孙玉宏 煤的工业分析讲义修改稿.doc

前 言根据教职成2010第九号文件的精神，积极探索“校企结合，工学结合”的人才培养模式，创新教学内容，加速煤炭工业技能型人才的培养，不断适应煤电化产业的发展和劳动者就业的需要，依据国家职业技能鉴定标准的要求，确定知识点，深入调研，以专业课程的需求出发，结合学生的实际，突出“必须够用”的教学原则，采纳部分职业资格鉴定等教材，对部分课程教材进行整合。本讲义力求体现职业教育的特点，对理论知识的阐述力求做到通俗易懂，着重于应用能力和素质的培养，增加实际实训技能训练，遵从中等职业学校学生的认知规律，培养学生兴趣。在结构安排和表达方式上，强调由浅入深，循序渐进。本讲义主要讲解煤的工业分析各分析项目的分析方法及各分析项目的测定步骤，并介绍分析仪器的使用及操作方法。以着重学习各分析项目的测定步骤为宗旨。由于编者水平有限，经验不足，书中难免存在错误与不足之处，恳请读者批评指正。目 录学习任务一 煤质分析的一般规定4学习活动一：明确工作任务5学习活动二 试验方法和煤样的一般规定6学习活动三 测定方法、结果的计算和表达的规定8学习活动四 总结评价12学习任务二 煤的水分及其测定13学习活动一 明确工作任务14学习活动二 煤中全水分的测定 （采用GB/T211-2007）16学习活动三 空气干燥煤样水分的测定22学习活动四 技能训练25学习任务三 煤中灰分的测定28学习活动一 明确工作任务29学习活动二 煤中灰分的测定原理和测定方法31学习活动三 总结评价37学习任务四 煤的挥发分测定、固定碳含量的计算38学习活动一 挥发分测定原理39学习活动二 测定方法和测定步骤40学习活动三 固定碳含量的计算46学习活动四 总结评价47煤的工业分析 煤的工业分析包括水分、灰分、挥发分产率测定和固定碳的计算。其中水分、灰分和挥发分产率是测定出来的，固定碳是在其他成分所测定数据基础上，通过计算得出的。学习任务一 煤质分析的一般规定学习目标：1.掌握煤质分析试验方法的分类。2.掌握煤质分析对煤样的要求。3.掌握煤样测定的方式方法。4.掌握分析试验结果的计算方法。5.提高煤质分析的精密度要求。学习地点：一体化教室建议课时：6课时工作情境描述：煤的工业分析又叫煤的技术分析或实用分析。它包括水分、灰分和挥发分以及固定碳4个项目，用作评价煤质的基本依据。作为评价煤质的基本依据，必须做到数据准确、可靠。要想获得准确可靠的数据，首先要取得具有充分代表性的煤样，制备出供分析化验用的煤样，掌握国家标准规定的操作方法，按步骤进行试验操作，正确处理试验数据和试验结果。工作流程与内容：学习活动一：明确工作任务学习活动二：试验方法和煤样的一般规定学习活动三：测定方法、结果的计算和表达的规定学习活动四：总结评价学习活动一：明确工作任务学习目标：了解煤的工业分析项目及工业分析的作用学习地点：一体化教室学习课时：0.5课时 教学建议：引导学生树立专业思想，提升专业素质，爱岗敬业。学习过程：引导问题1：为什么要进行煤的工业分析？ 引导问题2：煤的工业分析项目有哪些？ 小提示： 煤的工业分析试验方法对煤样、测定方法、分析结果的计算和表达、精密度、符号、分析值及报告值的取位和各种“基”的换算都作了统一的定义或规定。这样有助于煤质分析试验方法工作的发展，有利于使用煤质分析数据进行技术开发、指导生产及科学研究工作，同时作为商品煤定质论价的依据。煤的工业分析包括水分、灰分和挥发分以及固定碳4个项目。学习活动二 试验方法和煤样的一般规定学习目标：了解煤质分析试验方法和煤质分析对煤样的规定。学习地点：一体化教室学习课时：0.5课时 教学建议：引导学生注重煤质分析试验方法的分类要求。学习过程：引导问题1：煤质试验分析方法有几类？有何区别？ 引导问题2：什么叫空气干燥煤样？ 引导问题3：煤样制备完成后如何保存？ 引导问题4：称取煤样前要做什么？ 小提示： 一、煤质分析试验方法的分类煤质分析试验方法一般分为两大类：一类是煤中固有成分和固有特性的分析试验方法，如煤中元素的测定、煤中全硫的测定等；另一类是煤的非固有成分和特性的分析试验方法，也称煤的规范性试验方法，即在规定条件下，使煤发生转化，然后测定生成物的量和特性的试验方法，如煤中灰分、挥发分的测定等。二、煤质分析的一般规定煤样的规定1.为了得到具有代表性和准确的分析结果，在煤样的采取和制备上都规定了严格的操作方法。煤质分析所用煤样除有特殊要求外，一般都应为空气干燥煤样。煤样制备至规定粒度后，摊成薄层，在室温下于空气中连续放置1 h，直到煤样质量变化不超过0.1，即达到空气干燥状态。2.煤样制成后应装入严密的容器中，通常用有严密磨口玻璃塞或塑料塞的广口玻璃瓶。3.称取煤样时，应先将其充分混匀。学习活动三 测定方法、结果的计算和表达的规定学习目标：了解煤质分析测定方法及煤质分析测定结果的处理和计算。学习地点：一体化教室学习课时：4课时 教学建议：引导学生如何结合精密度和再现性限对煤质分析测定结果进行处理，熟练掌握煤质分析中相关符号的含义。学习过程：引导问题1：进行煤质分析时，两次重复测定结果超过规定限度怎么办？ 举例：测定煤中灰分时（Ad）,两次重复测定的结果分别为9.88%和9.65%，其差值超过GB/T212规定的重复性限（0.20），如何处理？第一步：两次测值差为0.23，超过规定限度，应进行第三次测定。第二步：第三次测定有两种情况如下。 假设第三次测值为9.73，则三次测值（9.88，9.65，9.73）的极差仍为0.23，但小于1.2T（0.24），则可取三次测值的平均值作为测定结果。 假设第三次测值为9.63，则三次测值（9.88，9.65，9.63）的极差为0.25，大于1.2T（0.24），应进行第四次测定。第三步：第四次测定有三种情况。 假设第四次测值为9.69，则四次测值（9.88，9.65，9.63，9.69）的极差仍为0.25，但小于1.3T（0.26），则可取四次测值平均值作为测定结果。 假设第四次测值为9.49，则四次测值（9.88，9.65，9.63，9.49）的极差为0.39，大于1.3T（0.26），但其中三次测值极差（9.65，9.63，9.49）为0.16，小于1.2T（0.24），则可取该三次测值平均作为测定结果。 假设第四次测值为9.40，则四次测值（9.88，9.65，9.63，9.40）的极差为0.48，大于1.3T（0.26），且其中任何三次测值极差均不小于1.2T（0.24），则全部测定结果均应舍弃，并检查仪器和操作过程，重新进行测定。引导问题2：煤质分析方法的精密度用什么指标表示？精密度中T值的含义是什么？ 小提示：一、煤质分析测定方法 在煤质分析中，除特别要求外，每项分析试验应对同一煤样进行两次重复测定，两次测值的差值如不超过同一化验室规定限度的允许差T，取其两次算术平均值作为测定结果。否则需进行第三次测定，如三次测值的极差小于或等于1.2T，则取三次测值的算术平均值作为测定结果，否则需进行第四次测定。如四次测值的极差小于或等于1.3T，则取四次测值的算术平均值作为测定结果；如极差大于1.3T，而其中三个测值的极差小于或等于1.2T，则可取三个测值的算术平均值作为测定结果。如上述条件均未达到，则应舍弃全部测定结果，并检查仪器和操作，然后重新测定。小词典二、测定方法的精密度 煤质分析的测定方法精密度以重复性和再现性表示。1. 重复性即同一化验室的允许差。是指在同一化验室中，由同一操作者，用同一台仪器，对同一分析煤样，于短期内所做的重复测定，所得结果间的差值(在95概率下)的临界值。2.再现性即不同化验室的允许差。是指在不同化验室中，对从煤样缩制最后阶段的同一煤样中分取出来的具有代表性的部分所做的重复测定，所得结果的平均值间的差值(在95概率下)的临界值。引导问题3：煤质分析项目及符号是如何给出的？ 引导问题4：不同煤质分析基准如何换算？ 三、符号1.采用表1-1所列符号代表各分析试验项目2.项目细化分。将表1-2所列符号在分析试验项目符号的右下角。表1-1 煤质分析项目符号、测定值和报告值项目名称符号单位测定值报告值水分M%小数点后两位小数点后两位灰分A%小数点后两位小数点后两位挥发分V%小数点后两位小数点后两位固定碳FC%小数点后两位小数点后两位表1-2 项目细化分符号项目名称符号项目名称符号项目名称符号外在或游离f硫化铁P恒容低位net,v内在inh硫酸盐S恒压低位net,p有机O恒容高位gr,v全t3.为了区别试验煤样的不同状态，在煤质分析中常以不同“基”表示，常用的“基”有空气干燥基、干燥基、收到基、干燥无灰基、干燥无矿物质基、恒湿无灰基、恒湿无矿物基。采用下列英文字母标在分析项目符号右下角、项目细划分符号后面，并用逗号分开。空气干燥基一以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准，符号为ad。 干燥基一以假想无水状态的煤为基准，符号为d。 收到基以收到状态的煤为基准，符号为ar。 干燥无灰基以假想无水、无灰状态的煤为基准，符号为daf。 干燥无矿物质基一一以假想无水、无矿物质状态的煤为基准，符号为dmmf。 恒湿无灰基一以假想含最高内在水分、无灰状态的煤为基准，符号为maf。 恒湿无矿物质基一以假想含最高内在水分、无矿物质状态的煤为基准，符号为m，mmf。 上述各种基可以互相换算，将有关数值代入表13所列的相应公式，再乘以用已知基表示的某一分析值，即可求得所要求的基表示的分析值。引导问题5：煤质分析结果的数字修约规则是什么？ 小提示四、结果计算和表达 煤质分析的测定结果按数字修约规则为：凡末位有效数后边的第一位数字大于5，则在其前一位上增加1，小于5则舍去；凡末位有效数后边的第一位数等于5，而5后面的数字并非全部为零，则在5前一位数上增加1；如5后面的数字全部为零时，而5前面的一位数为奇数，则在5的前一位数上增加1，如前一位数为偶数(包括零)，则将5舍去。在拟舍弃的数字中，若为两位以上数字时，不得连续进行多次修约，应根据所拟舍弃数字中左边第一个数字的大小，按上述规定一次修约出测定结果。例如，下列数字取小数后二位： 26.37626.38 26.37426.37 26.375126.38 26.375026.38 26.385026.38表1-3 不同基的换算公式学习活动四 总结评价学习目标：1.正确进行煤质分析试验和测定。2.学习任务一的总结评价学习地点：一体化教室学习课时：1课时 学习过程：一、 小组汇报：各组推荐一至二名学生进行汇报展示学生姓名你们学到了哪些知识还有哪些不足的地方 参评人 二、综合评价学生姓名 项目加分自我评价小组评价教师评价108765110876511087651学习活动1学习活动2学习活动3总评三、教师点评1.找出各组的优点点评2.整个任务完成过程中各组的缺点点评，改进方法3.整个活动完成中出现的亮点和不足学习任务二 煤的水分及其测定学习目标：1.掌握煤中水分的测定意义。2.掌握煤中全水分的测定方法和测定步骤。3.掌握空气干燥煤样水分的测定方法和步骤。4. 提高试验操作水平及操作的熟练程度。 学习地点：一体化教室建议课时：28课时工作情境描述：煤的水分是评价煤炭经济价值最基本的指标。煤中水分含量越多，煤的无用成分也就越多。根据水分存在的不同状态，煤中的水分可分为内在水分和外在水分两种。要了解煤炭产品质量并对其定质论价必须通过质量测定水分测定。工作流程与内容：学习活动一：明确工作任务学习活动二：煤中全水分的测定方法和测定步骤学习活动三：空气干燥煤样水分的测定方法和测定步骤学习活动四：技能训练学习活动一 明确工作任务学习目标1能明确工作任务2能明确煤中水分的存在状态3能明确煤中水分的测定方法学习地点：一体化教室学习课时：1课时学习过程：1工作的具体内容是什么？ 2测定项工作的意义是什么？ 3.项工作有几个内容？其方法是什么？ 小提示: 水分是一项重要的煤质指标。它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要的作用，又是基准换算的基础数据。全水分更是商品煤计量不可缺少的重要指标。 煤中的水分是煤炭的组成部分。煤中水分随煤的变质程度不同发生变化。泥炭水分最大，可达4050；褐煤次之，约1040，烟煤较低；到无烟煤又有增加的趋势。 煤中水分按结合状态分为游离水和化合水(结晶水)两类。游离水是以物理吸附或附着方式与煤结合的；化合水是以化合的方式同煤中矿物质结合的水，也叫结晶水，它是矿物晶格的一部分，如硫酸钙(CaSO42H20)、高岭土(A12032SiO22H20)中的结晶水。 煤的工业分析只测定游离水。游离水按其赋存状态又分为外在水分和内在水分。煤的外在水分是指吸附在煤颗粒表面或非毛细孔中的水分，在实际测定中是煤样达到空气干燥状态所失去的那部分水。煤的内在水分是指吸附或凝聚在煤粒内部毛细孔中的水分。在实际测定中是指煤样达到空气干燥状态时保留下来的那部分水。煤质分析中测定的水分主要有全水分、空气干燥煤样水分。收到煤样的全水分是指使用单位收到或即将投入使用状态下煤的水分，称为收到基水分，以符号Mar表示。空气干燥煤样水分是指在一定条件下，空气干燥煤样在实验室中与周围空气湿度达到大致平衡时所含的水分，以符号Mad表示。 煤中水分用间接测定法，即将已知质量的煤样放在一定温度下干燥至恒重，以煤样水分蒸发后质量损失计算煤的水分。 学习活动二 煤中全水分的测定 （采用GB/T211-2007）学习目标：1.掌握煤中全水分的测定方法2.能够按规定制备出全水分煤样供使用3.掌握全水分测定所使用的仪器、设备的操作方法4.正确对试验后数据进行整理学习地点：一体化教室学习课时：12课时 学习过程：一、根据你所了解的全水分测定的意义，掌握全水分测定的方法。引导问题1：全水分测定的方法有哪几种？ 小提示：煤中全水分的测定方法分：方法A（两步法）、方法B（一步法）、方法C。在氮气流中干燥的方式（方法A1和方法B1）适用于所有煤种；在空气流中干燥的方式（方法A2和方法B2）适用于烟煤和无烟煤；微波干燥法（方法C）适用于烟煤和褐煤。引导问题2：全水分煤样有何要求？ 1一般要求（1）煤样：粒度小于13mm的全水分煤样，煤样不少于3kg；粒度小于6mm的煤样，煤样不少于1.25 kg。（2）煤样的制备粒度小于13mm的全水分煤样按照GB474的规定制备。粒度小于6mm的全水分煤样，用破碎过程中水分无明显损失的破碎机将全水分煤样一次破碎到粒度小于6mm，用二分器迅速缩分出不少于1.25 kg煤样，装入密封容器中。（3）测定全水分前，应先检查煤样容器的密封情况。然后将其表面擦拭干净，用工业天平称准到总质量的0.1，并与容器标签所注明的总质量进行核对。如果称出的总质量小于标签上注明的总质量(不超过1)，并且能确定煤样在运送过程中没有损失时，应将减少的质量作为煤样在运送过程中的水分损失量，并计算出该量对煤样质量的百分数(M1)，计入煤样全水分。 （4）称取煤样前，应将密闭容器中的煤样充分混合至少1mim。2试验时使用的试剂、仪器和设备引导问题3：全水分测定需要哪些仪器、设备和材料？ 小提示：（1）试剂 氮气：（GB/T8979）纯度999以上，含氧量小于0.01%。 无水氯化钙（HGB3208）：化学纯，粒状。 变色硅胶（GB/T7822）：工业用品。（2）仪器设备（方法A和方法B）空气干燥箱：带有自动控温和鼓风装置，能控制温度在（3040）和（105110）范围内，有气体进、出口，有足够的换气量，如每小时可换气5次以上。 通氮干燥箱：带有自动控温装置，能保持温度在（105110）范围内，可容纳适量的称量瓶，且具有较小的自由空间，有氮气进、出口，每小时可换气15次以上。玻璃称量瓶：直径70mm，高（3540）mm，并带有严密的磨口盖。浅盘：由镀锌铁板或铝析等耐热、耐腐蚀材料制成，其规格应能容纳500 g煤样，且单位面积负荷不超过1g/cm2。分析天平：感量0.0001g工业天平：感量0.1g。流量计：测量范围（1001000）mLmin。干燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。干燥塔：容量250mL，内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。引导问题4：两步法如何测定全水分？ 引导问题5：测全水分时，外在水分的温度需控制多少度？内在水分的温度要控制在多少度？ 3.测定步骤小提示：（1）方法A(两步法) 外在水分（方法A1和A2，空气干燥） 在预先干燥和已称量过的浅盘内迅速称取13mm的煤样（50010）g（称准至0.1g），平摊在浅盘中，于环境温度或不高于40的空气干燥箱中干燥到质量恒定（连续干燥1h，质量变化不超过0.5 g），记录恒定后的质量（称准至0.1g）。对于使用空气干燥箱干燥的情况，称量前需使煤样在试验室环境中重新达到湿度平衡。按式（1）计算外在水分： Mf=100 （1-1） 式中 Mf煤样的外在水分，用质量分数表示，； m称取的13mm煤样的质量，单位为克（g）； m1煤样干燥后的质量损失，单位为克（g）。内在水分（方法A1，通氮干燥） 立即将测定外在水分后的煤样破碎到粒度3mm，在预先干燥和已称过的称量瓶内迅速称取（101）g煤样（称准至0.001 g），平摊在称量瓶中。打开称量瓶盖，放入预先通入干燥氮气并已加热到（105110）的通氮干燥箱中，氮气每小时换气15次以上。烟煤干燥1.5h，褐煤和无烟煤干燥2h。从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，在空气中放置约5min，然后放入干燥器中，冷却到室温（约20 min），称量（称准至0.001 g）。进行检查性干燥，每次30 min，直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过0.01 g或质量增加时为止。在后一种情况下，采用质量增加前一次的质量作为计算依据。内在水分在2%以下时，不必进行检查性干燥。按（2）式计算内在水分： Minh=100 （1-2）式中：Minh煤样的内在水分，用质量分数表示，%；m2称取的煤样质量，单位为克（g）；m3煤样干燥后的质量损失，单位为克（g）；内在水分（方法A2，空气干燥）除将通氮干燥箱改为空气干燥箱外，其他操作步骤与通氮干燥法相同。结果计算按式（3）计算煤中全水分： Mt=Mf+Minh （1-3）式中：Mt煤样的全水分，用质量分数表示，%Mf煤样的外在水分，用质量分数表示，%Minh煤样的内在水分，用质量分数表示，%如试验证明，按GB/T212测定的一般分析试验煤样水分（Mad）与按本标准测定的内在水分（Minh）相同，则可用前者代替后者；而对某些特殊煤种，按本标准测定的全水分会低于按GB/T212测定的一般分析试验煤样水分，此时应用两步法测定全水分并用一般分析试验煤样水分代替内在水分。引导问题6：一步法如何测定全水分？对煤样的粒度有何要求？ （2）方法B（一步法）：方法B1（通氮干燥法）在预先干燥和已称量过的称量瓶内迅速称取粒度6mm的煤样(1012)g(称准至0.001g)，平摊在称量瓶中。打开称量瓶盖，放人预先通入干燥氮气并已加热到(105110)的通氮干燥箱中，烟煤干燥2h，褐煤和无烟煤干燥3h。从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，在空气中放置约5min，然后放入干燥器中，冷却到室温(约20min)，称量(称准至0.001g)。进行检查性干燥，每次30min，直到连续两次干燥煤样质量的减少不超过0.01g或质量有所增加为止。在后一种情况下，应采用质量增加前一次的质量作为计算依据。水分小于2时，不必进行检查性干燥。方法B2（空气干燥法）粒度13mm煤样的全水分测定在预先干燥和已称量过的浅盘内迅速称取粒度13mm的煤样（50010）g，（称准至0.1g），平摊在浅盘中。将浅盘放入预先加热到(105110)的空气干燥箱中，在鼓风条件下，烟煤干燥2h，无烟煤干燥3h。将浅盘取出，趁热称量（称准至0.1 g）。进行检查性干燥，每次30 min，直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过0.5 g或质量增加时为止。在后一种情况下，采用质量增加前一次的质量作为计算依据。粒度6mm煤样的全水分测定除将通氮干燥箱改为空气干燥箱外，其它操作按方法B1。结果计算：全水分测定结果按式(31)计算： Mt=100% （3-1） 式中 Mt煤样的全水分，； M煤样的质量，g； m1干燥后煤样减少的质量，g。如果在运送过程中煤样的水分有损失，则按式(32)求出补正后的全水分值。 Mt = M1 + (100-M1) (32) 式中，M1是煤样运送过程中的水分损失量()。当M11 时，表明煤样运送过程中可能受到意外损失，只说明，不补正。引导问题7：测定全水分时对水分测定值有何要求？ 小提示： 4.精密度 两次重复测定结果的差值不得超过表35的规定。表3-5全水分（Mt）%1010重复性限%0.40.5引导问题8：测定全水分时有哪些需要注意的事项？ 小提示： (1)煤中全水分的测定关键是要保证从制样到煤样称量的过程中，煤样中水分没有变化。要注意全水分煤样制样要迅速、煤样不易破碎过细，以防制样中水分损失；煤样应保存在密封良好的容器内；煤样送到化验室后应尽快测定；称量前煤样一定要混合均匀，称量时动作一定要迅速。(2)方法B预先鼓风是指称量瓶放入干燥箱前35min就开始鼓风。为了使干燥箱中温度均匀。学习活动三 空气干燥煤样水分的测定学习目标：1.掌握空气干燥煤样水分的测定方法2.了解空气干燥煤样水分的测定方法3.掌握空气干燥煤样水分测定所使用的仪器、设备4.掌握空气干燥煤样水分测定的方法和步骤5.正确对试验后数据进行整理学习地点：一体化教室学习课时：6课时 学习过程：一、根据你所了解的空气干燥煤样水分的定义，掌握空气干燥煤样水分的测定方法。引导问题1：空气干燥煤样水分测定的方法有哪几种？如何测定？ 空气干燥煤样水分测定方法有三种：方法A适用于所有煤种，方法B 仅适用于烟煤和无烟煤，微波干燥法适用于褐煤和烟煤水分的快速测定。小提示：1.方法A（通氮干燥法）（1）方法提要 称取一定量的一般分析试验煤样，置于（105110）的干燥箱中，在干燥氮气流中干燥到质量恒定，然后根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。（2）试剂氮气：纯度999以上，含氧量小于0.01%。 无水氯化钙（HGB3208）：化学纯，粒状。 变色硅胶：工业用品。（3）仪器、设备 小空间干燥箱：箱体严密，具有较小的自由空间，有气体进、出口，并带有自动控温装置，能保持温度在（105110）范围内。玻璃称量瓶：直径40mm，高25mm，并带有严密的磨口盖。玻璃称量瓶干燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。干燥塔：容量250ml，内装干燥剂。流量计：量程为（1001000）ml/min。分析天平：感量0.1mg。（4）测定步骤在预先干燥和已称量过的称量瓶内称取粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样(1土0.1)g(称准至0.0002g)，平摊在称量瓶中。打开称量瓶盖，放入预先通入干燥氮气并已加热到（105110）的干燥箱中。烟煤干燥1.5h，褐煤和无烟煤干燥2h。在称量瓶放入干燥箱前10min开始通氮气，氮气流量以每小时换气15次为准。从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖子，放入干燥器中冷却至室温(约20min)后称量。然后进行检查性干燥，每次30min，直至连续两次干燥煤样质量减少不超过0.001 g或质量有所增加为止。在后一种情况下，采用增加前一次的质量作为计算依据，水分在2以下时，不必进行检查性干燥。（5）结果计算 空气干燥煤样的水分按式(34)计算： Mad = 100 % (34) 式中 Mad空气干燥煤样水分，； m1煤样干燥后失去的质量，g； m煤样的质量，g2方法B(空气干燥法)(1)方法要点称取一定量的一般分析试验煤样，置于（105110）鼓风干燥箱内，于空气流中干燥到质量恒定。根据煤样的质量损失计算出水分的质量百分数。(2)仪器设备鼓风干燥箱：带有自动控温装置，能保持温度在（105110）范围内。玻璃称量瓶：同方法A干燥器：同方法A分析天平：感量0.1mg (3)测定步骤在预先干燥并已称量过的称量瓶内称取粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样（10.1）g，称准至0.0002g，平摊在称量瓶中。打开称量瓶盖，放入预先鼓风并已加热到（105110）的干燥箱中。在一直鼓风的条件下，烟煤干燥1h，无烟煤干燥1.5 h。（注：预先鼓风是为了使温度均匀。可将装有煤样的称量瓶放入干燥箱前（35）min就开始鼓风。）从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖，放入干燥器中冷却至室温（约20 min）后称量。进行检查性干燥，每次30 min，直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过0.0010 g或质量增加时为止。在后种情况下，采用质量增加前一次的质量为计算依据。水分小于2.00%时，不必进行检查性干燥。(4)结果计算结果计算同方法A。引导问题2：空气干燥煤样水分测定的精密度如何规定？ 小提示：3水分测定的精密度表36 空气干燥煤样水分测定的重复性限水分质量分数（Mad）%重复性限%10.000.40学习活动四 技能训练学习目标：1.熟练掌握操作步骤2.加强学生动手能力学习地点：一体化教室学习课时：9课时学习过程：利用所学理论内容进行实验前的准备。步骤一、实验前的准备1、准备好预先干燥到质量恒定的水分坩埚；2、准备好实验样品；3、准备好预先干燥过的样勺；4、准备好毛巾或手套，以免在取样时烫伤；5、通氮干燥法用的氮气瓶。步骤二、启动仪器1、合上加热电源闸刀；2、按“电源”键启动干燥箱控制电源；3、打开仪器后上方的排气管隔片；4、根据实验需求设定温度，实验时间，是否通氮气等参数；5、按“启动/停止”键干燥箱升温。步骤三、放 样待干燥箱内腔温度达到设定温度时，放入已称量好的试样，按“设置”键开始实验倒计时。步骤四、称量及计算待实验时间到后，取出试样，冷却，称量及计算。步骤六、实验结束若需要预约升温，则请勿切断仪器电源，否则按“电源”键关闭仪器，拉下仪器加热电源闸刀。步骤五、检查性干燥根据试验结果判断是否需要进行检查性干燥，若需要则重复步骤三、四，否则进入步骤六。 学习任务三 煤中灰分的测定 煤中灰分是不能燃烧的矿物，也是煤炭贸易计价的主要指标。选煤厂加工煤炭的主要目标是降低灰分。学习目标：1.了解煤中灰分的来源及存在的形式2.掌握煤中灰分的测定方法和测定步骤。3.掌握灰分的计算及数据整理4.提高试验操作水平及操作的熟练程度。 学习地点：一体化教室建议课时：28课时工作情境描述：煤的灰分是评价煤炭经济价值最基本的指标之一。通过学习了解煤的灰分的来源及测定灰分的意义、测定方法和测定步骤。工作流程与内容：学习活动一：明确工作任务学习活动二：煤中灰分的测定原理和测定方法学习活动三：总结评价学习活动一 明确工作任务学习目标：1.了解煤中灰分的来源2.了解煤中灰分的测定意义学习地点：一体化教室学习课时：0.5课时学习过程：一、回答相关问题，完成学习任务引导问题1：煤中灰分有哪几个来源？ 引导问题2：为什么要对煤中的灰分进行测定？ 资料咨询1.煤中灰分的来源煤的灰分不是煤中原有的成分，而是煤中所有可燃物质完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解、燃烧、化合等复杂反应后剩下的残渣。煤中矿物质的来源有3种：一是原生矿物质，即成煤植物中所含的无机元素，原生矿物质在煤中的含量很少；二是次生矿物质，它是在成煤过程中由外界混入或与煤伴生的矿物质，这种矿物质在煤中的含量一般也不多；三是外来矿物质，是煤炭开采和加工处理过程中混入的矿物质。原生矿物质和次生矿物质总称为内在矿物质，这两种矿物质通常很难靠选煤的方法除去。外来矿物质可用洗选的方法除去。2.测定意义灰分是降低煤炭质量的物质，在煤炭加工利用的各种场合下都带来有害的影响，因此测定煤中灰分在对于正确评价煤的质量和加工利用方面都有重要意义，主要有以下几方面的作用：（1）是煤炭贸易计价的主要指标。（2）在煤炭洗选工艺中作为评定精煤质量和洗选效率指标。（3）在炼焦工业中，是评价焦炭质量的重要指标。（4）锅炉燃烧中，根据灰分计算热效率，考虑排渣量等。（5）在煤质研究中，根据灰分可以大致计算同一矿井煤的发热量和矿物质等。二、知识考查填空：煤中矿物质的来源可分为（ ）、（ ）和外来矿物质。学习活动二 煤中灰分的测定原理和测定方法 学习目标：了解煤的工业分析项目及工业分析的作用学习地点：一体化教室学习课时：26课时 教学建议：引导学生勤于动手，提高操作熟练程度，注重操作细节。学习过程：一、回答相关问题，完成学习任务引导问题1：煤在灰化过程中发生哪些反应？ 小提示： 煤的灰分不是煤中的固有成分，而是煤中矿物质在一定条件下经一系列分解、化合等复杂反应后的残留物。它在组成和质量上都不同于矿物质；但煤炭的灰分产率与矿物质含量间有一定的相关关系。严格说，灰分应称为煤的灰分产率。 煤中存在的矿物质主要包括粘土或页岩、方解石(碳酸钙)、黄铁矿或白铁矿以及其他微量成分，如无机硫酸盐、氯化物和氟化物等。 煤在灰化过