本文目录一览:
- 1、煤炭知识
- 2、原煤和风化煤的主要区别在哪、?
- 3、煤炭化验的基础知识,以及每个数字背后的意义(如内水、外水、挥发分等),对生产和市场营销的指导意义?
- 4、帮忙,有关化学课上PPT展示的主题,大家给个意见
- 5、想学习煤炭交易请问都要学习什么方面的知识
煤炭知识
煤炭基础知识
1 煤 coal 植物遗体在覆盖地层下,压实、转化而成的固体有机可燃沉积岩煤炭
2 煤的品种 Categories of coal 以不同方式加工成不同规格的煤炭产品
3 标准煤 Coal equivalent 凡能产生29.27MJ的热量(低位)的任何数量的燃料折合为1标
准煤。1MJ=1/4.1816*1000=239.143kcal/kg
4 毛煤 Run-of-mine coal 煤矿生产出来的,未经任何加工处理的煤
5 原煤 Raw coal 从毛煤中选出规定粒度的矸石(包括黄铁矿等杂物)以后的煤
6 商品煤 Commercial coal;salable coal 作为商品出售的煤(销煤)
7 精煤 clenedcoal 煤经精选(干选或湿选)后生产出来的、符合质量要求的产品(洗精煤 )
8 中煤 Middings 经分选后得到的灰分介于精煤与煤矸石之间的煤。
9 洗选煤 Washed coal 经过洗选后的煤’
10 筛选煤 Screened coal;sieved coal 经过筛选加工的煤
11 粒级煤 Sized coal 煤通过筛选或精选生产的,粒度下限大于6mm并规定有限下率的产品
12 粒度 Size 颗粒的大小
13 限上率 Oversize fraction 筛下产品中大于规定粒度上限部分的质量百分数
14 限下率 Undersize fraction 筛上产品中小于规定中的粒度下限部分的质量百分数含末率
15 特大块 Uitra large coal(100mm) 大于100mm的粒级煤
16 大块煤 Large coal(50mm) 大于50mm的粒级煤
17 中块煤 Medium-sizldcoal(25~50mm) 5~50mm的粒级煤
18 小块煤 Small coal(13~25mm) 13~25mm的粒级煤
19 混中块 Mixed medium-sized coal (13~80mm) 13~80mm的粒级煤
20 混块 Mixedlumpcoal(13~300mm) 13~300mm之间的粒级煤
21 粒煤 Pea coal(6~13mm) 6~13mm的粒级煤
22 混煤 Mixed coal(0~50mm) 0~50mm之间的煤 (蒙煤为主)
23 末煤 Slack;slack coal(0~25mm) 0~25mm之间的煤 (山煤为主)
24 粉煤 Fine coal(0~6mm) 0~6mm之间的煤
25 煤粉 Coal fines(0~0.5mm) 小于0.5mm的煤
26 煤泥 slime 煤经洗选或水采后粒度在0.5mm以下的产品
27 矸石 Shale 采.掘过程中从顶、底板或煤层混入煤中的岩石、矸子
28 夹矸 Dirt band 夹层在煤层中的矿物质层
29 洗矸 washeryrejects 从洗煤中排出的矸石
30 含矸率 Shale cont ent 煤中大于50mm矸石的质量百分数
(二)煤的采样和制样
1 煤样 Coals sample;sample 为确定某些特性而从煤中采取的、具有代表性的一部分煤
2 采样 Samping 采取煤样的过程
3 子样 Increment 采样器具操作一次或截取一次煤流分断面所采取的一份样
4 总样 Gros sample 从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样
5 随机采样 random sampling 在采取子样式,对采样的部位或时间均不施加任何人为的意志,能使任何部位的煤都有机会采出
6 系统采样 Systematic sampling 按相同的时间、空间或质量的间隔采取子样,但第一个子样在第一个间隔内随机采取,其余的子样按选定的间隔采取
7 批 Batch;lot 在相同的条件下,在一段时间内生产的一个量
8 采样单元 Sampling unit 从一批煤中采取一个总样的煤量。一批煤可以是一个或多个采样单元
9 多份采样 Reduplic atesampling 从一个采样单元取出若干子样依次轮流放入各容器中,每个容器中的煤样构成一份质量接近的煤样,每份每样能代表整个采样单元的煤质
10 煤层煤样 Seam dample 按规定在采掘工作面、探巷或坑道中从一个煤层采取的煤样
11 分层煤样 Stratified deam sample 按规定从煤和夹矸的每一自然分层中分别采取的试样
12 可采煤样 Workable seam sample 按采煤规定的厚度应采取的全部试样
13 生产煤样 Sample froproduction 在正常生产情况下,在一个整班的采煤过程中采出的,能代表生产煤层煤的物理、化学和工艺特性的煤样
14 商品煤样 Sample forcommercial coal 代表商品煤平均性质的煤样
15 浮煤样 Float sample 经重液分选浮在上部的煤样
16 沉煤样 Sink sample 经重液分选沉在下部的煤样
17 实验室煤样 Laboratory sample 由总样或分样缩制的、送往试验室供进一步制备的煤样
18 空气干燥煤样 Air-dried sample 粒度小于0.2mm、与周围空气湿度达到平衡的煤样 一般分析煤样
19 标准煤样 Certified reference-coal 具有高度均匀性、良好稳定性和准确量值的煤样,主要用于校准测定仪器,评价分析试验方法和确定煤的特性量值
20 煤样制备 Sample preparation 使煤样达到实验所要求的状态的过程,包括煤样的破碎、混合、缩分和空气干燥
21 煤样破碎 Sample reduction 在制样过程中用机械或人工减小煤样粒度的过程
22 煤样混合 Sample mixing 把煤样混合均匀的过程
23 煤样缩分 Sample division 按规定把一部分煤样留下来,其余部分弃掉以减少煤样数量的过程
24 堆锥四分法 Coning andquarterirg 把煤样堆成一个圆锥体,再压成厚度均匀的圆饼,并分成四个相等的扇形,取其中两个相对的扇形部分作为煤样的方法
25 二分器 riffle 混合、所分煤样的工具。由已列平行而交替的、宽度均等的斜槽所组成
(三)煤的分析
1 工业分析 proximatanalysis 水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目煤质分析的总称
2 外在水分 Freemoisture; surfacemoisture 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 Mf
3 内在水分 moisture in theairdried sample ; moisture in the analysis sample 在一定条件下煤样达到空气干燥状态时所保持的水分 Minh
4 全水分 TOTAL MOISTURE 煤的外在水分和内在水分的总和 Mt
5 空气干燥煤样水分 Moisture in theairdried sample moisture in the analysis sample 用空气干燥煤样(粒度0.2mm)在规定条件下测得的水分 Mad 分析煤样水分
6 最高内在水分 Moisture holding capacity 煤样在温度0c、相对湿度96%下达到平衡时测得的内在水分 MHC
7 化合水 Water of constitution 以化学方式与矿物质结合的、在全水分测定后仍保留下来的水
8 矿物质 Minera matter 赋存在煤中的无机物质 MM
9 灰分 ash 煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物 A
10 外来灰分 EXTRANEOUS ASH 由煤炭生产过程混入煤中的矿物质所形成的灰分
11 内在灰分 INHERENT ASH 由原始成煤植物中的和由成煤过程进入的矿物质所形成的灰分
12 碳酸盐二氧化碳 Carbonate carbon dioxide 煤中以碳酸盐形态存在的二氧化碳 CO2
13 挥发分 VOLATILE MATTER 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 V
14 焦渣特征 Characteristics of charresidue 煤样再测定挥发份后的残留物的粘结性柱状
15 固定碳 Fixed carbon 从测定煤样的挥发份后的残渣中减去灰分后的残留物 FC
16 燃料比 Fuel ratio 煤的固定碳和挥发分之比 FC/V
17 有机硫 Organic sulfur 与煤的有机质相结合的硫 s
18 无机硫 Inorganicsulfur;mineral sulfur 煤中矿物质内的硫化物硫、硫铁矿硫、硫酸盐硫和元素硫的总称(矿物质硫)
19 全硫 Total sulfur 煤中无机硫和有机硫的总和 St
20 硫铁矿硫 Pyretic sulfnr 煤的矿物质中以黄铁矿或白铁矿形态存在的硫 S
21 硫酸盐硫 Sulfate sulfur 煤的矿物质中以硫酸盐形态存在的硫 Ss
22 固定硫 Fixed sulfur 煤热分解后残渣中的硫
23 真相对密度 True relative density 在20Oc时煤(不包括煤的孔隙)的质量与同体积水的质量之比 TDR 真比重
24 视相对密度 APPARENT RELATIVE DENSITY 在20OC时煤(包括煤的孔隙)的质量与同体积水的质量之比 ARD 视比重、 容重
25 散密度 BULKDENS-ITY 容器中单位体积散状煤的质量 堆比重
26 块密度 DENSITY OF LUMP 整块煤的单位体积质量 体重
27 孔隙率 POROSITY 煤的毛细孔体积与煤的视体积(包括煤的孔隙)之比 孔隙度
28 恒容高位发热量 GROSS CALORIFIC value ATCON STANT OOLU ME 煤样在氧弹内燃烧时产生的热量减去硫和氮的校正值后的热值 Qgr,v
29 恒容低位发热量 Net calor ific value at constant tvolu me 煤的恒容高位发热量减去煤样中水和燃烧时生成的水的蒸发潜热后的热值 Qnet,v
30 元素分析 Ultimate analysis 碳、氢、氧、氮、硫五个项目煤质分析的总称
31 煤中有害元素 Harmful elements in coal 煤中存在的、对任何生态有害的元素,通常指煤中砷、氟、氯、磷、硫、镉、汞、硌、铍、砣、铅等元素
32 煤中微量元素 Trace elements in coal 在煤中以微量存在的元素如锗、镓、铀、钍、铍、镉、铬、铜、锰、镍、铅、锌等元素
33 燃点 Ignition temperature 煤释放出足够的挥发分与周围大气形成可燃混合物的最低着火温度
(四)煤质分析结果的表示方法
1 收到基 As received basis 已收到状态的煤为基准 ar 应用基
2 空气干燥基 Air dried basis 与空气湿度达到平衡状态的煤为基准 ad 分析基
3 干燥基 Dry basis 以假想无水状态的煤为基准 d 干基
4 干燥无灰基 Dry ash-free basis 以假想无水、无灰状态的煤为基准 daf 可燃基
5 干燥无矿物质基 Dry mineralmatter free basis 一假想无水、无矿物质状态的煤为基准 dmmf
有机基
6 恒湿无灰基 Moist ashfree basis 一假想含最高内在水分、无灰状态的煤为基准 maf
7 恒湿无矿物质基 Moist mineral matter-free-baisis 以假想含最高内在水分、无矿物质状态的煤为基准 M,mmf
(五)煤的工艺性试验
1 结焦性 Chking property 煤经干馏结成焦炭的性能
2 粘结性 Caking property 煤在干馏时粘结其本身或 外加惰性物质的能力
3 塑性 Plastic property 煤在干馏时形成的胶质体的粘稠、流动、透气等性能
4 膨胀性 Swelling property 煤在干馏时体积发生膨胀或收缩的性能
5 胶质层指数 (sapozhnikov)plastometer indices 由勒.姆.萨波日尼柯夫提出的一种表征烟煤结焦性的指标,以胶质层最大厚度Y值,最终收缩度X值等表示
6 罗加指数 ROGA INDEX 由布.罗加提出的一种表征烟煤粘结无烟煤能力的指标 R.I.
7 粘结指数 Caking indexG 在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力表征烟煤粘结性的指标 Gr.i. G指数
8 坩埚膨胀序数 Crucible swelling number;free swell-ngindex 以煤在坩埚中加热所得焦块膨胀程度的序号表征煤的膨胀性和粘结性的指标 CSN 自由膨胀指数
9 奥亚膨胀度 Audiberts arnu dilatation 由奥迪勃斯和亚尼二人提出的、以膨胀度(b)和收缩度(a)等参数表征烟煤膨胀性和粘结性的指标
10 基氏流动度 Giseeler fluidity 由基斯勒尔提出的以测得的最大流动度表征烟煤塑性的指标
11 葛金干馏试验 Gray-King assay 由葛莱和金二人提出的煤低温干馏试验方法,用以测定热分解产物收率和焦型
12 铅甄干馏试验 Fisher Schrader assay 由费舍尔和史莱德二人提出的低温干馏实验方法,用以测定焦油、半焦、热解水收率
13 抗碎强度 Resistance tobreakage 一定粒度的煤样自由落下后抗破碎的能力 机械强度
14 热稳定性 Thermal stability 一定粒度的煤样受热后保持规定粒度的性能 TS
15 煤对二氧化碳的反应性 Carboxyre activity 煤将二氧化碳还原为一氧化碳的能力 A
16 结渣性 Clinkering property 在气化或燃烧过程中,煤灰受热、软化、熔融而结渣的性质 Clin
17 可磨性 Grindabili-ty 煤研磨成粉的难易程度
18 哈氏可磨性指数 Hardgrove grindability 用哈氏仪测定的可磨性表示硬煤被磨细的难易程度 HGI
19 磨损性 abrasiveness 煤磨碎时对金属件的磨损能力
20 灰渣融性 Ash fusibility 在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰变形、软化和流动特征物理状态 灰熔点
21 灰粘度 Ash viscosity 灰在熔融状态下的粘度
22 灰的酸度 ash acidity 灰中酸性组分(硅、铝、钛等的氧化物)与碱性组分(铁、钙、镁、锰等的氧化物)之比
23 灰的碱度 ash basicity 灰的碱性组分(铁、钙、镁、锰等的氧化物)与碱性组分(硅、铝、钛等的氧化物)之比
24 透光率 transmittance 褐煤、长焰煤在规定条件下用硝酸与磷酸的混合液处理后所得溶液的透光率 Pm
25 酸性基 Acidic groups 煤中呈酸性的含氧官能团的总称,主要为羧基和酚泾基 总酸性基
26 腐植酸 Humic acid 煤中能溶于稀苛性碱和焦磷酸钠溶液的一组多种缩合的酸性基的高分子化合物 HAt 总腐植酸
27 游离腐植酸 Free humic acid 酸性基保持游离状态的腐植酸,在实际测定中包括与钾、钠结合的腐植酸
.29 黑腐植酸 Pyrotomalenic acid 一组分子量较大的腐植酸,一般呈黑色,能溶于稀苛性碱溶液,不溶于稀酸的丙酮
30 黄腐植酸 Fulvic acid 组分子量较小的腐植酸,一般呈黄色,能溶于水、稀酸和碱溶液
31 综腐植酸 Hymatomalenic acid 一组分子量中等的腐植酸,一般呈棕色,能溶于稀苛性碱溶液和丙酮,不溶于稀酸
32 苯萃取物 Benzene extracts;benzene soluble extracts 褐煤中能溶于苯的部分,主要成分为蜡和树脂 Eb 苯抽出物 褐煤蜡
原煤和风化煤的主要区别在哪、?
用于还原的一般叫做原料煤,还原主要依赖其含碳量和挥发酚,其中的硫份最好小些。还原中一般以C和CO作为还原剂,氧化还原过程同时存在;用于燃烧的煤一般叫做燃料煤,基本上为氧化燃烧过程,当然热值和挥发份高的煤好烧。煤的基本组成与结构
年轻褐煤.
, y i% K R% s o! V5 ^8 X% H褐煤的特点:水分大,密度小,不粘结,含有不同数量的腐植酸,氧含量常达8+/
0 S' q. ]7 x6 t0 @;/左右,化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重,在空气中易风化碎裂成小
# V. `2 }. I5 c/ S: o: q6 k- r. o块,发热量低.褐煤可用作燃料,也可作为加压气化,加氢液化,低温干馏和活性炭及提 G1 X* n' f5 |$ m2 M" _ R
取褐煤蜡的原料.此外,年轻褐煤适用于作腐植酸铵等有机肥料.3 L' x4 Q% k9 A* c1 H
二,长焰煤
7 o( |( n- t- G+ U5 g1 p1 P长焰煤是煤化程度最低的烟煤,呈黑色,沥青光泽,粘结性差或不具粘结性.加热时
9 Z! U! @: d6 F" x$ M能产生一定数量的胶质体,生成焦炭呈细小长条状,强度甚差,粉焦率甚高.一般作为气
: m, Q' m$ R9 K, C5 r6 K# [化,液化原料及民用燃料.
; S. d- y9 \6 z三,不粘煤0 q1 ~6 |5 w! R3 _' V
不粘煤是一种在成煤初期,原始物质受到相当程度氧化作用的影响,为低煤化程度8 W7 \4 i% y$ l) r; K6 Z
到中等煤化程度的烟煤.特征是:含氧量较高,挥发分中等,加热时基本不产生胶质体,
- Z+ c( V8 h# g# @$ ~无粘结性.不粘结煤可作为气化原料及动力和民用燃料.! m( l/ x6 q; h) [" e! ?8 o3 z
四,弱粘煤 i+ h5 B0 ^2 A: s2 V9 }, S% `
弱粘煤是一种粘结性较弱的从低煤化到中煤化程度的烟煤.挥发分中等,炼焦时能+ h, U2 G8 T1 _
产生少量胶质体,有的能结成强度较小的小块焦,有的只有小部分能凝结成碎屑焦.弱( G* v' h+ Z8 E
* 第一篇配煤的基础知识/ E6 B4 Q; o4 A" X0 C
粘煤多适于用作气化原料和电厂,锅炉燃料.. q3 A, Q% `( p6 h4 K3 j
五,!"#中粘煤
7 Q3 @; K1 b/ A. C$ y Z" G) {' d!"#中粘煤是中等煤化程度的中等粘结性煤,挥发分中等.其中,有一部分煤在单煤! U% V8 \2 q. H, F/ H6 Q) r
炼焦时能结成一定强度的焦炭,可作为配煤炼焦的原料;粘结性较弱的一部分煤,在单煤0 B; D7 V4 l3 f' F" ] R
炼焦时结成的焦炭强度差,粉碎率较高.!$#中粘煤适宜作气化原料或动力燃料;一般配0 F7 S3 k/ y7 @, ~
煤炼焦时,也可适量配入使用.
e) z% F5 K7 H6 ^5 z# q+ i1 J六,气煤(%)
# L) J$ Q% ~3 G/ R0 R6 G8 b气煤是一种煤化程度较低的烟煤.主要特征是:挥发分高,具有中等粘结性,加热时
( K, l8 @- [" U/ u9 a2 ?能产生较高的挥发分及较多的焦油.炼焦时,焦炭的抗碎强度和耐磨强度均较其它炼焦( J0 Q0 y) g$ L6 D9 O$ T
煤稍差.焦炭多呈细长条,易碎,并有较多纵裂纹.一般在配煤炼焦时,多配入气煤后可* r) R2 B* K8 w5 i) y; W! \" o
增多产气率和化学产品回收率.气煤除作炼焦配煤外,也是炼油,气化,液化的原料和动
, |/ r! W3 ~* p1 V# U力燃料.七,气肥煤
/ |6 n6 |6 s. I气肥煤是一种挥发分和胶质层厚度都很高的特殊肥煤类,有人称为液肥煤.单独炼
% z4 s" I/ i1 g% F焦时能产生大量的气体和液体化学产品,焦炭的强度高于气煤而又低于肥煤.气肥煤最 W6 K( ~$ ?( r2 @2 {
适于高温干馏作城市煤气的原料,也可配煤炼焦以增加焦化厂的化学产品.) R5 V1 ?8 @5 A1 f
八,肥煤
: V" T0 ~1 A" N0 \# w肥煤是中等煤化程度的烟煤,属中等及中高挥发分的最强粘结性煤.加热时,能产/ v- U# L: k8 b1 W, ~! L
生大量的胶质体.单独炼焦时能生成熔融性良好的焦炭,但有较多横裂纹和蜂焦.焦炭0 U* k3 G1 X) @6 f0 s1 a3 H1 D* E+ H
的耐磨强度稍差,因此不适宜单独炼焦.肥煤一般是主要的炼焦配煤.
" R5 n0 P% j w# A2 j5 C九,!$'焦煤
4 e" h, e7 l; t c!$'焦煤是中高挥发分的强粘结性煤,系介于焦煤,肥煤和气煤之间的过渡煤.单煤, N6 S3 `- u X: | d
烧焦时能生成质量较好的焦炭,焦炭的抗碎强度接近于肥煤,耐磨强度稍低于肥煤.单' L9 [/ p, S; n
煤炼焦时,能产生熔融性良好,强度较高的焦炭供中型高炉使用;在配煤炼焦时,!$'焦煤
# D7 f. e7 e' Q, L Z9 s6 S配入量可以在较大的范围内变化而获得强度较高的焦炭,它是炼焦配煤中性能良好的基
; x8 K/ i* u/ {: A1 J+ x6 k# h础煤.
, V" B' U. a$ e7 T b(
2 ]- m+ W6 o6 Y( C9 Q% I; u8 l8 R
+ f x9 m' J4 i) t' E# T十,焦煤' b4 v: b) g3 U, V* H# `
焦煤是中等煤化程度烟煤.在加热时,能产生热稳定性很高的胶质体.在单独炼焦
8 q5 A. F1 \( h! t5 A$ A时能获得块度大,裂纹少,耐磨强度高的焦炭,为优质炼焦原料.( a" q( g9 f h3 D5 @
十一,瘦煤: J1 N3 j4 v* V3 l# f# W
瘦煤是烟煤中煤化程度较高的煤.只有中等粘结性,在焦化时能产生相当数量的胶
* f- A+ o9 R2 a3 }/ d8 e质体,也能单独结成块度大,裂纹少,抗碎强度较好的焦炭,但焦炭的熔融性,耐磨强度较* u* t2 ?9 Z! g7 u R0 I8 H. S
差,作为配煤炼焦使用较好.炼焦配入瘦煤,可增加焦炭产率,加大焦炭块度.8 t% ~; K- h1 b- ^% W3 r
十二,贫瘦煤
% x$ R. ]7 v F2 ]贫瘦煤是具有一定粘结性的较高煤化程度的烟煤,结焦性虽比典型瘦煤稍差,但在
+ D, ^: U5 a8 D' u1 h0 b7 ^) h配煤炼焦中配入一定比例时也能起到瘦煤的瘦化作用.贫瘦煤可作为民用和工业燃料.- z! V3 X5 w; ~, P
十三,贫煤: Q/ h1 l4 k) }
贫煤是煤化程度最高的一种烟煤.挥发分低.一般无粘结性或呈微弱的粘结,因此
4 c/ ^) M7 C1 O# j) [- v不能结焦.燃烧时火焰短,耐烧.贫煤主要用于动力和民用燃料.
V7 P' A( s3 j9 {" p十四,无烟煤 [7 u% @# e, L: z9 z! r
无烟煤是煤化程度最高的煤种,可分为三个小类:!"号为最年老的无烟煤,!#号为
% i, K3 @# {; F4 N E: e5 y典型无烟煤;!$号为年轻无烟煤.
# P) c8 v8 H# y$ {6 i无烟煤挥发分小于"!%,固定碳大于!%,硬度高,密度大.无烟煤主要用于民用
" S3 T1 ]: R, d2 p' C# U7 V3 i和制造合成氨的原料,少数年轻的无烟煤也可用于发电.低灰,低硫,可磨性好的无烟煤
7 l4 m q( z5 @) Q$ h! ^适宜作高炉喷吹和烧结铁矿的燃料,也可作为制造碳素材料和活性炭的原料,一般将无
F% o8 x" g+ P7 t烟煤和烟煤通称为硬煤.
煤炭化验的基础知识,以及每个数字背后的意义(如内水、外水、挥发分等),对生产和市场营销的指导意义?
2.4.1 收到基 As received basis 已收到状态的煤为基准 ar 应用基2.4.2 空气干燥基 Air dried basis 与空气湿度达到平衡状态的煤为基准 ad 分析基2.4.3 干燥基 Dry basis 以假想无水状态的煤为基准 d 干基2.4.4 干燥无灰基 Dry ash-free basis 以假想无水、无灰状态的煤为基准 daf 可燃基2.4.5 干燥无矿物质基 Dry mineralmatter free basis 一假想无水、无矿物质状态的煤为基准 dmmf 有机基2.4.6 恒湿无灰基 Moist ashfree basis 一假想含最高内在水分、无灰状态的煤为基准 maf 2.4.7 恒湿无矿物质基 Moist mineral matter-free-baisis 以假想含最高内在水分、无矿物质状态的煤为基准 M,mmf
帮忙,有关化学课上PPT展示的主题,大家给个意见
酸雨 (acid rain)是指PH值小于5.65的降水。
编辑本段酸雨相关名词
什么是酸雨?
被大气中存在的酸性气体污染,pH值小于5.65的降水叫酸雨。什么是酸? 纯水是中性的,没有味道;柠檬水,橙汁有酸味,醋的酸味较大,它们都是弱酸;小苏打水有略涩的碱性,而苛性钠水就涩涩的,碱味较大,苛性钠是碱,小苏打虽显碱性但属于盐类。科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关;而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关;然后建立了一个指标:氢离子浓度对数的负值,叫pH值。于是,纯水(蒸馏水)的pH值为7;酸性越大,pH值越低;碱性越大,pH值越高。(PH值一般为0-14之间)未被污染的雨雪是中性的,pH值近于7;当它为大气中二氧化碳饱和时,略呈酸性(水和二氧化碳结合为碳酸),pH值为5.65。pH值小于5.65的雨叫酸雨;pH值小于5.65的雪叫酸雪;在高空或高山(如峨眉山)上弥漫的雾,pH值小于5.65时叫酸雾。
检验水的酸碱度一般可以用几个工具:石蕊试液\酚酞试液\PH试纸(精确率高,能检验PH值)\PH计(能测出更精确的PH值)。
什么是酸雨率?
一年之内可降若干次雨, 有的是酸雨, 有的不是酸雨, 因此一般称某地区的酸雨率为该地区酸雨次数除以降雨的总次数。其最低值为0%; 最高值为100%。如果有降雪, 当以降雨视之。
有时, 一个降雨过程可能持续几天, 所以酸雨率应以一个降水全过程为单位, 即酸雨率为一年出现酸雨的降水过程次数除以全年降水过程的总次数。
除了年均降水pH值之外, 酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标。
什么是酸雨区?
某地收集到酸雨样品, 还不能算是酸雨区, 因为一年可有数十场雨, 某场雨可能是酸雨, 某场雨可能不是酸雨, 所以要看年均值。目前我国定义酸雨区的科学标准尚在讨论之中, 但一般认为: 年均降水pH值高于5.65, 酸雨率是0-20%,为非酸雨区;pH值在5.30--5.60之间, 酸雨率是10--40% , 为轻酸雨区; pH值在5.00--5.30之间, 酸雨率是30-60%,为中度酸雨区;pH值在4.70--5.00之间,酸雨率是50-80%,为较重酸雨区;pH值小于4.70, 酸雨率是70-100%,为重酸雨区。这就是所谓的五级标准。其实,北京、西宁、兰州和乌鲁木齐等市也收集到几场酸雨,但年均pH值和酸雨率都在非酸雨区标准内,故为非酸雨区。
我国三大酸雨区包括(我国酸雨主要是:硫酸型)
1。西南酸雨区:是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域。
2。华中酸雨区:目前它已成为全国酸雨污染范围最大,中心强度最高的酸雨污染区。
3。华东沿海酸雨区:它的污染强度低于华中、西南酸雨区。
编辑本段酸雨的发现
近代工业革命,从蒸汽机开始,锅炉烧煤,产生蒸汽,推动机器;而后火力电厂星罗齐布,燃煤数量日益猛增。遗憾地是,煤含杂质硫,约百分之一,在燃烧中将排放酸性气体 SO2;燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化,氧气与氮气化合,也排放酸性气体NOx。它们在高空中为雨雪冲刷,溶解,雨成为了酸雨;这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份,发现它呈酸性,且农村雨水中含碳酸铵,酸性不大;郊区雨水含硫酸铵,略呈酸性;市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐,呈酸性。于是史密斯首先在他的着作《空气和降雨:化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词。
编辑本段酸雨的成因
酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。我国的酸雨是硫酸型酸雨。
酸雨多成于化石燃料的燃烧:
⑴S→H2SO4 S+O2(点燃)→SO2
SO2+H2O→H2SO3(亚硫酸)
2H2SO3+O2→2H2SO4(硫酸)
总的化学反应方程式:
S+O2(点燃)=SO2 2SO2+2H2O+O2=2H2SO4
⑵氮的氧化物溶于水形成酸:
a.NO→HNO3(硝酸)
2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
总的化学反应方程式:
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
b.NO2→HNO3
总的化学反应方程式:
4NO2+2H2O+O2→4HNO3
(*注:元素后的数字为脚标,化学式前的数为化学计量数。)
编辑本段酸雨形成的影响因素
1.酸性污染物的排放及转换条件
一般说来,某地SO2污染越严重,降水中硫酸根离子浓度就越高,导致ph值越低。
2. 大气中的氨
大气中的氨(NH3)对酸雨形成是非常重要的。氨是大气中唯一的常见气态碱。由于它的水溶性,能与酸性气溶胶或雨水中的酸反应,起中和作用而降低 酸度。大气中氨的来源主要是有机物的分解和农田施用的氮肥的挥发。土壤的氨的挥发量随着土壤pH值的上升而增大。京津地区土壤pH值为7~8以上,而重 庆、贵阳地区则一般为5~6,这是大气氨水平北高南低的重要原因之一。土壤偏酸性的地方,风沙扬尘的缓冲能力低。这两个因素合在一起,至少在目前可以解释 我国酸雨多发生在南方的分布状况。
3. 颗粒物酸度及其缓冲能力
大气中的污染物除酸性气体SO2和NO2外,还有一个重要成员——颗粒物。颗粒物的来源很复杂。主要有煤尘和风沙扬尘。后者在北方约占一半,在南 方估计约占三分之一。颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用,一是所含的催化金属促使SO2氧化成酸;二是对酸起中和作用。但如果颗粒物本身是酸性的,就不能 起中和作用,而且还会成为酸的来源之一。目前我国大气颗粒物浓度水平普遍很高,为国外的几倍到十几倍,在酸雨研究中自然是不能忽视的。
4.天气形势的影响
如果气象条件和地形有利于污染物的扩散,则大气中污染物浓度降低,酸雨就减弱,反之则加重(如逆温现象)。
编辑本段酸雨的危害
硫和氮是营养元素。弱酸性降水可溶解地面中矿物质,供植物吸收。如酸度过高,pH值降到5.6以下时,就会产生严重危害。它可以直接使大片森林死亡,农作物枯萎;也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化;还可使湖泊、河流酸化,并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中,毒害鱼类;加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程;可能危及人体健康。
酸性雨水的影响在欧洲和美国东北部最明显,而且被大力宣传,但受威胁的地区还包括加拿大,也许还有加利福尼亚州塞拉地区、洛基山脉和中国。在某些地方,偶尔观察到降下的雨水像醋那样酸。酸雨影响的程度是一个争论不休的主题。对湖泊和河流中水生物的危害是最初人们注意力的焦点,但现在已认识到,对建筑物、桥梁和设备的危害是酸雨的另一些代价高昂的后果。污染空气对人体健康的影响是最难以定量确定的。
受到最大危害的是那些缓冲能力很差的湖泊。当有天然碱性缓冲剂存在时,酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有机酸)就会被中和。然而,处于花岗岩(酸性)地层上的湖泊容易受到直接危害,因为雨水中的酸能溶解铝和锰这些金属离子。这能引起植物和藻类生长量的减少,而且在某些湖泊中,还会引起鱼类种群的衰败或消失。由这种污染形式引起的对植物的危害范围,包括从对叶片的有害影响直到细根系的破坏。
在美国东北部地区,减少污染物的主要考虑对象是那些燃烧高含硫量的煤发电厂。能防止污染物排放的化学洗气器是可能的补救办法之一。化学洗气器是一种用来处理废气、或溶解、或沉淀、或消除污染物的设备。催化剂能使固定源和移动源的氮氧化物排放量减少,又是化学在改善空气质量方面能起作用的另一个实例。
编辑本段酸雨的治理措施
控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放。
治理措施
世界上酸雨最严重的欧洲和北美许多国家在遭受多年的酸雨危害之后,终于都认识到,大气无国界,防治酸雨是一个国际性的环境问题,不能依靠一个国家单独解决,必须共同采取对策,减少硫氧化物和氮氧化物的排放量。经过多次协商,1979年11月在日内瓦举行的联合国欧洲经济委员会的环境部长会议上,通过了《控制长距离越境空气污染公约》,并于1983年生效。《公约》规定,到1993年底,缔约国必须把二氧化硫排放量削减为1980年排放量的70%。欧洲和北美(包括美国和加拿大)等32个国家都在公约上签了字。为了实现许诺,多数国家都已经采取了积极的对策,制订了减少致酸物排放量的法规。例如,美国的《酸雨法》规定,密西西比河以东地区,二氧化硫排放量要由1983年的2000万吨/年,经过10年减少到1000万吨/年;加拿大二氧化硫排放量由1983年的470万吨/年,到1994年减少到230万吨/年,等等。目前世界上减少二 氧化硫排放量的主要措施有:
1、原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。
2、优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。
3、改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。
4、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。目前主要用石灰法,可以除去烟气中85%一90%的二氧化硫气体。不过,脱硫效果虽好但十分费钱。例如,在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用,要达电厂总投资的25%之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。
5.开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等,但是目前技术不够成熟,如果使用会造成新污染,且消耗费用十分高.
酸雨是大气受污染的一种表现,因最早引起注意的是酸性的降雨,所以习惯上统称为酸雨。
纯净的雨雪在降落时,空气中的二氧化碳会溶入其中形成碳酸,因而具有一定的弱酸性。空气中的二氧化碳浓度一般约在316ppm左右,这时降水的pH值可达5.6。这是正常的现象,不是我们通常所说的酸雨。
我们所讲的酸雨是指由于人类活动的影响,使得pH值降低至5.6以下的酸性降水。随着近现代工业化的发展,这样的降水开始出现,并且逐年增多。它已经开始影响到人类赖以生存的环境,以及人类自己了。
古代的雨雪酸度没有记载,对大约180年前的格陵兰岛积冰的测定表明,那时降雪的pH值为6~7.6之间。
二十世纪50年代以前,世界上降水的pH值一般都大于5,少数工业区曾降酸雨。从60年代开始,随着工业的发展和矿物燃料消耗的增多,世界上一些工业发达地区(如北欧南部和北美东部)降水的pH值降到5以下,而且范围不断扩大,生态系统受到了明显的伤害。
1872年英国化学家史密斯在其《空气和降雨:化学气候学的开端》一书中首先使用了“酸雨”这一术语,指出降水的化学性质受到燃煤和有机物分解等因素的影响,也指出酸雨对植物和材料是有害的。
二十世纪50年代中期,美国水生生态学家戈勒姆进行了一系列研究工作,揭示了降水的酸度同湖水和土壤酸度之间的关系,并指出降水酸度是矿物燃料燃烧和金属冶炼排出的二氧化硫造成的。但是,他们的工作都没有引起人们的注意。
二十世纪60年代间,瑞典土壤学家奥登首先对湖沼学、农学和大气化学的有关记录进行了综合性研究,发现酸性降水是欧洲的一种大范围现象,降水和地面水的酸度正在不断升高,含硫和含氮的污染物在欧洲可以迁移上千公里。
1972年瑞典政府向联合国人类环境会议提出一份报告:《穿越国界的大气污染:大气和降水中的磕对环境的影响》。从此更多的国家关注酸雨这一问题,研究的规模也在不断扩大。
1975年5月,在美国俄亥俄州立大学举行了第一次国际酸性降水和森林生态系统讨论会。1982年6月在瑞典斯德哥尔摩召开了国际环境酸化会议,酸雨已成为当前全球性环境污染的主要问题之一。
酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸,以硫酸为主。硫酸和硝酸是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的,可以是当地排放的,也可以是从远处迁移来的。
煤和石油燃烧以及金属冶炼等工业活动会释放二氧化硫到空气中,通过气相或液相氧化反应生成硫酸。同时高温燃烧会使空气中的氮气和氧气生成一氧化氮,其在大气中与氧继续作用,大部分转化成为二氧化氮,遇水或水蒸气就会生成硝酸和亚硝酸。
由于人类活动和自然过程,还有许多气态或固体物质进入大气,对酸雨的形成也产生影响。大气颗粒物中的铁、铜、镁等是成酸反应的催化剂。大气光化学反应生成的臭氧和过氧化氢等又是使二氧化硫氧化的氧化剂;飞灰中的氧化钙、土壤中的碳酸钙、天然和人为来源的氨,以及其他碱性物质又会与酸反应,而使酸中和。
降水的酸度实际上就是降水中的主要阴阳离子的干衡。当大气中二氧化硫和一氧化氮的浓度较高时,降水中就会表现为酸性;如果降水中代表碱性物质的几个主要阳高子浓度也较高时,降水就不会有很高的酸度,甚至可能呈现碱性。在碱性土壤地区,或大气中颗粒物浓度高时,往往出现这种情况。相反,即使大气中二氧化硫和一氧化氮浓度不高,而碱性物质相对更少时,则降水仍然会有较高的酸度。工业区的高大烟囱可把二氧化硫扩散到很远的地方,因而很多山区和荒野地带也降酸雨。
硫和氮是植物生长不可或缺的营养元素,弱酸性降水可溶解地壳中的矿物质,供动、植物吸收。但如果酸度过高,例如pH值降到5以下,就可能使生态系统遭受损害。
在土壤盐基饱和度低的地区或土层薄的岩石地区,酸性雨水降落地面后得不到中和,就会使土壤、湖泊、河流酸化。
当湖水或河水的pH值降到5以下时,流域内的土壤和水体底泥中的金属(例如铝)就会被溶解进入水中,毒害鱼类,使其繁殖和发育受到严重影响。水体酸化还会导致水生生物的组成结构发生变化,耐酸的藻类、真菌增多,而有根植物、细菌和无脊椎动物减少,有机物的分解率降低。因此,酸化的湖泊、河流中鱼类减少。瑞典和挪威南部以及美国东北部许多湖泊都已成为无鱼的死湖。
例如美国东部阿迪朗达克山区,海拔700米以上的湖泊,目前半数以上湖水pH值在5以下,90%已无鱼。而在1929~1937年间,只有4%的湖泊的pH值在5以下,或者是无鱼的。现在瑞典18000多个大中型湖泊已经酸化,其中约4000个酸化严重,水生生物受到很大伤害。
酸雨还会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗与土壤粒子结合的钙、镁、钾等营养元素,使土壤贫瘠化。
酸雨会伤害植物的新生芽叶,从而影响其发育生长;酸雨腐蚀建筑材料、金属结构、油漆等,古建筑、雕塑像也会受到损坏;作为水源的湖泊和地下水酸化后,由于金属的溶出,就会对饮用者的健康产生有害影响。
控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和一氧化氮的人为排放量。另外瑞典等国试验在已酸化的土壤和水体中施加碱性的石灰,在短期内也曾取得较好的效果
怎样减少酸雨?
酸雨是我们当今面临的、更为显着的空气质量问题之一。酸性物质以及导致形成酸性物质的化合物,是在燃烧矿物燃料来发电和提供运输时生成的。这些物质主要是从硫氧化物和氮氧化物衍生而成的酸。这些化合物也有一些天然来源,例如雷电、火山、生物物料燃烧和微生物活动,但除了罕见的火山爆发外,这些天然来源同来自汽车、电厂和冶炼厂的排放气相比,是相当小量的。
用以减少酸雨的各种战略对策,可能每年需要几十亿美元的投资。由于耗资如此巨大,所以,至关重要的是要很好地了解涉及污染物迁移、化学转化和归宿的大气过程。
酸沉降包括两部分,即“湿”降水(如雨和雪的形式)和干沉降(气溶胶或气态酸性化合物的形式沉降到诸如土壤颗粒、植物叶片等表面上)。以被沉降而告终的物质,往往以一种极其不同的化学形式进入大气。例如,煤中的硫被氧化成二氧化硫,这是它从烟囱排出的气态形式。随着它在大气中运动,便慢慢被氧化,并与水反应生成硫酸——这是它可能被沉降在下风向数百英里处的形式。
氮氧化物的生成、反应以及最终从大气中脱除所经历的路线也是非常复杂的。当氮气和氧气在发电厂、在民用炉灶和汽车发动机中的高温下加热时,生成一氧化氮(NO),再与氧化剂反应生成二氧化氮(NO2),最终生成硝酸(HNO3)。全球氮氧化物衡算——它们来自何方及它们去往何方的定量估计值仍然相当不确定。
可以容易地看到,在我们彻底了解各种不同化学形式的氮、硫和碳的生物地球化学循环以及这些化学物种的全球来源与归宿之前,将难以满怀信心地选择空气污染控制战略。大气化学和环境化学是实现一个更清洁、更有益健康的环境的核心。发展空气中痕量化学物种的可靠测定方法、重要大气反应的动力学、和发现可用以减少污染物排放的、新的、更有效的化学工艺,这些就是未来10年中必须受到国家承诺的目标。
编辑本段酸雨的生物防治
世界观察研究不久前发表的1994年全球趋势报告《1994年生命特征》中说:总的来看,地球的情况并不太好,在所有衡量地球健康状况的指标中,我们仅成功地扭转了一项指标的恶化—使臭氧层出现空洞的氟里昂的减少。碳排放量没有减少,大气污染日益严重。据统计,人类每年向大气层排放SO21.15吨,NO2约5012万吨。全世界城市人口中有一半左右生活在SO2超标的大气环境中,有10亿人生活在颗粒物超标的环境中。大气污染已成为隐蔽的杀手。而SO2则是罪魁祸首。最近,欧洲的26个国家和加拿大,在联合国欧洲经济委员会提出的一份新协议上签了字,休证把本国SO2的排放量减少87%,美国也承诺到了2010年将SO2的排放量减少80%。欧洲国家和加拿大称赞这项新协议是防治大气污染的一个里程碑。 SO2不仅污染空气、危害人类健康,而且是形成酸雨的主要物质。大气中的SO2和NO2,在空气在氧化剂的作用下溶解于雨水中。当雨水、冻雨、雪和雹等大气降水的pH小于5.6时,即是酸雨。据美国有关部门测定,酸雨中硫酸占60%,硝酸占33%,盐酸占6%,其余是碳酸和少量有机酸。
酸雨给地球生态环境和人类的社会经济带来严重的影响和破坏,酸雨使土壤酸化,降低土壤肥力,许多有毒物质被值物根系统吸收,毒害根系,杀死根毛,使植物不能从土壤中吸收水分和养分,抑制植物的生长发育。酸雨使河流、湖泊的水体酸化,抑制水生生物的生长和繁殖,甚至导致鱼苗窒息死亡;酸雨还杀死水中的浮游生物,减少鱼类食物来源,使水生生态系统紊乱;酸雨污染河流湖泊和地下水,直接或间接危害人体健康。酸雨通过对植物表面(叶、茎)的淋洗直接伤害或通过土壤的间接伤害,促使森林衰亡,酸雨还诱使病虫害暴发,造成森林大片死亡。欧洲每年排出2200万吨硫,毁灭了大片森林。我国四川、广西等省区已有10多万公顷森林濒临死亡。酸雨对金属、石料、木料、水泥等建筑材料有很强的腐蚀作用,世界已有许多古建筑和石雕艺术品遭酸雨腐蚀破坏,如加拿大的议会大厦、我国的乐山大佛等。酸雨还直接危害电线、铁轨、桥梁和房屋。
目前,世界上已形成了三大酸雨区,一是以德、法、英等国家为中心,涉及大半个欧洲的北欧酸雨区。二是50年代后期形成的包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨区的总面积已达1000多万平方千米,降水的pH小于5.0,有的甚至小于4.0。我国在70年代中期开始形成的覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区,面积为200万平方千米的酸雨区是世界第三大酸雨区。我国酸雨区面积虽小,但发展扩大之快,降水酸化速率之高,在世界上是罕见的。由于大气污染是不分国界的,所以酸雨是全球性的灾害。
酸雨的危害已引起世界各国的普遍关注。联合国多次召开国际会议讨论酸雨问题。许多国家把控制酸雨列为重大科研项目。全世界已有40多个国家通过有关污染限制汽车排污。1993年在印度召开的"无害环境生物技术应用国际合作会议"上,专家们提出了利用生物技术预防、阻止和逆转环境恶化,增强自然资源的持续发展和应用,保持环境完整性和生态平衡的措施。专家们认为:利用生物技术治理环境具有巨大的潜力。煤是当前最重要的能源之一,但煤中含有硫,燃烧时放出SO2等有害气体。煤中的硫有无机硫和有机硫两种。无机硫大部分以矿物质的形式存在,其中主要的是黄铁矿(FeS2)。生物学家利用微生物脱硫,将2价铁变成3价铁,把单体硫变成硫酸,取得了很好效果。例如,日本中央电力研究所从土壤中分离出一种硫杆菌,它是一种铁氧化细菌,能有效地去除煤中的无机硫。美国煤气研究所筛选出一种新的微生物菌株,它能从煤中分离有机硫而不降低煤的质量。捷克筛选出的一种酸热硫化杆菌,可脱除黄铁矿中75%的硫。据1991年统计,捷克利用生物技术已平均脱去煤中无机硫的78.5%,有机硫的23.4%,目前,科学家已发现能脱去黄铁矿中硫的微生物还有氧化亚铁硫杆菌和氧化硫杆菌等。日本财团法人电力中央研究所最近开发出的利用微生物胶硫的新技术,可除去70%的无机硫,还可减少60%的粉尘。这种技术原理简单,设备价廉,特别适合无力购买昂贵脱硫设备的发展中国家使用。生物技术脱硫符合“源头治理”和“清洁生产”的原则,因而是一种极有发展前途的治理方法,越来越受到世界各国的重视。
想学习煤炭交易请问都要学习什么方面的知识
1.煤炭主要产地:在各大陆、大洋岛屿都有煤分布,但煤在全球的分布很不均衡,各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家,也是世界上主要产煤国,其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列,仅次于美国和俄罗斯.
中国煤炭资源丰富,除上海以外其它各省区均有分布,但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区,地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部,是中国煤炭资源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的50%左右,占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。在中国南方,煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省,这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨,占中国南方煤炭资源量的91.47%;探明保有资源量也占中国南方探明保有资源量的90%以上。
2.煤的种类
1 烟煤(末) 6000大卡,硫:0.8,挥发分:27,灰分:18
2 动力煤 7000大卡,硫:1,挥发分:13-15左右
3 无烟煤 7000大卡,硫:0.3
4 主焦精煤 硫:0.6,挥发分18-23,粘结指数85
5 肥精煤 硫:0.6,挥发分:32,粘结指数85
6 1/3焦精煤 硫:0.6,挥发分:28,粘结指数80
7 无烟煤(中) 6800-7200大卡,硫:0.6-1,挥发分:9-10
8 无烟煤(小) 6800-7200大卡,硫:0.6-1,挥发分:9-10
9 无烟煤(末) 5500-6200大卡,硫:0.6-1.2,挥发分:9-12
10 电煤 5500大卡,硫:1,挥发分:28
3.煤炭消费用途:
煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的总结为两大主要用途:(1)动力煤,(2)炼焦煤。
(1)动力煤
从世界范围来看,动力煤产量占煤炭总产量的80%以上。世界10 大煤炭公司主要生产动力煤,其比重约占该10 大公司煤炭总产量的82%;美国动力煤产量占其总产量的90%以上;我国动力煤产量也占到煤炭总产量的80%以上。
在国外,动力煤绝大部分用来发电,工业锅炉也有一些用量。全世界约有55%的煤炭用于发电,煤炭需求的增量部分基本上都在电力部门,但中国例外,在中国实施工业化的进程中,各行各业都需要大量的煤炭(动力煤)。
从动力煤的品种来看,以长焰煤和不粘煤储量最大,分别占全国动力煤总储量的21.70%和20.35%;褐煤和无烟煤也占有相当的比例,而贫煤和弱粘煤则相对较少,仅为全国动力煤总储量的 7.66%和2.49%。
煤种
占全国动力煤储量,%
占全国煤炭总储量,%
长焰煤
21.70
16.14
不粘煤
20.35
15.14
褐煤
17.63
13.12
无烟煤
16.02
11.92
贫煤
7.66
5.70
弱粘煤
2.49
1.86
我国动力煤的主要用途有:
1) 发电用煤:我国约1/3 以上的煤用来发电,目前平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值,把热能转变为电能。
2) 蒸汽机车用煤:占动力用煤2%左右,蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。
3) 建材用煤:约占动力用煤的l0%以上,以水泥用煤量最大,其次为玻璃、砖、瓦等
4) 一般工业锅炉用煤:除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散,用煤量约占动力煤的30%。
5) 生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的20%。
6) 冶金用动力煤:冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤,其用量不到动力用煤量的1%。
(2)炼焦煤
我国虽然煤炭资源比较丰富,但炼焦煤资源还相对较少,炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量27.65%。
炼焦煤类包括气煤(占13.75%),肥煤(占3.53%),主焦煤(占 5.81%),瘦煤(占4.01%),其它为未分牌号的煤(占 0.55%);非炼焦煤类包括无烟煤(占10.93%),贫煤(占5.55 % ),弱碱煤(占1.74%),不缴煤(占13.8%),长焰煤(占12.52%),褐煤(占12.76%),天然焦(占0.19%),未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。
炼焦煤的主要用途是炼焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成,一般1.3 吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢,是目前钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的“基本食粮”,是各国在世界原料市场上必争的原料之一。
煤炭发热量分级
4.煤炭中转港:
秦皇岛 天津 京唐港 日照 枝城
连云港 广州 钦州 徐州 芜湖
煤炭调出区:
内蒙古 山西 陕西 日照 河南
宁夏 黑龙江 贵州 四川 新疆
煤炭调入区:
北京 天津 河北 辽宁 山东
吉林 上海 江苏 浙江 福建
湖北 湖南 广东 广西 云南
5.煤炭报价方式:
1.坑口价:是在煤炭生产的地方交货的价格。
2.含税车板价:是指在火车车厢交货、含增值税的价格。
3.不含税车板价:是指在火车车厢交货、不含增值税的价格,也就是 说,没有在煤价上加13%的税。
4.场地价:是指在某个堆放场地交货的价格,一般是不包括税的。
5.船板价:是指把煤装到船上,未经过平整(不包括这项费用)的交货价。
6.平仓价:是指把煤装到船上,经过平整以后,包括这项费用的交货价。
7.含税价和不含税价:是指价格里包括不包括增值税(13%),比如,不含税价是100,含税价就是113。
8.含税包干价、不含税包干价是指,把煤运到用户指定的地点的价格,一般是用火车或者船、或者汽车运输。含税和不含税是说用户需要不需要发票,如果需要发票,是以煤价和运费为基础,加上税。
9.含税车板基价:(和2.含税车板价一样),不包括火车运费的价格。
10.到站价:和含税包干价、不含税包干价一样。坑口价:是指在坑口进行交易的价格,一般不包含除煤价外的费用(如山西装火车费用的代发费、站台费、装车费、借户费、能源基金等等),也叫出厂价。
6.按加工方法分类:
按煤的加工方法和质量规格可分为原煤、精煤、粒级煤、洗选煤和低质煤等五类。
原煤
是指从地下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。包括天然焦及劣质煤,不包括低热值煤等。
精煤
是指经过精选(干选或湿选)后生产出来的,符合质量要求的产品。
粒级煤
是指煤通过筛选或精选生产的,粒度下限大于6mm,灰分小于或等于40%的煤。按不同的粒度可分为洗中块、中块、洗混中块、混中块、洗混块和混块、洗大块和大块、洗特大块和特大块、洗小块和小块、洗粒煤和粒煤。
洗选煤
是指将原煤经过洗选和筛选加工后,已除或减少原煤中所含的矸石、硫分等杂质,并按不同煤种、灰分、热值和粒度分成若干品种等级的煤。其粒度分级为50mm、258mm、20mm、13mm、6mm以下。洗选煤可分为洗原煤、洗混煤、混煤、洗混末煤、混末煤、洗末煤、末煤、洗粉煤、粉煤等品种。除洗混煤的灰分要求小于等于32%外,其余均要求小于等于40%。
低质煤
是指灰分含量很高的各种煤炭产品。低劣煤用于锅炉燃烧,不仅经济性差,而且造成燃烧辅助系统和对流受热面的严重磨损以及维修费用的增加,因为低劣煤灰分比较大,经济性差,灰分量大,对受热面的冲刷、磨损严重。
7.煤的工业分析中各项指标:
1、水分,水分一项重要的煤质指标、它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要的作用。根据煤中水分随煤的变质程度加深而呈规律性变化:从泥炭、褐煤、烟煤、年轻无烟煤,水分逐渐减少,而从年轻无烟煤到年老无烟煤,水分又增加。煤的水分对其加工利用、贸易和储存运输都有很大影响。锅炉燃烧中,水分高会影响燃烧稳定性和热传导;在炼焦工业中,水分高会降低焦炭产率,而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期;在煤炭贸易上,煤的水分是一个重要的计质和计量指标。在现代煤炭加工利用中,有时水分高反是一件好事,如煤中水分可作为加氢液化和加氢气化的供氢体。在煤质分析中,煤的水分是进行不同基的煤质分析结果换算的基础数据。
2、灰分,煤中灰分是另一项在煤质特性和利用研究中起重要作用的指标。在煤质研究中由于灰分与其他特性,如含碳量、发热量、结渣性、活性及可磨性等有程度不同的依赖关系,因此可以通过它来研究上述特性。由于煤灰是煤中矿物质的衍生物,因此可以用它来算媒中矿物质含量。此外,由于煤中灰分测定简单,而它在煤中的分布又不易均匀,因此在煤炭采样和制样方法研究中,一般都用它来评定方法的准确度和精密度。在煤炭洗选工艺研究中,一般也以煤的灰分作为一项洗选效率指标。在煤的燃烧和气化中,根据煤灰含量以及它的诸如熔点、粘度、导电性和化学组成等特性来预测燃烧和气化中可能出现的腐蚀、沾污、结渣问题,并据此进行炉型选择和煤灰渣利用研究。
3、挥发分,煤的挥发分产率与煤的变质程度有密切的关系。随着变质程度的提高,煤的挥发分逐渐降低。如煤化程度低的褐煤,挥发分产率为65%~>37%;变质阶段进人烟煤时,挥发分为55%~>10%;到达无烟煤阶段,挥发分就降到10%甚至3%以下。因此,根据煤的挥发分产率可以大致判断煤的煤化程度。在我国煤炭分类方案以及苏(原)、美、英、法、波和国际煤炭分类方案中都以挥发分作为第一分类指标。根据挥发分产率和测定挥发分后的焦渣特征可以初步确定煤的加工利用途径。如高挥发分煤,干馏时化学副产品产率高,适于作低温干馏或加氢液化的原料,也可作气化原料;挥发分适中的烟煤,粘结性较好,适于炼焦。在配煤炼焦中,要用挥发分来确定配煤比,以将配煤的挥发分控制到适宜范围25%~31%。此外,根据挥发分可以估算炼焦时焦炭、煤气和焦油等产率。在动力用煤中,可根据挥发分来选择特定的燃烧设备或特定设备的煤源。在气化和液化工艺的条件选择上,挥发分也有重要的参考作用。在环境保护中,挥发分还作为一个制定烟雾法令的依据。此外、挥发分与其它媒质特性指标如发热量、碳和氢含量都有较好的相关关系。利用挥发分可以计算煤的发热量和碳、氢、氯含量及焦油产率。
4、固定碳,固定碳是煤炭分类、燃烧和焦化中的一项重要指标,煤的固定碳随变质程度的加深而增加。在煤的燃烧中,利用固定碳来计算燃烧设备的效率;在炼焦工业中,根据它来预计焦炭的产率。
8.煤炭质量指标分级:
煤炭质量是指煤炭的物理、化学特性及其适用性,其主要指标有灰分、水分、硫分、发热量、挥发分、块煤限率、含矸率以及结焦性、粘结性等。
正确使用微机量热仪、升降式微机全自动量热仪、微机灰熔点测定仪、自动测氢仪、工业分析仪、快速灰化炉、微电脑粘结指数测定仪、奥亚膨胀度测定仪煤燃点测定仪、煤炭结渣性测定仪、活性炭测定仪等煤炭化验设备,可以测试出煤炭的不同指标,从而可以确定煤炭质量。
煤炭硫分按下表进行分级:
序号
1
2
3
4
5
6
级别名称
特低硫煤
低硫分煤
低中硫煤
中硫分煤
中高硫煤
高硫分煤
代号
SLS
LS
LMS
MS
MHS
HS
灰分(Ad)范围,%
≤0.50
0.51~1.00
1.01~1.50
1.51~2.00
2.01~3.00
3.00
煤炭灰分按下表进行分级:
序号
1
2
3
4
5
6
级别名称
特低灰煤
低灰分煤
低中灰煤
中灰分煤
中高灰煤
高灰分煤
代号
SLA
LA
LMA
MA
MHA
HA
灰分(Ad)范围,%
≤5.00
5.01~10.00
10.01~20.00
20.01~30.00
30.01~40.00
40.01~50.00
煤的固定碳按下表进行分级
级别名称
特低固定碳煤
低固定碳煤
低固定碳煤
中等固定碳煤
中高固定碳煤
高固定碳煤
特高固定碳煤
代号
SLFC
LFC
LFC
MFC
MHFC
HFC
SHFC
分级范围(FCd),%
≤45.00
45.00~55.00
45.00~55.00
55.00~65.00
65.00~75.00
75.00~85.00
85.00
试验方法
GB212
9.煤实用分类的情况:
1989年10月 ,国家标准局发布《中国煤炭分类国家标准 》(GB5751-86),依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度 b、煤样透光性P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf等6项分类指标,将煤分为14类。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。
根据煤的煤化度,将我国所有的煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大煤类。又根据煤化度和工业利用的特点,将褐煤分成2个小类,无烟煤分成3个小类。烟煤比较复杂,按挥发分分为4个档次,即Vdaf>10~20%、>20~28%、>28~37%和>37%,分为低、中、中高和高四种挥发分烟煤。按粘结性可以分为5个或6个档次,即GR.I.为0~5,称不粘结或弱粘结煤;GR.I.>5~20,称弱粘结煤;GR.I.>20~50,称为中等偏弱粘结煤;GR.I.>50~65,称中等偏强粘结煤;GR.I. >65,称强粘结煤。在强粘结煤中,若y>25mm或b>150%(对于Vdaf>28%,的肥煤,b>220%)的煤,则称为特强粘结煤。参见GB5751-1986。各类煤的基本特征如下:
(1)无烟煤(WY)。无烟煤固定碳含量高,挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。01号无烟煤为年老无烟煤;02号无烟煤为典型无烟煤;03号无烟煤为年轻无烟煤。如北京、晋城、阳泉分别为01、02、03号无烟煤。
(2)贫煤(PM)。贫煤是煤化度最高的一种烟煤,不粘结或微具粘结性。在层状炼焦炉中不结焦。燃烧时火焰短,耐烧。
(3)贫瘦煤(PS)。贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。结焦较典型瘦煤差,单独炼焦时,生成的焦粉较多。
(4)瘦煤(SM)。瘦煤是低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。在炼焦时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎性较好的焦炭,但焦炭的耐磨性较差。
(5)焦煤(JM)。焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,其耐磨性也好。但单独炼焦时,产生的膨胀压力大,使推焦困难。
(6)肥煤(FM)。肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性烟煤。加热时能产生大量的胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度较高的焦炭,其耐磨性有的也较焦煤焦炭为优。缺点是单独炼出的焦炭,横裂纹较多,焦根部分常有蜂焦。
(7)1/3焦煤(1/3JM)。1/3焦煤是新煤种,它是中高挥发分、强粘结性的一种烟煤,又是介于焦煤、肥煤、气煤三者之间的过渡煤。单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭。
(8)气肥煤(QF)。气肥煤是一种挥发分和胶质层都很高的强粘结性肥煤类,有的称为液肥煤。炼焦性能介于肥煤和气煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。
(9)气煤(QM)。气煤是一种煤化度较浅的炼焦用煤。加热时能产生较高的挥发分和较多的焦油。胶质体的热稳定性低于肥煤,能够单独炼焦。但焦炭多呈细长条而易碎,有较多的纵裂纹,因而焦炭的抗碎强度和耐磨强度均较其他炼焦煤差。
(10)1/2中粘煤(1/2ZN)。1/2中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。其中有一部分在单独炼焦时能形成一定强度的焦炭,可作为炼焦配煤的原料。粘结性较差的一部分煤在单独炼焦时,形成的焦炭强度差,粉焦率高。
(11)弱粘煤(RN)。弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。加热时,产生较少的胶质体。单独炼焦时,有的能结成强度很差的小焦块,有的则只有少部分凝结成碎焦屑,粉焦率很高。
(12)不粘煤(BN)。不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当氧化作用的低变质程度到中等变质程度的烟煤。加热时,基本上不产生胶质体。煤的水分大,有的还含有一定的次生腐植酸,含氧量较多,有的高达10%以上。
(13)长焰煤(CY)。长焰煤是变质程度最低的一种烟煤,从无粘结性到弱粘结性的都有。其中最年轻的还含有一定数量的腐植酸。贮存时易风化碎裂。煤化度较高的年老煤,加热时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时也能结成细小的长条形焦炭,但强度极差,粉焦率很高。
(14)褐煤(HM)。褐煤分为透光率Pm<30%的年轻褐煤和Pm>30~50%的年老褐煤两小类。褐煤的特点为:含水分大,密度较小,无粘结性,并含有不同数量的腐植酸,煤中氧含量高。常达15~30%左右。化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重。存放空气中易风化变质、破碎成效块甚至粉末状。发热量低,煤灰熔点也低,其灰中含有较多的CaO,而有较少的Al2O3。
除了以上的煤种以外,我国其它的煤炭品种尚有:
(1)烛煤:有一种炭,用纸就可点燃,并发出明亮的光焰,像蜡烛一样,因此人们称它为烛煤。烛煤通常呈灰黑色或褐色,光泽也较暗淡,有时略带油脂光泽,断口呈贝壳状,含植物小袍子较多,可含少量藻类,也可能不含。烛煤挥发物含量和焦油产出军较高。主要产地:山西的浑源、大同,山东的新滇、兖州和枣庄。
(2)藻煤:有—种光泽暗淡、结构均一、呈块状构造、韧性较大、易燃、有沥青味的煤;在显微镜下观察,可见它主要是由密集的藻类组成的,也含有少量粘土矿物,这就是藻煤。藻煤的挥发物氢含量高、焦油产出宰高,但有时灰分也高。主要产地:山西的浑源、蒲县,山东的肥城和兖州。
(3)弱钻煤:弱粘煤是隔绝空气加压时产生的。胶质体很少,有时也可单独炼焦,但焦炭多呈小块,易粉碎。炼焦时可小量配用。它的主要用途是作气化原料和机车、发电厂燃料。主要产地有陕西的彬(县)长(武)矿区、铜川的焦坪等。
(4)煤精:煤精是煤的一个特殊品种,煤精又称煤玉、炭精、灰根、乌玉、墨石、煤根石、墨精石等。它同普通煤一样可以燃烧,其主要特点是质地致密,具有一定的韧性,不透明,黝黑闪亮,抛光后呈玻璃光泽,硬度2.4—4,相对密度1.3—1.35,可用作工艺雕刻制品原料;实物资料证实,有些煤精制品及其坯料被埋在地下数百年乃至数千年,仍保存完好,没有风化、龟裂现象。沈阳新东遗址发掘出来的煤精雕刻制品,是我国从六七千年前石器时代就已开始利用煤炭的直接证据。
我国煤炭储量主要分布在华北、西北地区,集中在昆仑山—秦岭—大别山以北的北方地区,以山西、陕西、内蒙古等省区的储量最为丰富。晋陕蒙(西)地区(简称“三西”地区)集中了中国煤炭资源的60%,另外还有近9%集中于川、云、贵、渝地区。
山西省是资源储量最多的省份,占全国总储量的30%。与资源分布相对应的,是煤炭生产也集中于这些地区。在漫长的地质演变过程中,煤田受到多种地质因素的作用;由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的差异,再加上各种变质作用并存,致使中国煤炭品种多样化,从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。
按中国的煤种分类,其中炼焦煤类占27.65%,非炼焦煤类占72.35%。中国虽然煤炭资源丰富,但适于露天开采的煤炭储量少,仅占总储量的7%左右,其中70%是褐煤,主要分布在内蒙、新疆和云南。
10.煤的发热量 :
煤炭发热量按下表进行分级:
序号
1
2
3
4
5
6
级别名称
低热值煤
中低热值煤
中热值煤
中高热值煤
高热值煤
特高热值煤
代号
LQ
MLQ
MQ
MHQ
HQ
SHQ
发热量(Qnet,ar)范围,MJ/kg
8.50~12.50
12.51~17.00
17.01~21.00
21.01~24.00
24.01~27.00
27.00
煤的发热量,又称为煤的热值,即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。
煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料,主要是利用煤的发热量,发热量愈高,其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据,以及锅炉设计的参数。
煤的发热量表征了煤的变质程度(煤化度),这里所说的煤的发热量,是指用1.4比重液分选后的浮煤的发热量(或灰分不超过10%的原煤的发热量)。成煤时代最晚煤化程度最低的泥炭发热量最低,一般为20.9~25.1MJ/Kg,成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25~31MJ/Kg,烟煤发热量继续增高,到焦煤和瘦煤时,碳含量虽然增加了,但由于挥发分的减少,特别是其中氢含量比烟煤低的多,有的低于1%,相当于烟煤的1/6,所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。
鉴于低煤化度煤的发热量,随煤化度的变化较大,所以,一些国家常用煤的恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。我国采用煤的恒湿无灰基高位发热量来划分褐煤和长焰煤。(1)发热量的单位
热量的表示单位主要有焦耳(J)、卡(cal)和英制热量单位Btu。
焦耳,是能量单位。1焦耳等于1牛顿(N)力在力的方向上通过1米的位移所做的功
1J=1N×0J 1MJ=1000KJ
焦耳时国际标准化组织(ISO)所采用的热量单位,也是我国1984年颁布的,1986年7月1日实施的法定计量热量的单位。煤的热量表示单位:
J/g、KJ/g、MJ/Kg
卡(cal)是我国建国后长期采用的一种热量单位。1cal是指1g纯水从19.5C加热到20.5C时所吸收的热量。
欧美一些国家多采用15Ccal,即1g纯水从14.5C加热到15.5C时所吸收的热量。
1cal(20Ccal)=4.1816J 1cal(15Ccal)=4.1855J
1956年伦敦第误解蒸汽性质国际会议上通过的国际蒸汽表卡的温度比15Ccal还低,其定义如下:
1cal==4.1866J
从上看出,15Ccal中,每卡所含热能比20Ccal还高。
英、美等国家目前仍采用英制热量单位(Btu),其定义是:1磅纯水从32F加热到212F时,所需热量的1/180。
焦耳、卡、Btu之间的关系
1Btu=1055.79J(≈1.055×1000J) 1J=9471.58×10的负7次方Btu
20Ccal/g与Btu/1b的换算公式:
因为1Btu=1055.79J,1B=453.6g 所以1Btu/1b=1/1.8cal/g1cal/g=1.8Btu/1b
由于cal/g的热值表示因15Ccal或20Ccal等的不同而不同,所以国际贸易和科学交往中,尤其是采用进口苯甲酸(标明其cal/g)作为热量计的热容量标定时,一定要了解是什莫温度(C)或条件下的热值(cal/g),否则将会对燃烧的热值产生系统偏高或偏低。
为了使热量单位在国内外统一,不须以J取代cal作为煤的发热量表示单位。
张明回答完毕