孔隙裂隙中 特征:母质为壳质组时,较强的荧光,为绿黄色、亮 黄色;母质为富氢镜质体时,较弱的荧光,呈 褐黄,褐色。煤生烃,排烃的证据,煤成油的 重质烃类富集物。, 荧光质体 叶肉细胞中油或脂肪,果实中的油或脂肪,煤化 过程中的油或脂肪。 特征:呈小透镜状或粒状集合 体充填于细胞腔内或集 合成10-50um宽的薄层。 壳屑体 特征: 各种壳质组分的碎

7、屑 体,不易与黏土矿物 区分,但具有荧光性。,3、惰质组 在结焦过程中不软化,呈惰性。 成因: 植物遗体在缺水多氧的环境中,氧化而成。 森林火灾,植物不完全燃烧 C60 泥炭表层受真菌等微生物的腐解 强烈的煤化作用 特征: 透射光:不透明 反射光:亮白色,黄色或灰白色,无荧光,正突起 高,中等,和挥发分低,热解不具有粘结性 显微组分:丝质体半丝质体粗粒体微粒体 菌类体惰屑体, 丝质体 植物的根、茎、叶经丝碳化作用而成,在煤层 中呈薄层状,透镜状。 显微亚组分:火焚丝质体氧化丝质体原生丝质体 火焚丝质体 特征:细胞结构保存良好,细胞壁薄,胞间隙甚至 植物的年轮都能见到,性脆,呈星状、孤形 等碎片

8、。 氧化丝质体 特征:细胞结构保存较好,细胞壁较厚,有时胞腔 大小不一,排列不很整齐。 原生丝质体 特征:有些植物在生长过程中,能将黑色素沉淀 在细胞膜中。, 半丝质体 丝炭作用,半透明,可见结构。 透射光:深棕色,黑棕色 反射光:灰白色,灰色 粗粒体 无定形、无结构的凝胶状惰质组分,条带状、团块状 成因: 泥炭强烈氧化和干燥作用 富脂类形成煤化丝质体 火焚泥炭 微粒体 特征:1um的圆形小颗粒,微粒状、细分散,各向异性 成因: 壳质组、富氢镜质组排出液态沥青后的残渣; 泥炭阶段氧化丝质体、半丝质体碎片。, 菌类体 菌孢子:真菌的繁殖器官,形态多样。 真菌体 菌丝:真菌的营养器官,单细胞连接而

9、成。 菌核:由菌丝组成,形态、大小相差悬殊。 特征:出现于第三纪煤中,圆形椭圆形,具蜂窝状结构。 非真菌体(似菌类体) 特征:出现于晚古生代煤中,为丝炭化的树脂体或团 块状镜质体,多呈园形、卵形或不规则状,没 有细胞结构。 部分菌类体,透射光:棕色、黑棕色;反射光:灰白、 灰白色,可归入半镜质组、镜质组中。, 惰屑体 特征:丝质体,半丝质体,菌类体碎片,110um, 菱角状,不规则状外形,轮廓清晰。 成因: 泥炭化阶段形成,真菌,放射菌氧化 森林火灾,搬运沉积 挤压破碎,思考题: 1. 镜质组各具体显微组分的成因联系? 2. 在光学显微镜下如何鉴定显微组分? 3. 聚集有机质与分散有机质中的显

10、微组分种类、数量 有何区别?,4、煤中的矿物质 (1)来源 原生矿物:生物体中带来, Ca、K、Mg、Na、 O、 Si、S、P、e、l等化合物,i、 Cu、 Mo、Zn、Co、V等微量元素。 同生矿物:外源矿物泥炭堆积时,搬运而来。 火山碎屑、粘土矿物、石英、长石、岩屑等。 内源矿物化学或生物化学成因。 黄铁矿、菱铁矿、蛋白石、玉髓等。 后生矿物:埋藏演化中形成。 地下水活动、物理化学条件的变化形成: 方解石、石膏、黄铁矿、褐铁矿、高岭土、石英。 岩浆热液:石英、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等。,(2)种类 粘土矿物:高岭石,蒙脱石、伊利石 碳酸盐矿物:方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿 硫化物:黄

11、铁矿、白铁矿、闪锌矿、方铅矿 氧化物、氢氧化物:石英、蛋白质、玉髓、金红石、 赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿 盐类:氯化物、芒硝、石膏、磷灰石 重矿物:锆石、电气石、石榴子石,金红石、橄榄石等 微量元素:Ag、As、Ge、a、i、Sr、Ni、Mo,反射光下煤中常见矿物的鉴定标志,5高岭石; 6分散状粘土矿物; 7菱铁矿; 8方解石脉(正交偏光),1充填胞腔的粘土矿物;2团块状和细分散状粘土矿物; 3结核状菱铁矿; 4后生脉状方解石,5充填胞腔的黄铁矿; 6结核状黄铁矿; 7团块状黄铁矿; 8石英,(三)显微煤岩组分分类方案 、ICCP分类 1957年提出,1974年被国际标准组织采用,1987年增补。

12、 特征:侧重于化学工艺性质,分大类显微组分组 以成因划分类显微组分、显微亚组分 以具体的植物种类划分种显微组分种 2、中国分类 (GB/T 155881995),表 3-1 国际硬煤显微组分分类,续表3-1,表2-2 中国烟煤显微组分分类 与国际硬煤分类方案的差别,粗粒体1:相当于同煤级半丝质体,反射光下呈灰白色。 粗粒体2:相当于同煤级丝质体,反射光下呈亮白色、黄白色。 菌类体1:真菌菌类体,可见细胞结构。 菌类体2:氧化树脂体、似菌类体,不具细胞结构,见氧化裂纹。,(1)半镜质组(美国假镜质组、原苏联弱丝炭化组) 特征: 光性特征,物理性质,化学工艺性质介于 镜质组与惰质组之间,炼焦时可软

13、化,但 一般不能变成塑性状态; 透射光:棕色、红棕色 反射光:灰、浅灰色,微突起 daf、daf、 原子比小于镜质组 密度、C daf、芳香度大于镜质组 (2)树皮体 由多层长方形细胞紧密排列而成,常呈迭瓦状,其 形态多为不规则块状。各细胞的色调常不均匀,具突 起,具绿黄色、黄色、褐黄色荧光。,a结构半镜质体,胞腔充填胶质镜质体;b结构半镜质体(左),均质半镜质体(右);c基质半镜质体(中);d基质半镜质体,团块半镜质体,小孢子体,c树皮体;d树皮体,弦切面,近等粒状细胞形态;e树皮体,叠瓦状构造;f树皮体,荧光体,a各向同性体;b各向同性体,粗、细粒镶嵌结构; c球粒状各向异性热解炭;d中间

14、相小球体 反射正交偏光,e粗粒镶嵌结构;f片状、纤维状粗粒镶嵌结构体; g球粒状各向异性热解炭;h各向异性丝质体 反射正交偏光,3、褐煤的显微组分分类,(四)显微煤岩类型,显微煤岩类型是各种显微煤岩组分的组合特征、 化学工艺性质、沉积环境的反映。 1、ICCP的分类 显微煤岩类型条带最小宽度为50um,即,最小覆盖 面积为5050um 侧重于煤的化学工艺性质的分类 以镜质组、壳质组、惰质组三组分为100%划分类型 微镜煤 V95% 单组分组类型组 微壳煤 E95% 微惰煤 I95%, 按主要显微组分、亚组分组再细划分为类型; 考虑优势组分命名,含量小于5%的不计; ICCP的镜质组=中国的镜质

15、组+半镜质组; 精煤(矿物总量20%或硫化物含量5%,密度1.5g/cm3) 大致反映沉积环境,表3-4 微矿质煤分类, 矿物总量60%或硫化物含量20%,密度2.0g/cm3为矿质类型,2、成因分类 (1) 前苏联热姆丘日尼可夫和金兹堡分类 煤与煤层的形成条件 显微研究与宏观研究结合起来 按凝胶化组分(镜质组)含量划分六种类型, 再按各显微组分划分亚型,(2)地科院、重庆煤研所的分类 据腐植煤镜质组百分含量划为四种类型 再按惰质组、壳质组、矿物质划分15种亚型 镜质组/% 类型 80 亮煤型 思考题: 1. 生物质、沉积有机质、煤岩类型的成因意义? 2. 显微煤岩类型的环境意义? 3. 成因

16、分类中各类型的成因意义?,(五)煤的宏观组成 1、腐植煤的宏观煤岩成分 (1)镜煤:乌黑,色深光强,成分均一,性脆,贝壳状断 口,轮廓清晰,粘结性好,矿物杂质少,裂隙 发育,大多由结构镜质体,均质镜质体组成。 (2)丝炭:外观像木炭,颜色黑灰色或浅灰色,纤维状结 构,丝绢光泽,疏松多孔,丝质体为主,质轻 者性脆,易污手,质重者,被矿物充填。 (3)亮煤:表面隐约可见微细层理,光泽较强,结构不均一 (4)暗煤:含壳质组多,灰黑色,韧性好,油脂光泽,水介 质活动性强;含矿物质多,煤质差;含惰质组 多,成分结构不均一,氧化环境。, 条带厚度3-5mm构 成一个煤岩成分, 不到3-5mm则合并; 过渡

17、类型:暗亮煤、 亮暗煤; 宏观与微观的结合 和联系; 根据宏观煤岩成分 绘制煤层的形成曲 线,用于煤相研究。,2、腐植煤的宏观煤岩类型 宏观煤岩类型 光泽 镜煤亮煤 光亮煤 光泽极强 75% 半亮煤 光泽较强 75%-50% 半暗煤 光泽暗淡 50%25 % 暗淡煤 光泽极暗 25% 煤级和成因类型相同,才能进行光泽强度对比, 新鲜面,不考虑具体光泽; 相同煤层中光泽最强的煤岩成分条带(镜煤) 为参考标准,相对光泽; 最小分层厚度为310cm,视煤层厚度而定; 每一种光泽类型,据构造、结构再分。,3、褐煤的岩石类型 按变质作用的强弱分为:软褐煤,暗褐煤、亮褐煤 (1)宏观煤岩成分 木煤:保存有

18、植物细胞结构的纤维组织 丝炭:植物组织经过氧化,森林火灾 凝胶团块:轮廓清楚,结构均一,可演变为镜煤 基质:木煤、丝炭、凝胶团块的混合物 树脂体:植物的分泌物 矿物:粘土矿物、硫化物、氧化物、盐类矿物 动物化石,(2)岩石类型组和岩石类型的划分 表 3-5 褐煤的岩石类型组和岩石类型划分(ICCP,1986),中国分为四种宏观煤岩类型 木质煤 含木质10%; 碎屑煤 木煤,丝炭,均10%; 矿化煤 矿物质含量25%,4、煤的成因类型 (1) 腐植煤 包括由高等植物木质纤维组成的狭义腐植煤 和高等植物的壳质组分组成的残植煤。 残植煤的特征: 壳质组含量50%,一般为7090% 黑灰色、灰黑色,油

19、脂光泽,叶片状、粒状结构 Hdaf和Vdaf含量、Tar产率高,韧性大 活水、富氧的环境 (2)腐植腐泥煤 高等植物与低等植物混合而成。 (3)腐泥煤 低等植物组成和动物组成。,腐泥煤特征:灰黑、灰色,沥青光泽,致密均一,贝壳状 断口,密度低、硬度大,韧性好,易点燃, 具沥青气味 表 3-6 煤的成因类型,1树脂残植煤,黑龙江东宁;2角质残植煤,云南禄劝; 3烛藻煤,贵州水城; 4藻烛煤(小孢子),山东腾州,1烛煤,小孢子体,山西大同; 2烛煤,小孢子体,江苏徐州;3藻煤,山西浑源;4胶泥煤,层状藻类体,沥青质体,结构藻类体碎屑,(六)煤的结构与构造 1、煤的宏观结构 宏观煤岩成分的形态、大小

20、、厚度、生物残体所 表现出来的特征。 宽条带状结构 条带宽5mm 条带状结构 中条带状结构 条带宽3-5mm 细条带状结构 条带宽1-3mm 线理状结构:煤岩成分呈1mm的线理 透镜状结构:煤岩成分成透镜状 均一状结构:成分单一、均匀,镜煤、腐植腐泥煤, 粒状结构:大量孢子、树脂体、矿物杂质 叶片状结构:树皮或角质形成 木质状结构:植物茎干的木质纤维组织的痕迹 纤维状结构:为丝炭所特有,一向延长,保存木质 纤维组织结构,疏松多孔,细胞排列 2、煤的次生结构 构造应力下产生的宏观结构 碎裂构造 碎块2cm 碎粒构造 粒度1cm 糜棱构造 层理,煤岩成分看不见 思考题:构造煤研究的地质意义?,3、

21、煤的构造 煤岩成分空间排列和分布所表现出来的组合特征,与煤岩成分自身大小,形态无关,而与成煤物质聚积时的环境有关。 层状构造:水平层理,水平波状层理、斜层理、 同生变形构造,与水动力条件有关 块状构造:岩石组成单一,看不到层理,覆水较 深的滞水条件。,(一)概述 有机质:主要由C、H、O、N、S等元素组成,是复杂的 高分子有机化合物,是煤的主要组成部分; 无机质:包括矿物杂质和水分,它降低了煤的利用价值。 (二)煤中的水分 1、水分的来源:植物本身水,泥炭堆积吸水,煤化脱 水,地下水,开采、运输中掺入 2、水在煤中的存在状态 外在水分(Mf): 大毛细管(d200nm)中的游离水,二、煤的化学

22、组成, 内在水分(Minh): 存在d200nm中的吸附水 (100 ) MinhMad(空气干燥基水分) 结晶水(化合水): 以分子或离子形式 参加矿物晶格构造 的水分。 如 CaSO42H2O Al2O3 SiO2 2H2O,3、煤中水对工业利用的影响,4、煤中水分的测定 Mad煤的工业分析方法,GB212-91 1)通氮干燥法:称取一定量的空气干燥煤样,置于105一 110干燥箱中,在干燥氮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百分含量。 2)甲苯蒸馏法:称取一定量的空气干澡煤样于圆底烧瓶中, 加入甲苯共同煮沸。分馏出的液体收集在水分测定管中并分 层,量出水的体积(m

23、L),以水的质量占煤样质量的百分数作 为水分含量。,DC-100型马弗炉,3)空气干燥法 称取定量的空气干燥煤样,置于105一110t干澡箱中, 在空气流中干燥到质量恒定。然后根据煤样的质量损失计 算出水分的百分含量。 MtGB/T211-1996 微波干燥法 称取一定量粒度小于6 mm的煤样,置于微波炉内。煤中 水分子在微波发生器的交变电场作用下,高速振功产生摩 擦热,使水分迅速蒸发。 根据煤样干燥后的质量损失计算全水分。,特低全水分煤 低全水分煤 中全水分煤 中高 高 特高 SLM LM MM MHM HM SHM 6.0 % 6.08.0 8.012.0 12.020.0 20.040.

24、0 40.0,表3-8 全水分( Mt )与空干基( Mad )水分测定条件,GB474 煤样的制备方法,全水分分级, 煤分类研究中常采用最高内在 水分(MHC):即煤样在30, 相对湿度为9697%的条件下 达到吸湿平衡时测得的内在水 分。也即煤中毛细管吸附的 水分达到饱和时的水分。最高 内在水分与煤级有关,它不受 空气湿度的影响,便于不同地 区对比。 图3- 1 MHC与Vdaf的关系 5、影响煤中水分的因素 表3-12 中国不同煤级煤空气干燥基水分的变化范围, 基准的换算 ar as received basis 收到基 adair dried basis 空气干燥基 d dry bas

25、is 干燥基 daf dry ash-free basis 干燥无灰基 dmmf dry mineral-matter free basis 干燥无矿物基 maf moist ash-free basis 恒湿无灰基 m,mmf moist mineral-matter free basis 恒湿无矿物基,图 3-10 煤质指标不同基准示意图,(二)煤的灰分 1、灰分的概念 煤中可燃质完全燃烧,煤中矿物质在一定温度下产生 分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。 2、矿物质对煤加工利用的影响 1)造成运输和贮存的浪费; 2)降低了焦炭的质量和炼钢锅炉效率; 3)降低了煤的发热量,增加了灰渣处理量;

26、4)煤灰利用,提取Ga、 Ge、V、Ti 3、煤灰分产率的测定 粒级 0.2mm ad 1g O2 815 5 1h 测得A ad 灰分产率是一个固定值,与水分无关。,4、影响煤灰分的因素 1)煤岩成分、煤岩类型 2)原生矿物、同生矿物、后生矿物 3)人为因素 5、灰分划分等级(Ad % ) 特低灰煤 低灰煤 中灰煤 高灰煤 SLA LA MA HA 动力用煤 10.00% 10.0116.00 % 16.0129.00% 29.00% 炼焦用煤 6.00% 6.019.00 % 9.0112.00% 12.00% GB/T15224.12004,(三)煤的挥发分 1、测定方法 粒级 0.2m

27、m ad 1g 隔绝空气 900 10 7min 煤样减轻的质量占原煤质量的百分数,减去煤的M ad . 测得V ad ,挥发分产率是一个固定值,与水分、灰分无关 2、影响因素 同一煤化程度,煤岩成分的影响 表2-14 不同煤岩成分的挥发分(Vdaf%)比较,相同煤岩成分,煤化程度影响 表2-15 不同煤级煤的挥发分变化范围 3、焦渣特征分类 号粉状:没有相互粘着的颗粒 号粘着:用手指轻碰焦渣即成粉状或团块 号弱粘结:用手指轻压即碎成小块 号不熔融粘结:用手指用力压才裂成小块 号不膨胀熔融粘结:呈扁平状,银白色光泽,颗粒界线不清 号微膨胀熔融粘结:用手指压不碎,银白色光泽,有小膨胀泡 号膨胀熔

28、融粘结:焦渣h15mm,银白色光泽,强膨胀,当空气干燥煤样中碳酸盐二氧化碳含量为2 12%时, 要减去空气干燥煤样碳酸盐中二氧化碳含量(按GB212测定) 当空气干燥煤样中碳酸盐二氧化碳含量12%时 要减去焦渣中二氧化碳对煤样的百分数 挥发份分级MT/T849-2000,SLV LV MV MHV HV SHV 10.00 % 10.020.0 20.028.0 28.037.0 37.050.0 50.0,重复性限 一个数值在重复条件下,即在同一实验室中,由同一操作者,用同一仪器,对同一试样,于短期内所作的重复测定,所得结果间的差值(在95概率下)不能超过此数值。 一个数值在再现条件下,即在

29、不同实验室中,对从试样缩制最后阶段的同一试样中分取出来的、具有代表性的部分所作的重复测定,所得结果的平均值间的差值,挥发分测定的精密度 挥发分/% 重复性 Vad/% 再现性Vd /% 40 0.80 1.50,(四)固定碳(FC) 1、固定碳(FC)的概念 FC不是纯碳,是由、组成的混合物。 (FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad) (FC) daf=100-Vdaf 当以固定碳产率表示煤有机质特性时,必须用干燥无灰基表 示,因为固定碳与煤中的水分矿物质无关。随煤阶的增高, 煤的固定碳产率也逐渐升高。 不同煤级煤的固定碳变化范围,2、燃料比 国外尤其是日本 FC daf /V daf

30、 表示燃料比 思考题: 1. 煤工业分析(水分、灰分、挥发分)方法如何更新? 2. 煤的灰分产率与矿物质含量的关系?,FCd分级,SLFC LFC MFC MHFC HFC SHFC 45.00 % 45.0550.0 55.065.0 65.075.0 75.080.0 80.0,(五) 元素分析 1、煤中、含量测定 燃烧法 粒级 0.2mm ad 0.2g O2 2H2O+CaCl2 CaCl22H2O (吸H2O) CO2+2NaOH Na2CO3+H2O (吸CO2) 4SO2+4PbCrO4 4PbSO4+2Cr2O3+O2 (除 S) 4SO3+4PbCrO4 PbSO4+2Cr2

31、O3+3O2 (除S ) Cl2+2Ag 2AgCl (除Cl) 2NO2+MnO2 Mn(NO3)2 (除N),2、煤中N含量测定 开氏蒸馏法 粒级 0.2mm ad 0.2 混合催化剂(Na2SO4和HgSO4)和H2SO4 加热分解,煤中的氮则转化为NH3,与H2SO4作用,转化为NH3 (HSO4) 。加入过量的NaOH溶液中和H2SO4 ,把NH3从NaOH溶液中蒸出,并吸收在硼酸溶液中。用H2SO4标准液滴定,根据用去 H2SO4的量,计算煤中的氮含量。 3、煤中O含量计算 Oad=100-Cad-Had-Nad-St,ad-Mad-Aad (CO2) ad Odaf=100-(C

32、daf+Hdaf+Ndaf+So,daf),4、煤中S含量测定 (1)来源,种类,分布,(2)煤中硫对煤利用的影响 (3)煤中硫的测定方法 煤中全硫含量的测定(St%) 高温燃烧法:粒级 0.2mm ad 0.5克, 1250煤中各 种硫变成SO2和SO3,通入H2O2溶液中,氧 化为H2SO4 ,以标准的NaOH溶液滴定生成 的H2SO4,便可计算出煤中的全硫含量。,重量法:粒级 0.2mm ad 1克, 850 与2g艾什卡试剂混合(Na2CO3:MgO=1:2), 在850下燃烧,煤中各种硫变成SO2和SO3,并 与艾氏剂反应生成Na2SO4和MgSO4,加入BaCl2 溶液,即生成Ba

33、SO4沉淀,称取BaSO4的质量 , 即可计算出全硫含量。 煤中硫化铁硫(Sp)的测定 粒级 0.2mm ad 1g, 用稀HCl浸出非FeS2硫,然后用稀HNO 3把FeS2 中的 硫氧化成硫酸盐,把Fe2+氧化成Fe3+,把Fe3+盐溶液用 SnCl2还原为Fe2+ ,然后用重铬酸钾溶液滴定,再以Fe的 量计算煤中FeS2硫。, 煤中硫酸盐硫(Ss)的测定 用稀HCl浸出Ss,在浸液中加入BaCl2溶液,即可生 成BaSO4沉淀。据BaSO4的量,即可计算出Ss的含量。 煤中有机硫(So)的计算 煤中有机硫一般不作测定,而是用差减法计算得出。 即: So,ad=St,adSp,adSs,a

34、d,特低硫煤 低硫煤 中硫煤 中高硫煤 高硫煤 特高硫煤 HM 3.00 YM、WY 3.00 炼焦用煤 0.40 0.400.70 0.710.95 0.961.20 1.211.50 1.512.50,(4)煤中全硫(折算后St,d % )的分级GB/T 155224.2-2004,折算:St,d %=基准发热量Qgr.d /(实测Qgr.d ) 实测St,d %,基准发热量Qgr.d :对不同煤种规定的干燥基高位发热量,Qgr.d MJ/Kg YM、WY 24.00 HM 21.00,5、煤中其它有害元素和稀散元素 有害元素:、As、Cl、Hg、 稀散元素:Ge、Ga、Th、Ti、Be、Li、Sr、Re,6、影响煤元素组成的因素 (1)同一煤阶煤岩成分的影响 :EV : EVI : VIE : E、VI,(2)同一煤岩成分煤阶的影响 表2-18 随煤阶增高,煤的元素含量变化范围,

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