煤块烧出来的灰是灰白色的。
煤块完全燃烧后的煤灰就是白色的,但是大部分情况下都是不完全燃烧,所以很难见到白色的灰。
如果煤的质量很差,会有烧后呈灰色的煤矸石,如果温度过高,会出现块状焦渣。
现在直接烧原煤的少了,惨入黄土做粘合剂,烧后呈黄红色的灰块或灰粉。
扩展资料
“灰分”是煤炭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 。
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。
-煤炭 (可燃物质)
我国是一个以煤为主要能源的国家,在一次能源探明总量中煤炭占90%。目前,我国煤炭资源75%左右用于火力发电,燃煤电厂发电会产生大量的粉煤灰,其中只有一小部分被利用,大部分都被堆存。
粉煤灰是燃煤电厂以及煤矸石、煤泥综合利用电厂排出的主要固体废物。近年来,研究者通过对位于我国中西部地区的部分电厂飞灰进行分析,发现飞灰中氧化铝含量高达50%以上,是一种新类型的粉煤灰——高铝粉煤灰。高铝粉煤灰比普通的粉煤灰中Al2O3含量近高一倍,接近于传统铝土矿(一般在55%~65%)的含量,是一种十分重要的非传统铝资源。
铝土矿又称铝矾土,是工业上能利用的以三水铝石、软水铝石或硬水铝石为主要矿物成分的矿石统称。世界铝土矿产量的92%用于生产冶金级氧化铝,其余8%用于其他行业,称为非冶金用氧化铝或多品种氧化铝。金属铝是仅次于钢铁的重要金属材料。每生产1t金属铝约需2t冶金级氧化铝原料。根据中国海关,2019年全年我国共进口铝土矿1006639万吨,而2018年我国共进口铝土矿825697万吨,同比增加2191%,年度进口量首度破亿吨水平。从国别角度看,几内亚、澳大利亚、印尼三国依旧维持三足鼎立局面,系我进口铝土矿最大来源国的前三位,占总进口量的94%以上。
针对中国铝土矿资源不足的状况,利用高铝粉煤灰生产氧化铝不仅有望缓解铝资源的不足,而且可减少粉煤灰对大气、水体的污染和大量土地资源的占用。目前,粉煤灰主要利用于建筑(生产水泥、砌砖、制作微晶玻璃)、农业(改良土壤、生产肥料)、环保(废水处理、烟气脱硫)等方面。除了以上这些粉煤灰利用的传统领域之外,我国自“十一五”期间,大力积极引导企业开展高铝粉煤灰的综合利用。科研工作者根据高铝粉煤灰的特点,提高对其资源化利用,开始着眼于粉煤灰内铝硅等主量元素和稼、锗、镍、钒等微量元素的提取,实现高铝粉煤灰的资源综合利用。
我国电厂排放的粉煤灰,其主要化学成分有二氧化硅,氧化铝,三氧化铁,氧化钙和三氧化硫,属硅铝型低钙粉煤灰由于氧化钙和氧化镁含量低约占+,-,且易溶成分含量仅占&,!,,所以纯粉煤灰自凝性较差硅铝型低钙粉煤灰是由少部分结晶物质和一部分非结晶物质和石英成分组成一般情况下粉煤灰颗料表面是光滑而发亮的,完全的粉煤灰不含粘土矿物,因而不具有粘聚力,其颗粒尺寸为/(//&00!00,颗粒级配曲线介于粉质粘土和粉质砂土之间在压实过程中有着和粉质土相似的工程性质,
煤的工业分析
1 水分
(1) 外在水分(Wwz)外在水分是指煤在开采、运输和洗选过程中润湿在煤的外表以及大毛细孔(直径>10-5厘米)中的水。它以机械方式与煤相连结着,较易蒸发,其蒸汽压与纯水的蒸汽相等在空气中放置时,外在不分不断蒸发,直至煤中水分的蒸汽压与空气的相对湿度达到平衡时为止,此时失去的水分就是外在水分含有外在水分的煤称为应用煤,失去外在水分的煤称为风干煤外在水分的多少与煤粒度等有关,而与煤质无直接关系
(2)内在水分(Wnz)吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔(直径〈10-5厘米〉中的水,称为内在水分内在水分指将风干煤加热到105~110时所失去的水分,它主要以物理化学方式(吸附等)与煤相连结着,较难蒸发,故蒸气压小于纯水的蒸汽压失去内在水分的煤称为绝对干燥或干煤
2 分灰
1)灰分的来源和种类煤灰几呼全部来源于煤中的矿物质,但煤在燃烧时,矿物质大部分被氧化,分解,并失去结晶水,因此,煤灰的组成和含量与煤中矿物质的组成和含量差别很大我们一般说的煤的灰分实际上就是煤灰产率,煤中矿物质和灰分的来源,一般可分三种
(1)原生矿物质它是原来存在于成煤植物中的矿物质,质紧密地结合在一起,极难用机械的方法将其分开它燃烧后形成母体灰分,这部分数量很小
(2)次生矿物质当死亡植质堆积和菌解时,由风和水带来的细粘土,砂粒或由水中钙,镁,铁等离子生成的腐植酸盐及FeS2等混入而成,在煤中成包裹体存在用显微镜观察煤的光片或薄片时,如它们均匀分布在煤中,并且颗粒很细,则很难与煤分离;如它们颗粒较大,比重与差很大,并在煤中分布不均,则把煤破啐后尚可能将它们洗选掉
煤中的原生矿物质和次生矿物质合称为内在矿物质来自于内在矿物质的灰分,称为内在灰分一般次生矿物质在煤中的含量也不多,仅有少数煤层中次生矿物质较多,如迁移堆积抽形成的煤层即如此
(3)外来矿物质这种矿物质原来不含于煤层中,它是由在采煤过程中混入煤中的顶,底板和夹矸层中的矸石所形成的
其数量多少,根据开采条件在很大的范围里波动它的主要成分为SiO2,A12O3,也有一些CaSO3,CaSO4,FeS2等。这类矿物质应通过加强质量管理,机智地使用炸药,巩固坑道,合理采煤并通过转筒筛选机筛选和手选的方法予以减少。外来矿物质的块度,比重越大时,越易分离,可用一般选煤方式将它除掉。外来矿物质在煤燃烧时形成的灰分称为外在灰分。
2)煤灰熔融性煤灰熔融性和煤灰粘度是动力用煤的重要指标煤灰熔融性习惯上称作煤灰熔点,但严格来讲这是不确切的因为煤灰是多种矿物质组成的混合物,这种混合物并没有一个固定的熔点,而仅有一个熔化温度的范围开始熔化的温度远比其中任一组分纯净矿物质熔点为低这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体,这种共熔体在熔化状态时,有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能,从而改变了熔体的成及其熔化温度
煤灰的熔融性和煤灰的利用取决于煤灰的组成煤灰成分十分复杂,主要有:SiO2,A12O3,Fe23,CaO,MgO,SO3等,如下表所示:
我国煤灰成分的分析
灰分成分 SiO2 A12O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O
含量(%) 15~60 15~40 1~35 1~20 1~5 1~5
煤灰成分及其含量与层聚积环境有关。我国很多煤层的矿物质以粘土为主,煤灰成分则为SiO2,A12O3为主,两者总和一般可达50~80%。在滨海沼泽中形成的煤层,如华北晚石纪煤层黄铁矿含量高,煤灰中Fe2O3及SO3含量亦较高;在内陆湖盆地中形成的某些第三纪褐煤的煤灰中CaO含量较高。
大量试验资料表明,SiO2含量在45~60%时,灰熔点随SiO2含量增加而降低;SiO2在其含量〈45%或〉60%时,与灰熔点的关系不够明显。A12O3在煤灰中始终起增高灰熔点的作用。煤灰中A12O3的含量超过期30%时,灰熔点在1500。灰成分中Fe2O3,CaO,MgO均为较易熔组分,这些组分含量越高,灰熔点就越低。灰熔点也可根据其组成用经验公式进行计算。
3挥发分和固定碳
挥发分主要是煤中有机质热分解的产物,评价煤质时为了排除水分,灰分,变化的影响,须将分析煤样挥发分换算为以可燃物为基准的挥发分,以符号VR表示。换算分式为:
Vr=Vf100
100-WF-AF
式中:Vr——可燃基(无水无灰基)挥发分,%;
Vf——分析基挥发分,%;
Wf——分析煤样水分,%;
Af——分析煤样灰分,%。
挥发分随煤化程度升高而降低的规律性十分明显,可以初步估计煤的种类和化学工艺性质,而且挥发分的测定简单,快速,易于标几乎世界各国都采用可燃基挥发分(Vr)作为煤炭工业分类的第一分灯指标。
挥发分的分析结果常受煤中矿物质的影响。所以当煤中碳酸盐含量较高,矿物质在高温下分解出来的CO2,结果水等也包括在挥发分内。所以当煤中碳酸盐含量较高,分解出来的CO2产率大于2%时,需要对煤的挥发进行正。也可在测定挥发分之前,用盐酸处理分析煤样,使煤中碳中碳酸盐事先分解。在我国大我数煤中,粘土矿物,高岭土在560析出的结果水也算入挥发分,因此粘土矿物含量高的煤所测出的挥发分通常偏高。
固定碳就是测定挥发分后残留下来的机物质的产率,可按下式算出:Cgd=1000-(Wf+Af+Vf)
焦渣按其形状,特征的不同可分为八种类型,用来初步表不同煤种的粘性,熔融性及膨胀性。根据挥发分测定后的焦渣可知,泥炭,褐煤,烟煤中长焰煤,贫煤及无烟煤没有粘结性;烟煤中气,肥,焦,瘦煤都有粘结性,可作为炼焦煤,而其中肥煤和焦煤没有粘结性最好,其坩埚焦熔融,粘结良好且具有膨胀性。
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