煤炭的有機(jī)成分和無機(jī)成分淺解
煤炭是由古生物經(jīng)長期的化學(xué)反應(yīng)演變而來,所以其化學(xué)成分很復(fù)雜,不過總結(jié)起來可分為有機(jī)成分和無機(jī)成分兩大類,其中主體是有機(jī)成分。
煤炭中的有機(jī)成分主要由碳、氧、氫、氮和有機(jī)硫等五種元素組成。其中,碳、氫、氧占有機(jī)成分的95%以上。此外,還有極少量的磷和其他元素。煤中有機(jī)成分的元素組成,隨煤化程度的變化而有規(guī)律地變化。
總的來說,煤化程度越深,碳的含量越高,氫和氧的含量越低,氮的含量也稍有降低。唯硫的含量則與煤的成因類型有關(guān)。碳和氫是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生熱量的重要元素,氧是助燃元素,三者構(gòu)成了有機(jī)成分的主體。煤炭燃燒時(shí),氮不產(chǎn)生熱量,常以游離狀態(tài)析出,但在高溫條件下,一部分氮轉(zhuǎn)變成氨及其他含氮化合物,可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。
氯、磷、硫、氟、砷等是煤中的有害元素。含硫多的煤在燃燒時(shí)生成硫化物氣體,不僅腐蝕金屬設(shè)備,與空氣中的水反應(yīng)形成酸雨,污染環(huán)境,危害植物生產(chǎn),而且將含有硫和磷的煤用作冶金煉焦時(shí),煤中的硫和磷大部分轉(zhuǎn)入焦炭中,冶煉時(shí)又轉(zhuǎn)入鋼鐵中,嚴(yán)重影響焦炭和鋼鐵質(zhì)量,不利于鋼鐵的鑄造和機(jī)械加工。用含有氟和氯的煤燃燒或煉焦時(shí),各種管道和爐壁會遭到強(qiáng)烈腐蝕。將含有砷的煤用于釀造和食品工業(yè)作燃料,砷含量過高,會增加產(chǎn)品毒性,危及人民身體健康。
煤炭中的無機(jī)成分主要是水分和礦物質(zhì),它們的存在降低了煤的質(zhì)量和利用價(jià)值,其中絕大多數(shù)是煤中的有害成分。
除此以外,還有一些稀有、分散和放射性元素,例如,鍺、鎵、銦、釷、釩、鈦、鈾……等,它們分別以有機(jī)或無機(jī)化合物的形態(tài)存在于煤中。其中某些元素的含量,一旦達(dá)到工業(yè)品位或可綜合利用時(shí),就是重要的礦產(chǎn)資源。
通過對有機(jī)成分和無機(jī)成分進(jìn)行元素分析可以了解煤炭的化學(xué)組成及其含量,通過工業(yè)分析可以初步了解煤炭的性質(zhì),這樣就可以判斷煤種和最適合的用途。
煤炭中的有機(jī)成分主要由碳、氧、氫、氮和有機(jī)硫等五種元素組成。其中,碳、氫、氧占有機(jī)成分的95%以上。此外,還有極少量的磷和其他元素。煤中有機(jī)成分的元素組成,隨煤化程度的變化而有規(guī)律地變化。
總的來說,煤化程度越深,碳的含量越高,氫和氧的含量越低,氮的含量也稍有降低。唯硫的含量則與煤的成因類型有關(guān)。碳和氫是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生熱量的重要元素,氧是助燃元素,三者構(gòu)成了有機(jī)成分的主體。煤炭燃燒時(shí),氮不產(chǎn)生熱量,常以游離狀態(tài)析出,但在高溫條件下,一部分氮轉(zhuǎn)變成氨及其他含氮化合物,可以回收制造硫酸氨、尿素及氮肥。
氯、磷、硫、氟、砷等是煤中的有害元素。含硫多的煤在燃燒時(shí)生成硫化物氣體,不僅腐蝕金屬設(shè)備,與空氣中的水反應(yīng)形成酸雨,污染環(huán)境,危害植物生產(chǎn),而且將含有硫和磷的煤用作冶金煉焦時(shí),煤中的硫和磷大部分轉(zhuǎn)入焦炭中,冶煉時(shí)又轉(zhuǎn)入鋼鐵中,嚴(yán)重影響焦炭和鋼鐵質(zhì)量,不利于鋼鐵的鑄造和機(jī)械加工。用含有氟和氯的煤燃燒或煉焦時(shí),各種管道和爐壁會遭到強(qiáng)烈腐蝕。將含有砷的煤用于釀造和食品工業(yè)作燃料,砷含量過高,會增加產(chǎn)品毒性,危及人民身體健康。
煤炭中的無機(jī)成分主要是水分和礦物質(zhì),它們的存在降低了煤的質(zhì)量和利用價(jià)值,其中絕大多數(shù)是煤中的有害成分。
除此以外,還有一些稀有、分散和放射性元素,例如,鍺、鎵、銦、釷、釩、鈦、鈾……等,它們分別以有機(jī)或無機(jī)化合物的形態(tài)存在于煤中。其中某些元素的含量,一旦達(dá)到工業(yè)品位或可綜合利用時(shí),就是重要的礦產(chǎn)資源。
通過對有機(jī)成分和無機(jī)成分進(jìn)行元素分析可以了解煤炭的化學(xué)組成及其含量,通過工業(yè)分析可以初步了解煤炭的性質(zhì),這樣就可以判斷煤種和最適合的用途。