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1、內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院畢業(yè)論文內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院畢業(yè)論文 論文題目： 煤的工業(yè)分析 學院名稱：內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院 指導老師：李繼萍 白艷紅 劉晉民 姓 名： 張怡 專業(yè)名稱： 煤質(zhì)分析09-2班 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院化學工程系2012屆畢業(yè)生畢業(yè)論文任務(wù)書一、撰寫畢業(yè)論文的目的和要求畢業(yè)生撰寫畢業(yè)論文是教學計劃中的最后一個環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生適應(yīng)社會、鍛煉學生綜合技能與全面素質(zhì)的重要實踐性環(huán)節(jié)，也是提高教學質(zhì)量和辦學水平的重要保證。通過撰寫畢業(yè)論文環(huán)節(jié)全面運用所學理論和專業(yè)知識，進行綜合實踐訓練，進一步提高學生的專業(yè)技能，為畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下基礎(chǔ)。1、通過撰寫畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，使學生進一步鞏固課堂教學中

2、所學到的知識，做到理論知識與生產(chǎn)實踐有機結(jié)合，為就業(yè)做好準備。2、熟悉實習工廠的實驗室設(shè)備及檢測項目具體情況，根據(jù)工作具體內(nèi)容確定論文研究方向和企業(yè)指導教師，擴大知識面，進一步提高分析問題和實際動手的能力。3、在撰寫畢業(yè)論文過程中，應(yīng)結(jié)合畢業(yè)論文課題進行調(diào)查研究，收集有關(guān)資料，為以后的撰寫畢業(yè)論文打下良好基礎(chǔ)。二、畢業(yè)論文撰寫要求：畢業(yè)論文打印及裝訂要求：1.畢業(yè)論文內(nèi)容一律采用計算機打印，要求用A4紙單面打印。上、下各空20mm，左25mm，右空15mm，裝訂線5mm。頁眉12mm頁腳15mm。2.用內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院下發(fā)的統(tǒng)一封面裝訂成冊，裝訂的論文應(yīng)整潔、美觀。3.論文紙頁眉一律為 “內(nèi)

3、蒙古化工職業(yè)學院畢業(yè)論文”和頁腳為“第 頁”，小五號宋體，居中。 畢業(yè)論文具體內(nèi)容包括：1封面：2.任務(wù)書、畢業(yè)論文或?qū)ｎ}實驗選題申請單；3中文摘要；4目錄；5符號說明：6論文正文；7參考文獻；8附錄；9致謝。4、撰寫畢業(yè)論文期間，至少每個月和指導教師聯(lián)系一次，及時匯報撰寫畢業(yè)論文情況。煤的工業(yè)分析摘 要 煤的工業(yè)分析，又叫煤的技術(shù)分析或?qū)嵱梅治?，是評價煤質(zhì)的基本依據(jù)。在國家標準種，煤的工業(yè)分析包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標的測定。通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標的測定。通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分是直接測出的，而固定碳是用差減法計算出來的。利用工業(yè)分析結(jié)果，可以基本掌握各種煤

4、的質(zhì)量、公益性質(zhì)及特點，以確定煤在工業(yè)上的實用價值。關(guān)鍵詞：水分，灰分，揮發(fā)分，固定碳目 錄1符號說明62前言73實驗部分83.1水分的測定83.1.1水分的分類83.1.2水分測定的原理83.1.2.1全水分測定的原理8 3.1.2.2空氣干燥煤樣水分測定的原理83.1.3水分測定的儀器83.1.4水分測定的步驟93.1.4.1全水分測定的步驟93.1.4.2空氣干燥煤樣水分測定的步驟93.1.5水分測定的結(jié)果與討論93.1.5.1實驗數(shù)據(jù)處理93.1.5.2精密度103.1.5.3樣品分析結(jié)果103.2灰分的測定113.2.1灰分的概念113.2.2灰分測定的原理113.2.3灰分測定的儀

5、器123.2.4灰分測定的步驟123.2.5灰分測定的結(jié)果與討論123.2.5.1實驗數(shù)據(jù)處理123.2.5.2精密度123.2.5.3樣品分析結(jié)果133.3揮發(fā)分的測定133.3.1揮發(fā)分的概念133.3.2揮發(fā)分測定的原理133.3.3揮發(fā)份測定的儀器133.3.4揮發(fā)分測定的步驟143.3.5揮發(fā)分測定的結(jié)果與討論143.3.5.1實驗數(shù)據(jù)處理143.3.5.2精密度143.3.5.3樣品分析結(jié)果153.4固定碳的計算153.4.1固定碳的概念153.4.2固定碳計算原理153.4.3固定碳計算數(shù)據(jù)處理153.4.3.1實驗數(shù)據(jù)處理153.4.3.2樣品分析結(jié)果16參考文獻17致謝181

6、符號說明ad空氣干燥基d干燥基t全A灰分V揮發(fā)分M水分FC固定碳2前 言煤既是重要的燃料，又是珍貴的冶金和化工原料。為了確定煤的各種性質(zhì)，合理利用煤炭資源，通常先對大批量的煤進行采樣和制備，獲得具有代表性的煤樣，然后再進行煤質(zhì)分析。工業(yè)上最簡單和最重要的分析方法就是煤的工業(yè)分析和元素分析。煤的工業(yè)分析包括水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳四項，廣義上說工業(yè)分析還應(yīng)包括發(fā)熱量和硫，但一般將這兩項單獨列出。元素分析主要用于了解煤的有機質(zhì)組成，包括碳、氫、氧、氮和硫等元素的測定。工業(yè)分析和元素分析的結(jié)果與煤的成因、煤化程度和煤巖組成等關(guān)系密切。加之對煤的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)和公益性質(zhì)做進一步的研究，就可以綜合

7、的評價煤質(zhì)，確定各種煤的加工利用途徑。3實驗部分3.1水分的測定3.1.1水分的分類煤中水分按存在形態(tài)的不同分為兩類，既游離水和化合水。游離水是以物理狀態(tài)吸附在煤顆粒內(nèi)部毛細管中和附著在煤顆粒表面的水分；化合水也叫結(jié)晶水，是以化合的方式同煤中礦物質(zhì)結(jié)合的水。如硫酸鈣（NaSO4.2H2O）和高齡土(AL2O3.2SiO2.2H2O)中的結(jié)晶水。游離水在105110C的溫度下經(jīng)過12小時可蒸發(fā)掉，而結(jié)晶水通常要在200C以上才能分解析出。 煤的工業(yè)分析中只測試游離水，不測結(jié)晶水。 煤的游離水分又分為外在水分和內(nèi)在水分。 外在水分，是附著在煤顆粒表面的水分。外在水分很容易在常溫下的干燥空氣中蒸發(fā)，

8、蒸發(fā)到煤顆粒表面的水蒸氣壓與空氣的濕度平衡時就不再蒸發(fā)了。 內(nèi)在水分，是吸附在煤顆粒內(nèi)部毛細孔中的水分。內(nèi)在水分需在100C以上的溫度經(jīng)過一定時間才能蒸發(fā)。 煤中全水分，是指煤中全部的游離水分，即煤中外在水分和內(nèi)在水分之和。3.1.2水分測定的原理3.1.2.1全水分測定的原理空氣干燥法：稱取一定量粒度小于6mm的煤樣，在空氣中流，于105110下，干燥到質(zhì)量恒定，然后根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計算出全水分的含量。3.1.2.2空氣干燥煤樣水分測定的原理空氣干燥法：稱取一定量的空氣干燥煤樣，置于105110干燥箱中，與空氣流干燥到質(zhì)量恒定，然后根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計算出水分的含量。3.1.3水分測定的儀

9、器電熱鼓風干燥箱，分析天平。3.1.4水分測定的步驟3.1.4.1全水分測定的步驟用預(yù)先干燥并稱量過的（稱準至0.01g）的稱量瓶迅速稱取粒度小于6mm的煤樣1012g（稱準至0.01g）,平攤在稱量瓶中。打開稱量瓶蓋，放入預(yù)先鼓風并已加熱到105110干燥箱中，在鼓風條件下，干燥兩小時（煙煤）。從干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，在空氣中放置約5min，然后放入干燥器中，冷卻至室溫，稱量（稱準至0.01g）。進行檢查性干燥，每次30min，直到連續(xù)兩次干燥每樣質(zhì)量的減少不超過0.01g或質(zhì)量又有所增加為止。水分在2以下時，不必進行檢查性干燥。3.1.4.2空氣干燥煤樣水分測定的步驟用預(yù)先干燥并

10、稱量過的稱量瓶迅速稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣（10.1）g（稱準至0.0002g）,平攤在稱量瓶中。打開稱量瓶蓋，放入預(yù)先鼓風并已加熱到105110干燥箱中，在鼓風條件下，干燥一小時（煙煤）。從干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，在空氣中放置約5min，然后放入干燥器中，冷卻至室溫后稱量。進行檢查性干燥，每次30min，直到連續(xù)兩次干燥每樣質(zhì)量的減少不超過0.0010g或質(zhì)量又有所增加為止。水分在2以下時，不必進行檢查性干燥。3.1.5水分測定的結(jié)果與討論3.1.5.1實驗數(shù)據(jù)處理全水分測定結(jié)果按式（3-1）計算Mt=m1m100 （3-1）式中 Mt煤樣的全水分質(zhì)量分數(shù)，； m煤樣的質(zhì)

11、量，g； m1干燥后煤樣減少的質(zhì)量，g?？諝飧稍锩簶铀譁y定結(jié)果按式（3-2）計算；Mad= m1m100 （3-2）式中 Mad空氣干燥煤樣水分質(zhì)量分數(shù)， m稱取空氣干燥煤樣的質(zhì)量，g； m1干燥后煤樣減少的質(zhì)量，g。3.1.5.2精密度全水分測定的精密度見表3-1表3-1 全水分測定的精密度全水分（Mt）重復(fù)性限10.00.410.00.5空氣干燥煤樣水分測定的精密度見表3-2表3-2 空氣干燥煤樣水分測定的精密度水分（Mad）重復(fù)性限5.000.205.0010.000.3010.000.403.1.5.3樣品分析結(jié)果全水分測定分析結(jié)果見表3-3表3-3 全水分測定分析結(jié)果項目一二三煤樣

12、質(zhì)量mg10.006510.009210.0088煤樣干燥后失去的質(zhì)量m1g1.57891.58001.5777全水分Mt15.7815.7815.76三次測定全水分平均含量Mt15.77空氣干燥煤樣測定分析結(jié)果見表3-4表3-4 空氣干燥煤樣測定分析結(jié)果項目一二三空氣干燥煤樣煤樣質(zhì)量mg0.99990.99950.9996煤樣干燥后失去的質(zhì)量m1g0.04520.04530.0440水分Mt4.524.534.40三次測定水分平均含量Mt4.483.2灰分的測定3.2.1灰分的概念煤的灰分，是指煤完全燃燒后剩下的殘渣。因為這個殘渣是煤中可燃物完全燃燒，煤中礦物質(zhì)（除水分外所有的無機質(zhì)）在煤完

13、全燃燒過程中經(jīng)過一系列分解、化合反應(yīng)后的產(chǎn)物，所以確切地說，灰分應(yīng)稱為灰分產(chǎn)率。3.2.2灰分測定的原理稱取空氣干燥煤樣（0.50.05）g（稱準至0.0002g），放入瓷坩堝中，在（81510）下充分灼燒40min。以殘留物占煤樣的質(zhì)量分數(shù)作為煤樣的灰分。3.2.3灰分測定的儀器智能馬弗爐，分析天平。3.2.4灰分測定的步驟用預(yù)先干燥并稱量過的瓷坩堝迅速稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣（0.50.05）g（稱準至0.0002g）,平攤在瓷坩堝中。智能馬弗爐開機后，選擇“1、功能表”（默認狀態(tài)），所選菜單反色顯示。按下“OK”鍵，進入功能選擇表，移動光標選擇快灰功能，按下“OK”鍵啟動實驗

14、。將馬弗爐加熱到850后，打開爐門，并將放有灰皿的耐熱瓷板或石棉板緩慢的推入馬弗爐中，先使第一排灰皿中的煤樣灰化。待510min后，煤樣不在冒煙時，以每分鐘不在于2mm的速度把二、三、四排灰皿順序推入爐內(nèi)的炙熱部分（若煤樣著火發(fā)生爆燃，試驗應(yīng)作廢）。關(guān)上爐門，在815的溫度下灼燒40min。稱量后，進行檢查性灼燒，每次20min（815），直到連續(xù)兩次灼燒的質(zhì)量變化不超過0.001g為止?；曳值陀?5時，不必進行檢查性灼燒。3.2.5灰分測定的結(jié)果與討論3.2.5.1實驗數(shù)據(jù)處理空氣干燥煤樣灰分按式(3-3)計算Aad= m1m100 （3-3）式中 Aad空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分數(shù)， ；

15、m空氣干燥煤樣的質(zhì)量，g； m1 灼燒后殘留無的質(zhì)量，g。3.2.5.2精密度灰分測定的精密度見表3-5表3-5 灰分測定的精密度灰分（Aad）重復(fù)性限（Aad）在現(xiàn)行臨界差（Ad）15.000.200.3015.0030.000.300.5030.000.500.703.2.5.3樣品分析結(jié)果灰分樣品分析結(jié)果見表3-6表3-6 灰分樣品分析結(jié)果項目一二三空氣干燥煤樣質(zhì)量mg0.50050.49980.5004灼燒后殘留物質(zhì)量m1g0.06090.06070.0609灰分Aad12.1712.1412.14三次測定灰分平均含量Aad12.153.3揮發(fā)分的測定3.3.1揮發(fā)分的概念煤的揮發(fā)分，

16、即煤在一定溫度下隔絕空氣加熱，逸出物質(zhì)（氣體或液體）中減掉水分后的含量。剩下的殘渣叫做焦渣。因為揮發(fā)分不是煤中固有的，而是在特定溫度下熱解的產(chǎn)物，所以確切的說應(yīng)稱為揮發(fā)分產(chǎn)率。 3.3.2揮發(fā)分測定的原理稱取空氣干燥煤樣（10.1）g（稱準至0.0002g），放入坩堝中，在（90010）下，隔絕空氣加熱7min。以減少的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分數(shù)減去該每樣的水分含量作為煤樣的揮發(fā)分。3.3.3揮發(fā)分測定的儀器智能馬弗爐，分析天平。3.3.4揮發(fā)分測定的步驟用預(yù)先干燥并稱量過的瓷坩堝迅速稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣（10.1）g（稱準至0.0002g）于瓷坩堝中，蓋好蓋。智能馬弗爐開機后，選

17、擇“1、功能表”（默認狀態(tài)），所選菜單反色顯示。按下“OK”鍵，進入功能選擇表，移動光標選擇揮發(fā)分功能，按下“OK”鍵啟動試驗。將馬弗爐預(yù)先加熱至920左右，打開爐門，迅速將放有坩堝的架子送入恒溫區(qū)并關(guān)上爐門，準確加熱7min。坩堝及架子鋼釩放入后，爐溫會有所下降，但必須在3min內(nèi)使爐溫恢復(fù)至900否則此試驗作廢。試驗結(jié)束后，取出坩堝，冷卻至室溫，稱量。3.3.5揮發(fā)分測定的結(jié)果與討論3.3.5.1實驗數(shù)據(jù)處理揮發(fā)分測定結(jié)果按式（3-4）計算Vad= m1m100-Mad （3-4）式中 Vad空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分數(shù)， ； m空氣干燥煤樣的質(zhì)量，g； m1煤樣加熱后減少的質(zhì)量，g；Ma

18、d空氣干燥煤樣水分質(zhì)量分數(shù)，3.3.5.2精密度揮發(fā)分測定精密度見表3-7表3-7 揮發(fā)分測定精密度揮發(fā)分（Vad）重復(fù)性限（Vad）在現(xiàn)行臨界差（Vd）20.000.300.5020.0040.000.501.0040.000.801.503.3.5.3樣品分析結(jié)果揮發(fā)分樣品分析結(jié)果見表3-8表3-8 揮發(fā)分樣品分析結(jié)果項目一二三空氣干燥煤樣質(zhì)量mg0.99950.99950.9996煤樣加熱后減少的質(zhì)量m1g0.35650.35590.3538空氣干燥煤樣水分質(zhì)量分數(shù)Mad4.48 揮發(fā)分Vad31.1931.4231.21三次測定揮發(fā)分分平均含量Vad31.273.4固定碳的計算3.4.

19、1固定碳的概念從測定煤樣揮發(fā)分后的焦渣中方減去灰分后的殘留物稱為固定碳。3.4.2固定碳計算數(shù)據(jù)處理3.4.2.1實驗數(shù)據(jù)處理固定碳的計算按式（3-5）計算FCad=100(MadAadVad) （3-5）式中 FCad空氣干燥煤樣的固定碳的質(zhì)量分數(shù)，； Mad空氣干燥煤樣水分質(zhì)量分數(shù)，；Aad空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分數(shù)， ；Vad空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分數(shù)， 。3.4.2.2樣品分析結(jié)果固定碳樣品分析結(jié)果見表3-9表3-9 固定碳樣品分析結(jié)果項目一空氣干燥煤樣水分質(zhì)量分數(shù)Mad4.48空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分數(shù)Aad12.15空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分數(shù)Vad31.27空氣干燥煤樣的固

20、定碳的質(zhì)量分數(shù)FCad52.10參考文獻1黃一石，喬子榮，定量化學分析M，北京，化學工業(yè)出版社，2004。2胡光偉，張文英，定量化學分析實驗M，北京，化學工業(yè)出版社，2004。3魏培海，曹國慶，儀器分析M，北京，高等教育出版社，2007。4王建梅，王桂枝，工業(yè)分析M，北京，高等教育出版社，2007。5徐昌華，化驗員必讀M，江蘇，江蘇科學技術(shù)出版社，2000。6劉世純，分析化驗工M，北京，化學工業(yè)出版社，2004。7康云月，工業(yè)分析M，北京，北京理工大學出版社，1995。8盛曉東，工業(yè)分析技術(shù)M，北京，化學工業(yè)出版社，2002。9王翠萍，趙發(fā)寶，煤質(zhì)分析及煤化工產(chǎn)品檢測M，北京，化學工業(yè)出版社，2009。致 謝 此畢業(yè)論文是在我的導師白艷紅，李繼萍及企業(yè)指導老師劉晉民的親切關(guān)懷和悉心指導下完成的。老師們嚴肅地科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我們。企業(yè)指導老師劉晉民不僅在學業(yè)上給以我精心指導，同時還在思想上生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹向劉晉民老師以誠摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝在一起愉快度過畢業(yè)論文小組的同學們，正是由于你們的支持和幫助，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本論文順利完成。在論文完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的老師，同學，同事給了我無言的幫助，請在這里接受我最誠摯的感謝！第18頁