灰分计算公式是什么?
灰分计算公式是(m2减m0)乘以100/(m1减m0)。食品中的灰分是指食品经高温灼烧后残留下来的无机物,灰分指标可以评定食品是否污染,判断食品是否掺假,如果灰分含量超标,说明了食品原料中可能混有杂质或在加工过程中可能混入一些泥沙等机械污染物。
灰分的特点
无机物,可以是锻烧后的残留物也可以是烘干后的剩余物。但灰分一定是某种物质中的固体部分而不是气体或液体部分,在高温时,发生一系列物理和化学变化,最后有机成分挥发逸散,而无机成分(主要是无机盐和氧化物)则残留下来,这些残留物称为灰分。
而我国拥有大量的高灰分、高硫分、低热值的劣质煤资源,长期不能利用甚至污染环境。
粉可以取代煤粉作抗粘砂材料,其加入量比煤粉少,可以显著降低型砂的灰分、水分和发气量,提高透气性。
对大同烟煤脱灰前后的灰组成分析表明,高精煤中的灰分含量与其所含的硅、铁组分的质量之和呈线性关系。
当越来越多的事实表明,这个问题的关键并非是灰分或镁,而是尿酸碱值,宠物食品制造商开始往生产的猫食中添加氯化铵以酸化食物。
影响色母粒黑点含量的主要因素不在于聚乙烯蜡的灰分含量,而取决于它的制备工艺。
煤质为中灰分、特低硫、低磷、中高发热量的一号无烟煤,可作动力煤和燃料煤使用。
菜籽油饼的主要成分为蛋白质、无氮浸出物、粗纤维、粗脂肪和粗灰分,这些成分在钻井液中都具有较好的降滤失效果。
方法各种方法洗脱后,用聚酰胺薄层色谱法、滴定法、酸不溶性灰分测定和定氮法对搀假物进行定性定量分析。
试验还考察了油浆灰分含量对过滤结果的影响及反洗处理后过滤器初始压力降的恢复情况,为生产性过滤装置的设计提供了试验依据。
与茶叶的灰分含量规律相反,江西珍眉的无机元素总量与其品质等级呈明显负相关。
煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶底板和夹矸中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。
灰分是有害物质。动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣一般灰分每增加2%,发热量降低100kcz1/kg左右。冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加灰分每增加1%,焦炭强度下降2%,高炉生产能力下降3%,石灰石用量增加4%。
中华人民共和国国家标准
GB/T 216--2003
代替(B/T 216-1996
煤中磷的测定方法
Determination of phosphorus in coal
(ISO 622:1981,Solid mineral fuels-Determination of phosphorus
content--Reduced molybdophosphate photometric method,NEQ)
2003-07-01发布2003-11-01实施
中华人民共和匡
国家质量监督检验检疫总辰
GB/T 216-2003
前 .日 ‘ .
留 吕 留 二
暇 翎
本 标 准对 应于ISO 622:1981《固体矿物燃料磷含量的测定还原磷相酸盐光度法》(英文版)。
本标准与ISO 622的一致性程度为非等效,主要差异如下:
— 样 品分解方法中,删除了湿氧化法,只采用干氧化法。
— 增 加 了直接称取煤样质量,再灰化处理的方法。
本 标准 代 替GB/T 216-1996《煤中磷的测定方法》.
本 标 准 与GB/T 216-1996相比主要变化为:
— 取 消了附录A“盐酸一高氛酸分解灰样法”1996年版的附录A,
本 标 准 由中国煤炭工业协会提出。
本标 准 由 全国煤炭标准化技术委员会归口。
本标 准 起 草单位:煤炭科学研究总院煤炭分析实验室,云南煤田地勘公司143队。
本 标准 主 要起草人:张克茵、马尊美。
本 标准 所 代替标准的历次版本发布情况为:
GB 21 6-63,GB 216-82,GB/T 216- 19960
GB/T 216-2003
煤中磷的测定方法
范圈
本标准规定了煤中磷测定的方法提要、试剂、仪器设备、测定步骤、结果表达及精密度。
本标准适用于褐煤、烟煤、无烟煤和焦炭。
2 规范性引用文件
下 列 文 件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有
的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB /T 212 煤的工业分析方法(GB/T 212-2001,epvI SO 1171:1997)
3 方法提要
煤样 灰 化 后用氢氟酸一硫酸分解,脱除二氧化硅,然后加人钥酸按和抗坏血酸,生成磷钥蓝后,用分
光光度计测定吸光度。
4 试荆
4.1 氢氟酸(GB/T 620):40%(质量分数)。
4.2 硫酸溶液:c(1/2H2SOa)=10 mol/L,量取浓硫酸(GB/T 625) 278 ml,缓慢加人适量水中,边加边
搅拌,然后用水稀释至1 000 mL,
4.3 硫酸溶液:c(1/2H2Sq)=7.2 mol/L,量取浓硫酸200 mI.,缓慢加人适量水中,边加边搅拌,然后
用水稀释至1 000 mL.
4.4 铝酸钱一硫酸溶液:将17. 2 g钥酸按(GB/T 657)溶解在适量硫酸溶液(4.3)中,并用硫酸溶液
(4.3)稀释至1 000 mL o
4.5 抗坏血酸溶液:称取抗坏血酸5 g,溶于100 MI.水中,现用现配。
4.6 酒石酸锑钾溶液:称取酒石酸锑钾0.34 g 溶于250m L水中。
4.7 混合溶液:往35 mL相酸按一硫酸溶液((4.4)中加10 mL抗坏血酸溶液((4.5)及5 mI.酒石酸锑钾
溶液(4.6),混匀,使用时配制。
4.8 磷标准贮备溶液(0. 1 mg/mL):准确称取在110℃下干燥Ih的优级纯磷酸二氢钾(GB/T 1274)
0.4 392 g 溶于水中,并用水稀释至10 00m L,
4.9 磷标准工作溶液((0.01m g/mL):取10.0 M I_磷标准储备溶液(4.8)用水稀释至100m l,,使用时
配制。
5 仪器设备
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
分析天平:感量0.1 m g.
马弗炉:带有调温装置和烟囱
分光光度计或光电比色计。
铂或聚四氟乙烯增祸:容量为
容量瓶:50 mL,100 mL和1
电热板:温度可调。
,能保持温度(815士10)0C。
mL-30 mLe
mLd
GB/T 216-2003
6 测定方法
6.1 A法(称取灰样法)
6.1.1 试样处理
6.1.1.1 煤样灰化:按GB/T2 12中规定的慢速法灰化煤样,然后研细到全部通过。.1 m m筛。
6.1.1.2 灰的酸解:准确称取灰样0.05g ^-0.1 g (称准至0.00 02 g )于聚四氟乙烯(或铂)钳竭中,加
硫酸(4.2 )2 m L,氢氟酸(4.1)5m L,放在电热板上缓慢加热蒸发(温度约100r, )直到氢氟酸白烟冒尽。
冷却,再加硫酸(4.2)0.5 mI_,升高温度继续加热蒸发,直至冒硫酸白烟(但不要干涸)。冷却,加数滴冷
水并摇动,然后再加20 mL热水,继续加热至近沸。用水将柑祸内容物洗人100 mL容量瓶中并将柑祸
洗净,冷至室温,用水稀释至刻度,混匀,澄清后备用。
6.1.2 样品空白溶液的制备
分解 一 批 样品应同时制备一个样品空白溶液,制备方法同6.1.1.2,但不加灰样。
6.1.3 测定步骤
6.1.3.1 工作曲线的绘制:分别吸取磷标准工作溶液(4.9)0 mL,1.0 mL,2.0 mL,3.0 mL于50 mL
容量瓶中,加入混合溶液(4.7 )5 m I,,用水稀释至刻度,混匀,于室温(高于100c)下放置1h,然后移人
10 mm-30 mm的比色皿内。在分光光度计(或比色计)上,用波长650 nm(或相当于650 nm的滤光
片),以标准空白溶液作参比,测其吸光度。以磷含量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制工作曲线。
6.1.3.2 测定:吸取酸解后的澄清溶液(6. 1. 1. 2) 10 mL',和空白溶液(6. 1. 2) 10 mL,分别加人至
50 mL容量瓶中。以下按6. 1.3.1规定进行,但以样品空白溶液为参比,测定吸光度。
1) 视 试 样总溶液中磷含量而定,若分取的10m 1.试液中磷的质量超过0.0 30m g,应少取溶液或减少称样里,计算时
作 相 应 的 校正 。
6.1.4 结果计算
空气 干 燥 煤样中磷的质量分数Pea(% )按式(1)计算:
P., = 一 m i气 -X A .d ” ·“ ·”· ·” ”· ···· ··” ·“ ·“· “一 (1 )
io m x v ‘、 一 ,
式 中 :
m, — 从工作曲线上查得所分取试液的磷含量,单位为毫克(mg)
V— 一从 试 液 总溶液中所分取的试液体积,单位为毫升(mL)
, — 灰 样 质 量,单位为克(g)
Aa — 空气干燥煤样灰分,单位为百分数(%)。
6.2 B法(称取煤样法)
6.2.1 试样处理
6.2.1.1 煤样灰化:准确称取粒度小于。.2 m m的空气干燥煤样1g ^-0.5 g (使其灰量0.05 g ^-0.1 g
左右)于灰皿中,称准至0.00 02 g .轻轻摇动使其铺平,然后置于马弗炉中,半启炉门从室温缓缓升温
到(815士10)0c,并在该温度下灼烧至少1h,直至无含碳物。
6.2. 1.2 灰的酸解:将灰样(6.2.1.1)全部移人聚四氟乙烯或铂增祸中,按6.1.1.2规定进行酸解。
6.2.2 空白溶液的制备:同6.1.2.
6.2.3 测定步骤:同6. 1. 30
6.2.4 结果ff,算
空气 干 燥 煤样中磷的质量分数Ped( % )按式(2)计算:
Pad
l Om,
执V
.,.。。....······?? 。.··············,·? (2)
GB/T 216-2003
式中:
MI— 从工作曲线上查得所分取试液的磷含量,单位为毫克(mg)
V— 从试液总溶液中所分取的试液体积,单位为毫升(ML)
m— 空气干燥煤样质量,单位为克(9)。
7 精密度
磷测定的精密度如表1规定:
磷的质量分数/%
<0. 02
>O. 02
表1 磷测定的精密度
重 复性 限(Pad)J%
0. 00 2(绝 对 )
10 肠 (相 对 )
再现性临界差(Pd)1%
0. 00 4(绝 对)
20 % (相 对)
8 试验报告
试验报告应包含下列信息:
a) 试样编号;
b) 依据标准;
c) 使用方法;
d) 结果计算;
e) 与标准的偏离;
f) 试验中观察到的异常现象;
9) 试验日期口
包括两种测定煤中灰分的方法——缓慢灰化法和快速灰化法。缓慢灰化法为仲裁法。
2.挥发分:可燃基挥发分几乎是世界各国用来进行煤炭分类的指标之一。一般认为挥发分低于14%的煤将不能炼焦,或只能炼出质量差的焦炭;如果太高,也不能炼焦。虽然没有固定的界限,但38%被认为是上限,也有把上限定到43%。通常认为15-31%的煤炭属于很好的炼焦煤;美国有一种炼焦炉要求最理想的挥发分是28-30%。由于符合理想的单个煤炭的数量有限,因此,不得不采用把几种不同的煤炭搀和起来,以炼成最理想的焦炭。
3.固定碳: 是美国作煤炭分级的一个普通指标。由于固定碳是全部真正的碳,其含量的多少,对于焦炭是很重要的。适于炼焦的煤炭,固定碳限于69-78%。
4.元素分析:随煤阶的增加,即煤化程度的加深,碳含量逐渐增加,氧含量逐渐减少。褐煤和较低品级的烟煤,氢含量稳定在大约5%左右;较高品级的烟煤和无烟煤氢含量降至3-4%。氢含量随煤阶的增加而减少,是与挥发分减少有关。烟煤的氮含量最高,大约是1.7%;较低煤阶和较高煤阶的氮含量要低一些。碳是煤中最重要的元素,完全是碳含量提高了焦炭的价值。但高氧煤则只能炼出质量较次的焦炭。
5.硫分: 由于硫能进入焦炭而危害金属的质量,以及随煤炭燃烧时会进入大气,污染环境。因此,无论是冶金用煤,还是蒸汽用煤,都需要给以极大重视的一个指标。炼焦时,煤中的硫含量大约有80-85%进入焦炭,比灰分更有害于高炉。为了使硫不进入铁中,让其随炉渣排除,这样就会增加炉渣量,也就是需要消耗更多的焦炭,根据某些计算,焦炭中硫含量从1.0%增加到1.5%,要多消耗焦炭15%。
用作炼焦煤的硫分,其上限一般在1.0%。不过,某些硫分稍高的煤炭,如果是用来与低硫煤搀和炼焦时,其平均硫含量不超过1%的话,也是可用的。有文章指出,如果煤炭经洗选后不能把硫降到1.5%以下,就不适合于作为炼焦煤掺合使用。
至于蒸汽用煤的硫分,在国际煤炭市场上,主要视当地的环境保护法而定。如有的地区把它限制在1%。此外,有的用户还从锅炉的结污观点去关心煤中硫含量。
为了评价煤中的硫含量,有必要测定各形态硫。煤中硫的赋存形态主要有硫酸盐硫、硫化铁硫和有机硫。硫酸盐硫的正常数值应是很小的,一般不大于0.1%,超过时则很可能是煤已受了氧化。硫化物硫主要是黄铁矿和白铁矿,它们一般呈细粒状、结核状赋存。把煤经过破碎、研磨,再进行洗选,这部分硫有一半以上可以除去。有机硫是碳氢化合物结构中的一部分,只能用代价高昂的溶剂才能分离出去,一般只能随燃烧过程挥发。因此,在估计将来洗煤硫的可能含量时,可以用硫化物硫的一半加有机硫。然后经可选性试验,就会得到更准确的资料。
6.磷:对于炼焦煤,磷是有害成分,弄清其含量是非常重要的。由于高炉炉料中所有的磷可以还原进入铁水。因此,铁水中的磷含量 取决于耗焦率、灰分和矿石。煤灰中磷含量通常是很低的。对于耗焦率为900磅、灰分为7%的焦炭,最大允许限度是焦炭灰分中的磷含量为0.09%,呈现在铁水中的磷含量是0.073%,这是大多数钢铁厂多半会接受的平均水平。由于焦炭灰分大多高于7%,因此,对煤中磷含量最好安全极限应是0.05-0.06%。
7.氯:对炼焦和蒸汽用煤都是有害元素(腐蚀管道和炉壁)。因此对各种煤中的氯含量测定值应予以重视。大多数煤中的氯含量是很低的,一般低于0.1%。虽然还没有一个上限,但对于任何氯含量较高的煤炭,应认为是可疑的。
8.可磨性:一般来说,现代煤炭生产的最终产品的尺寸是很小的。这是由于:(1)煤炭利用方面,要求越来越多的粉煤。例如:产生蒸汽的锅炉,装煤时是以强大的压力把粉煤喷入燃炉内;冶金高炉喷吹煤粉;近年来开始发展的煤炭管道运输,要求把煤炭研磨成粉煤后,才能在管道中以煤浆送走。(2)通过研磨可以把与矿物杂质分离出一部分,然后经过洗选,降低灰分、硫分等有害杂质,以减少运输费用和提高煤炭的利用效率。(3)可以使不同的煤炭,例如采自同一矿井(矿区)的不同煤层的煤炭,经研磨和洗选后,按要求进行搀和,可以获得不同级别的煤炭产品,供不同目的的用户使用,以达到煤炭最佳的利用效果。
在设计和改进制粉系统、估计磨煤机的产量和耗电率时,都需用到煤的可磨性。因此,煤的可磨性是评价煤炭工艺性能的重要的控制性参数之一。
美国测定煤的可磨性采用哈德葛罗夫法。它是以一种易磨碎的烟煤为标准,把它的可磨性定为100,以此作为标准,来对其它被测定的煤样的相对可磨性或破碎的难易程度。
可磨性指数越大,表明该煤软,越容易被破碎。一般要求哈德葛罗夫可磨性指数大于50。一般情况下,大多数烟煤的可磨性指数最大,褐煤和无烟煤较小。
煤的水份含量和杂质可以影响可磨性指数。
由于煤炭—特别是煤阶较低的次烟煤和褐煤—受内在水份的影响,因此在报告可磨性指数时要报告水份含量。未经干燥的高水份煤炭,会引起研磨时的困难;烘干的煤对于研磨当然是理想的,但这难免要增加费用。
各煤层以及采自同一煤层的不同样品,可磨性指数会有很大的变化,这是由于一般存在于煤中的杂质引起的。
哈德葛罗夫可磨性指数是在理想的煤炭破碎和煤粒分级的假设条件下进行的,它仅仅代表了那些取了煤样或粒级样品的测定结果。煤炭是非均质体,是以显著的易变性为其特征。这样一旦判断错了,对将来的生产必然会引起严重影响。虽然存在这个问题,但在不久的将来,还没有切实可行的方法来替代。
9.筛分试验:是洗煤厂设计所需考虑的问题,在焦炭生产中也是很重要的。因此,不仅要求在生产煤矿、采样工程中采取煤层大样进行试验,还要求用6英寸或8英寸直径的钻孔中取样进行这种试验。
大多数炼焦煤用户愿意接到小于35-50毫米的煤炭。有些购煤合同把小于0.5毫米物料的数量限制在20-25%。进入炼焦炉的粒级,一般在进炉前,把煤破碎到通过3.3毫米(1/8英寸)的煤级达90%。
10.煤的可选性: 经过筛分后的各粒级煤样,再进行浮沉试验,以了解煤的可洗性。为洗煤厂设计提供选煤方法、工艺流程和选用设备等方面的技术数据。
煤炭经过洗选,除了在前面“可磨性”一项中已叙述的可以降低有害组分、减少运输量、提高热能利用之外,还可以:(1)从其它被认为是蒸汽用煤或非炼焦用煤中,获得一些炼焦煤。在国际煤炭市场,炼焦煤的价格比非炼焦煤要高的多。同时还可以充分发挥煤炭资源的潜力,尤其对缺乏炼焦煤资源的地区,更具有实际意义。因此,对于接近炼焦煤的非炼焦煤煤种,有必要进行自由膨胀序数、基氏塑性计等结焦性试验。(2)由于对各比重级的灰分、硫分、发热量进行了测定,如果再配以结焦性试验和煤岩分析资料,就有可能计算出两种或多种煤炭搀和后所能炼出最理想焦炭的最佳百分比。(3)对于多煤层的矿井(或矿区),根据洗选资料可以计算出:进行怎样的搀和,才能使各类煤炭的强弱性达到平衡。以满足市场需要,并获得最大的经济效益。(4)可以供应或销售多种煤炭产品。特别是可以计算出优质产品所占的百分比。此外,目前采用较大马力的设备,这些设备具有切割所碰到的任何物料的能力。它所切割下来的物料,既是较小尺寸的产物,又混杂有非可燃的物料。这样也就增加了洗选的必要性。
11.灰分及煤灰性质:煤中的灰分是有害成分。主要的害处就是增加了运输量和炉渣量。为了减轻运输量,现在国际上一般都是经过洗选后才运出。
煤灰性质是指煤灰成分、煤灰熔融温度和煤灰粘度。煤灰成分是以化学分析方法了解其化学性质,煤灰的熔融温度和煤灰粘度是测定煤灰的物理性质,煤灰的化学成分又影响着煤灰的物理性质。
美国在使用煤炭产生蒸汽方面,特别注意通过释放更多热量的方法来提高热效率的利用。这样就产生了极为严重的结渣和结污方面的问题,并导致了对煤炭性质的较为详细的研究。
煤灰在炉中燃烧时的状况,对于蒸汽锅炉的设计、选型、效率和决定技术参数方面有着非常重要的关系。实用的锅炉是使用特地的煤炭设计的,也就是说,煤炭的物理性质和化学性质要附和特地的范围。这样锅炉制造厂就能根据煤灰特性来改进锅炉的设计。这样,在签订购销合同时,煤灰特性是合同的内容之一。同时,这种合同期限一般是30年左右,以保证设备的服务年限,然后再挑选新的设备和煤源。
煤灰在炉中的燃烧状态,取决于化学组分。根据煤灰的化学成分可以计算出结渣指数(slagging index)和结污指数.
食品中的灰分是指食品经高温灼烧后残留下来的无机物,灰分指标可以评定食品是否污染,判断食品是否掺假
全水是煤炭中含有的水分,(微机水分测定仪)。
灰分是煤炭燃烧后剩余的灰分,(灰分测定仪)。
挥发份是煤炭燃烧中可挥发成分,(马弗炉)。
固定碳是指煤炭除去水分、灰分和挥发分后的残留物,(工业分析仪、马弗炉)。
全硫是煤炭中所有硫元素含量(污染指标),(定硫仪)。
热值是煤炭的发热量,它是确定煤炭质量用途的重要指标。
第一个指标:
水分(M )
煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。煤中水分过大是不利于加工、运输等,燃烧时会影响热稳定性和热传导,炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。现在我们常报的水份指标有:1、全水份(Mt),是煤中所有内在水份和外在水份的总和,也常用Mar表示。通常规定在8%以下。2、空气干燥基水份(Mad),指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份,老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。
煤中水分的赋存状态分为2大类。一类是与矿物质相结合的水,称为化合水或结晶水。如石膏(CaSO4。2H2O)和高岭土(Al2O3。2SiO2。2H2O)中的结晶水就是以化合形式与矿物质相结合。这部分水分通常要在2000C以上的温度下才能分解析出。如CaSO4。2H2O中的2个分子结晶水要在5000C以上才能完全脱除,在1700C时能脱除其中1.5份结晶水。工业分析中的水分则不包括这部分结晶水。另一类水分是以物理状态与煤的有机物质相联系。即水分以附着和吸附等形式存在于煤中,这部分水统称为游离水分。这些游离水分在105-1100C的温度下经过一定时间的蒸发即可全部脱除。游离水分的多少在一定程度上能表征煤炭的煤化程度深浅,也是决定媒质优劣的重要参数之一,当煤的内部毛细孔吸附的水分达到饱和状态时,其所含的水分称为煤的最高内在水分。煤内部毛细孔容积的大小,基本上能表征煤的煤化程度。尤其是低煤化度煤,毛细孔的内表面积很大,其最高内在水分含量也高。
煤的外在水分和内在水分合称为煤的全水分(Mt)。由于煤的外在水分随煤矿地质条件、大气的湿度等外界条件的改变而变化,所以煤炭的全水分含量也是经常发生变化的。
收到基水分就是指煤的全水分。包含内在水分和外在水分。如果说空气干燥机水分,只是包含内在水分,不包含外在水分。
第二个指标:
灰分A
灰分指煤在燃烧的后留下的残渣。不是煤中矿物质总和,而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高,说明煤中可燃成份较低。发热量就低。同时在精煤炼焦中,灰分高低决定焦炭的灰分。能常的灰分指标有空气干燥基灰分(Aad)、干燥基灰分(Ad)等。也有用收到基灰分的(Aar)。
煤炭质量的基本指标之一。煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶底板和夹矸中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。
灰分是有害物质。动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;一般灰分每增加2%,发热量降低100kcz1/kg左右。冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加;灰分美增加1%,焦炭强度下降2%,高炉生产能力下降3%,石灰石用量增加4%。
第三指标:
挥发份全称为挥发份产率V
挥发份指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物,不全是煤中固有成分,还有部分是热解产物,所以称挥发份产率。挥发份大小与煤的变质程度有关,煤炭变质量程度越高,挥发份产率就越低。在燃烧中,用来确定锅炉的型号;在炼焦中,用来确定配煤的比例;同时更是汽化和液化的重要指标。常使用的有空气干燥基挥发份(Vad)、干燥基挥发份(Vd)、干燥无灰基挥发份(Vdaf)和收到基挥发份(Var)。其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。 它对燃烧和对锅炉工作有何影响。将煤加热到一定温度时,煤中的部分有机物和矿物质发生分解并逸出,逸出的气体(主要是H2,CmHn,CO,CO2等)产物称为煤的挥发分。挥发分是煤在高温下受热分解的产物,数量将随加热温度的高低和加热时间的长短而变化。通常所说的挥发分是指煤在特定条件下加热有机物及矿物质的气体产率。即经干燥的煤在隔绝空气下加热至10℃,恒温7分钟所析出的气体占干燥无灰基成分的质量百分数,称干燥无灰基挥发分Vdaf。挥发分是煤中氢、氧、氮、硫和一部分碳的气体产物,大部分是可燃气体。挥分含量高,煤易于着火,燃烧稳定。因此,挥发分是表征燃烧特性的重要指标,从而也对锅炉工作带来多方面的影响,如,需要根据挥发分大小考虑炉膛容积及形状;挥发分含量影响燃烧器的型式及配风方式的选用,影响磨煤机型式及制粉系统型式的选择。同时,挥发分也是煤进行分类的重要指标之一。煤样与空气隔绝,并在一定温度下加热一定时间,从煤中有机物分解出来的液体(呈蒸汽状态)和气体的总和称为挥发分。
煤的挥发分主要是由水分、碳氢的氧化物和碳氢化合物(以CH4为主)组成,但煤中物理吸附水(包括外在水和内在水)和矿物质二氧化碳不在挥发分之列。
第四个指标:
固定碳FC
煤中去掉水分、灰分、挥发分,剩下的就是固定碳。煤的固定碳与挥发分一样,也是表征煤的变质程度的一个指标,随变质程度的增高而增高。
煤经热解出挥发分之后,余下的是固定碳和灰分。不同煤种,固定碳含量不同。固定碳是参与气化反应的基本成分。在煤炭工业中,指挥发物逸出后所剩余的可烯碳质。在煤或焦炭中固定碳的含量用重量百分数表示,即由常样的重量中减去水分、挥发物和灰分的重量,或由于样的重量中减去挥发物和灰分的重量而得。固定碳的含量是煤的分类以及煤和焦炭等的质量指标之一。一般挥发物愈少,固定碳就愈多。实验室中将样品粉末约>1克置于有盖的标准坩埚中,在850℃下加热7分钟,逐出水分和挥发物后,由剩余的重量中减去灰分而得。在沥青工业中,指溶解于苯、甲苯或二硫化碳的成分。又称化合碳,以区别于不溶解的游离碳。
固定碳含量是指煤炭除去水分、灰分和挥发分后的残留物,它是确定煤炭质量用途的重要指标。固定碳是煤的发热量的重要来源,所以有的国家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳也是合成氨用煤的一个重要指标。
固定碳计算公式:(FC)ad=100-(Mad Aad Vad)当分析煤样中碳酸盐CO2含量为2-12%时:(FC)ad=100-(Mad-Aad Vad)-CO2,ad(煤)当分析煤样中碳酸盐CO2含量大于12%时:(FC)ad=100-(Mad Aad Vad)-[CO2,ad(煤)-CO2,ad(焦渣)]式中:(FC)ad——分析煤样的固定碳,%; Mad——分析煤样的水分,%; Aad——分析煤样的灰分,%; Vad——分析煤样的挥发分,%; CO2,ad(煤)——分析煤样中碳酸盐CO2含量,%; CO2,ad(焦渣)——焦渣中CO2占煤中的含量,%
第五个指标:
全硫St
硫是煤中的有害元素,包括有机硫、无机硫。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)。
煤炭中硫的含量.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。“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
第六指标:
发热量 Q
发热量是指煤炭燃烧放热时发出的能量,测定煤炭发热量的仪器设备-热量仪/热量计,煤炭发热量的单位为大卡。
煤炭运销中长用的煤炭发热量有:空气干燥基发热量、空气干燥基高位发热量和收到基低位发热量。
热量的单位为J〔焦(耳)〕。1J〔焦(耳)〕=1N·m(牛顿·米)=107erg(尔格)。我国过去惯用的热量单位为20℃卡,以下简称卡(cal)。1cal(20℃)=4.1816J。 发热量测定结果以kJ/g(千焦/克)或MJ/kg(兆焦/千克)表示。
弹筒发热量:在氧弹中,在有过剩的氧的情况下〔氧气初始压力2.6~3.0MPa(26~30atm)〕,燃烧单位质量的试样所产生的热量称为弹筒发热量。燃烧产物为二氧化碳、硫酸、硝酸、呈液态的水和固态的灰。
注:任何物质(包括煤)的燃烧热,随燃烧产物的最终温度而改变,温度越高,燃烧热越低。因此,一个严密的发热量定义,应对烧烧产物的温度有所规定。但在实际测定发热量时,由于具体条件的限制,把终点温度限定在一个特定的温度或一个很窄的范围内都是不现实的。温度每升高1K,煤和苯甲酸的燃烧热约降低0.4~1.3J/g。当按规定在相近的温度下标定热容量和测定发热量时,温度对燃烧热的影响可近于完全抵销,而无需加以考虑。
恒容高位发热量:煤在工业装置的实际燃烧中,硫只生成二氧化硫,氮则成为游离氮,这是同氧弹中的情况不同的。由弹筒发热量减掉稀硫酸生成热和二氧化硫生成热之差以及稀硝酸的生成热,得出的就是高位发热量。
煤中的有机质在一定温度和条件下,受热分解后产生的可燃性气体,被称为“挥发分”,它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标,在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时,挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤,挥发分较多。如果燃烧条件不适当,挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒,俗称“黑烟”;并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物,热效率降低。因此,要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。
煤中的无机物质含量很少,主要有水分和矿物质,它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质,如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等,其中大部分属于有害成分。
“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分,一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。
“灰分”是煤碳完全燃烧后剩下的固体残渣,是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而灰分越高,煤炭燃烧的热效率越低;灰分越多,煤炭燃烧产生的灰渣越多,排放的飞灰也越多。一般,优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。
下面给您详细介绍一下量热仪发热量的计算公式:
弹筒发热量
Qb,ad——分析基弹筒发热量
Qb,d——干燥基弹筒发热量
Qb,ar——收到基弹筒发热量
Qb,daf——干燥无灰基弹筒发热量
高位发热量
Qgr,ad——分析基高位发热量
Qgr,d——干燥基高位发热量
Qgr,ar——收到基高位发热量
Qgr,daf——干燥无灰基高位发热量
低位发热量
Qnet,ad——分析基低位发热量
Qnet,d——干燥基低位发热量
Qnet,ar——收到基低位发热量
Qnet,daf——干燥无灰基低位发热量
注:分析基又称空气干燥基
国际贸易中一般使用到的发热量:
Qgr,ad——分析基高位发热量
Qnet,ad——分析基低位发热量
Qnet,ar——收到基低位发热量
热值转换公式:
1、分析基弹筒发热量与分析基(空气干燥基)高位热值换算:
Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad
Qgr,ad——分析煤样的高位发热量,J/g
Qb,ad——分析煤样的弹筒发热量,J/g
Sb,ad——由弹筒洗液测得的煤的硫含量,%;
95——煤中每1%(0.01g)硫的校正值,J/g
a——硝酸校正系数。Qb,ad≤16700J/g,a=0.001; 16700J/g<Qb,ad<25100J/g,a=0.0012;Qb,ad>25100J/g ,a=0.0016;
当Qb,ad〉16700J/g,或者12500J/g<Qb,ad<16700J/g,同时,Sb,ad≤2%时,可用St,ad代替Sb,ad。
2、 各种高位发热量基的换算公式:
Qgr,ar= Qgr,adx(100- Mt)/(100- Mad),J/g
Qgr,d = Qgr,adx100/(100- Mad),J/g
Qgr,daf= Qgr,adx100/(100- Mad-Aad),J/g
Qgr,ar——收到基高位发热量,J/g
Qgr,d——干燥基高位发热量,J/g
Qgr,daf——干燥无灰基高位发热量,J/g
Mt——全水,%
Mad——分析基水分(内水),%
Aad——分析基灰分,%
3、低位发热量基的换算公式:
Qnet,v,m=( Qgr,v,ad-206Had)x(100-M)/(100-Mad)-23M
Qnet,v,m——水分为 M的煤的恒容低位发热量, 单位为焦耳每克( J / 9 )
M—— 煤样的水分, 单位为百分数( %)
干燥基时M=0 ,分析基(空气干燥基)时M= Mad,收到基时M= Mt。
4、 分析基低位发热量(Qnet,ad)
(1)烟煤
以焦耳表示的计算方式:
Qnet,ad=35859.9-73.7Vad-395.7Aad-702.0Mad+173.6CRC 焦/克
用卡制表示的计算式:
Qnet.ad=8575.63-17.63Vad-94.64Aad-167.89Mad+41.52CRC 卡/克
Qnet.ad——分析基低位发热量;
Vad——分析基挥发分(%);
Aad——分析基灰分(%);
Mad——分析基水分(%);
CRC——焦渣特征。
(2)无烟煤
以焦耳表示的计算式:
Qnet.ad=32346.8-161.5Vad-345.8Aad-360.3Mad+1042.3Had 焦/克
或者用卡制表示的计算式:
Qnet.ad=7735.52-38.63Vad-82.70Aad-86.16Mad+249.27Had 卡/克
如果没有H值的话Had项可省略。
(3)褐煤
以焦耳表示的计算式:
Qnet.ad=31732.9-70.5Vad-321.6Aad-388.4Mad 焦/克
或者用卡制表示的计算式:
Qnet.ad=7588.69-16.85Vad-76.91Aad-92.88Mad 卡/克
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