工业分析化学经典试题答案02.doc

第三章 煤分析
一、填空题：
1. 煤是由有机质、矿物质和水组成。
2. 煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
3．煤的工业分析项目有水分，灰分，挥发分和固定碳含量等四项
4. 煤的元素分析是指煤中碳、氢、氧、氮、硫五个项目煤质分析的总称。
5. 制样的目的是将采集的煤样，经过破碎、混合和缩分等程序制备成能代表原来煤样的分析用煤样。
6. 根据水分的结合状态煤中水分可分为游离水和结晶水两大类。
7. 煤中的硫通常以无机硫和有机硫两种状态存在。
8．艾士卡试剂的成分是 Na2CO3和 MgO的混合物。
9. 煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所产生的热量

二、问答题：
1. 煤的工业分析包括哪些项目？
答案：煤的工业分析项目有水分，灰分，挥发分和固定碳含量等四项
2 什么是煤的灰分？煤的灰分来自矿物质有哪几种情况？煤的灰分测定有几种方法？
答案： 煤的灰分是煤完全燃烧后剩下的残渣，是煤中矿物质在煤燃烧过程中经过分解、化合反应后的产物，用符号A表示。
灰分来源与这几种情况：
首先，原生矿物质：成煤植物中所含的无机元素；
其次，次生矿物质：煤形成过程中混入或与煤伴生的矿物质；
第三，外来矿物质：煤炭开采和加工处理中混入的矿物质
测定煤灰分的方法有两种分别是缓慢灰化法和快速灰化法
3 什么是煤的挥发分？如何测定煤的挥发分？
答案：将煤放在与空气隔绝的容器内，在高温下经一定时间加热后，煤中的有机质和部分矿物质分解为气体释出，由减小的质量再减去水的质量即为煤的挥发分
因为煤中可燃性挥发分不是煤的固有物质，而是在特定条件下，煤受热的分解产物，而且其测定值受温度、时间和所用坩埚的大小、形状等不同而异，测定方法为规范性试验方法，因此所测的结果应称为挥发分产率，用符号V表示。
测定过程：称取空气干燥煤样1.0±0.01g，于已在900±10℃灼烧恒量的专用坩锅内，轻敲坩埚使试样摊平，然后盖上坩埚盖，置于坩埚架上，迅速将坩埚架推至已预先加热至900±10℃的高温炉的稳定温度区内，并立即开动秒表，关闭炉门。准确灼烧恰好7min，迅速取出坩埚架，在空气中放置5～6min，再将坩锅置于干燥器中冷却至室温，称量。计算挥发分产率。
4艾氏卡法测定煤中全硫所采取的艾氏卡试剂的组成是什么？各个试剂的作用是什么？
答案：2份化学纯MgO+ 1份化学纯无水Na2CO3。（2）艾士卡试剂中的MgO能疏松反应物，使空气进入煤样，同时也能与SO2和SO3发生反应。SO2Na2CO3+O2 Na2SO4+CO2↑；
SO3+Na2CO3Na2SO4+CO2↑；
SO2+MgO+O2 MgSO4煤中的硫酸盐与Na2CO3
作用生成Na2SO4：CaSO4+Na2CO3=Na2SO4+CaCO3↓
5什么是煤的发热量？其测定意义是什么？
答案：煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所产生的热量
意义：首先，在煤质计价、编制消耗定额和供应计划、核算发电成本以及能源计算利用效率等方面都是由发热量作为参考指标的；其次，在设计锅炉上，发热量还影响着炉膛负荷、选择磨煤机容量、计算物料平衡等等；最后，发热量还是锅炉热平衡、配煤燃烧及负荷调节的主要依据。
三、计算题：
3、 称取空气干燥基煤试样1.000g，测定挥发份时，失去质量为0.2824g，已知此空气干燥基煤试样中的水分为2.50%，灰分为9.00％，收到基水分为8.10%，分别求收到基、空气干燥基、干基和干燥无灰基的挥发份及固定碳含量。
答案：空气干燥基：
Vad=100%*(m-m1)/m-Mad=0.2824/1.000*100%-2.5%=25.74%
FCad=100-(Mad+ Vad+ Aad)=100-(25.74%+2.50%+9.00%)=62.76%
收到基：
Vad =100%*(m-m1)/m-Mad=0.2824/1.000*100%-8.10-2.5%=20.14%
FCad =100-(20.14+8.10%+9.00%)=62.76%
干基：Vad=100%*(m-m1)/m=0.2824/1.000*100%=28.24%
FCad =100-( Vad+ Aad)=100-(28.24%+9.00%)=62.76%
干燥无灰基：Vad =100%*(m-m1)/m=28.24%
FCad =100-Vad=71.76%
4、称取空气干燥基煤试样1.2000g，灼烧后残余物的质量是0.1000g，已知收到基水分为5.40%，空气干燥基水分为1.50%，求收到基、空气干燥基、干基和干燥无灰基的灰分。