Documento técnico sobre el análisis industrial del carbón: una breve discusión sobre el análisis industrial del carbón
Resumen: analiza brevemente los puntos, principios y precauciones clave en el proceso de análisis de la industria del carbón y presenta brevemente Aplicación de los resultados de las pruebas en trabajos prácticos.
Palabras clave: humedad, cenizas, materia volátil, carbono fijo
Resumen: El artículo analiza brevemente los métodos, principios y puntos clave de atención en el proceso de medición del análisis de la industria del carbón, y También se analiza su aplicación en el trabajo práctico y se presentan brevemente los resultados de las pruebas.
Palabras clave volátil humedad ceniza carbón fijo
Número de clasificación de la Biblioteca de China: TQ52 Código de identificación del documento: A
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Carbón Industrial El análisis del carbón también se llama análisis técnico o análisis práctico del carbón. En las normas nacionales, el análisis industrial del carbón se refiere a la medición de cuatro elementos de análisis: humedad (M), cenizas (A), materia volátil (V) y carbono fijo (Fc) del carbón. El análisis industrial del carbón es el principal indicador para comprender las características de la calidad del carbón y la base básica para evaluar la calidad del carbón. La humedad, las cenizas y las materias volátiles del carbón generalmente se miden directamente, mientras que el carbono fijo se calcula mediante resta de diferencias. A grandes rasgos, el análisis industrial del carbón también incluye la determinación del azufre total y del poder calorífico del carbón, lo que también se denomina análisis industrial del carbón. El análisis industrial es un método de análisis cuantitativo estandarizado, que es un valor medido real en condiciones específicas.
1. Contenido de humedad del carbón
El contenido de humedad del carbón es uno de los indicadores más básicos en la fijación del precio del carbón. El carbón es un sólido poroso que contiene una cierta cantidad de agua. El agua es un componente inorgánico del carbón y su contenido y estado de existencia están relacionados con la estructura interna del carbón y el entorno externo. En general, la presencia de humedad no favorece el procesamiento y utilización del carbón.
Según su estado de existencia y sus propiedades físicas y químicas, la humedad del carbón se puede dividir en tres tipos: humedad externa, humedad interna y externa y agua ligada.
El contenido de humedad del carbón afecta directamente al uso, transporte y almacenamiento del carbón. Cuando aumenta el contenido de humedad del carbón, los componentes útiles del carbón disminuyen y la humedad se convierte en vapor de agua para absorber el calor durante la combustión, reduciendo así el poder calorífico del carbón. El aumento de la humedad del carbón también aumenta la ineficacia del transporte y dificulta la descarga. Su característica es que los vehículos suelen congelarse en zonas frías de invierno, lo que afecta la descarga, la producción, la rotación de vehículos y el transporte. La humedad del carbón también puede hacer que el carbón se adhiera fácilmente al depósito de carbón, reduzca la capacidad del depósito de carbón e incluso provoque accidentes por bloqueo del depósito de carbón.
El agua del carbón se puede dividir en dos tipos según su forma de existencia: agua libre y agua ligada. En el análisis industrial del carbón sólo se analiza el agua libre, no el agua cristalizada.
La humedad libre del carbón se divide en humedad externa y humedad interna. La humedad total del carbón se refiere a la humedad libre total de la calidad del carbón, es decir, la suma de la humedad interna y la humedad externa del carbón, abreviada como MT.
Existen cuatro métodos para medir la humedad total del carbón: el método de secado con nitrógeno, el método de secado al aire, el método de secado por microondas y los métodos de secado al aire de uno y dos pasos. En nuestro trabajo actual, utilizamos el método de secado al aire, es decir, pesamos una cierta cantidad de muestras de carbón con un tamaño de partícula inferior a 6 mm, las secamos en un flujo de aire de 105-110 °C hasta que la masa sea constante y luego calcule el total basándose en la pérdida de masa de las muestras de carbón.
2. Contenido de cenizas del carbón
El contenido de cenizas del carbón no es un componente inherente del carbón, sino el residuo tras la combustión completa del carbón en condiciones específicas. El símbolo de abreviatura de ceniza es A, que también representa la fracción de masa de ceniza. Es decir, los minerales del carbón se forman mediante una serie de reacciones complejas, como la descomposición y la combinación, en determinadas condiciones, y son derivados de minerales a base de carbón. Todas las cenizas se derivan de minerales y su composición y calidad son diferentes a las de los minerales. El contenido de cenizas del carbón está estrechamente relacionado con los minerales del carbón y tiene un impacto directo en la utilización del carbón. La producción de cenizas se utiliza comúnmente en la industria para estimar el contenido mineral del carbón.
El contenido de cenizas del carbón se puede utilizar para indicar el contenido mineral del carbón. Al medir el rendimiento de cenizas en el carbón, se pueden estudiar otras propiedades del carbón, como el contenido de carbono, el poder calorífico y las propiedades de escoria, para determinar la calidad y el valor de uso del carbón.
El estándar chino GB/T212-2001 estipula que los métodos de medición del contenido de cenizas incluyen el método de incineración lenta y el método de incineración rápida. El método de envejecimiento lento es el método de arbitraje.
Cuando se mide mediante el método de incineración lenta, la muestra de carbón secada al aire (1? 0,1) g (calibrada a 0,0002 g) se distribuye uniformemente en el plato gris y se coloca en el horno de mufla a una velocidad de no más de 2 cm por minuto, empuje el recipiente para cenizas en la parte de alta temperatura del horno a alta velocidad, es decir, en la zona de temperatura constante (si la muestra de carbón se prende fuego y explota, el experimento no será válido), cierre. la puerta del horno, colóquelo en el horno de mufla y sáquelo del horno a (815? a 65438 ± 00) ℃ Ceniza, enfríe durante unos 5 minutos, transfiéralo a un desecador, enfríe a temperatura ambiente, pese y verifique combustión. Si los resultados son inestables al probar la combustión, se debe utilizar el método de incineración lenta para volver a medir. Cuando el contenido de cenizas es inferior a 15,00, no es necesario comprobar la combustión.
3. Materia volátil del carbón y carbono fijo
(1) Materia volátil del carbón
El concepto de materia volátil La producción de materia volátil se denomina muestra de carbón. materia volátil después de calentarse aisladamente del aire y corregirse según la humedad en condiciones específicas, abreviada como v. La materia volátil del carbón está compuesta principalmente de agua, carbono, hidróxidos y carbohidratos (principalmente CH4), pero no incluye agua y Dióxido de carbono en minerales. Se puede ver que la materia volátil no es la materia volátil inherente al carbón, sino el producto de la descomposición térmica del carbón en ciertas condiciones, por lo que es más exacto llamar a la materia volátil del carbón rendimiento de materia volátil. Los resultados de la medición de materia volátil varían según la temperatura de calentamiento, el tiempo de calentamiento, la velocidad de calentamiento, la forma del equipo experimental y el material y tamaño del recipiente de muestra. Por lo tanto, la medición de materia volátil es un proyecto experimental altamente estandarizado. Sólo cuando el análisis y la medición se realizan bajo ciertas condiciones estandarizadas los datos de materia volátil obtenidos pueden ser comparables.
El contenido volátil se mide de acuerdo con la norma nacional GB/T212-2001. Los puntos clave del método de determinación de materia volátil son los siguientes: pesar una cierta cantidad de muestra de carbón secada al aire, colocarla en un crisol de porcelana cubierto y colocarla a (900? a 65438±00)℃
(2) Carbono de fijación del carbón
El concepto de carbono fijo en el carbón, el residuo de coque después de medir el contenido volátil de la muestra de carbón y deducir el contenido de cenizas se denomina carbono fijo, con el símbolo de abreviatura FC. . El carbono fijo, al igual que la materia volátil, no es un componente inherente del carbón, sino un producto de la descomposición térmica. En términos de composición, el carbono fijo también contiene, además de carbono, elementos como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. Por tanto, el carbono fijado y el contenido de carbono de la materia orgánica del carbón son dos conceptos diferentes y no deben confundirse. En términos generales, el contenido de carbono fijo en el carbón es menor que el contenido de carbono elemental, y ambos se acercan sólo en el carbón con un alto grado de carbonificación.
Cálculo del carbono fijo En el análisis industrial del carbón, el carbono fijo generalmente no se mide directamente, sino que se obtiene mediante cálculo. Después de medir la humedad, las cenizas y la materia volátil de la muestra de carbón secada al aire, la fracción de masa del carbono fijo restante se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula.
Wad(FC)=100-(Mad Aad Vad)
En la fórmula, Wad(FC) es la fracción de masa de carbono fijado en la muestra de carbón secada al aire,
Carbón secado al aire La fracción de masa promedio de humedad en la muestra,
La fracción de masa de cenizas en la muestra de carbón secado al aire de Aad,
La masa fracción de materia volátil en la muestra de carbón secada al aire de Vad,
Conclusión: a medida que aumenta el grado de carbonificación del carbón, el contenido de humedad en el carbón comienza a disminuir rápidamente, pero no cambia mucho en el período posterior . El contenido de carbono fijo aumenta gradualmente; la producción de sustancias volátiles aumenta primero y luego disminuye. Si se calcula sobre una base seca y sin cenizas, el rendimiento del componente volátil disminuye linealmente con el aumento del grado de carbonificación.
Referencia
1 Zhumei Chemical Industry Press, agosto de 2004
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