煤炭工业分析 成分含量测试

煤的工业分析：工业分析是确定煤的化学组成的Zui基本方法，它是在规定的条件下将煤的组成划分为水分、灰分、挥发分和固定碳四种组分的总称。工业分析是一种条件试验，除了水分以外，灰分、挥发分和固定碳都是在测定条件下煤的转化产物，而不是煤中固有成分，其测定结果依测定条件变化而变化。

一、煤中水分

煤中水分是煤炭的重要组成部分，它影响煤的工艺性质，是评价煤炭质量的重要指标。按煤与水分的结合状态不同可分为游离水和化合水两部分。游离水，是指以物理方式吸附或附着在煤中的水分，这部分水分在105℃左右能够全部蒸发。化合水，则是以化合方式同煤中的矿物质结合，它是矿物晶格的一部分，化合水一般需要较高的温度，（一般大于200℃）才能从煤中分离出来。煤的工业分析中所说的水分不包括化合水。煤中游离水按其赋存状态又分为外在水分和内在水分。

煤的内在水分，是指在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所保持的水分。

煤的外在水分，是指在一定条件下，煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分。

二、煤中灰分

煤的灰分，是指煤在规定条件下完全燃烧所得的残留物。灰分并不是煤中原有的成分，而是煤在规定条件下灰化后的产率。灰化过程，就是煤中的有机物完全燃烧分解，而无机物在一定的温度环境中分解、化合形成Zui后的残渣及时灰分。

煤的灰分是评价煤质的主要指标，在煤炭开采、仓储、运输和加工利用过程中都是不利的因素。灰分高各项成本也高，作为燃料和造气的煤还会降低热效率和气化率，增加排灰渣的难度和费用。对于炼焦煤还会影响焦炭质量，煤的灰分越低越好。

三、挥发分产率

煤样在规定条件下隔绝空气加热并进行水分校正后的质量损失即为挥发分。挥发份主要包括水分、碳氢氧化物和碳氢化合物。煤中物理吸附的水分和矿物质分解的二氧化碳不属于挥发分。挥发分测定方法是一种规范性很强的测定方法，任何条件的改变都会影响测定结果的准确性，由于挥发分不是煤中的固有物质而是规定条件下的受热分解产物，测定结果称为挥发分子产率，而不能称为挥发分含量。

测定挥发分剩下的不挥发物质称为焦渣，是有固定的和灰分构成的。根据焦渣的形状和大小可以初步判定煤的黏结性、结焦性和煤化程度等性质；根据焦渣不同形状分为8个序号。（1-8），其序号即为焦渣特征代号，号数越大。表示黏结性越强。

四、固定碳

煤的固定碳是指由100减去煤中的水分、灰分、挥发分后的残留物。固定碳并不是实测的，而是根据煤的水分灰分，挥发分产率计算出来的。固定碳与煤中的碳元素是两个不同的概念，固定碳实际是高分子化合物的混合物，它还有碳、氢、氧、氮、硫等元素。

煤的固定碳是煤炭热能的主要来源，燃料用煤固定碳越高越好，在合成氨用煤中，固定碳是一项重要指标，为了获得高固定碳煤一般都使用无烟煤。固定碳还能反映煤的变质程度，变质程度越高干燥无灰基固定碳越高固定碳与挥发分之比称为燃料比，固定碳和燃料比还是有些国家煤炭分类的指标之一。

固定碳与煤的变质程度有关，用干燥无灰基固定碳表示，一般褐煤固定碳小于等于60%，烟煤在50%~90%之间无烟煤大于90%。在合成氨工业中要求固定碳含量大于65%

固定碳含量的准确度依赖于水分、灰分、挥发分产率测定的准确度。

空气干燥基固定碳的计算方法：

FCad=100-（Mad+Aad+Vad）

干燥无灰基固定碳的计算方法：

FCdaf=100-Vdaf