[发明专利]能够准确对煤炭中挥发质量进行测定的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种方法，尤其是涉及一种能够准确对煤炭中挥发质量进行测定的方法。

背景技术

煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。是一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成，俗称煤炭。煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质，由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素，形成的黑色可燃沉积岩，这就是煤炭的形成过程。地壳下降的速度快，植物遗骸堆积得厚，这座煤矿的煤层就厚，反之，地壳下降的速度缓慢，植物遗骸堆积的薄，这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂，有一些煤层埋到地下更深的地方，有的又被排挤到地表，甚至露出地面，比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄，而且面积也不大，所以没有开采价值，有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。在地表常温、常压下，由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作用或腐泥化作用，转变成泥炭或腐泥；泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地基底下降而沉至地下深部，经成岩作用而转变成褐煤；当温度和压力逐渐增高，再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。虽然煤炭的重要位置已被石油所替代，但在相当长的一段时间内，由于石油的日渐枯竭，导致它必然走向衰败，而煤炭因储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭汽化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用，煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。煤炭放置后内部成分要挥发，需要对其进行检测，而现有的检测方法效率低，误差大，导致煤炭在后续使用时达不到预期要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有检测方法效率低，误差大，导致煤炭在后续使用时达不到预期要求的问题，设计了一种能够准确对煤炭中挥发质量进行测定的方法，该方法能够大大提高检测的准确性，并且提高了检测效率，使得检测后的煤炭在使用时达到预期要求，解决了现有检测方法效率低，误差大，导致煤炭在后续使用时达不到预期要求的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：能够准确对煤炭中挥发质量进行测定的方法，包括以下步骤：

(1)设备的选取：用带有配合严密的盖的瓷坩埚，坩埚总质量为15～20g的坩埚作为挥发分坩埚选；选用带有高温计和调温装置，能保持温度在900±10℃，并有足够的恒温区(900±5℃)的马弗炉作为炉子，炉子的热容量为当起始温度为920℃时，放入室温下的运动坩埚架和若干坩埚，关闭炉门后，在3min内恢复到900±10℃，炉后壁有一排气孔和一个插热电偶的小孔，小孔位置应使热电偶插入炉内后其热接点在坩埚底和炉之间，距炉底20～300mm处，马弗炉的恒温区应在关闭炉门下测定，并至少半年测定一次，高温计(包括毫伏计和热电偶)至少半年校正一次；坩埚架用镍络丝或其他耐热金属丝制成，其规格尺寸以能使所有的坩埚都在马弗炉恒温区内，并且坩埚底部位于热电偶热接点上方并距炉底20～30mm为准；选用坩埚架夹、分析天平，其中分析天平的感量为0.0001g；压饼机采用螺旋式或杠杆式压饼机，能压制直径约10mm的煤样；选用秒表和干燥器，且干燥器内装变色硅胶或粒状无水氯化钙；

(2)测定过程：用预先在900℃温度下灼烧至质量恒定的带盖瓷坩埚，称取粒度为0.2mm以下空气干燥煤样1±0.01g，精确至0.0002g，然后轻轻振动坩埚，使煤样摊平，盖上盖，放在坩埚架上，褐煤和长焰煤应预先压饼，并切成约3mm的小块，将马弗炉预先加热至920℃左右，打开炉门，迅速将放有莫过于坩埚的架子送入恒温区并关上炉门，准确加热7min，坩埚及架子刚放入后，炉温会有所下降，但必须在3min内使炉温恢复至900±10℃，否则此试验作废，加热时间包括温度恢复时间在内，从炉中取出坩埚，放在空气中冷却5min左右，移入干燥器中冷却至室温(约20min)后，称量；

(3)结果计算：空气干燥煤样的挥发分按式(1)计算：

当空气干燥煤样中碳酸盐二氧化碳含量为2％～12％时，则：

当空气干燥煤样中碳酸盐二氧化碳含量大于12％时，则：

式中：Vad——空气干燥煤样的挥发分产率，％；

m1——煤样加热后的质量，g；

m——煤样的质量，g；