煤的含硫量
(/),含硫量是衡量煤炭对环境污染的一个重要指标,同时它也对一个煤矿所产的原煤制定一定的标准,煤的含硫量超过标准的禁止开采,这个标准决定制约了一些煤矿的生产,对环境污染也起到了一定的保护作用。
总的来讲,我国的煤炭质量较好,北方煤田优于南方煤田。形成这一现状的主要原因,就是两者的沉积环境不同北方煤田多为陆相沉积,其煤炭质量较好,如黑龙江省鸡西、鹤岗、双鸭山等矿区煤炭灰分一般小于20%,含硫量在0.5%以下,京西的无烟煤硫分仅在0.25%左右;南方煤田多为海陆相沉积,其煤炭的质量普遍较差,灰分、硫分等指标一般较高。如四川省的荚蓉、松藻、达竹、南桐、华莹山等矿区的含硫量在6%左右,广西合山矿务局所产煤炭含硫量高达6%~8 %(在全国煤炭保有储量中万硫分小于1%的煤占67%,硫分小于2%的煤约占85%,硫分大于4%的特高硫煤约占3%)。这些煤在利用过程中首先要进行脱硫处理,否则不仅污染环境,而且还腐蚀设备,给用户的使用带来诸多不便。
煤的含硫标准:
①低硫煤:含硫量小于1%的是低硫煤。
②中硫煤:含硫量1~3%的为中硫煤。
③高硫煤:含硫量大于3%的为高硫煤。
④标准煤:我国把每公斤含热7000大卡(29306千焦)的定为标准煤,标准煤的硫分是不同的。根据《工业企业节能减排主要指标解释》“不具备条件取得燃煤含硫率数据的,暂按1.2%含硫率计算”。
煤的含硫标准:
①低硫煤:含硫量小于1%的是低硫煤。
②中硫煤:含硫量1~3%的为中硫煤。
③高硫煤:含硫量大于3%的为高硫煤。
④标准煤:我国把每公斤含热7000大卡(29306千焦)的定为标准煤,标准煤的硫分是不同的。根据《工业企业节能减排主要指标解释》“不具备条件取得燃煤含硫率数据的,暂按1.2%含硫率计算”。
扩展资料:
根据其碳化程度不同分类,可以依次分为泥炭、褐煤(棕褐煤、黑赫煤)、烟煤(生煤)、无烟煤、亚煤(褐煤的一种,是日本的特有分类)。无烟煤碳化程度最高,泥炭碳化程度最低。
根据其岩石结构不同分类,可以分为烛煤、丝炭、暗煤、亮煤和镜煤。含有95%以上镜质体的为镜煤,煤表面光亮,结构坚实,含有镜质体和亮质体的为亮煤,含粗粒体的为暗煤,含丝质体的为丝炭,由许多小孢子形成的微粒体组成的为烛煤。
根据煤中含有的挥发性成分多少来分类,可以分为贫煤(无烟煤,含挥发分低于12%)、瘦煤(含挥发分为12-18%)、焦煤(含挥发分为18-26%)、肥煤(含挥发分为26-35%)、气煤(含挥发分为35-44%)和长焰煤(含挥发分超过42%)。
其中焦煤和肥煤最适合用于炼焦碳,挥发分过低不粘结,过高会膨胀都无法用于炼焦,但一般炼焦要将多种煤配合。
通常单质硫是黄色的晶体,又称作硫磺。硫单质的同素异形体有很多种,有斜方硫、单斜硫和弹性硫等。硫元素在自然界中以硫化物、硫酸盐或单质形式存在。 硫单质难溶于水,微溶于乙醇,易溶于二硫化碳。
硫是人体内蛋白质的重要组成元素,对人的生命活动具有重要意义。硫主要用于肥料、火药、润滑剂、杀虫剂和抗真菌剂生产。
硫及含硫矿石燃烧(S+O2=点燃=SO2)生成的二氧化硫在空气中与水结合形成亚硫酸,亚硫酸与空气中的氧气发生化合反应生成硫酸,从而造成硫酸型酸雨。
对人体而言,天然单质硫是无毒无害的,而稀硫酸、硫酸盐、亚硫酸和亚硫酸盐有毒,硫化物通常有剧毒。浓硫酸会腐蚀人体皮肤。
溶解性
硫不溶于水但溶于二硫化碳。
导热性和导电性都差。性松脆,不溶于水。无定形硫主要有弹性硫,是由熔态硫迅速倾倒在冰水中所得。不稳定,可转变为晶状硫。晶状硫能溶于有机溶剂如二硫化碳(而弹性硫只能部分溶解)、四氯化碳、甲苯和苯。
除0价外常见化合价有3种,为-2(硫化氢)、+4(亚硫酸钠)和+6(硫酸)价;而+2价(甲醛次硫酸氢钠)则并不常见。第一电离能10.360电子伏特。结晶形硫不溶于水,稍溶于乙醇和乙醚,溶于二硫化碳、四氯化碳、甲苯和苯。可转变为晶状硫(正交硫),正交硫是室温下唯一稳定的硫的存在形式。原子半径:88pm。
参考资料:百度百科-煤 百度百科-硫
煤中的硫,一般分为无机硫和有机硫两类,无机硫可以分为硫酸盐硫和硫铁矿硫,以及少量的元素硫。硫酸盐硫以不同的硫酸盐形式存在,如石膏(CaSO4·2H2O)、硫酸钡(BaSO4)、硫酸亚铁(FeSO4
·7H2O)等。而硫铁矿硫则主要是以黄铁矿硫的形态存在,黄铁矿硫是正方晶体结
构,它多以结核状、透镜状、团块状和浸染状等形态存在于煤中。除了黄铁矿硫,硫铁矿硫还包括少量的白铁矿硫,它是斜方晶体结构,多呈放射状存在。此外,煤中还含有少量的其它无机硫化物,如黄铜矿(CuFeS2)、方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)及砷黄铁矿(FeS2·FeAS2)等
等。
煤中的有机硫是一系列含硫有机官能团的总称,不过关于其详细的存在形态的相关报道较少。主要一方面有机硫是煤分子结构的一部分,它以交联结构及杂环形态存在,难溶、难脱除;另一方面,采用剧烈反应的研究方法会改变含硫组分的形态和结构。
1%
以下才可用于燃料。部分地区要求在
0.6
和
0.8
以下,现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。常用指标有:空气干燥基全硫
(St,ad
)、干燥基全硫
(St.d)
及收到基全硫
(St,ar)
。硫在煤炭中所含比例的多少即为煤炭的硫含量!
煤中硫根据存在的状态分为有机硫和无机硫两大类,有时也有微量的呈单体状态的元素硫。
煤中干燥基全硫含量St,d>3.00%的煤为高硫煤。但环保总局认为>2.00%就算高硫煤。煤炭中的硫有腐蚀设备和污染空气的负面作用,含硫量过大的煤需要脱硫处理。煤炭含硫量是检查煤炭是否合格的一个标准。
煤含硫则是有机物无机物均有,成分复杂,有机物包含硫醇,硫醚,硫酚等,也有溶于酚的树脂质硫,不溶的腐殖质硫,无机物的部分和石头类似,也是大量硫酸盐,硫化物,少数硫单质。不过,煤炭中无机硫有时含挥发性的硫化氢等,这些挥发无机硫也不会出现在一般矿石中。
通常说煤炭,有的地方习惯叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物,主要含有碳元素,此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、铁等元素)。煤的结构复杂。视频(煤的组成和分类)
无烟煤
(含碳量95%左右)
煤的主要成分
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。
二、煤中的氢
氢是煤中第二个重要的组成元素。除有机氢外,在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。它主要存在于矿物质的结晶水中,如高岭土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有结晶水。在煤的整个变质过程中,随着煤化度的加深,氢含量逐渐减少,煤化度低的煤,氢含量大;煤化度高的煤,氢含量小。总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。尤其在无烟煤阶段就尤为明显。当碳含量由92%增至98%时,氢含量则由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80~86%之间时,氢含量最高。即在烟煤的气煤、气肥煤段,氢含量能高达6.5%。在碳含量为65~80%的褐煤和长焰煤段,氢含量多数小于6%。但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。
三、煤中的氧
氧是煤中第三个重要的组成元素。它以有机和无机两种状态存在。有机氧主要存在于含氧官能团,如羧基(--COOH),羟基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等。煤中有机氧随煤化度的加深而减少,甚至趋于消失。褐煤在干燥无灰基碳含量小于70%时,其氧含量可高达20%以上。烟煤碳含量在85%附近时,氧含量几乎都小于10%。当无烟煤碳含量在92%以上时,其氧含量都降至5%以下。
四、煤中的氮
煤中的氮含量比较少,一般约为0.5~3.0%。氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。煤中有机氯化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物,其原生物可能是动、植物脂肪。植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮,而且相当稳定,在煤化过程中不发生变化,成为煤中保留的氮化物。以蛋白质形态存在的氮,仅在泥炭和褐煤中发现,在烟煤很少,几乎没有发现。煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少。它与氢含量的关系是,随氢含量的增高而增大。
五、煤中的硫
煤中的硫分是有害杂质,它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气,危害动、植物生长及人类健康。所以,硫分含量是评价煤质的重要指标之一。煤中含硫量的多少,似与煤化度的深浅没有明显的关系,无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤,都存在着有机硫或多或少的煤。 煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系。在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层或浅海相沉积的煤层,煤中的硫含量就比较高,且大部分为有机硫。 根据煤中硫的赋存形态,一般分为有机硫和无机硫两大类。各种形态的硫分的总和称为全硫分。所谓有机硫,是指与煤的有机结构相结合的硫。有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物,一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种,有时也有微量的单质硫。硫化物硫主要以黄铁矿为主,其次为白铁矿、磁铁矿((Fe3O4)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等。硫酸盐硫主要以石膏(CaSO4·2H20)为主,也有少量的绿矾 (FeSO4·7H 20 )等。
1.烟煤:辽宁 0.59%,吉林 0.45%,黑龙江 0.45% 北京 0.39% 河北 0.87% 山西 1.53%
内蒙 1.14% 宁夏 1.08% 新疆 1.25% 青海 0.9% 甘肃0.99% 陕西 2.17%
山东 1.53% 江西 1.45% 江苏 1.90% 福建 0.77% 浙江 2.96% 河南 1.80%
湖南 0.80% 湖北 3.33%
广西 5.26% 四川 2.25% 云南 1.21% 贵州 2.20%.
2.无烟煤:无烟煤的含硫量一般在0.60%——1.70%范围.
硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分,其中以硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2),随烟气排放,污染大气,危害动、植物生长及人类健康,腐蚀金属设备;当含硫多的煤用于冶金炼焦时,还影响焦炭和钢铁的质量。所以,“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
4.2无烟煤和烟煤的硫分分级
无烟煤和烟煤的硫分在基准发热量时按表2分级。
表2 无烟煤和烟煤的硫分分级
序号 级别名称 代号 干燥基全硫分(St,d)范围/%
1 特低硫煤 SLS <0.50
2 低硫煤 LS 0.50~0.90
3 中硫煤 MS 0.91~1.50
4 中高硫煤 MHS 1.51~3.00
5 高硫煤 HS >3.00
表2 无烟煤和烟煤的硫分分级
序号 级别名称 代号 干燥基全硫分(St,d)范围/%
1 特低硫煤 SLS <0.50
2 低硫煤 LS 0.50~0.90
3 中硫煤 MS 0.91~1.50
4 中高硫煤 MHS 1.51~3.00
5 高硫煤 HS >3.00
4.3褐煤的硫分分级
褐煤的硫分在基准发热量时按表3进行分级。
表3 褐煤的硫分分级
序号 级别名称 代号 干燥基全硫分(St,d)范围/%
1 特低硫煤 SLS <0.45
2 低硫煤 LS 0.45~0.85
3 中硫煤 MS 0.86~1.50
4 中高硫煤 MHS 1.51~3.00
5 高硫煤 HS >3.00