《煤化学与工艺》课件.pptxVIP

《煤化学与工艺》课程简介本课程将深入探讨煤炭的化学成分、加工工艺以及在工业中的广泛应用。从煤炭的形成、结构到转化技术,全面介绍煤化学的科学原理和工程实践。通过本课程的学习,学生将掌握煤炭及其衍生品的基础知识,并了解相关的工艺流程和技术发展趋势。byhpzqamifhr@

煤的形成与分类1煤的形成过程煤是由古代植物在高温和高压作用下长期演化而成的化石燃料。经过几百万年的生物地质变化,植物逐步转化为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤等不同类型的煤。2煤的主要分类根据煤的成熟度和化学组成,可将煤分为褐煤、亚烟煤、烟煤和无烟煤四大类。每种煤类的热值、挥发分和碳含量都存在差异。3煤的地理分布世界主要煤炭储量分布于亚洲、北美、欧洲和大洋洲等地区。在中国,主要煤田集中分布于华北、西北、西南等地区。

煤的化学组成1元素组成煤主要由碳、氢、氧、硫和少量氮元素组成2无机成分煤还含有少量的无机成分,如硅、铝、铁、钙、镁等3有机结构煤的有机结构复杂多样,主要包括芳香基团、脂肪基团和杂环基团煤的化学组成反映了其复杂的形成过程和特殊的地质环境。掌握煤的化学组成特征对于正确认识和利用煤炭资源具有重要意义。

煤的物理性质1结构形式煤主要以宏观、微观两种形式存在，呈现出复杂的非晶态结构。2密度特性煤的密度因变质程度不同而有所差异，一般在1.2-1.6g/cm3之间。3吸附特性煤具有良好的吸附性，可吸附各种气体和溶解性物质。煤作为一种固体碳质燃料，其物理性质对煤的开采、储运和利用都有重要影响。煤的结构形式、密度特性和吸附特性是其物理性质的主要表现。

煤的热值及其测定热值的定义热值是指燃料在完全燃烧时释放出的热量。它是衡量煤炭能量价值的重要指标之一。热值的测定可通过煤质化验室使用量热法仪器进行测试。测试结果包括总发热量、低位发热量和高位发热量等。测试过程首先将煤样制成小颗粒进行精密称重,然后置于量热仪容器中燃烧。仪器会自动记录温度变化,从而计算出热值。

煤的工业分析工业分析的重要性煤的工业分析能够准确地测定煤的组成和特性,为煤的利用和加工提供重要依据。主要分析指标包括水分、灰分、挥发分、固定碳、硫分等,这些指标反映了煤的化学组成和热值特性。分析方法采用标准化的实验分析方法,如ASTM、GB等,可以获得煤的各项工业分析数据。

煤的干馏1煤的化学转化在高温条件下，煤的化学组分会发生分解和重组，生成各种有机化合物。这一过程称为煤的干馏。2产品收集与分离煤干馏的主要产品有焦炭、煤气和焦油。通过冷凝和分离等工艺可以从中得到许多化工原料。3工艺流程优化对干馏炉的温度、时间等工艺参数进行控制和优化,可以提高产品收率和质量,降低能耗。

煤的气化1气化原理通过热解、部分氧化等方式将煤转化为可燃气体2气化技术主要包括固定床、流化床和气化炉等工艺3气化产品生产合成气、氢气、甲烷等化工原料煤的气化是将煤转化为可燃性气体的重要工艺。通过热解、部分氧化等方式,煤可以被分解为一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性气体。煤气化技术包括固定床、流化床和气化炉等,能生产合成气、氢气和甲烷等重要的化工原料。煤气化工艺是煤化工领域的核心技术之一。

煤的液化1煤粉制备将煤粉化为细粒2煤泥乳化将煤粉与水乳化形成液体3加氢反应在高温高压下进行加氢反应4产品分离分离出燃料油等化学品煤的液化是一项重要的煤化工技术,通过将煤转化为液态燃料和化学品,不仅可以增加煤的利用价值,还能减少对石油的依赖。这一过程涉及煤粉制备、煤泥乳化、加氢反应和产品分离等关键步骤,需要精细的工艺控制才能确保高效和安全的转化效果。

煤焦化1干馏将煤加热分解产生焦炭、焦油和煤气2焦炭主要成分是碳,具有较高的热值和强度3焦油用于生产化学品,如苯、萘、酚等煤焦化是将煤在缺氧条件下加热分解,得到焦炭、焦油和煤气等产品的过程。焦炭是煤化工的重要原料,广泛应用于冶金、化工等行业。焦油可以进一步提取各种有价值的化学品,具有重要的工业价值。整个煤焦化过程需要严格控制温度、时间等工艺参数,确保产品质量和生产安全。

煤的燃烧1燃料准备煤炭粉碎、干燥、筛选2燃烧过程煤炭燃烧、烟气排放3燃尽残渣煤灰和煤渣排出煤的燃烧是一个复杂的化学物理过程。首先需要对煤炭进行合理的预处理,包括粉碎、干燥和筛选等,以提高燃烧效率。在燃烧过程中,煤炭会释放出大量的热量和烟气,需要及时收集和处理。燃尽后留下的煤灰和煤渣也需要妥善处理,避免对环境产生负面影响。

煤的环境影响空气污染煤的燃烧会产生大量二氧化硫、氮氧化物和颗粒物,严重污染环境空气,危害人体健康。水体污染煤矿开采和洗煤过程会产生大量酸性废水,含有重金属等有毒物质,污染地表水和地下水。土壤污染煤矿开采会造成土地开挖和地表沉陷,破坏了当地的生态环境。煤化工还可能导致土壤重金属污染。

煤的开采与利用1煤矿开采煤炭资源的开采主要通过地表开采和地下开采