煤化学_煤的物理性质和物化性质

1、第一节第一节 煤的密度煤的密度第一节第一节 煤的密度煤的密度第一节第一节 煤的密度煤的密度第一节第一节 煤的密度煤的密度壳质组壳质组 镜质组镜质组 惰质组惰质组 煤真密度随煤化程度的变化是煤分子结构变化的煤真密度随煤化程度的变化是煤分子结构变化的宏观表现。从化学结构的角度看，煤的真密度反映了宏观表现。从化学结构的角度看，煤的真密度反映了煤分子结构的紧密程度煤分子结构的紧密程度compactness和化学组成的特和化学组成的特点。其中分子结构的紧密程度是影响煤真密度的关键点。其中分子结构的紧密程度是影响煤真密度的关键因素。因素。（1）分子结构的影响）分子结构的影响（2）化学组成的影响）化学组成的

2、影响 100， TRDARDTRD 孔隙度第一节第一节 煤的密度煤的密度100， TRDARDTRD 孔隙度第一节第一节 煤的密度煤的密度第一节第一节 煤的密度煤的密度第二节第二节 煤的机械性质煤的机械性质mechanical properties1.1 煤的刻划硬度煤的刻划硬度 1.1 煤的刻划硬度煤的刻划硬度 表表43 标准矿物的莫氏硬度标准矿物的莫氏硬度矿矿 物物硬度级别硬度级别矿矿 物物硬度级别硬度级别滑滑 石石1长长 石石6石石 膏膏2石石 英英7方解石方解石3黄黄 晶晶8氟氟 石石4刚刚 玉玉9磷灰石磷灰石5金刚石金刚石101.1 煤的刻划硬度煤的刻划硬度 1.2 煤的煤的 显微硬

3、度属于压入硬度显微硬度属于压入硬度indentation 的一种。一般采用特殊形状（如角锥形、圆锥形等）而的一种。一般采用特殊形状（如角锥形、圆锥形等）而又非常坚硬的压入器，施加一定的压力，使压入器压入又非常坚硬的压入器，施加一定的压力，使压入器压入到样品表面，形成压痕，卸除压力后用显微镜测量压痕到样品表面，形成压痕，卸除压力后用显微镜测量压痕的大小，如用方形棱锥形金刚石压入器时，测量压痕对的大小，如用方形棱锥形金刚石压入器时，测量压痕对角线角线diagonal line的长度，即可计算出显微硬度值：的长度，即可计算出显微硬度值： 1.2 煤的煤的222sindPH 式中式中 H显微硬度，显微

4、硬度，MPa； P加在压入器上的负荷，加在压入器上的负荷，N； d压痕对角线长度，压痕对角线长度，mm； 方形棱锥体两相对锥面的夹角，一般为方形棱锥体两相对锥面的夹角，一般为136 。 P显微硬度随煤化程度的变化显微硬度随煤化程度的变化1.3 煤的煤的可磨性可磨性 grindability1.3 煤的煤的可磨性可磨性 369121520406080100120筛下物重,g可磨性指数可磨性标准曲线1.3 煤的煤的可磨性可磨性 HGI,%可磨性与煤化程度的关系可磨性与煤化程度的关系 在低煤化度阶段，随煤化程度的增加，煤的在低煤化度阶段，随煤化程度的增加，煤的可磨性缓慢增加，在碳含量为可磨性缓慢增加

5、，在碳含量为87%90%时，可时，可磨性迅速增大，在碳含量为磨性迅速增大，在碳含量为90%左右达到最大值，左右达到最大值，此后随煤化程度的进一步提高而迅速下降。此后随煤化程度的进一步提高而迅速下降。 煤的热性质比热煤的热性质比热specific heat，导热性，导热性heat conductivity，热稳定性，热稳定性thermal stability重点讲热稳定性，其他的自学。重点讲热稳定性，其他的自学。 煤的热稳定性的概念：煤的热稳定性的概念： 煤的热稳定性是块煤煤的热稳定性是块煤 Lump Coal 在高温下保持原来粒度的能力，用在高温下保持原来粒度的能力，用TS（Thermal S

6、tability）表示。表示。 热稳定性的用途热稳定性的用途：固定床燃烧或气化用燃煤的固定床燃烧或气化用燃煤的重要指标。重要指标。 取取613mm的煤样在的煤样在850下加热并保温下加热并保温15min，取出冷却后用，取出冷却后用6mm的筛子筛分，计算筛的筛子筛分，计算筛上物质量占焦渣总质量的百分数，用上物质量占焦渣总质量的百分数，用TS+6表示，表示，TS+6值越大，则煤的热稳定性越好。一般褐煤值越大，则煤的热稳定性越好。一般褐煤的热稳定性最差，其次是无烟煤，烟煤则较好。的热稳定性最差，其次是无烟煤，烟煤则较好。 第四节第四节 煤的电性质煤的电性质 electric conductivity

7、/ conductivityresistivityelectronion第四节第四节 煤的电性质煤的电性质 2、煤的介电常数、煤的介电常数第四节第四节 煤的电性质煤的电性质 第五节第五节 煤的煤的光学性质光学性质optical properties 第五节第五节 煤的煤的光学性质光学性质optical properties 第五节第五节 煤的煤的光学性质光学性质optical properties 第七节第七节 煤的润湿性煤的润湿性Wettability 1、 煤的润湿性煤的润湿性Wettability 当液体和固体接触时，如果固体分子与液体间的当液体和固体接触时，如果固体分子与液体间的作用力

8、大于液体分子间的作用力，则固体可被液体润作用力大于液体分子间的作用力，则固体可被液体润湿，反之，则不能润湿。通常采用接触角湿，反之，则不能润湿。通常采用接触角Contact angle表示煤的润湿性的大小，接触角越大，煤的润表示煤的润湿性的大小，接触角越大，煤的润湿性越差。接触角是指通过三相接触周边湿性越差。接触角是指通过三相接触周边(三相接触三相接触点的连线点的连线)的任何一点，经气液界面作切线的任何一点，经气液界面作切线(即气即气液界面张力液界面张力)，构成液体与固体表面的夹角，即为接，构成液体与固体表面的夹角，即为接触角触角。第七节第七节 煤的煤的润湿性润湿性 g-sg-sl-s2、 煤

9、的润湿性的随煤化程度变化规律煤的润湿性的随煤化程度变化规律第七节第七节 煤的煤的润湿性润湿性 第七节第七节 煤的煤的润湿性润湿性 第七节第七节 煤的煤的润湿性润湿性 孔类型孔类型孔径孔径 ( (nm) )大孔大孔( (macropore) )中孔中孔( (mesopore) )微孔微孔( (micropore) )50502 2505022369121520406080100120筛下物重,g可磨性指数可磨性标准曲线纯煤真密度的计算公式纯煤真密度的计算公式式中：式中：dA灰的平均真密度，无数据时可取为灰的平均真密度，无数据时可取为3.0g/cm3； Ad干燥基灰分产率，。干燥基灰分产率，。 有

10、时用下式估算纯煤的真密度：有时用下式估算纯煤的真密度：(TRD)dafTRD0.01 Ad， dAAdAdaf100)100(TRD(TRD)AddAdTRD 煤真密度随煤化程度的变化是煤分子结构变化的宏观煤真密度随煤化程度的变化是煤分子结构变化的宏观表现。从化学结构的角度看，煤的真密度反映了煤分子结表现。从化学结构的角度看，煤的真密度反映了煤分子结构的紧密程度和化学组成的特点。其中分子结构的紧密程构的紧密程度和化学组成的特点。其中分子结构的紧密程度是影响煤真密度的关键因素。度是影响煤真密度的关键因素。 壳质组壳质组 镜质组镜质组 惰质组惰质组表表43 标准矿物的莫氏硬度标准矿物的莫氏硬度矿矿 物物硬度级别硬度级别矿矿 物物硬度级别硬度级别滑滑 石石1长长 石石6石石 膏膏2石石 英英7方解石方解石3黄黄 晶晶8氟氟 石石4刚刚 玉玉9磷灰石磷灰石5金刚石金刚石10表表47 用不同吸附介质在