煤的工業(yè)分析論文

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1、內蒙古化工職業(yè)學院畢業(yè)論文 內蒙古化工職業(yè)學院 畢業(yè)論文 論文題目： 煤的工業(yè)分析 學院名稱：內蒙古化工職業(yè)學院 指導老師：李繼萍 白艷紅 劉晉民 姓 名： 張怡 專業(yè)名稱： 煤質分析09-2班 內蒙古化工職業(yè)學院 化學工程

2、系2012屆畢業(yè)生畢業(yè)論文任務書 一、撰寫畢業(yè)論文的目的和要求 畢業(yè)生撰寫畢業(yè)論文是教學計劃中的最后一個環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生適應社會、鍛煉學生綜合技能與全面素質的重要實踐性環(huán)節(jié)，也是提高教學質量和辦學水平的重要保證。通過撰寫畢業(yè)論文環(huán)節(jié)全面運用所學理論和專業(yè)知識，進行綜合實踐訓練，進一步提高學生的專業(yè)技能，為畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下基礎。 1、通過撰寫畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，使學生進一步鞏固課堂教學中所學到的知識，做到理論知識與生產實踐有機結合，為就業(yè)做好準備。 2、熟悉實習工廠的實驗室設備及檢測項目具體情況，根據(jù)工作具體內容確定論文研究方向和企業(yè)指導教師，擴大知識面，進一步提高分析問題和實際動手的能

3、力。 3、在撰寫畢業(yè)論文過程中，應結合畢業(yè)論文課題進行調查研究，收集有關資料，為以后的撰寫畢業(yè)論文打下良好基礎。 二、畢業(yè)論文撰寫要求： 畢業(yè)論文打印及裝訂要求： 1.畢業(yè)論文內容一律采用計算機打印，要求用A4紙單面打印。上、下各空20mm，左25mm，右空15mm，裝訂線5mm。頁眉12mm頁腳15mm。 2.用內蒙古化工職業(yè)學院下發(fā)的統(tǒng)一封面裝訂成冊，裝訂的論文應整潔、美觀。 3.論文紙頁眉一律為 “內蒙古化工職業(yè)學院畢業(yè)論文”和頁腳為“第 頁”，小五號宋體，居中。 畢業(yè)論文具體內容包括：1．封面：2.任務書、畢業(yè)論文或專題實驗選題申請單；3．中文摘要；4．目錄；5．符號

4、說明：6．論文正文；7．參考文獻；8．附錄；9．致謝。 4、撰寫畢業(yè)論文期間，至少每個月和指導教師聯(lián)系一次，及時匯報撰寫畢業(yè)論文情況。 煤的工業(yè)分析 摘 要 煤的工業(yè)分析，又叫煤的技術分析或實用分析，是評價煤質的基本依據(jù)。在國家標準種，煤的工業(yè)分析包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標的測定。通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標的測定。通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分是直接測出的，而固定碳是用差減法計算出來的。利用工業(yè)分析結果，可以基本掌握各種煤的質量、公益性質及特點，以確定煤在工業(yè)上

5、的實用價值。 關鍵詞：水分，灰分，揮發(fā)分，固定碳 目 錄 1符號說明……………………………………………………………………………………6 2前言…………………………………………………………………………………………7 3實驗部分……………………………………………………………………………………8 3.1水分的測定………………………………………………………………………………8 3.1.1水分的分類……………………………………………………………………………8 3.1.2水分測定的原理……………………

6、…………………………………………………8 3.1.2.1全水分測定的原理…………………………………………………………………8 3.1.2.2空氣干燥煤樣水分測定的原理……………………………………………………8 3.1.3水分測定的儀器………………………………………………………………………8 3.1.4水分測定的步驟………………………………………………………………………9 3.1.4.1全水分測定的步驟…………………………………………………………………9 3.1.4.2空氣干燥煤樣水分測定的步驟……………………………………………………9 3.1.5水分測定的結果與討論…………

7、……………………………………………………9 3.1.5.1實驗數(shù)據(jù)處理………………………………………………………………………9 3.1.5.2精密度………………………………………………………………………………10 3.1.5.3樣品分析結果………………………………………………………………………10 3.2灰分的測定………………………………………………………………………………11 3.2.1灰分的概念……………………………………………………………………………11 3.2.2灰分測定的原理………………………………………………………………………11 3.2.3灰分測定的儀器………………

8、………………………………………………………12 3.2.4灰分測定的步驟………………………………………………………………………12 3.2.5灰分測定的結果與討論…………………………………………………………………12 3.2.5.1實驗數(shù)據(jù)處理…………………………………………………………………………12 3.2.5.2精密度…………………………………………………………………………………12 3.2.5.3樣品分析結果…………………………………………………………………………13 3.3揮發(fā)分的測定………………………………………………………………………………13 3.3.1揮發(fā)分的概

9、念……………………………………………………………………………13 3.3.2揮發(fā)分測定的原理………………………………………………………………………13 3.3.3揮發(fā)份測定的儀器………………………………………………………………………13 3.3.4揮發(fā)分測定的步驟………………………………………………………………………14 3.3.5揮發(fā)分測定的結果與討論………………………………………………………………14 3.3.5.1實驗數(shù)據(jù)處理…………………………………………………………………………14 3.3.5.2精密度…………………………………………………………………………………14

10、3.3.5.3樣品分析結果…………………………………………………………………………15 3.4固定碳的計算………………………………………………………………………………15 3.4.1固定碳的概念……………………………………………………………………………15 3.4.2固定碳計算原理…………………………………………………………………………15 3.4.3固定碳計算數(shù)據(jù)處理……………………………………………………………………15 3.4.3.1實驗數(shù)據(jù)處理…………………………………………………………………………15 3.4.3.2樣品分析結果…………………………………………………………

11、………………16 參考文獻………………………………………………………………………………………17 致謝……………………………………………………………………………………………18 1符號說明 ad——空氣干燥基 d——干燥基 t——全 A——灰分 V——揮發(fā)分 M——水分 FC——固定碳 2前 言 煤既是重要的燃料，又是珍貴的冶金和化工原料。為了確定煤的各種性質，合理利用煤炭資源，通常先對大批量的煤進行采樣和制備，獲得具有代表性的煤樣，然后再進行

12、煤質分析。 工業(yè)上最簡單和最重要的分析方法就是煤的工業(yè)分析和元素分析。煤的工業(yè)分析包括水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳四項，廣義上說工業(yè)分析還應包括發(fā)熱量和硫，但一般將這兩項單獨列出。元素分析主要用于了解煤的有機質組成，包括碳、氫、氧、氮和硫等元素的測定。 工業(yè)分析和元素分析的結果與煤的成因、煤化程度和煤巖組成等關系密切。加之對煤的物理性質、化學性質和公益性質做進一步的研究，就可以綜合的評價煤質，確定各種煤的加工利用途徑。 3實驗部分 3.1水分的測定 3.1.1水分的分類 煤中水分按存在形態(tài)

13、的不同分為兩類，既游離水和化合水。游離水是以物理狀態(tài)吸附在煤顆粒內部毛細管中和附著在煤顆粒表面的水分；化合水也叫結晶水，是以化合的方式同煤中礦物質結合的水。如硫酸鈣（NaSO4.2H2O）和高齡土(AL2O3.2SiO2.2H2O)中的結晶水。游離水在105～110C的溫度下經過1～2小時可蒸發(fā)掉，而結晶水通常要在200C以上才能分解析出。 　 煤的工業(yè)分析中只測試游離水，不測結晶水。 　　煤的游離水分又分為外在水分和內在水分。 　　外在水分，是附著在煤顆粒表面的水分。外在水分很容易在常溫下的干燥空氣中蒸發(fā)，蒸發(fā)到煤顆粒表面的水蒸氣壓與空氣的濕度平衡時就不再蒸發(fā)了。 　　內在

14、水分，是吸附在煤顆粒內部毛細孔中的水分。內在水分需在100C以上的溫度經過一定時間才能蒸發(fā)。 煤中全水分，是指煤中全部的游離水分，即煤中外在水分和內在水分之和。 3.1.2水分測定的原理 3.1.2.1全水分測定的原理 空氣干燥法：稱取一定量粒度小于6mm的煤樣，在空氣中流，于105—110℃下，干燥到質量恒定，然后根據(jù)煤樣的質量損失計算出全水分的含量。 3.1.2.2空氣干燥煤樣水分測定的原理 空氣干燥法：稱取一定量的空氣干燥煤樣，置于105—110℃干燥箱中，與空氣流干燥到質量恒定，然后根據(jù)煤樣的質量損失計算出水分的含量。 3.1.3水分測定的儀器 電熱鼓風干燥箱，分析天

15、平。 3.1.4水分測定的步驟 3.1.4.1全水分測定的步驟 用預先干燥并稱量過的（稱準至0.01g）的稱量瓶迅速稱取粒度小于6mm的煤樣10—12g（稱準至0.01g）,平攤在稱量瓶中。 打開稱量瓶蓋，放入預先鼓風并已加熱到105—110℃干燥箱中，在鼓風條件下，干燥兩小時（煙煤）。 從干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，在空氣中放置約5min，然后放入干燥器中，冷卻至室溫，稱量（稱準至0.01g）。 進行檢查性干燥，每次30min，直到連續(xù)兩次干燥每樣質量的減少不超過0.01g或質量又有所增加為止。水分在2％以下時，不必進行檢查性干燥。 3.1.4.2空氣干燥煤樣水分測定的步驟

16、 用預先干燥并稱量過的稱量瓶迅速稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣（10.1）g（稱準至0.0002g）,平攤在稱量瓶中。 打開稱量瓶蓋，放入預先鼓風并已加熱到105—110℃干燥箱中，在鼓風條件下，干燥一小時（煙煤）。 從干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，在空氣中放置約5min，然后放入干燥器中，冷卻至室溫后稱量。 進行檢查性干燥，每次30min，直到連續(xù)兩次干燥每樣質量的減少不超過0.0010g或質量又有所增加為止。水分在2％以下時，不必進行檢查性干燥。 3.1.5水分測定的結果與討論 3.1.5.1實驗數(shù)據(jù)處理 全水分測定結果按式（3-1）計算 Mt=m1∕m100％

17、 （3-1） 式中 Mt——煤樣的全水分質量分數(shù)，％； m——煤樣的質量，g； m1——干燥后煤樣減少的質量，g。 空氣干燥煤樣水分測定結果按式（3-2）計算； Mad= m1∕m100％ （3-2） 式中 Mad——空氣干燥煤樣水分質量分數(shù)，％ m——稱取空氣干燥煤樣的質量，g； m1——干燥后煤樣減少的質量，g。 3.1.5.2精密度 全水分測定的精密度見表3-1 表3-1 全水分測定的精密度 全水分（Mt）∕％

18、 重復性限∕％ ＜10.0 0.4 ≧10.0 0.5 空氣干燥煤樣水分測定的精密度見表3-2 表3-2 空氣干燥煤樣水分測定的精密度 水分（Mad）∕％ 重復性限∕％ ＜5.00 0.20 5.00—10.00 0.30 ＞10.00 0.40 3.1.5.3樣品分析結果 全水分測定分析結果見表3-3 表3-3 全水分測定分析結果 項目 一 二 三 煤樣質量m∕g 10.0065 10.0092 10.0088 煤樣干燥后失去的質量m1∕g 1.5789 1.5800 1.5777 全水分Mt∕％ 15.78 15.78

19、 15.76 三次測定全水分平均含量Mt∕％ 15.77 空氣干燥煤樣測定分析結果見表3-4 表3-4 空氣干燥煤樣測定分析結果 項目 一 二 三 空氣干燥煤樣煤樣質量m∕g 0.9999 0.9995 0.9996 煤樣干燥后失去的質量m1∕g 0.0452 0.0453 0.0440 水分Mt∕％ 4.52 4.53 4.40 三次測定水分平均含量Mt∕％ 4.48 3.2灰分的測定 3.2.1灰分的概念 煤的灰分，是指煤完全燃燒后剩下的殘渣。因為這個殘渣是煤中可燃物完全燃燒，煤中礦物質（除水分外所有的無機質）在煤完全燃燒過程中經過一系列

20、分解、化合反應后的產物，所以確切地說，灰分應稱為灰分產率。 3.2.2灰分測定的原理 稱取空氣干燥煤樣（0.50.05）g（稱準至0.0002g），放入瓷坩堝中，在（81510）℃下充分灼燒40min。以殘留物占煤樣的質量分數(shù)作為煤樣的灰分。 3.2.3灰分測定的儀器 智能馬弗爐，分析天平。 3.2.4灰分測定的步驟 用預先干燥并稱量過的瓷坩堝迅速稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣（0.50.05）g（稱準至0.0002g）,平攤在瓷坩堝中。 智能馬弗爐開機后，選擇“1、功能表”（默認狀態(tài)），所選菜單反色顯示。按下“OK”鍵，進入功能選擇表，移動光標選擇快灰功能，按下“OK”鍵

21、啟動實驗。 將馬弗爐加熱到850℃后，打開爐門，并將放有灰皿的耐熱瓷板或石棉板緩慢的推入馬弗爐中，先使第一排灰皿中的煤樣灰化。待5—10min后，煤樣不在冒煙時，以每分鐘不在于2mm的速度把二、三、四排灰皿順序推入爐內的炙熱部分（若煤樣著火發(fā)生爆燃，試驗應作廢）。關上爐門，在815℃的溫度下灼燒40min。 稱量后，進行檢查性灼燒，每次20min（815℃），直到連續(xù)兩次灼燒的質量變化不超過0.001g為止?；曳值陀?5％時，不必進行檢查性灼燒。 3.2.5灰分測定的結果與討論 3.2.5.1實驗數(shù)據(jù)處理 空氣干燥煤樣灰分按式(3-3)計算 Aad= m1∕m100％

22、 （3-3） 式中 Aad——空氣干燥煤樣的灰分的質量分數(shù)， ％； m——空氣干燥煤樣的質量，g； m1 ——灼燒后殘留無的質量，g。 3.2.5.2精密度 灰分測定的精密度見表3-5 表3-5 灰分測定的精密度 灰分（Aad）∕％ 重復性限（Aad）∕％ 在現(xiàn)行臨界差（Ad）∕％ ＜15.00 0.20 0.30 15.00—30.00 0.30 0.50 ＞30.00 0.50 0.70 3.2.5.3樣品分析結果 灰分樣品分析結果見表3-6 表3-6 灰分樣品分析結果

23、項目 一 二 三 空氣干燥煤樣質量m∕g 0.5005 0.4998 0.5004 灼燒后殘留物質量m1∕g 0.0609 0.0607 0.0609 灰分Aad∕％ 12.17 12.14 12.14 三次測定灰分平均含量Aad∕％ 12.15 3.3揮發(fā)分的測定 3.3.1揮發(fā)分的概念 煤的揮發(fā)分，即煤在一定溫度下隔絕空氣加熱，逸出物質（氣體或液體）中減掉水分后的含量。剩下的殘渣叫做焦渣。因為揮發(fā)分不是煤中固有的，而是在特定溫度下熱解的產物，所以確切的說應稱為揮發(fā)分產率。 3.3.2揮發(fā)分測定的原理 稱取空氣干燥煤樣（10.1）g（稱準至0.0

24、002g），放入坩堝中，在（90010）℃下，隔絕空氣加熱7min。以減少的質量占煤樣質量的百分數(shù)減去該每樣的水分含量作為煤樣的揮發(fā)分。 3.3.3揮發(fā)分測定的儀器 智能馬弗爐，分析天平。 3.3.4揮發(fā)分測定的步驟 用預先干燥并稱量過的瓷坩堝迅速稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣（10.1）g（稱準至0.0002g）于瓷坩堝中，蓋好蓋。 智能馬弗爐開機后，選擇“1、功能表”（默認狀態(tài)），所選菜單反色顯示。按下“OK”鍵，進入功能選擇表，移動光標選擇揮發(fā)分功能，按下“OK”鍵啟動試驗。 將馬弗爐預先加熱至920℃左右，打開爐門，迅速將放有坩堝的架子送入恒溫區(qū)并關上爐門，準確加熱7

25、min。坩堝及架子鋼釩放入后，爐溫會有所下降，但必須在3min內使爐溫恢復至900℃否則此試驗作廢。 試驗結束后，取出坩堝，冷卻至室溫，稱量。 3.3.5揮發(fā)分測定的結果與討論 3.3.5.1實驗數(shù)據(jù)處理 揮發(fā)分測定結果按式（3-4）計算 Vad= m1∕m100％-Mad （3-4） 式中 Vad——空氣干燥煤樣的灰分的質量分數(shù)， ％； m——空氣干燥煤樣的質量，g； m1——煤樣加熱后減少的質量，g； Mad——空氣干燥煤樣水分質量分數(shù)，％ 3.3.5.2精密度 揮發(fā)分測定精密度見表3

26、-7 表3-7 揮發(fā)分測定精密度 揮發(fā)分（Vad）∕％ 重復性限（Vad）∕％ 在現(xiàn)行臨界差（Vd）∕％ ＜20.00 0.30 0.50 20.00—40.00 0.50 1.00 ＞40.00 0.80 1.50 3.3.5.3樣品分析結果 揮發(fā)分樣品分析結果見表3-8 表3-8 揮發(fā)分樣品分析結果 項目 一 二 三 空氣干燥煤樣質量m∕g 0.9995 0.9995 0.9996 煤樣加熱后減少的質量m1∕g 0.3565 0.3559 0.3538 空氣干燥煤樣水分質量分數(shù)Mad∕％ 4.48 揮發(fā)分Vad∕％ 31

27、.19 31.42 31.21 三次測定揮發(fā)分分平均含量Vad∕％ 31.27 3.4固定碳的計算 3.4.1固定碳的概念 從測定煤樣揮發(fā)分后的焦渣中方減去灰分后的殘留物稱為固定碳。 3.4.2固定碳計算數(shù)據(jù)處理 3.4.2.1實驗數(shù)據(jù)處理 固定碳的計算按式（3-5）計算 FCad=100－(Mad＋Aad＋Vad) （3-5） 式中 FCad——空氣干燥煤樣的固定碳的質量分數(shù)，％； Mad——空氣干燥煤樣水分質量分數(shù)，％； Aad——空氣干燥煤樣的灰分的質量分數(shù)， ％； Vad——空氣干燥煤樣的灰分的質量

28、分數(shù)， ％。 3.4.2.2樣品分析結果 固定碳樣品分析結果見表3-9 表3-9 固定碳樣品分析結果 項目 一 空氣干燥煤樣水分質量分數(shù)Mad∕％ 4.48 空氣干燥煤樣的灰分的質量分數(shù)Aad∕％ 12.15 空氣干燥煤樣的灰分的質量分數(shù)Vad∕％ 31.27 空氣干燥煤樣的固定碳的質量分數(shù)FCad∕％ 52.10 參考文獻 ［1］黃一石，喬子榮，定量化學分析［M］，北京，化學工業(yè)出版社，2004。 ［2］胡光偉，張文英，定量化學分析實驗［M］，

29、北京，化學工業(yè)出版社，2004。 ［3］魏培海，曹國慶，儀器分析［M］，北京，高等教育出版社，2007。 ［4］王建梅，王桂枝，工業(yè)分析［M］，北京，高等教育出版社，2007。 ［5］徐昌華，化驗員必讀［M］，江蘇，江蘇科學技術出版社，2000。 ［6］劉世純，分析化驗工［M］，北京，化學工業(yè)出版社，2004。 ［7］康云月，工業(yè)分析［M］，北京，北京理工大學出版社，1995。 ［8］盛曉東，工業(yè)分析技術［M］，北京，化學工業(yè)出版社，2002。 ［9］王翠萍，趙發(fā)寶，煤質分析及煤化工產品檢測［M］，北京，化學工業(yè)出版社，2009。

30、 致 謝 此畢業(yè)論文是在我的導師白艷紅，李繼萍及企業(yè)指導老師劉晉民的親切關懷和悉心指導下完成的。老師們嚴肅地科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我們。企業(yè)指導老師劉晉民不僅在學業(yè)上給以我精心指導，同時還在思想上生活上給我以無微不至的關懷，在此謹向劉晉民老師以誠摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝在一起愉快度過畢業(yè)論文小組的同學們，正是由于你們的支持和幫助，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本論文順利完成。在論文完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的老師，同學，同事給了我無言的幫助，請在這里接受我最誠摯的感謝！ 第18頁