《煤化学》课程教学大纲.doc

煤化学课程教学大纲课程名称：煤化学课程编号：课程类型：技术基础课学 时：102学时适用专业：煤化工专业先修课程：有机化学、分析化学一、课程的性质、目的与任务本课程为煤化工专业方向的技术基础课，其主要任务是使学生掌握煤的特征、生成、结构、分析和分类；煤的热解、煤的液化和气化等过程的机理及其理论基础；煤的各种加工产物的组成、性质和应用。目的在于深入了解煤的特性，解决煤炭利用中的各种问题，开发新的加工技术和开拓新的利用途径，使煤炭资源得到合理和有效的利用，同时为学习煤化学工程与工艺学、炼焦学、煤转化技术等课程打下扎实的理论基础。二、课程的基本要求 1掌握煤的生成过程及其对煤的性质的决定性影响。 2掌握利用煤岩学手段来分析和判断煤的可选性原理。 3熟练掌握煤的分子结构理论，并能够预测和分析煤的性质。 4熟练掌握煤的工业分析、元素分析、物理性质、化学性质、工艺性质等及其相互关系。 5掌握煤炭的分类以及常见煤类的基本性质及其应用途径。 三、课程的教学内容第一单元 绪论、煤的特征和生成（建议学时数： 12学时）学习目的和要求：学习煤化学首先应了解煤的种类和外部特征，研究煤的原始物质、煤的生成对研究煤的性质、结构、利用有重要的作用，煤的显微特征已广泛用于煤质分析和煤岩配煤。通过本单元学习，应掌握煤的种类和外部特征；熟悉成煤的原始物质、煤的生成和主要成煤期；掌握煤的宏观和微观特征。重点和难点：按成煤植物划分煤的种类；煤生成的各阶段的变化；煤的显微特征在煤质分析和煤岩配煤的应用。第二单元 煤的一般性质（建议学时数：24学时）学习目的和要求：合理利用煤炭资源，通常先对大批量的煤进行采样和制备，获得代表性的煤样，然后进行煤的工业分析和元素分析，工业分析和元素分析的结果与煤的成因、煤化程度和煤岩组成等关系密切，加之对煤的物理性质、化学性质和工艺性质做进一步的研究，就可综合科学地评价煤质，确定各种煤的加工利用途径。通过对本单元学习，应了解煤的物理性质；熟悉煤的化学反应；掌握煤样的采集和制备方法；掌握煤质分析中的常用基准和基准换算；熟悉煤质分析的符号表示；掌握煤的水分、灰分、挥发分和固定碳的分析原理、方法和计算；掌握煤的元素分析的原理、测定方法；掌握煤的发热量的测定原理和方法。重点和难点：商品煤样的采样方法；煤样制备的步骤；煤质分析中的常用基准和基准换算；煤的工业分析的原理、分析方法和计算；三种全硫分析的原理、测定方法。第三单元 煤有机质的化学结构（建议学时数：22学时）学习目的和要求：对煤的化学结构的研究一直是煤化学学科的中心环节，受到了广泛的重视，煤的结构组成对煤的加工利用有着重要的作用。要合理利用煤炭，采用红外光谱、核磁共振、X射线衍射等方法测定煤的结构十分重要。通过对本单元学习，应掌握煤的结构单元核心部分和外围部分的结构；熟悉煤的结构模型；掌握煤的分子结构的近代概念；熟悉煤的结构研究方法：物理研究法，如：红外光谱、核磁共振、X射线衍射等，物理化学研究法，如萃取和吸附法，化学研究法，如氧化、加氢和官能团分析。 重点和难点：煤的结构单元核心部分和外围部分的结构；煤的结构模型；煤的分子结构的近代概念；煤的溶剂萃取。第四单元 煤的热解化学（建议学时数：10学时）学习目的和要求：煤的热解是指煤在隔绝空气条件下加热发生的一系列转化过程，煤的热解是煤的加工过程中最主要的工艺性质。研究煤的热解过程和机理，就能正确的选择原料煤、解决加工工艺问题；研究煤的热解、黏结成焦对研究煤的形成过程和分子结构等理论具有重要意义。通过对本单元学习，应熟悉煤的热解过程和发生的化学反应；了解影响煤热解的因素；熟悉煤黏结和成焦机理；掌握煤的胶质层指数、黏结指数、罗加指数、奥亚膨胀度的测定原理和方法。重点和难点：煤的热解过程和发生的化学反应；黏结性和结焦性的概念；胶质体的概念；中间相的概念；煤的胶质层指数、黏结指数、奥亚膨胀度的测定原理和方法。第五单元 煤的气相氧化、燃烧、气化和液化化学（建议学时数：24学时）学习目的和要求：煤的转化技术的开发利用，可把煤转化为洁净的二次能源，减轻对大气的污染，同时提供更多的化工产品，煤的转化包括焦化、加氢液化、气化、氧化等过程。煤的气化制合成气，再由CO和H2合成更多的化学产品。煤的直接液化日益引起人们的关注。通过对本单元学习，应熟悉煤的风化和自燃概念；熟悉煤的燃烧原理和煤灰的组成；掌握煤的气化化学；了解煤的气化动力学和热力学；了解煤液化的问题和目的；掌握煤液化的原理；熟悉煤液体的组成与性质。重点和难点：煤的风化和自燃概念；煤的气化概念和化学反应；煤液化的概念和化学反应；煤液体的组成与性质。第六单元 煤的分类及煤质评价（建议学时数：10学时）学习目的和要求：煤是重要的能源和化工原料，煤的组成和性质不同，各种工业用煤对煤的种类和质量都有不同的要求。为了使中国的煤炭资源得到充分的利用，制订合理、科学的煤炭分类方法具有十分重要的意义。通过对本单元学习，应掌握中国煤的分类方法；掌握煤的数码表示；掌握无烟煤、烟煤、褐煤的分类指标；熟悉各种煤的特性和用途；熟悉煤质评价方法。重点和难点：中国煤的分类方法；煤的数码表示；无烟煤、烟煤、褐煤的分类指标四、课时分配内容教 学 环 节 课 时讲课习题课讨论课实验课上机其它合计煤的特征和生成1212煤的一般性质2424煤有机质的化学结构2222煤的热解化学1010煤的气相氧化、燃烧、气化和加氢液化化学2424煤的分类及煤质评价1010总计102102五、教材及参考书1. 教 材：煤化学，何选明主编，治金工业出版社出