[發明專利]能夠準確對煤炭中揮發質量進行測定的方法

在審

• 申請號: 201610674413.7
• 申請日: 2016-08-16
• 公開（公告）號: CN107764686A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 陳飛
• 申請（專利權）人: 陳飛
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種方法，尤其是涉及一種能夠準確對煤炭中揮發質量進行測定的方法。

背景技術

煤炭是古代植物埋藏在地下經歷了復雜的生物化學和物理化學變化逐漸形成的固體可燃性礦物。是一種固體可燃有機巖，主要由植物遺體經生物化學作用，埋藏后再經地質作用轉變而成，俗稱煤炭。煤炭被人們譽為黑色的金子，工業的食糧，它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一。煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖，在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質，由于地殼的變動不斷地埋入地下，長期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經過一系列復雜的物理化學變化等因素，形成的黑色可燃沉積巖，這就是煤炭的形成過程。地殼下降的速度快，植物遺骸堆積得厚，這座煤礦的煤層就厚，反之，地殼下降的速度緩慢，植物遺骸堆積的薄，這座煤礦的煤層就薄。又由于地殼的構造運動使原來水平的煤層發生褶皺和斷裂，有一些煤層埋到地下更深的地方，有的又被排擠到地表，甚至露出地面，比較容易被人們發現。還有一些煤層相對比較薄，而且面積也不大，所以沒有開采價值，有關煤炭的形成至今尚未找到更新的說法。在地表常溫、常壓下，由堆積在停滯水體中的植物遺體經泥炭化作用或腐泥化作用，轉變成泥炭或腐泥；泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地基底下降而沉至地下深部，經成巖作用而轉變成褐煤；當溫度和壓力逐漸增高，再經變質作用轉變成煙煤至無煙煤。泥炭化作用是指高等植物遺體在沼澤中堆積經生物化學變化轉變成泥炭的過程。腐泥化作用是指低等生物遺體在沼澤中經生物化學變化轉變成腐泥的過程。雖然煤炭的重要位置已被石油所替代，但在相當長的一段時間內，由于石油的日漸枯竭，導致它必然走向衰敗，而煤炭因儲量巨大，加之科學技術的飛速發展，煤炭汽化等新技術日趨成熟，并得到廣泛應用，煤炭必將成為人類生產生活中的無法替代的能源之一。煤炭放置后內部成分要揮發，需要對其進行檢測，而現有的檢測方法效率低，誤差大，導致煤炭在后續使用時達不到預期要求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有檢測方法效率低，誤差大，導致煤炭在后續使用時達不到預期要求的問題，設計了一種能夠準確對煤炭中揮發質量進行測定的方法，該方法能夠大大提高檢測的準確性，并且提高了檢測效率，使得檢測后的煤炭在使用時達到預期要求，解決了現有檢測方法效率低，誤差大，導致煤炭在后續使用時達不到預期要求的問題。

本發明的目的通過下述技術方案實現：能夠準確對煤炭中揮發質量進行測定的方法，包括以下步驟：

(1)設備的選取：用帶有配合嚴密的蓋的瓷坩堝，坩堝總質量為15～20g的坩堝作為揮發分坩堝選；選用帶有高溫計和調溫裝置，能保持溫度在900±10℃，并有足夠的恒溫區(900±5℃)的馬弗爐作為爐子，爐子的熱容量為當起始溫度為920℃時，放入室溫下的運動坩堝架和若干坩堝，關閉爐門后，在3min內恢復到900±10℃，爐后壁有一排氣孔和一個插熱電偶的小孔，小孔位置應使熱電偶插入爐內后其熱接點在坩堝底和爐之間，距爐底20～300mm處，馬弗爐的恒溫區應在關閉爐門下測定，并至少半年測定一次，高溫計(包括毫伏計和熱電偶)至少半年校正一次；坩堝架用鎳絡絲或其他耐熱金屬絲制成，其規格尺寸以能使所有的坩堝都在馬弗爐恒溫區內，并且坩堝底部位于熱電偶熱接點上方并距爐底20～30mm為準；選用坩堝架夾、分析天平，其中分析天平的感量為0.0001g；壓餅機采用螺旋式或杠桿式壓餅機，能壓制直徑約10mm的煤樣；選用秒表和干燥器，且干燥器內裝變色硅膠或粒狀無水氯化鈣；

(2)測定過程：用預先在900℃溫度下灼燒至質量恒定的帶蓋瓷坩堝，稱取粒度為0.2mm以下空氣干燥煤樣1±0.01g，精確至0.0002g，然后輕輕振動坩堝，使煤樣攤平，蓋上蓋，放在坩堝架上，褐煤和長焰煤應預先壓餅，并切成約3mm的小塊，將馬弗爐預先加熱至920℃左右，打開爐門，迅速將放有莫過于坩堝的架子送入恒溫區并關上爐門，準確加熱7min，坩堝及架子剛放入后，爐溫會有所下降，但必須在3min內使爐溫恢復至900±10℃，否則此試驗作廢，加熱時間包括溫度恢復時間在內，從爐中取出坩堝，放在空氣中冷卻5min左右，移入干燥器中冷卻至室溫(約20min)后，稱量；

(3)結果計算：空氣干燥煤樣的揮發分按式(1)計算：

當空氣干燥煤樣中碳酸鹽二氧化碳含量為2％～12％時，則：

當空氣干燥煤樣中碳酸鹽二氧化碳含量大于12％時，則：

式中：Vad——空氣干燥煤樣的揮發分產率，％；

m1——煤樣加熱后的質量，g；

m——煤樣的質量，g；