燃料煤的化學(xué)成分主要有哪些呢?

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煤主要由有機(jī)質(zhì)和無機(jī)礦物質(zhì)的混合物組成,此外還有含量不同的水分。

煤中有機(jī)質(zhì)是由原始植物演變而來的,它是植物生長過程中吸入組織內(nèi)部的溶于地下水中的礦物質(zhì)。煤中有機(jī)質(zhì)主要是由碳、氫和氧3種元素組成,此外還有少量的氮、硫及微量的磷、砷、氯等元素。由于各種煤的碳、氫、氧、氮和硫等主要的比例不同,導(dǎo)致煤的組成結(jié)構(gòu)不同。

碳碳是煤在燃燒過程中產(chǎn)生熱量的重要元素。一般來說,煤中碳含量越高,煤的發(fā)熱量越大。煤中含碳量隨煤化程度的加深而增高。

氫氫也是煤中重要的可燃物質(zhì),氫的發(fā)熱量最高,燃燒時每千克氫的低位發(fā)熱量可高達(dá)120370千焦,是純碳發(fā)熱量的4倍。氫含量隨煤化程度的提高而逐漸下降。

氧煤中的氧多以梭基、經(jīng)基和甲氧基等含氧官能團(tuán)的形態(tài)存在。氧含量隨煤化程度的提高而降低。煤在燃燒時氧和煤中的氫元素結(jié)合生成水,所以氧不但不能產(chǎn)生熱量,反而會吸收熱量。

氮氮來源于成煤植物的蛋白質(zhì),煤化程度越高,氮含量越低。煤在燃燒時,氮元素以氣體(N2)形態(tài)析出。

硫煤中的硫有有機(jī)硫和無機(jī)硫之分。有機(jī)硫來源于成煤植物中的蛋白質(zhì),在煤中分布不均勻,很難用洗選方法脫除。無機(jī)硫則是混人煤中的黃鐵礦,可用洗選方法脫除。

煤的化學(xué)成分統(tǒng)計表

 

將其折算成原子比,可用C135H96O9NS代表,此外,煤中也還有微量的其他非金屬和金屬元素。

煤中的無機(jī)組分有礦物質(zhì)和水分兩種。無機(jī)礦物質(zhì)是煤中除水分以外的所有無機(jī)質(zhì)的總稱。無機(jī)礦物質(zhì)燃燒時發(fā)生水解、氧化反應(yīng)變成灰分,它也是降低煤的有效熱值的有害成分。


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