內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 論文題目： 煤的工業(yè)分析 學(xué)院名稱：內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 指導(dǎo)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(xué)院化學(xué)工程系2012屆畢業(yè)生畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)一、撰寫(xiě)畢業(yè)論文的目的和要求畢業(yè)生撰寫(xiě)畢業(yè)論文是教學(xué)計(jì)劃中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)、鍛煉學(xué)生綜合技能與全面素質(zhì)的重要實(shí)踐性環(huán)節(jié)，也是提高教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平的重要保證。通過(guò)撰寫(xiě)畢業(yè)論文環(huán)節(jié)全面運(yùn)用所學(xué)理論和專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行綜合實(shí)踐訓(xùn)練，進(jìn)一步提高學(xué)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(guò)撰寫(xiě)畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固課堂教學(xué)中所學(xué)到的知識(shí)，做到理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，為就業(yè)做好準(zhǔn)備。2、熟悉實(shí)習(xí)工廠的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備及檢測(cè)項(xiàng)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(dǎo)教師，擴(kuò)大知識(shí)面，進(jìn)一步提高分析問(wèn)題和實(shí)際動(dòng)手的能力。3、在撰寫(xiě)畢業(yè)論文過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合畢業(yè)論文課題進(jìn)行調(diào)查研究，收集有關(guān)資料，為以后的撰寫(xiě)畢業(yè)論文打下良好基礎(chǔ)。二、畢業(yè)論文撰寫(xiě)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(jì)算機(jī)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(yè)眉12mm頁(yè)腳15mm。2.用內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院下發(fā)的統(tǒng)一封面裝訂成冊(cè)，裝訂的論文應(yīng)整潔、美觀。3.論文紙頁(yè)眉一律為 “內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文”和頁(yè)腳為“第 頁(yè)”，小五號(hào)宋體，居中。 畢業(yè)論文具體內(nèi)容包括：1封面：2.任務(wù)書(shū)、畢業(yè)論文或?qū)ｎ}實(shí)驗(yàn)選題申請(qǐng)單；3中文摘要；4目錄；5符號(hào)說(shuō)明：6論文正文；7參考文獻(xiàn)；8附錄；9致謝。4、撰寫(xiě)畢業(yè)論文期間，至少每個(gè)月和指導(dǎo)教師聯(lián)系一次，及時(shí)匯報(bào)撰寫(xiě)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(píng)價(jià)煤質(zhì)的基本依據(jù)。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)的測(cè)定。通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標(biāo)的測(cè)定。通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分是直接測(cè)出的，而固定碳是用差減法計(jì)算出來(lái)的。利用工業(yè)分析結(jié)果，可以基本掌握各種煤的質(zhì)量、公益性質(zhì)及特點(diǎn)，以確定煤在工業(yè)上的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：水分，灰分，揮發(fā)分，固定碳目 錄1符號(hào)說(shuō)明62前言73實(shí)驗(yàn)部分83.1水分的測(cè)定83.1.1水分的分類(lèi)83.1.2水分測(cè)定的原理83.1.2.1全水分測(cè)定的原理8 3.1.2.2空氣干燥煤樣水分測(cè)定的原理83.1.3水分測(cè)定的儀器83.1.4水分測(cè)定的步驟93.1.4.1全水分測(cè)定的步驟93.1.4.2空氣干燥煤樣水分測(cè)定的步驟93.1.5水分測(cè)定的結(jié)果與討論93.1.5.1實(shí)驗(yàn)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(cè)定113.2.1灰分的概念113.2.2灰分測(cè)定的原理113.2.3灰分測(cè)定的儀器123.2.4灰分測(cè)定的步驟123.2.5灰分測(cè)定的結(jié)果與討論123.2.5.1實(shí)驗(yàn)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(cè)定133.3.1揮發(fā)分的概念133.3.2揮發(fā)分測(cè)定的原理133.3.3揮發(fā)份測(cè)定的儀器133.3.4揮發(fā)分測(cè)定的步驟143.3.5揮發(fā)分測(cè)定的結(jié)果與討論143.3.5.1實(shí)驗(yàn)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(jì)算153.4.1固定碳的概念153.4.2固定碳計(jì)算原理153.4.3固定碳計(jì)算數(shù)據(jù)處理153.4.3.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理153.4.3.2樣品分析結(jié)果16參考文獻(xiàn)17致謝181符號(hào)說(shuō)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(duì)大批量的煤進(jìn)行采樣和制備，獲得具有代表性的煤樣，然后再進(jìn)行煤質(zhì)分析。工業(yè)上最簡(jiǎn)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(xiàng)，廣義上說(shuō)工業(yè)分析還應(yīng)包括發(fā)熱量和硫，但一般將這兩項(xiàng)單獨(dú)列出。元素分析主要用于了解煤的有機(jī)質(zhì)組成，包括碳、氫、氧、氮和硫等元素的測(cè)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(duì)煤的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和公益性質(zhì)做進(jìn)一步的研究，就可以綜合的評(píng)價(jià)煤質(zhì)，確定各種煤的加工利用途徑。3實(shí)驗(yàn)部分3.1水分的測(cè)定3.1.1水分的分類(lèi)煤中水分按存在形態(tài)的不同分為兩類(lèi)，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(xì)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(guò)12小時(shí)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(cè)試游離水，不測(cè)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)，蒸發(fā)到煤顆粒表面的水蒸氣壓與空氣的濕度平衡時(shí)就不再蒸發(fā)了。 內(nèi)在水分，是吸附在煤顆粒內(nèi)部毛細(xì)孔中的水分。內(nèi)在水分需在100C以上的溫度經(jīng)過(guò)一定時(shí)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(cè)定的原理3.1.2.1全水分測(cè)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(jì)算出全水分的含量。3.1.2.2空氣干燥煤樣水分測(cè)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(jì)算出水分的含量。3.1.3水分測(cè)定的儀器電熱鼓風(fēng)干燥箱，分析天平。3.1.4水分測(cè)定的步驟3.1.4.1全水分測(cè)定的步驟用預(yù)先干燥并稱量過(guò)的（稱準(zhǔn)至0.01g）的稱量瓶迅速稱取粒度小于6mm的煤樣1012g（稱準(zhǔn)至0.01g）,平攤在稱量瓶中。打開(kāi)稱量瓶蓋，放入預(yù)先鼓風(fēng)并已加熱到105110干燥箱中，在鼓風(fēng)條件下，干燥兩小時(shí)（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(zhǔn)至0.01g）。進(jìn)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(guò)0.01g或質(zhì)量又有所增加為止。水分在2以下時(shí)，不必進(jìn)行檢查性干燥。3.1.4.2空氣干燥煤樣水分測(cè)定的步驟用預(yù)先干燥并稱量過(guò)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(zhǔn)至0.0002g）,平攤在稱量瓶中。打開(kāi)稱量瓶蓋，放入預(yù)先鼓風(fēng)并已加熱到105110干燥箱中，在鼓風(fēng)條件下，干燥一小時(shí)（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(jìn)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(guò)0.0010g或質(zhì)量又有所增加為止。水分在2以下時(shí)，不必進(jìn)行檢查性干燥。3.1.5水分測(cè)定的結(jié)果與討論3.1.5.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理全水分測(cè)定結(jié)果按式（3-1）計(jì)算Mt=m1m100 （3-1）式中 Mt煤樣的全水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，； m煤樣的質(zhì)量，g； m1干燥后煤樣減少的質(zhì)量，g?？諝飧稍锩簶铀譁y(cè)定結(jié)果按式（3-2）計(jì)算；Mad= m1m100 （3-2）式中 Mad空氣干燥煤樣水分質(zhì)量分?jǐn)?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(cè)定的精密度見(jiàn)表3-1表3-1 全水分測(cè)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(cè)定的精密度見(jiàn)表3-2表3-2 空氣干燥煤樣水分測(cè)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(cè)定分析結(jié)果見(jiàn)表3-3表3-3 全水分測(cè)定分析結(jié)果項(xiàng)目一二三煤樣質(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(cè)定全水分平均含量Mt15.77空氣干燥煤樣測(cè)定分析結(jié)果見(jiàn)表3-4表3-4 空氣干燥煤樣測(cè)定分析結(jié)果項(xiàng)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(cè)定水分平均含量Mt4.483.2灰分的測(cè)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?jiān)?。因?yàn)檫@個(gè)殘?jiān)敲褐锌扇嘉锿耆紵?，煤中礦物質(zhì)（除水分外所有的無(wú)機(jī)質(zhì)）在煤完全燃燒過(guò)程中經(jīng)過(guò)一系列分解、化合反應(yīng)后的產(chǎn)物，所以確切地說(shuō)，灰分應(yīng)稱為灰分產(chǎn)率。3.2.2灰分測(cè)定的原理稱取空氣干燥煤樣（0.50.05）g（稱準(zhǔn)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?jǐn)?shù)作為煤樣的灰分。3.2.3灰分測(cè)定的儀器智能馬弗爐，分析天平。3.2.4灰分測(cè)定的步驟用預(yù)先干燥并稱量過(guò)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(zhǔn)至0.0002g）,平攤在瓷坩堝中。智能馬弗爐開(kāi)機(jī)后，選擇“1、功能表”（默認(rèn)狀態(tài)），所選菜單反色顯示。按下“OK”鍵，進(jìn)入功能選擇表，移動(dòng)光標(biāo)選擇快灰功能，按下“OK”鍵啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)。將馬弗爐加熱到850后，打開(kāi)爐門(mén)，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(shí)，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(yàn)應(yīng)作廢）。關(guān)上爐門(mén)，在815的溫度下灼燒40min。稱量后，進(jìn)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(guò)0.001g為止?；曳值陀?5時(shí)，不必進(jìn)行檢查性灼燒。3.2.5灰分測(cè)定的結(jié)果與討論3.2.5.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理空氣干燥煤樣灰分按式(3-3)計(jì)算Aad= m1m100 （3-3）式中 Aad空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， ； m空氣干燥煤樣的質(zhì)量，g； m1 灼燒后殘留無(wú)的質(zhì)量，g。3.2.5.2精密度灰分測(cè)定的精密度見(jiàn)表3-5表3-5 灰分測(cè)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(jiàn)表3-6表3-6 灰分樣品分析結(jié)果項(xiàng)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(cè)定灰分平均含量Aad12.153.3揮發(fā)分的測(cè)定3.3.1揮發(fā)分的概念煤的揮發(fā)分，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?jiān)凶鼋乖?。因?yàn)閾]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(shuō)應(yīng)稱為揮發(fā)分產(chǎn)率。 3.3.2揮發(fā)分測(cè)定的原理稱取空氣干燥煤樣（10.1）g（稱準(zhǔn)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?jǐn)?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(cè)定的儀器智能馬弗爐，分析天平。3.3.4揮發(fā)分測(cè)定的步驟用預(yù)先干燥并稱量過(guò)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(zhǔn)至0.0002g）于瓷坩堝中，蓋好蓋。智能馬弗爐開(kāi)機(jī)后，選擇“1、功能表”（默認(rèn)狀態(tài)），所選菜單反色顯示。按下“OK”鍵，進(jìn)入功能選擇表，移動(dòng)光標(biāo)選擇揮發(fā)分功能，按下“OK”鍵啟動(dòng)試驗(yàn)。將馬弗爐預(yù)先加熱至920左右，打開(kāi)爐門(mén)，迅速將放有坩堝的架子送入恒溫區(qū)并關(guān)上爐門(mén)，準(zhǔn)確加熱7min。坩堝及架子鋼釩放入后，爐溫會(huì)有所下降，但必須在3min內(nèi)使?fàn)t溫恢復(fù)至900否則此試驗(yàn)作廢。試驗(yàn)結(jié)束后，取出坩堝，冷卻至室溫，稱量。3.3.5揮發(fā)分測(cè)定的結(jié)果與討論3.3.5.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理?yè)]發(fā)分測(cè)定結(jié)果按式（3-4）計(jì)算Vad= m1m100-Mad （3-4）式中 Vad空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分?jǐn)?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；Mad空氣干燥煤樣水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，3.3.5.2精密度揮發(fā)分測(cè)定精密度見(jiàn)表3-7表3-7 揮發(fā)分測(cè)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(jiàn)表3-8表3-8 揮發(fā)分樣品分析結(jié)果項(xiàng)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?jǐn)?shù)Mad4.48 揮發(fā)分Vad31.1931.4231.21三次測(cè)定揮發(fā)分分平均含量Vad31.273.4固定碳的計(jì)算3.4.1固定碳的概念從測(cè)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(jì)算數(shù)據(jù)處理3.4.2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理固定碳的計(jì)算按式（3-5）計(jì)算FCad=100(MadAadVad) （3-5）式中 FCad空氣干燥煤樣的固定碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，； Mad空氣干燥煤樣水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，；Aad空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， ；Vad空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， 。3.4.2.2樣品分析結(jié)果固定碳樣品分析結(jié)果見(jiàn)表3-9表3-9 固定碳樣品分析結(jié)果項(xiàng)目一空氣干燥煤樣水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)Mad4.48空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Aad12.15空氣干燥煤樣的灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Vad31.27空氣干燥煤樣的固定碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)FCad52.10參考文獻(xiàn)1黃一石，喬子榮，定量化學(xué)分析M，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2004。2胡光偉，張文英，定量化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)M，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2004。3魏培海，曹?chē)?guó)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(yàn)員必讀M，江蘇，江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2000。6劉世純，分析化驗(yàn)工M，北京，化學(xué)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(xué)出版社，1995。8盛曉東，工業(yè)分析技術(shù)M，北京，化學(xué)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(cè)M，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2009。致 謝 此畢業(yè)論文是在我的導(dǎo)師白艷紅，李繼萍及企業(yè)指導(dǎo)老師劉晉民的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。老師們嚴(yán)肅地科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我們。企業(yè)指導(dǎo)老師劉晉民不僅在學(xué)業(yè)上給以我精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想上生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向劉晉民老師以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝在一起愉快度過(guò)畢業(yè)論文小組的同學(xué)們，正是由于你們的支持和幫助，我才能克服一個(gè)一個(gè)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(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的老師，同學(xué)，同事給了我無(wú)言的幫助，請(qǐng)?jiān)谶@里接受我最誠(chéng)摯的感謝！第18頁(yè)