煤的元素分析是对煤中的元素含量进行检测和分析(一般用质量百分数表示),包括常规的C、H、O、N、S、Al、Si、Fe、Ca等元素含量,还可检测煤中的
痕量元素包括Ti、Na、K等。
定义
煤的元素组成,是研究煤的变质程度,计算煤的发热量,估算煤的干馏产物的重要指标,也是工业中以煤作燃料时进行热量计算的基础。 煤中除无机矿物质和水分以外,其余都是
有机质。
由于组成煤的基本结构单元是以碳为骨架得多聚
芳香环系统,在芳香环周围有碳、氢、氧及少量的氮和硫等原子组成的
侧链和官能团。如
羧基(-COOH)、
羟基(-OH)和甲氧基(-OCH3)。说明了煤中有机质主要由碳、氢、氧和氮、硫等元素组成。
煤的变质程度不同,其结构单元不同,元素组成也不同。碳含量随变质程度的增加而增加,氢、氧含量随变质程度的增加而减少,氮、硫与变质程度则无关系(但硫含量与成煤的古
地质环境和条件有关)。见表30-11。
表30-11 不同变质程度煤的碳、氢、氧、氮、硫含量
符号和基准
⑴煤质分析化验项目名称的符号,以国际上广泛采用的符号表示。属于化学元素分析项目采用化学元素符号表示。属于化学元素分析项目采用化学元素 符号表示,见表30-8。
表30-8 煤质分析化验项目名称的符号表示
⑵
煤质分析化验指标存在的形态,或操作条件的符号表示,用英文字母标在表示该分析化验制表符号的右下角,见表30-9。
⑶煤质分析化验指标不同基准的符号表示,也用英文字母标在表示该分析化验制表符号的右下角。
如果某分析化验指标既要表明其存在形态或操作条件,又要标明其基准,其符号表示方法是,在该分析化验制表符号右下角先标明其形态或条件,后标明其基准,中间用“,”断开。
表30-9 煤质分析化验指标存在形态或操作条件的符号表示
煤质分析化验指标不同基准的符号表示见表30-10。
符号表示举例:分析基水分 Mad
收到基水分 Mar
分析基挥发分Vad
干燥无灰基挥发分Vdaf 分析基
全硫 St,ad
分析化验基准
煤质分析化验基准的概念
在煤质分析化验中,不同的煤样其化验结果是不同的。同一煤样在不同的状态下其测试结果也是不同的。如一个煤样的水分,经过
空气干燥后的测试值比空气干燥前的测试值要小。所以,任何一个分析化验结果,必须标明其进行分析化验时煤样所处的状态。否则,该分析现分叙如下:
分析基(ad):进行
煤质分析化验时,煤样所处的状态为空气干燥状态。
干燥基(d):进行煤质分析化验时,煤样所处的状态为无水分状态。
收到基(ar):进行煤质分析化验时,煤样所处的状态为收到该批煤所处的状态。
干燥无灰基(daf):煤样的这种状态实际中是不存在的,是在煤质分析化验中,根据需要换算出的无水、无灰状态。
无水无矿物质基(dmmf):煤样的这种状态实际中也是不存在的,也是换算出的无水、无矿质状态。
恒湿无灰基(maf):煤样的这种状态也是换算出来的。恒湿的含义是指温度在30c,
相对湿度为96%时测得煤样的水分(或叫
最高内在水分);
验基准间换算
煤质分析化严重,有些基准在实际中是不存在的,是根据需要换算出来的;有些基准在实际存在,但为了方便,有时不进行测试,而是根据已知基准的分析化验结果进行换算,这样就简单多了。
化验室中进行煤质分析化验时,使用的煤样为分析煤样。分析煤样是经过一次次破碎和缩分得到的,它所处的状态为
空气干燥状态。所以,化验室中用分析煤样进行分析化验时,其基准为
分析基(又称为
空气干燥基)。
分析煤样分析基化验结果,是化验室中直接测到的,是最基础的化验结果,是换算其它基准的分析化验结果的基础。 各种基准间的换算公式:
干基的换算: Xd=100Xad/(100-Mad)%
式中: Xad——分析基的化验结果; Mad——分析基水分; Xd——换算
干燥基的化验结果。
收到基的换算: Xaf=(100-Mar)/(100-Mad)%
式中: Mar——收到基水分; Xar——换算为收到基的化验结果。 无水无灰基的换算: Xdaf=100Xad/(100-Mad-Aad)%
式中: Aad——分析基
灰分; Xdaf——换算为
干燥无灰基的化验结果。 当煤中碳酸盐含量大于2%时,上式的分母中还要减去碳酸盐中CO2含量。