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煤化学复习题
一、 判断题
1.固态排渣气化炉：灰熔点高，灰黏度大；液态排渣气化炉：灰熔点低，灰黏度小。（√）
2.低煤化度煤的活化能较小，高煤化度煤的活化能较大。（√）
3.只有在变质程度相似的煤中划分和互相比较煤的光泽类型。（√）
4. 木质素是植物转变为煤的原始物质中最重要的有机组分。 （√）
5. 植物中的脂类化合物与蛋白质均参与成煤作用。（Х）
6. 煤中的瓦斯重要是在煤化作用过程中形成的，也称为煤层气，其重要成分为甲烷。（√）
7. 结焦性很好的炼焦用煤其碳含量低、氧含量高。（Х）
8. 一般工业分析中，煤的水分是指空气干燥基水分，而外在水分、内在水分、最高内在水分等不属工业分析范围。（√）
9. 煤的灰分不是煤中的固有构成，而是由煤中的矿物质转化而来的。（√）
10. 挥发分等同于挥发物。（Х）
11. 固定碳不能单独存在，它与煤中的灰分一起形成焦渣，从焦渣中扣除灰分就是固定碳。（√）
12. 煤化程度相似时，煤岩构成中的氧含量有区别。对高变质烟煤和无烟煤：镜质组＞惰质组＞壳质组。（√）
13. 镜煤V、H高，黏结性强，矿物质含量少。（√）
14. 随煤化程度提高，显微硬度直线增长。（Х）
15. 沥青烯是加氢液化重要的中间产物。（√）
16. 一般认为，煤化程度越深，加氢液化越困难。（√）
17. 温度在200℃如下的抽提，采用品有电子予以体性质的亲核性溶剂抽提，属于物理过程。（√）
18. 氢含量高的腐泥煤和稳定组高的残殖煤其发热量均高于腐殖煤。（√）
19.胶质层厚度只能反应胶质体的数量，不能反应胶质体的质量。（√）
20. 煤的润湿热指煤被液体润湿时吸取的热量。（ Х ）
21．灰渣的灰黏度越小，流动性越好。（ √ ）
22．煤中镜质组反射率随煤化度增长而保持不变。（ Х ）
23．煤岩显微组分的构成一般用无矿物质镜质组含量Vtdmmf表达。（ √ ）
24．煤构造的研究一般以镜质组为研究对象。（ √ ）
25．碳分子筛是极性微孔构造。（ Х ）
26．煤料的散密度越大，形成胶质体的流动性越好。（ √ ）
二、选择题

1. 硬煤是指 ( B )。
A. 无烟煤 B. 无烟煤+烟煤 C. 烟煤 D. 无烟煤+褐煤
2. 下面( D )措施不能减少和防止煤的风化和自燃。
A、隔断空气 B．洗选法 C．粒级堆存法 D．长期储存
3. 变质程度最浅的煤种为 ( C )。
A. 无烟煤 B. 烟煤 C. 褐煤 D. 贫煤
4. 我国煤种的重要分类指标之一是 ( C )。
A. Vd B. Vad C. Vdaf D. Var
5. 烟煤中挥发分最小的类别（ C ）。
A.不黏煤 B. 焦煤 C. 贫煤 D. 气煤
6.煤的外在水分是指（ A ）。
A. 吸附在煤颗粒表面的水分 B、毛细孔穴中的水分
C、在105-110℃干燥下失去的水分 D、化合水
7.无烟煤与烟煤相比，其变质程度（ A ）。
A、无烟煤深 B、烟煤深 C、同样深 D、不一定
8. 灰熔融性测定期，灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度是（ B ）。
A. 半球温度 B. 变形温度 C. 流动温度 D. 软化温度
9. 烟煤中与褐煤特性差异最小的是( D )。
A. 贫煤 B. 瘦煤 C. 不黏煤 D. 长焰煤
10.煤的真相对密度的表达符号是（ ），视相对密度的表达符号是（ A ）。
A. TRD ARD B. ARD TRD C. ZTD STD 　D. STD ZTD
11. 煤的热稳定性测定条件是模拟气化工艺条件，通过反复试验后确定为（B ）下保留（ B ）。
A. 815℃ 15min B. 850℃ 30min
C. 815℃ 30min D. 850℃ 15min
12．显微硬度与煤化程度的关系像一种“靠背椅”，‘‘椅面”为 ( B )。
A、无烟煤 B．烟煤 C．褐煤 D．泥炭
13．煤被氧化生成可溶于水的较复杂的次生腐植酸属于( C )。
A、表面氧化 B．轻度氧化 C．深度氧化 D．完全氧化
14．风化后煤的发热量减少，燃点减少，粘结性煤的粘结性明显减少。这是煤( B )上的变化。
A、化学构成 B．工艺性质 C物理性质
15.仅失去外在水分的煤称为（ D ）。
A、收到煤 B、原煤 C、干燥煤 D、空气干燥煤

三、填空题
1.从弹筒发热量中扣除稀硫酸和稀硝酸生成热，称为恒容高位发热量，简称高位发热量。
2煤的结焦性是指单种煤或配合煤在工业焦炉或模拟工业焦炉的炼焦条件下，粘结成块并最终形成具有一定块度和强度的焦炭的能力。
3.煤灰黏度η是指煤灰在熔融状态下的内摩擦系数，表征煤灰在高温熔融状态下流动时的物理特性，可以评估灰渣的流动性，η越小流动性越好。
4.从煤的分子构造看，热解反应的影响对象重要是基本构造单元周围的侧链和官能团，基本构造单元之间的桥键。
5. 煤的分子构造的基本单元是大分子芳香族稠环化合物，也称大分子六碳环平面网格。
6． 腐植煤的有机显微组分包括：镜质组、惰质组和壳质组。
7.煤的无机显微成分重要是指粘土矿物、黄铁矿、石英、方解石等。
8.根据颜色、光泽硬度、裂隙和断口等，运用肉眼或放大镜可以辨别的煤的基本构成单位，包括镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。在显微镜下观测，镜煤和丝炭是单一成分，亮煤和暗煤是混合成分。
9.一般按平均光泽强度把煤的光泽岩石类型依次划分为光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤四种基本类型。
10.从化学构造的角度看，煤的真密度反应了煤分子构造的紧密程度和化学构成的特点，其中分子构造的紧密程度是影响煤真密度的关键原因。
11.煤的热稳定性是块煤在高温下保持本来粒度的能力，用TS表达。
12.煤的导电有离子导电和电子导电两种形式，无烟煤以电子导电为主，褐煤是离子导电为主。
13.一般，年轻煤对水介质的亲和性较强，中等以上煤化程度的煤对水的亲和性较差。在煤的浮选脱灰过程中，就是运用煤与矿物质亲水性的差异进行分离的。
14.润湿热的产生实际上是液体在煤的孔隙内表面上发生吸附作用的成果。吸附作用越强，比表面积越大，润湿热就越高。
15.根据煤氧化程度不一样，煤的氧化过程可分为如下5 个阶段，分别为表面氧化、轻度氧化、中度氧化、深度氧化和完全氧化。
16.风化使煤中碳元素和氢元素含量下降，氧元素和腐植酸含量增长，活性官能团和酸性官能团增长。
17.煤加氢液化的基本化学反应有： 热解反应、供氢反应、脱杂原子反应 。
四、名词解释
1.胶质体粘结性：煤加热到一定温度时，每个煤粒均有液相形成，许多煤粒的液体膜汇合在一起，形成粘稠状的气、液、固三相共存的混合物，此三相混合物称为胶质体
2.焦炭光学组织——用偏反光显微镜在油浸或干物镜下(放大倍数多为400～600倍)所观测到的焦炭气孔壁部分的组织。
3.煤的条痕色：是煤粉末的颜色（粉色 ）。
4.显微煤岩组分的反射率：在反射光下，显微组分表面的反射光强度和入射光强度之比称为反射率。
5.煤的黏结性：煤的黏结性是指烟煤在干馏时产生的胶质体黏结自身和/或惰性物料的能力。
6. 芳碳率：指煤的基本构造单元中，属于芳香族构造的碳原子数Nar(C)与总的碳原子数Ntotal(C)之比。
7.可选性定义：从原煤中分选出符合质量规定的精煤的难易程度。
8.煤的热解： 是指煤在隔绝空气条件下持续加热至较高温度时发生一系列化学变化的总称
9.煤的风化：是指离地表较近的煤层，经受风、雪、雨、露、冰冻、日光和空气中氧等的长时间作用，使煤的性质发生一系列不利变化，这种现象称为煤的风化。
10. St：煤的全硫，指煤中多种形态硫的总和，包括有机硫，无机硫和单质硫。
11. 宏观煤岩组分：宏观煤岩组分是指用肉眼或放大镜可以辨别和识别的煤的基本构成单位。
12.超纯煤： 超纯煤指灰分少于1%的煤。

四、简答题
1.煤热解重要化学反应
（1）裂解反应： 桥键断裂生成自由基，脂肪侧链裂解生成气态烃，含氧官能团生成CO、CO2、H2O，煤中低分子化合物裂解生成气态烃；
（2）一次热解产物的二次热解反应：裂解反应 ，生成更小分子气态烃和热解碳，脱氢反应 环烷烃芳构化，加氢反应 苯环去侧链，缩合反应 芳烃稠环化，桥键分解 生成气态烃；
（3）缩聚反应：胶质体多相缩聚反应生成半焦，半焦缩聚生成焦炭。

2.画出成煤作用过程示意图。

3.怎样理解煤的抽提机理?
答：抽提机理可以从如下方面理解：
（1）抽提：等于溶解+萃取 （2分）
（2）符合相似相溶原则 （1分）
（3）溶剂与溶质的溶解度参数 S1 与 S2 应尽量靠近，使混合自由能△F＜0，方能有 效抽提。（2分）
（4）溶剂的供电子能力越强，抽提率越高。2分）

4.反应煤分子构造的参数有哪些？
答：煤的构造参数有芳碳率、芳氢率和芳环数。（2分）
芳碳率是指煤的基本构造单元中属于芳香族构造的碳原子数与总碳原子数之比。（2分）
芳氢率是指煤的基本构造单元中属于芳香族构造的氢原子数与总氢原子数之比。（1分）
芳环数是指煤的基本构造单元中芳香环数的平均数量。（2分）

5.简述煤的塑料成焦机理。
答：

6、 简述煤的用途。
答：煤可以用在燃料，钢铁工业，筑路材料，炸药，染料，医药，杀虫剂，消毒剂，合成材料等行业。

7.比较煤深度加氢与轻度加氢的加氢条件、变化及目的。
.答：（1） 深度加氢
加氢条件：剧烈、供氢充足，温度350～450℃，氢压高，催化剂
变化：官能团、桥键加氢、基本构造单元的核变化小
目的：脱A、S，制清洁液体燃料；研究煤的基本构造单元的构造
（2）轻度加氢
加氢条件：温和，温度、压力均较低，供氢较少
变化：重要是官能团加氢，煤的物态不变，元素构成与构造变化不大，但理化、工艺性质变化大
目的：改善煤的粘结性，部分脱杂原子；研究煤的官能团、侧链构造

8、写出煤热解重要化学反应。
答：煤热解重要化学反应有:
（1）裂解反应： 桥键断裂生成自由基，脂肪侧链裂解生成气态烃，含氧官能团生成CO、CO2、H2O，煤中低分子化合物裂解生成气态烃；
（2）一次热解产物的二次热解反应：裂解反应 ，生成更小分子气态烃和热解碳，脱氢反应 环烷烃芳构化，加氢反应 苯环去侧链，缩合反应 芳烃稠环化，桥键分解 生成气态烃；
（3）缩聚反应：胶质体多相缩聚反应生成半焦，半焦缩聚生成焦炭。

五、综合分析题
1、某地煤的分析指标值如下：
Rran=0.83%
Qgr,daf=25.3MJ/Kg
Vdaf=42.51%
Mt=24.58%
Tar,daf=15.80%
Ad=9.32%
St,d=0.64
试为该煤进行编码。（7分）
解：煤炭编码的措施：（1）R,%，两位数；不不小于5的乘以10后取整；等于不小于5的取50
（2）Qgr,daf,MJ/kg，两位数；Qgr,maf,MJ/kg，两位数；小数点前两位取整
（3）Vdaf,%,两位数；小数点前取整；不满两位的，补0；
（4）GR·I,两位数（对中、高煤阶煤），除10取整：如从0-10，记作00；10-20记作01；20-30，记作02；90-100，记作09；依次类推；
（5）Mt,%,一位数（对低煤阶煤）， 0-20,记作1；20-30,记作2,30-40,记作3,依此类推；
（6）Tar,daf,%,一位数（对低煤阶煤），不不小于10%时，记作1，10%-15%，记作2，15%-20%，记作3，即以5%为间隔，依次类推； ；
（7）Ad,%,两位数，小数点前取整；不满的两位的，补0；
（8）St,d,%,两位数，乘以10后取整。
根据煤炭编码的措施，该煤的编码为：08　25　42　3　2　09　06（本题只需直接写出编码序号，不需写出煤炭编码措施，按写对的编码序号给分）。

2.河北某地焦煤（中煤阶煤）
Rran=1.24%
Qgr,daf=36.0MJ/Kg
Vdaf=24.46%
GR·I=88
Ad=14.49%
St,d=0.59%
解：根据煤炭编码的措施，该煤的编码为：12　36　24　08　14　05

3、已知某煤样 Mad = 2.00%, Vad = 25.00%, Vdaf = 29.44%,求：Ad 。
解：(1) 由

(2) 再由

4、已知某煤样 Mad = 3.0%, Aad = 11.0%, Vad = 24.0%, 求：wad (FC)、wd (FC) 和 wdaf (FC)。
解： (1) 由Mad + Aad + Vad + Wad (FC) ＝100，(2分)可求出:
wad (FC) = 100% – 3% – 11% – 24% = 62.0%

(2)

(3)