煤化學_煤的物理性質和物化性質

1、第一節(jié)第一節(jié) 煤的密度煤的密度第一節(jié)第一節(jié) 煤的密度煤的密度第一節(jié)第一節(jié) 煤的密度煤的密度第一節(jié)第一節(jié) 煤的密度煤的密度殼質組殼質組 鏡質組鏡質組 惰質組惰質組 煤真密度隨煤化程度的變化是煤分子結構變化的煤真密度隨煤化程度的變化是煤分子結構變化的宏觀表現。從化學結構的角度看，煤的真密度反映了宏觀表現。從化學結構的角度看，煤的真密度反映了煤分子結構的緊密程度煤分子結構的緊密程度compactness和化學組成的特和化學組成的特點。其中分子結構的緊密程度是影響煤真密度的關鍵點。其中分子結構的緊密程度是影響煤真密度的關鍵因素。因素。（1）分子結構的影響）分子結構的影響（2）化學組成的影響）化學組成的

2、影響 100， TRDARDTRD 孔隙度第一節(jié)第一節(jié) 煤的密度煤的密度100， TRDARDTRD 孔隙度第一節(jié)第一節(jié) 煤的密度煤的密度第一節(jié)第一節(jié) 煤的密度煤的密度第二節(jié)第二節(jié) 煤的機械性質煤的機械性質mechanical properties1.1 煤的刻劃硬度煤的刻劃硬度 1.1 煤的刻劃硬度煤的刻劃硬度 表表43 標準礦物的莫氏硬度標準礦物的莫氏硬度礦礦 物物硬度級別硬度級別礦礦 物物硬度級別硬度級別滑滑 石石1長長 石石6石石 膏膏2石石 英英7方解石方解石3黃黃 晶晶8氟氟 石石4剛剛 玉玉9磷灰石磷灰石5金剛石金剛石101.1 煤的刻劃硬度煤的刻劃硬度 1.2 煤的煤的 顯微硬

3、度屬于壓入硬度顯微硬度屬于壓入硬度indentation 的一種。一般采用特殊形狀（如角錐形、圓錐形等）而的一種。一般采用特殊形狀（如角錐形、圓錐形等）而又非常堅硬的壓入器，施加一定的壓力，使壓入器壓入又非常堅硬的壓入器，施加一定的壓力，使壓入器壓入到樣品表面，形成壓痕，卸除壓力后用顯微鏡測量壓痕到樣品表面，形成壓痕，卸除壓力后用顯微鏡測量壓痕的大小，如用方形棱錐形金剛石壓入器時，測量壓痕對的大小，如用方形棱錐形金剛石壓入器時，測量壓痕對角線角線diagonal line的長度，即可計算出顯微硬度值：的長度，即可計算出顯微硬度值： 1.2 煤的煤的222sindPH 式中式中 H顯微硬度，顯微

4、硬度，MPa； P加在壓入器上的負荷，加在壓入器上的負荷，N； d壓痕對角線長度，壓痕對角線長度，mm； 方形棱錐體兩相對錐面的夾角，一般為方形棱錐體兩相對錐面的夾角，一般為136 。 P顯微硬度隨煤化程度的變化顯微硬度隨煤化程度的變化1.3 煤的煤的可磨性可磨性 grindability1.3 煤的煤的可磨性可磨性 369121520406080100120篩下物重,g可磨性指數可磨性標準曲線1.3 煤的煤的可磨性可磨性 HGI,%可磨性與煤化程度的關系可磨性與煤化程度的關系 在低煤化度階段，隨煤化程度的增加，煤的在低煤化度階段，隨煤化程度的增加，煤的可磨性緩慢增加，在碳含量為可磨性緩慢增加

5、，在碳含量為87%90%時，可時，可磨性迅速增大，在碳含量為磨性迅速增大，在碳含量為90%左右達到最大值，左右達到最大值，此后隨煤化程度的進一步提高而迅速下降。此后隨煤化程度的進一步提高而迅速下降。 煤的熱性質比熱煤的熱性質比熱specific heat，導熱性，導熱性heat conductivity，熱穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性thermal stability重點講熱穩(wěn)定性，其他的自學。重點講熱穩(wěn)定性，其他的自學。 煤的熱穩(wěn)定性的概念：煤的熱穩(wěn)定性的概念： 煤的熱穩(wěn)定性是塊煤煤的熱穩(wěn)定性是塊煤 Lump Coal 在高溫下保持原來粒度的能力，用在高溫下保持原來粒度的能力，用TS（Thermal S

6、tability）表示。表示。 熱穩(wěn)定性的用途熱穩(wěn)定性的用途：固定床燃燒或氣化用燃煤的固定床燃燒或氣化用燃煤的重要指標。重要指標。 取取613mm的煤樣在的煤樣在850下加熱并保溫下加熱并保溫15min，取出冷卻后用，取出冷卻后用6mm的篩子篩分，計算篩的篩子篩分，計算篩上物質量占焦渣總質量的百分數，用上物質量占焦渣總質量的百分數，用TS+6表示，表示，TS+6值越大，則煤的熱穩(wěn)定性越好。一般褐煤值越大，則煤的熱穩(wěn)定性越好。一般褐煤的熱穩(wěn)定性最差，其次是無煙煤，煙煤則較好。的熱穩(wěn)定性最差，其次是無煙煤，煙煤則較好。 第四節(jié)第四節(jié) 煤的電性質煤的電性質 electric conductivity

7、/ conductivityresistivityelectronion第四節(jié)第四節(jié) 煤的電性質煤的電性質 2、煤的介電常數、煤的介電常數第四節(jié)第四節(jié) 煤的電性質煤的電性質 第五節(jié)第五節(jié) 煤的煤的光學性質光學性質optical properties 第五節(jié)第五節(jié) 煤的煤的光學性質光學性質optical properties 第五節(jié)第五節(jié) 煤的煤的光學性質光學性質optical properties 第七節(jié)第七節(jié) 煤的潤濕性煤的潤濕性Wettability 1、 煤的潤濕性煤的潤濕性Wettability 當液體和固體接觸時，如果固體分子與液體間的當液體和固體接觸時，如果固體分子與液體間的作用力

8、大于液體分子間的作用力，則固體可被液體潤作用力大于液體分子間的作用力，則固體可被液體潤濕，反之，則不能潤濕。通常采用接觸角濕，反之，則不能潤濕。通常采用接觸角Contact angle表示煤的潤濕性的大小，接觸角越大，煤的潤表示煤的潤濕性的大小，接觸角越大，煤的潤濕性越差。接觸角是指通過三相接觸周邊濕性越差。接觸角是指通過三相接觸周邊(三相接觸三相接觸點的連線點的連線)的任何一點，經氣液界面作切線的任何一點，經氣液界面作切線(即氣即氣液界面張力液界面張力)，構成液體與固體表面的夾角，即為接，構成液體與固體表面的夾角，即為接觸角觸角。第七節(jié)第七節(jié) 煤的煤的潤濕性潤濕性 g-sg-sl-s2、 煤

9、的潤濕性的隨煤化程度變化規(guī)律煤的潤濕性的隨煤化程度變化規(guī)律第七節(jié)第七節(jié) 煤的煤的潤濕性潤濕性 第七節(jié)第七節(jié) 煤的煤的潤濕性潤濕性 第七節(jié)第七節(jié) 煤的煤的潤濕性潤濕性 孔類型孔類型孔徑孔徑 ( (nm) )大孔大孔( (macropore) )中孔中孔( (mesopore) )微孔微孔( (micropore) )50502 2505022369121520406080100120篩下物重,g可磨性指數可磨性標準曲線純煤真密度的計算公式純煤真密度的計算公式式中：式中：dA灰的平均真密度，無數據時可取為灰的平均真密度，無數據時可取為3.0g/cm3； Ad干燥基灰分產率，。干燥基灰分產率，。 有

10、時用下式估算純煤的真密度：有時用下式估算純煤的真密度：(TRD)dafTRD0.01 Ad， dAAdAdaf100)100(TRD(TRD)AddAdTRD 煤真密度隨煤化程度的變化是煤分子結構變化的宏觀煤真密度隨煤化程度的變化是煤分子結構變化的宏觀表現。從化學結構的角度看，煤的真密度反映了煤分子結表現。從化學結構的角度看，煤的真密度反映了煤分子結構的緊密程度和化學組成的特點。其中分子結構的緊密程構的緊密程度和化學組成的特點。其中分子結構的緊密程度是影響煤真密度的關鍵因素。度是影響煤真密度的關鍵因素。 殼質組殼質組 鏡質組鏡質組 惰質組惰質組表表43 標準礦物的莫氏硬度標準礦物的莫氏硬度礦礦 物物硬度級別硬度級別礦礦 物物硬度級別硬度級別滑滑 石石1長長 石石6石石 膏膏2石石 英英7方解石方解石3黃黃 晶晶8氟氟 石石4剛剛 玉玉9磷灰石磷灰石5金剛石金剛石10表表47 用不同吸附介質在