32、煤中的有害元素、伴生元素及微量元素有哪些？

答：煤中的有害元素有:硫、磷、氯、砷、汞、氟、铅、铍、镉

伴生元素：锗、镓、铀、钒

微量元素：锗、镓、铀、钒、铍、铼、钍、钛

33、    煤的密度表示方式及含义？

答: 煤的密度因研究目的和用途的不同，可分为真相对密度、视相对密度和散密度。

1    真相对密度：在20℃时，单位体积（不包括煤中所有孔隙）煤的质量与同体积水的质量之比，叫做煤的真相对密度，用TRD表示。

2    视相对密度：20℃时单位体积（仅包括煤的内部孔隙）煤的质量与同体积水的质量之比，叫做煤的视相对密度，用ARD表示。

3    散密度：又称煤的堆密度，是指20℃下单位体积（包括煤的内外孔隙和煤粒间的空隙）煤的质量。

34、    煤的密度随煤化程度的变化规律及分析？

答：① 煤化程度较低时，真相对密度增加较慢。接近无烟煤时，真相对密度增加很快。煤的真相对密度随煤化程度的变化是煤分子结构变化的宏观表现。

②从化学结构的角度看，煤的真相对密度反映了煤分子结构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相对密度的关键因素。年轻褐煤分子结构上较多见的侧链和官能团，在空间形成较大空隙，难以形成致密的结构，所以密度较低；随煤化程度的提高，分子上的侧链和官能团呈减少趋势，同时，分子上的氧元素也迅速减少，虽然侧链和官能团的减少有利于密度的提高，但氧的相对原子质量较碳大，氧的减少造成密度下降占优势，总体上使煤的真相对密度有所下降；到无烟煤阶段就后，煤分子结构上的侧链和官能团迅速减少，使煤分子缩聚成为非常致密的芳香结构，从而煤的真相对密度也随之迅速增大。

35.煤的机械性质有哪些？煤的热性只有那些？

答：煤的机械性质----煤的落下强度、煤的可磨性、煤的弹性和塑性、煤的粒度组成

煤的落下强度：块煤在外力作用下抵抗破碎的能力。

煤的可磨性：指煤磨碎成粉的难易程度。

煤的脆性：表征煤被粉碎的难易程度，即机械坚固性的指标。煤的弹性和塑性

煤的粒度组成：指没中各粒度范围物料的质量占总煤料质量的百分比。

煤的热性质---比热，导热性，热稳定性

比热：在一定温度范围内，单位质量的煤温度升高1摄氏度所需要的热量。

煤的热稳定性：块煤在高温下保持原来粒度的能力。

36、煤的透光率?煤的反射率？用途？

答：煤的透光率：是指煤样在100℃的稀硝酸溶液中处理90min，所得有色溶液对一定波长（475nm）的光的透过率。在我国煤炭分类将透光率列为划分长烟煤和褐煤的重要指标以及小类的指标。

煤的反射率（概念没找到）

镜质组的反射率与煤化程度之间有较好的线性关系，故可作为煤分类的指标。

37、煤的润湿性？润湿性随煤化程度的变化规律及分析？

答：所谓润湿性是液体与固体接触时，固体被液体所润湿的程度。通常采用接触角表示煤的润湿性的大小，接触角越大，煤的润湿性越差。

煤的润湿性取决与没表面的分子结构特点。通常分别用水和笨作为液体介质测定的煤的接触角，来反映煤的亲水性和亲油性。

随着碳含量的，煤对水的润湿性下降。与此相反，随着煤化程度的提高，煤对苯的润湿性是增加的。

38、煤的孔隙度随煤化程度的变化规律及分析？

答：煤空隙是煤中可被流体塞满的空间。煤孔隙度是指煤中孔隙体积占煤总体积的百分比。

（1）随煤化程度的加深，总体容积呈下降趋势，到碳含量大于88%以后，煤的总孔容积又有所提高，孔隙率与煤化程度的关系如图6-15（P131）所示。

（2）碳含量小于75%的褐煤，大孔占优势；碳含量为75%~82%之间的煤，中孔、微孔明显增加；碳含量为88%~91%的煤，微孔占优势。

分析：年轻煤中的孔隙主要是由胶体孔隙转化而来的，由于成煤作用中受到的压力较小，孔径也就较大；到了中等煤化程度的煤，由于煤化作用，分子结构的变化也会使分子趋于紧密，因而孔隙会减小；到了煤化程

度高的无烟煤，煤分子缩聚加剧，使煤的体积收缩，由于收缩不均，产生的内应力大于煤的强度时，就会在局部形成裂隙，这些裂隙基本以微孔为主。

39、煤的氧化、煤的风化及影响？

答:煤的氧化是在氧化剂作用下煤分子结构从复杂到简单的转化过程。煤的氧化按其进行的深度或主要产品划分为表面氧化、轻度氧化、中毒氧化、深度氧化和完全氧化。

煤的风化是指离地表较近的煤层，经受风、雪、雨、露、冰冻、日光和空气中氧等的长时间作用，使煤的性质发生一系列不利变化的现象。经风化作用，煤的性质主要发生以下变化。

（1）化学组成的变化：碳元素和氢元素含量下降，氧含量增加，腐植酸含量增加；

（2）物理的性质变化：光泽暗淡，机械强度下降，硬度下降，疏松易碎，表面积增加，对水的湿润性增大；

（3）工艺性质的变化：低温干馏焦油产率下降，发热量降低，黏结性煤的黏结性下降甚至消失，煤的可浮性变差，浮选回收率下降，精煤脱水性恶化。

40、煤的加氢有何用途？

答：煤加氢可制取液体燃料，可脱灰、脱硫制取溶剂精制煤，生产结构复杂和有特殊用途的化工产品以及对煤进行改质等。

41、煤的发热量？煤煤在氧弹中的燃烧与在大气中的燃烧有何区别？对煤的实际发热量有何影响？（p153）

煤的发热量又称煤的热值，指单位质量的煤完全燃烧后所释放出的热能；分为条件区别和结果区别，条件区别：氧弹中燃烧是在高压纯氧恒容条件下，大气中燃烧是在低压空气恒压条件下，结果区别：1.氮的反应及产物差异2.硫的反应及产物差异3.吸附水及氢燃烧生成水的影响4.恒容燃烧热与恒压燃烧热的区别；弹筒发热量大于实际发热量。

42、什么是高位发热量、低位发热量、恒湿无灰基高位发热量？

从弹筒发热量中扣除稀硫酸和稀硝酸生成热，称为高位发热量；从高位发热量扣除水的汽化热，称为低位发热量；煤样中含有最高内在水分但不含灰分的一种假想状态，这时煤样中只含有可燃质和最高内在水分，称为恒湿无灰基高位发热量。

43、基准、换算关系及应用（p155）

44、影响煤炭发热量的因素有哪些？煤的发热量随煤化程度的变化规律及原因？(p156)

成因类型、煤化程度、煤岩组成、矿物质、风化影响；从低煤化程度的褐煤开始，随煤化程度提高，煤的发热量逐渐增加，到肥煤、焦煤阶段，发热量达到最大，此后随煤化程度提高，煤的发热量呈下降趋势。

45、粘结性烟煤热解过程可分为哪几个阶段？各阶段变化的特点是什么？(p157)

1.干燥脱吸阶段：煤的基本性质不会发生变化，煤中的吸附水和气体在此阶段脱除2.粘结形成半焦阶段：以煤的分解、解聚为主，黏结性烟煤形成以液体为主的胶质体，阶段末期，胶质体固化形成半焦3.成焦阶段：以缩聚为主，550。C－７50析出大量气体主要是氢气和少量的CH4,体积收缩产生裂纹，750-1000继续产生少量气体，主要是氢气，同时半焦发生缩聚；

45、    煤的粘结性和结焦性及评定方法？

煤的粘结性是指烟煤在干馏时产生的胶质体粘结自身和惰性物料的能力；煤的结焦性是指单种煤或配合煤在工业焦炉或模拟工业焦炉的炼焦条件下粘结成快并最终形成具有一定快度和强度的焦炭的能力；评定方法：罗加指数法、粘结指数、胶质层指数、奥阿膨胀度等。

46、    煤的机械强度？

包括煤的落下强度：块煤在外力作用下抵抗破碎的能力；煤的可磨性：煤磨碎成粉的难易程度；煤的脆度：表征煤被粉碎的难易程度；煤的弹性和塑性：与煤的结构有关可以显示出煤结构单元化学键的特性，与型煤产品的质量有关

47、    煤灰成分主要有哪些？煤灰熔融性及其影响因素？

主要有SiO2、Al2O3、CaO2、MgO、K2O、Na2O；煤灰熔融性是指煤灰在高温条件下软化、熔融、流动时的温度特性；影响因素有煤灰成分的组成比例及气氛的氧化还原性，配煤法可调整煤灰熔融性。

48、我国煤炭的分类指标及内涵？各种煤的基本特点及用途？

指标主要有两个：表示煤化程度的干燥无灰基挥发分Vdaf；表示煤工艺性质的粘结性指标；无烟煤：固定碳高、挥发分低、相对密度高、无黏结性，燃点高用于民用燃料和合成氨造气原料；贫煤：呈不粘结或微弱粘结，燃点也比较高，仅次于无烟煤，主要用于电厂燃料；瘦煤：具有中等黏结性的低挥发分炼焦煤，用于炼焦配料；焦煤：加热时产生稳定性很好的胶质体，用于配煤炼焦；肥煤：中等挥发分及中高挥发分的强黏结性炼焦煤，作配煤炼焦中的基础煤；气煤：变质程度较低、挥发分较低的炼焦煤，配煤炼焦时可增加煤气和化学产品的产率；长焰煤：变质程度最低的高挥发分非炼焦烟煤，燃点低，热值也不高，多用于电厂及机车燃料；褐煤：水分大，孔隙率大，挥发分高，不粘结，热值低，化学反应性强，热稳定性差，主要用作发电燃料。

49、    煤质分析的主要实验的基本原理、基本条件、主要装置？

煤质分析指对煤炭进行工业分析、元素分析、灰成分分析、可磨性等项测试的总称。（基本原理基本条件未找到）常用的煤质分析设备有：量热仪（热量仪）系列、测硫仪（定硫仪）系列、水分测定仪系列、工业分析仪、测氢仪、胶质层测定仪、灰熔点测定仪、温控仪系列、马弗炉、快速灰化炉、微电脑粘结指数测定仪、鼓风干燥箱、米库姆转鼓机、标准振筛机、锤式破碎机、鄂式破碎机、密封式化验制样粉碎机、煤燃点测定仪、奥亚膨胀度测定仪、破碎缩分联合制样机、煤炭结渣性测定仪、活性炭测定仪、运煤采样机、煤炭采样机等。


中国矿业大学化工学院化学工程与工艺

2009-11煤化学考试涉及的考试内容

(我能想起的,希望能够对下届的煤化学考试有用)

一1. 煤是由什么形成的？

2. 成煤植物的主要化学组成是什么？它们各自对成煤的贡献如何？

3. 为什么木质素对成煤作用的贡献最大？

什么是腐泥煤、什么是腐植煤？

4. 什么是成煤作用？它包括哪几个阶段？

5. 什么是煤化程度？

6. 什么是泥炭？什么是泥炭化作用？

7. 泥炭化作用可分为哪几个阶段？（多氧、缺氧），各阶段的化学变化有何特点？（生物化学、分解、再化合）

8. 由高等植物形成煤，要经历哪些过程和变化？

二1、 煤大分子结构单元是如何构成的？结构单元之间如何构成煤的大分子？

2、 随煤化程度的变化，煤分子结构呈现怎样的规律性变化？

3、 从煤的生成过程来分析，为什么煤的大分子结构以芳香结构为主要特征？

三1、 有机显微煤岩组分组有哪几种？它们的成因是怎样的？

2、 煤的无机显微组分有哪些？

四1、 什么是煤的工业分析？

2、 什么是煤的外在水分、内在水分和全水分？外在水分、内在水分分界的关键因素是什么？

3、 水分的测定方法有哪些？

4、 加热失重法测定煤中水分的原理是什么？为什么要通氮气？

5、 什么是煤的最高内在水分？表示符号是什么？

6、 煤的最高内在水分与煤化程度有何关系？为什么？

7、 煤的挥发分是如何产生的？

8、 煤的挥发分与煤化程度有何关系？为什么？

9、 煤的挥发分与煤分子结构有何关系？

10、 煤的挥发分与煤的成因类型有何关系？为什么？

11、 煤灰成分是什么意思？

12、 煤灰中常见元素是哪些？

13、 什么是煤的元素分析？煤的有机质主要由哪几种元素组成？

14、 C、H、O三元素随煤化程度有何变化规律？为什么？

15、 不同每种的M、A、V、FT、C、H、O、N、St，进行比较时各使用什么基准？

五、1、 煤的密度有哪几种表示方式？其含义有何区别？

2、 煤的密度随煤化程度有何变化规律？为什么？

3、 煤的显微硬度随煤化程度的变化规律？为什么？

六1、 什么是煤的氧化？煤的氧化程度分为哪几级？各级氧化反应的本质是什么？

七1. 什么是煤的发热量？氧弹法测定发热量的原理是什么？

2. 煤煤在氧弹中的燃烧与在大气中的燃烧有何区别？对煤的实际发热量有何影响？

3. 为什么要对弹筒发热量进行校正？

4. 什么是高位发热量、低位发热量、恒湿无灰基高位发热量？

5. 为什么硝酸生成热的校正系数随弹筒发热量而变化而硫酸生成热不随弹筒发热量而变化？

6. 哪个发热量最接近煤在空气中燃烧时实际释放出的热量？

7. 影响煤炭发热量的因素有哪些？煤的发热量随煤化程度有何变化规律？为什么？

8. 粘结性烟煤热解过程可分为哪几个阶段？各阶段变化的特点是什么？产物是什么？

9. 什么是粘结性？什么是结焦性？

10. 罗加指数法的方法要点是什么？它的缺点是什么？适用于哪些煤？

11. 什么是煤的反应性？反应性随煤化程度有何变化规律？为什么？

12. 什么是煤的热稳定性？煤的热稳定性随煤化程度有怎样的关系，为什么？

13. 什么是煤的落下强度？

八1. 煤炭分类常用哪些指标？我国煤炭分类使用了哪几个分类指标，各指标反映了煤的什么性质？

1、 煤的工艺性质是指煤在一定的加工工艺条件下，或某些转化过程中呈现的特性。

2、 煤的热解（热分解或干馏）:将煤在惰性气氛中，（隔绝空气的条件下）持续加热至较高温度时发生的一系列物理变化和化学变化的复杂过程。

3、 煤的热解过程大致分三个阶段：

300-350℃时，煤的干燥脱吸阶段、热分解反应、co\co2\H2S\

350-600℃时，活泼分解、分解和解聚反应为主、CH4\H2\CO2\CO焦油

600-1000℃时，二次脱气阶段、缩聚反应、焦炭\焦油\H2\CH4

4、 煤的热分解反应可归纳为两大类：裂解和缩聚。

5、 一般，形成一化学键所释放的能量或化学键裂解所需要吸收的能量称为化学键的键能。

6、 影响煤热解的因素：一、受原料煤性质的影响，包括煤化程度、煤岩组成和粒度等

二、煤的热解还受加热条件、预处理、添加成分、装煤条件和产品 导出形式

7、当煤样在隔绝空气条件下加热至一定温度时，煤粒开始分解随着温度不断上升，有焦油析出，350-420℃时，煤粒的表面出现了气泡的液相膜，此时液相膜开始软化，许多煤粒的液相膜汇合在一起，形成了气、液、固三相为一体的黏稠混合物，称为胶质体

8、胶质体的性质从温度间隔、透气性、流动性和膨胀性方面描述

9、煤的黏结性是指煤隔绝空气条件下加热时，形成具有可塑性的胶质体，黏结本身或外加惰性物质的能力

10、煤的结焦性是指在工业条件下将煤炼成焦炭的性能。

11、黏结性好的煤，结焦性不一定好。反之成立。结焦性包括保证结焦过程能够顺利进行，黏结性是结焦性的前提和必要条件。

12、煤黏结性的好坏，取决于煤热分解过程中形成胶质体的数量和质量。在相同的加热条件下，一般煤所产生的液体量越多，形成的胶质体的数量也就越多，黏结性也就越好。煤热解时产生的液体量的多少取决于煤的组成和结构。

13、在煤的气化和燃烧工艺过程中，有煤的反应性、结渣性、燃点、可选性。

煤的反应（煤的化学活性），指在一定温度下煤与不同气体介质相互作用的反应能力。

煤的结渣性是反映煤灰在气体或燃烧过程中的结渣的特性。

煤的燃点是将煤的加热到开始燃烧时的温度，叫煤的燃烧性。

煤的可选性是指通过分选改善原煤煤质量的难易程度，也即原煤密度组成对重力分选难易程度的影响。

选煤就是使混杂在煤中的矸石、黄铁矿以及煤矸共生的夹矸煤与精煤按照他们在物理和化学性质上的差异进行分离的过程。目的:可以清除煤中的矿物、降低煤的灰分和硫分，改善煤质，生产多品种煤炭，节约运输能力，是产品各尽其用，提高煤炭的使用价值和经济效益。

14、中国煤炭分类指标：挥发分Vdaf、黏结GR.I、角质层最大厚度Ymm、奥亚膨胀度b、透光率pM、恒温无灰基高发热量Qgr.maf。

15、中国煤炭编码系统采用了8个参数12位组成编码系统。

16、煤质评价是指根据煤质化验结果，正确地评定煤炭质量及其工业利用价值。目的:为了了解煤的组成和煤的各种性质，为煤炭的整体布局、煤矿的开采、煤炭的加工和利用及煤炭贸易提供技术依据。

煤质评价分三个阶段：煤质初步评价阶段、煤质详细评价阶段、煤质最终评价。

17、煤炭的综合利用是指充分合理地利用各种煤炭资源使其发挥最大的经济效益和社会效益。

用途：转化为二次能源，减轻对大气的破坏。以煤为原料为人们提供更多的化工产品和制品。制造各种化工原料。

18、煤的气化是指气化原料（煤或焦炭）与气化剂（空气、水蒸气、氧气）接触，在一定温度和压力下，发生一系列复杂的热化学反应，使原料最大限度地转变为气态可燃物（煤气）的工艺过程。煤气的主要成分：H2\CO\CH4

意义：洁净的燃料，化学合成工业原料，热能利用率高，作为燃料无排灰、排渣问题减少环境污染，可管道运输节约运力，容易着火、便于操作。从煤炭中制取干净、高效、方便的燃料，以减少对大气和环境的污染，大力提倡煤炭气化。

19、根据气化的不同种类分：空气煤气、混合煤气、水煤气、半水煤气。

20、煤的液化是指经过一定的加工工艺，将固体煤炭转变成液体燃料或原料的过程。

意义：一、煤的液化用于生产石油的代用品，可以缓解石油资源紧张的局面。二、通过液化，将难处理的固体燃料转变成便于运输、储存的液体燃料，减少了煤中含硫、氮化物和粉尘、煤灰渣对环境的污染。三、煤的液化还可以用于制取碳素材料、电极材料、碳素纤维等，以煤化工代替部分石油化工，扩大煤的综合利用范围。

方法：一、煤的直接加氢液化法,如高压加氢法、溶剂精炼煤法、水煤浆生产法。二、煤的间接液化法，即水煤气合成法。三、煤的部分液化法，即低温干馏法。

21、煤的燃烧是指煤中的可燃有机质，在一定温度下雨空气中的氧发生剧烈的化学反应，放出光和热，并转化为不可燃的烟气和灰渣的过程。

22、石煤的用途：一、石煤提钒 二、石煤发电三、应运于建筑行业

煤矸石的用途：一、热值利用 二、矿物成分利用 三、煤矸石作为充填材料及用做筑路基材。

1、 影响煤质的因素：成煤的原始物质和成煤环境。

2、 煤的种类：腐殖煤、腐泥煤、腐殖腐泥煤

3、 腐殖煤分:泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤

4、 成煤过程是指从植物死亡，遗体堆积直至转变成煤所经历的一系列演变过程。

5、 成煤条件：古植物条件、气候条件、自然地理条件、地壳运动条件。

6、 成煤过程可分为泥炭化作用（或腐泥化作用）和煤化作用。

7、 泥炭化作用是指高等植物的遗体经过复杂的生物化学变化和物理化学变化转变成泥炭的过程（第一阶段大量需氧细菌，第二阶段大量厌氧细菌）

8、 腐泥化作用是指低等植物经过生物化学变化转变成腐泥的过程

9、 煤化作用是指有泥炭转变成腐殖煤的过程，或由腐泥转变成腐泥煤的过程。

10、 煤化作用可分为成岩作用和变质作用，

11、 成岩作用是指泥炭转变成褐煤的的过程。变质作用是指褐煤转变成烟煤、无烟煤的过程

12、 影响煤变质的因素有温度、压力、和时间

13、 简述泥炭、褐煤、烟煤及无烟煤在组成上和煤质上的差异：从泥炭到褐煤、烟煤、无烟煤，碳含量逐渐增加，氧含量逐渐减少，腐殖酸减少直至消失，挥发分、水分减少，但煤化程度逐渐增高。