動力的源泉:能源科技 第一節(7)(1 / 1)

不黏煤。在加熱時,不黏煤基本上不產生膠質體。而且煤的水分大,有的還含有一定的次生腐殖酸,含氧量較多,甚至高達10%以上。

長焰煤。長焰煤的變質程度最低,從無黏結性到弱黏結性的都有。其中最年輕的還含有一定數量的腐殖酸。貯存時易風化碎裂。煤化度較高的年老煤,加熱時能產生一定量的膠質體。單獨煉焦時也能結成的焦炭極其細小並且成長條形,但強度極差,煉焦率很高。

褐煤。褐煤的特點為:含水分大,密度較小,無黏結性,含氧量高。常達15%至30%左右,並含有不同數量的腐殖酸。化學反應性強,熱穩定性差,塊煤加熱時破碎嚴重。存放空氣中易風化變質、破碎成塊甚至成粉末狀。發熱量低,煤灰熔點也低。褐煤分為年輕褐煤和年老褐煤兩小類。

煤的元素組成

煤的組成以有機質為主體,其元素有數十種之多,但通常所指煤的元素組成主要是碳、氫、氧、氮和硫五種元素。含量較少的元素,一般隻當作煤中伴生元素或微量元素,而不作為煤元素的組成。

1.煤中的碳

碳元素是組成煤的有機高分子的最主要元素。因為煤是由帶脂肪側鏈的大芳環和稠環所組成的。而這些稠環的骨架是由碳元素構成的。同時,煤中還存在著來自碳酸鹽類礦物--少量的無機碳。碳含量會隨煤化度的升高而增加。在我國泥炭中幹燥無灰其碳含量為55%~62%;褐煤的碳含量就增加到60%~76.5%;煙煤的碳含量為77%~92.7%;直到高變質的無煙煤,碳含量已經達到88.98%。個別煤化度更高的無煙煤,它的碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的無煙煤,碳含量高達95%~98%。因此整個成煤過程,其實就是一個增碳的過程。

2.煤中的氫

煤中第二個重要的組成元素則是氫元素。除有機氫外,在煤的礦物質結晶水中,還含有少量的無機氫。如高嶺土、石膏等都含有結晶水。在煤的整個變質過程中,氫含量隨著煤化度的加深而逐漸減少。在無煙煤階段就尤為明顯。當碳含量由92%增至98%時,氫含量則由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80%~86%之間時,氫含量最高。即在煙煤的氣煤、氣肥煤段,氫含量能高達6.5%。但在碳含量為65%~80%的褐煤和長焰煤段,氫含量卻多數小於6%。

3.煤中的氧

煤中第三個重要的組成元素是氧元素。它以有機和無機兩種狀態存在。有機氧主要存在於羧基,羥基和甲氧基等含氧官能團中,其含量將隨著煤化度的加深而減少,甚至趨於消失。褐煤在幹燥無灰基碳含量小於70%時,其氧含量可高達20%以上。煙煤碳含量在85%附近時,氧含量幾乎都小於10%。當無煙煤碳含量在92%以上時,其氧含量都降至5%以下。無機氧則主要存在於煤中水分、矽酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和氧化物等中。

4.煤中的氮

氮是煤中唯一的完全以有機狀態存在的元素。其含量比較少,一般約為0.5%~3.0%。煤中被認為比較穩定的雜環和複雜的非環結構的化合物是有機氯化物,其原生物可能是動、植物脂肪。植物中的植物堿、葉綠素和其他組織的環狀結構中都含有氮,而且相當穩定,在煤化過程中不發生變化,成為煤中保留的氮化物。幾乎隻在泥炭和褐煤中發現,以蛋白質形態存在的氨,在煙煤中幾乎沒有發現。煤中氮含量隨煤的變質程度的加深而減少。並隨著氫含量的增高而增大。