煤化学考试题及部分参考答案
期末考试题
一(填空题。(共10分;每空0.5分。)
1.腐殖煤的宏观组成由(镜煤)、(亮煤)、(暗煤)、(丝炭)。
2.煤中的硫作为有害元素,一般可分为(有机硫)和(无机硫)。其中(有机硫)和(硫铁矿硫)属于可燃硫。
3.胶质体的性质主要有(热稳定性)、(透气性)、(流动性)和(膨胀性)。 4.中国煤炭分类以(干燥无灰基挥发分 【V】)和(胶质层最大厚度 【Y】)为
标准
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,将烟daf
煤进行了分类,为研究烟煤奠定了基础。当V>37%和G<5时,利用(透光率【P】)daf.R.I.M来区分烟煤和褐煤。
5.在测定空气干燥煤样挥发分时,气态产物为(内在水分)和(低分子化合物);固态产物叫做(焦渣),由(灰分)和(固定碳)组成。
二(判断题。(共10分,每小题1分。)
1、煤的比热容随温度的升高而逐渐增大。(×)
2、煤炭加氢液化反应初期,使自由基稳定的氢主要来自氢气,而不是加氢溶剂。(×) 3、我国煤炭分类中,以挥发分为分类第一指标,区分肥煤和其他较强粘结性煤以Y值为划分指标。(? )
4、导电率随煤化程度的增加而增加,导电率越大,导电能力越强。(? ) 5、黏结指数适于区分粘结性弱的煤,而奥亚膨胀度适于区分黏结性强的煤。(? ) 6、视密度可用来计算煤的埋藏量、煤堆重量和煤仓的大小等特性。(×) 7、煤的湿润性越好,接触角越大,可浮性越好,反之,越小。(×)
8、煤的孔隙度和内
表
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面积的变化可以反映煤内部结构的变化。(? )
9、弹筒发热量扣除硫酸和硝酸的生成热便得到低位发热量。(×)
10、煤质评价是对煤加工利用的评价。(? )
三(简答题。(30分)
1.煤大分子的基本结构单元是如何构成的,(5分)
答:煤的大分子是由多个结构相似的“基本结构单元”通过桥键连接而成的。这种基本结构单元类似于聚合物的聚合单体,它可分为规则部分和不规则部分。
规则部分由几个或十几个苯环、脂环、氢化芳香环(含氮、氧、硫等元素)缩聚而成,构成基本结构单元的核或芳香核。
不规则部分则是连接在核周围的烷基侧链和各种官能团;桥键则是连接相邻基本结构单元的原子团。
2.什么是煤的挥发分,随煤化程度有何变化,(4分)
答:由有机质热解形成并呈气态析出的化合物即挥发物,挥发物占煤样质量的百分数称为挥发分或挥发分产率。
煤的挥发分随煤化程度的提高而下降。
3.艾氏卡法测煤中硫的原理是什么,(6分)
答:将空气干燥的分析煤样与艾氏试剂(2份轻质MgO和1份Naco混合而成)混合后缓230慢加热到850C,使煤中的硫全部转换为可溶于水的硫酸钠和硫酸镁。冷却后用热水将硫酸盐从燃烧的熔融物中全部浸取出来,在滤液中加入氯化钡,使硫酸盐全部转化为硫酸钡沉淀。过滤并洗涤硫酸钡沉淀,然后在坩埚中干燥、灰化滤纸。称量硫酸钡的质量,即可计算出煤中全硫含量。
4.黏结指数的测定与罗加指数相比做了哪些改进,(4分)
? 将无烟煤粒度降低到0.1~0.2mm。
? 改变配比,强黏结性为1:5、弱黏结性为3:3.
? 转鼓次数由3减少为2次。
? 计算公式简化。
5.简述中间相理论及其特点,(6分)
答:黏结性烟煤在炭化过程中,镜质组变为胶质体时开始形成微小的球体,这些小球体逐渐接触、融并、长大,最后聚结在一起,形成了类似于液晶的具有各项异性的流动相态。 特点:
? 中间相的形成是不可逆的;
? 中间相在形成过程中,相对分子质量是逐渐增大的;
? 中间相在形成过程中C/H比逐渐增大;
? 中间相的形成是化学过程,中间相形成以后,内部发生连续的化学变化。 6.影响煤真密度的因素有哪些,(5分)
答:影响真密度的因素有:
? 成因类型:腐殖煤大于腐泥煤;
? 煤化程度:从低煤化程度开始,随煤化程度的提高,煤的真相对密度缓慢减小,到中等煤化程度时有最小值,约为1.3左右,煤化程度再度提高,煤的真密度相对密度急剧提高到1.90左右。
? 煤岩组成:惰质组>镜质组>壳质组;
? 矿物含量:矿物含量的密度比有机物的密度大很多。
四、论述题。(共33分)
1.由高等植物形成煤,经过哪些过程和变化,(11分)
2.煤的发热量的测定原理是什么,并分析发热量与煤化程度规律的原因,(12分) 3.通过对煤化学的学习,举例说明煤炭加工利用的途径有哪些,(10分) 五、计算题。(共17分)(计算过程结束保留两位小数)
1.原煤Mt=20%,制成分析煤样时,测得Mad=10.0%,Aad=27.0%,求燃烧5t原煤要产生多少灰渣,(4分)
100,M100,20ar解: A,A,27,24.00%arad100,M100,10ad
2.已知原煤Vdaf=28.0%,Ad=8.0%,制成分析煤样测得Mad=10.0%,求该原煤的FCad。(8分)
100,M100,10.0adA,A,,8.0,7.2% 解:add100100
100,M,A100,10,7.2adadV,V,,28.0,23.18% addaf100100
FC,100,M,A,V,100,10.0,7.2,23.18,59.62% adadadad
3.煤炭编码
某矿煤:
Tar,8.09%V28.52%H,5.06%R,0.51%A,8.32%M,12% dafdafrandtS,0.39%Q,18.8MJ/Kg (5分) s,dgr,maf
R,0.51%解: 05 ran
Q,18.8MJ/Kg 18 gr,maf
V28.52% 28 daf
M,12% 1 t
Tar,8.09% 1 daf
A,8.32% 08 d
S,0.39% 03 s,d
所以编码为: 0 5 1 8 2 8 1 1 0 8 0 3