煤炭的密度是多少
煤的密度是指单位体积煤的质量,单位为g/cm3或kg/cm3。煤的密度有三种表示方法,煤的真密度、煤的视密度和煤的散密度。
煤的真密度是单个煤粒的质量与体积(不包括煤的孔隙的体积)之比。测定煤的真密度常用比重瓶法,以水作置换介质,将称量的煤样浸泡在水中,使水充满煤的孔隙,然后根据阿基米德原理进行计算。褐煤的真密度为1.30~1.4g/cm3,烟煤为1.27~1.33g/cm3,无烟煤为1.40~1.80g/cm3。
煤的视密度(又称煤的假密度)是单个煤粒的质量与外观体积(包括煤的孔隙)之比。测定煤的视密度常用涂蜡法和水银法。涂蜡法是在煤粒的外表面上涂一层薄蜡,封住煤粒的孔隙,使介质不能进入,将涂蜡的煤粒浸入水中,用天平称量,根据阿基米德原理进行计算。水银法是将煤粒直接浸入水银介质中,根据煤粒排出的水银体积计算煤的视密度。褐煤的视密度为1.05~1.30g/cm3,烟煤为1.15~1.50g/cm3,无烟煤为1.4~1.70g/cm3。
煤的散密度(又称煤的堆密度)是装满容器的煤粒的质量与容器容积之比。煤的堆密度是用一定容器直接测定的。煤的散密度一般为0.5~0.75g/cm3。
煤的密度一般是1.3~1.4。
煤为不可再生的资源。煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿产,一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。中国是世界上最早利用煤的国家。
煤作为一种燃料,早在800年前就已经开始。煤被广泛用作工业生产的燃料,是从18世纪末的产业革命开始的。随着蒸汽机的发明和使用,煤被广泛地用作工业生产的燃料,给社会带来了前所未有的巨大生产力,推动了工业的向前发展,随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。煤炭热量高,标准煤的发热量为 7000大卡/千克。
而且煤炭在地球上的储量丰富,分布广泛,一般也比较容易开采,因而被广泛用作各种工业生产中的燃料。煤炭除了作为燃料以取得热量和动能以外,更为重要的是从中制取冶金用的焦炭和制取人造石油,即煤的低温干馏的液体产品——煤焦油。
经过化学加工,从煤炭中能制造出成千上万种化学产品,所以它又是一种非常重要的化工原料,如我国相当多的中、小氮肥厂都以煤炭作原料生产化肥。我国的煤炭广泛用来作为多种工业的原料。
煤主要是由碳构成,连同由不同数量的其它元素构成,主要是氢,硫,氧和氮。岩石是由一种或几种矿物和天然玻璃组成的,具有稳定外形的固态集合体。由一种矿物组成的岩石称作单矿岩,如大理岩由方解石组成,石英岩由石英组成等;由数种矿物组成的岩石称作复矿岩,如花岗岩由石英、长石和云母等矿物组成,辉长岩由基性斜长石和辉石组成等等。没有一定外形的液体如石油、气体如天然气以及松散的沙、泥等,都不是岩石。
在整个地质年代中,全球范围内有三个大的成煤期:(1)古生代的石炭纪和二叠纪,成煤植物主要是孢子植物。主要煤种为烟煤和无烟煤。(2)中生代的侏罗纪和白垩纪,成煤植物主要是裸子植物。主要煤种为褐煤和烟煤。(3)新生代的第三纪,成煤植物主要是被子植物。主要煤种为褐煤,其次为泥炭,也有部分年轻烟煤。
煤散密度是在规定条件下容器中单位体积散状煤的质量,以吨/立方米表示。测定煤的散密度时,使用的容器愈大,测得的值就愈为准确。在进行测定时应根据煤粒度大小选定容器,一般是测定粒度较大的块煤时应用较大的容器。而且容器的规格应尽量接近生产中使用的设备,如用运煤火车车厢测定时则所得数值更为可靠。目前有的国家对不同粒度煤的散密度测定,使用的容器也作了规定。
1.堆比重,块状燃料的重量与其堆积体积相等的水重量之比称为堆比重。
2.假比重,也被称为视比重,就是煤料块的重置与料块的实际体积相等的水的重量之比,称为假比重。
3.真比重,是试料重量与其致密物料,除去内部及外部空隙与同体积水重量之比为真比重。
煤的比重大小与其生成年代有关,年轻的煤比重小,年老的无烟煤比重就大_粒度在15~100毫米之间的无烟块煤,其堆比重为0.90-1.10,假比重为1.59、真比重为1.67,焦炭的假比重为1.05~1.30、真比重为1.8-2.0。
比重也称相对密度,固体或液体的比重是该物质(完全密实状态)的密度与在标准大气压,与3.98℃时纯H2O下的密度(999.972 kg/m3)的比值。气体的比重是指该气体的密度与标准状况下空气密度的比值。液体或固体的比重说明了它们在另一种流体中是下沉还是漂浮。
比重是无量纲量,即比重是无单位的值,一般情形下随温度、压力而变。比重简写为s.g.
密度是有量纲的量,比重是无量纲的量。
①物质干燥完全密实的重量和4℃时同体积纯水的重量的比值,叫做该物质的比重。
②一种事物在整体中所占的分量:我国工业在整个国民经济中的~逐年增长。
补充:中国在有些书籍中,把单位体积内所含物质的重量也译成比重。它大体也能指示物体在水中的沉或浮,通称它为单位体积重量,可用符号ω表示。ω和s.g.有所不同。ω和密度ρ之间的关系为ω=ρg,式中g为该地的重力加速度。g 随地区和高度不同而变化,所以ω也随着变化。
地质
地质上矿物的重量与4℃时相同体积的水的重量比,称为矿物的比重。矿物的化学成分中若含有原子量大的元素或者矿物的内部结构中原子或离子堆积比较紧密则比重较大;反之比重较小。大多数矿物比重介于2.5-4之间;一些重金属矿物常在5-8之间;极少数矿物(如铂族矿物)可达到23.
石油
比重是指美国石油学会比重或API重力,是比较液体石油与水熟轻熟重的量度数据。如果液体石油的API重力大于10时,它比水轻并漂浮在水上,如果低于10,它是较重。因此,API比重可视为液体石油和水的密度的相对密度。它亦可用于比较不同液体石油的相对密度。例如,如果一种液体石油浮于另一种石油之上,表示其密度较低,其具较高API。
不同煤化度煤的真密度差异较大,并随煤化度呈规律性变化,煤的密度为1.2-2.2t/m3之间。
从褐煤到烟煤的真密度变化不甚明显,碳含量在85%左右的烟煤真密度最低(1 .28~1.30 g/cm3),然后随煤化度加深真密度逐渐增大,至无烟煤阶段,真密度随煤化度加深而急剧增加。
主要用途:
煤是重要能源,也是冶金、化学工业的重要原料。主要用于燃烧、炼焦、气化、低温干馏、加氢液化等。
1、燃烧。煤炭是人类的重要能源资源,任何煤都可作为工业和民用燃料。
2、炼焦。把煤置于干馏炉中,隔绝空气加热,煤中有机质随温度升高逐渐被分解,其中挥发性物质以气态或蒸气状态逸出,成为焦炉煤气和煤焦油,而非挥发性固体剩留物即为焦炭。焦炉煤气是一种燃料,也是重要的化工原料。
3、煤焦油可用于生产化肥、农药、合成纤维、合成橡胶、油漆、染料、医药、炸药等。焦炭主要用于高炉炼铁和铸造,也可用来制造氮肥、电石。电石是塑料、合成纤维、合成橡胶等合成化工产品。
4、气化。气化是指转变为可作为工业或民用燃料以及化工合成原料的煤气。
以上单位均为吨/立方米,且是矿石品位为百分之百的时候的比重。当矿石品位不为百分之百时,则根据矿石的百分含量和杂质的百分含量平均计算出具体的矿石比重(也叫体重)。
块煤:1.05-1.1。
原煤是指从地上或地下采掘出的毛煤经筛选加工去掉矸石、黄铁矿等后的煤。
煤矿生产出来的未经洗选、未经加工的毛煤也叫原煤。
不同煤化度煤的真密度差异较大,并随煤化度呈规律性变化,褐煤的真密度为1.28~1.42
g/cm3,烟煤为1.27~1.33
g/cm3,无烟煤为1.40~1.8
g/cm3。从褐煤到烟煤的真密度变化不甚明显,碳含量在85%左右的烟煤真密度最低(1
.28~1.30
g/cm3),然后随煤化度加深真密度逐渐增大,至无烟煤阶段,真密度随煤化度加深而急剧增加。
煤炭储量是指煤炭的储存量。一是将煤视作均一物质来处理。长期以来,在应用的煤质检测指标和以此将炼焦煤分类,并以此作为经验配煤的基础。其优点是检测简单而迅速,并因长期应用,积累了丰富经验。
缺点是出现问题时难以解说,也不易找出正确原因和合适措施,故再提高一步有困难;
另一种方法是从别的学科移植过来的煤岩学,其概念符合炼焦煤客观实际,并在作一些针对性工作后,再在煤焦领域应用,均能在原有基础上获得不同程度的提高。但这种针对性工作难度大,而且已形成的基础工作又十分费时,难以随同生产三班按时出结果。这就是这新旧两种不同概念形成方法的主要优缺点。