固定碳,灰分,揮發(fā)分,水分的關(guān)系

煤的工業(yè)分析：工業(yè)分析是確定煤的化學(xué)組成的最基本方法，它是在規(guī)定的條件下將煤的組成劃分為水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳四種組分的總稱。工業(yè)分析是一種條件試驗(yàn)，除了水分以外，灰分、揮發(fā)分和固定碳都是在測定條件下煤的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，而不是煤中固有成分，其測定結(jié)果依測定條件變化而變化。

一、煤中水分

煤中水分是煤炭的重要組成部分，它影響煤的工藝性質(zhì)，是評價(jià)煤炭質(zhì)量的重要指標(biāo)。按煤與水分的結(jié)合狀態(tài)不同可分為游離水和化合水兩部分。游離水，是指以物理方式吸附或附著在煤中的水分，這部分水分在105℃左右能夠全部蒸發(fā)?；纤?，則是以化合方式同煤中的礦物質(zhì)結(jié)合，它是礦物晶格的一部分，化合水一般需要較高的溫度，（一般大于200℃）才能從煤中分離出來。煤的工業(yè)分析中所說的水分不包括化合水。煤中游離水按其賦存狀態(tài)又分為外在水分和內(nèi)在水分。

煤的內(nèi)在水分，是指在一定條件下煤樣與周圍空氣濕度達(dá)到平衡時(shí)所保持的水分。

煤的外在水分，是指在一定條件下，煤樣與周圍空氣濕度達(dá)到平衡時(shí)所失去的水分。

二、煤中灰分

煤的灰分，是指煤在規(guī)定條件下完全燃燒所得的殘留物?；曳植⒉皇敲褐性械某煞?，而是煤在規(guī)定條件下灰化后的產(chǎn)率?；一^程，就是煤中的有機(jī)物完全燃燒分解，而無機(jī)物在一定的溫度環(huán)境中分解、化合形成最后的殘?jiān)皶r(shí)灰分。

煤的灰分是評價(jià)煤質(zhì)的主要指標(biāo)，在煤炭開采、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸和加工利用過程中都是不利的因素?；曳指吒黜?xiàng)成本也高，作為燃料和造氣的煤還會(huì)降低熱效率和氣化率，增加排灰渣的難度和費(fèi)用。對于煉焦煤還會(huì)影響焦炭質(zhì)量，因此煤的灰分越低越好。

三、揮發(fā)分產(chǎn)率

煤樣在規(guī)定條件下隔絕空氣加熱并進(jìn)行水分校正后的質(zhì)量損失即為揮發(fā)分。揮發(fā)份主要包括水分、碳?xì)溲趸锖吞細(xì)浠衔铩Ｃ褐形锢砦降乃趾偷V物質(zhì)分解的二氧化碳不屬于揮發(fā)分。揮發(fā)分測定方法是一種規(guī)范性很強(qiáng)的測定方法，任何條件的改變都會(huì)影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，由于揮發(fā)分不是煤中的固有物質(zhì)而是規(guī)定條件下的受熱分解產(chǎn)物，測定結(jié)果稱為揮發(fā)分子產(chǎn)率，而不能稱為揮發(fā)分含量。

測定揮發(fā)分剩下的不揮發(fā)物質(zhì)稱為焦渣，是有固定的和灰分構(gòu)成的。根據(jù)焦渣的形狀和大小可以初步判定煤的黏結(jié)性、結(jié)焦性和煤化程度等性質(zhì)；根據(jù)焦渣不同形狀分為8個(gè)序號。（1-8），其序號即為焦渣特征代號，號數(shù)越大。表示黏結(jié)性越強(qiáng)。

四、固定碳

煤的固定碳是指由100減去煤中的水分、灰分、揮發(fā)分后的殘留物。固定碳并不是實(shí)測的，而是根據(jù)煤的水分灰分，揮發(fā)分產(chǎn)率計(jì)算出來的。固定碳與煤中的碳元素是兩個(gè)不同的概念，固定碳實(shí)際是高分子化合物的混合物，它還有碳、氫、氧、氮、硫等元素。

煤的固定碳是煤炭熱能的主要來源，燃料用煤固定碳越高越好，在合成氨用煤中，固定碳是一項(xiàng)重要指標(biāo)，為了獲得高固定碳煤一般都使用無煙煤。固定碳還能反映煤的變質(zhì)程度，變質(zhì)程度越高干燥無灰基固定碳越高固定碳與揮發(fā)分之比稱為燃料比，固定碳和燃料比還是有些國家煤炭分類的指標(biāo)之一。

固定碳與煤的變質(zhì)程度有關(guān)，用干燥無灰基固定碳表示，一般褐煤固定碳小于等于60%，煙煤在50%~90%之間無煙煤大于90%。另外在合成氨工業(yè)中要求固定碳含量大于65%

固定碳含量的準(zhǔn)確度依賴于水分、灰分、揮發(fā)分產(chǎn)率測定的準(zhǔn)確度。

空氣干燥基固定碳的計(jì)算方法：

FCad=100-（Mad+Aad+Vad）

干燥無灰基固定碳的計(jì)算方法：

FCdaf=100-Vdaf

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