煤灰成分分析

煤灰成分

由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。煤炭完全燃烧后，煤中的可燃部分燃烧释放热量，煤中水分蒸发，剩余部分为煤的矿物质中金属与非金属的氧化物与盐类形成的残渣，即灰分。根据灰分成分可大致判断出煤的矿物成分；为灰渣的综合利用提供基础技术资料；初步判断煤炭的熔融温度。

简介

煤灰成分是指煤完全燃烧后的固态残留物的组成。它们基本上是煤中矿物质的氧化物。煤灰中主要成分为SiO2, Al2O3、 Fe2O3和CaO。还有少量的MgO, TiO2, K2O, Na2O, P2O5和SO2以及微量元素的化合物 。

煤灰的作用及成分分析方法

煤灰主要成分的含量波动很大。根据煤灰成分可以大致推测煤中矿物质组成，初步判断灰熔点的高低，考虑煤灰的综合利用和从中回收某些成分的价值和方法。用于炼制高炉焦和铁合金焦的煤，对其灰成分有一定的要求。煤灰成分分析方法有化学分析法和仪器分析法。化学分析法所需设备简单，所得结果比较准确;但操作步骤多，时间长。仪器分析法能很快得出结果。常用的仪器分析法有比色法、火焰光度计法、原子吸收光谱法、发射光谱法和x射线荧光光谱法等。

构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，此外，还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。碳、氢、氧是煤炭有机质的主体，占95％以上；煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。煤碳燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫（SO2），随烟气排放，污染大气，危害动、植物生长及人类健康，腐蚀金属设备；当含硫多的煤用于冶金炼焦时，还影响焦炭和钢铁的质量。所以，“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。

煤中的有机质在一定温度和条件下，受热分解后产生的可燃性气体，被称为“挥发分”，它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标，在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时，挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤，挥发分较多。如果燃烧条件不适当，挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒，俗称“黑烟”；并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物，热效率降低。因此，要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。

煤中的无机物质含量很少，主要有水分和矿物质，它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质，如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，其中大部分属于有害成分。

“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分，一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低，煤的内部表面积越大,水分含量越高。

“灰分”是煤碳完全燃烧后剩下的固体残渣，是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而灰分越高，煤炭燃烧的热效率越低；灰分越多，煤炭燃烧产生的灰渣越多，排放的飞灰也越多。一般，优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。

防止在灼烧时，因温度骤然升高，使实验样品中的水分急剧蒸发，导致体积剧烈膨胀而飞溅到坩埚外面，造成样品损失。防止糖、蛋白质、淀粉等易发泡膨胀的物质在高温下发泡膨胀而溢出坩埚。不经炭化而直接灰化，碳粒易被包住，灰化不完全。

灰分指标可以评定食品是否污染，判断食品是否掺假。如果灰分含量超标，说明了食品原料中可能混有杂质或在加工过程中可能混入一些泥沙等机械污染物。灰分中主要成分无机盐是六大营养素之一，因此灰分含量也是评价食品营养的重要参考指标之一。

扩展资料：

《食品中灰分的测定》是中华人民共和国国家标准，食品安全国家标准中规定食品中灰分测定方法的一标准规范。

标准第一法规定了食品中灰分的测定方法,第二法规定了食品中水溶性灰分和水不溶性灰分的测定方法,第三法规定了食品中酸不溶性灰分的测定方法。

标准第一法适用于食品中灰分的测定(淀粉类灰分的方法适用于灰分质量分数不大于2%的淀粉和变性淀粉),第二法适用于食品中水溶性灰分和水不溶性灰分的测定,第三法适用于食品中酸不溶性灰分的测定。

1灰分是在高温灼烧时，食品发生一系列物理和化学变化，最后有机成分挥发逸散，而无机成分（主要是无机盐和氧化物）则残留下来，这些残留物称为灰分。它标示食品中无机成分总量的一项指标。

2、挥发分是指在隔绝空气的条件下，将煤在850±20摄氏度下加热7分钟，煤中的有机质和一部分矿物质就会分解成气体(如一氧化碳、甲烷等可燃气体)和液体溢出，溢出物减去煤中的水分即为挥发分