彭天賜　周利兵

摘 要：通過文獻(xiàn)資料的查詢，了解到煤炭對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。本次實(shí)驗(yàn)就對(duì)于貴州省部分地區(qū)的煤炭質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，對(duì)其發(fā)熱量進(jìn)行研究，為貴州煤炭資源質(zhì)量評(píng)價(jià)做出理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：煤炭；發(fā)熱量；質(zhì)量評(píng)價(jià)

在經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境中，電力、鋼鐵、水泥等行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了市場(chǎng)對(duì)煤炭的需求持續(xù)增長(zhǎng)。另外煤炭行業(yè)在產(chǎn)量保持增長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，其價(jià)格也在持續(xù)增長(zhǎng)。到后期整個(gè)煤炭行業(yè)的效益將會(huì)進(jìn)入穩(wěn)定增長(zhǎng)的階段[1-2]。而煤炭的質(zhì)量取決于其發(fā)熱量，煤的發(fā)熱量越高，經(jīng)濟(jì)價(jià)值也越大。這次就以煤炭發(fā)熱量的檢測(cè)及煤炭質(zhì)量評(píng)價(jià)進(jìn)行研究[3]，本文內(nèi)容主要是對(duì)貴州部分地區(qū)煤炭發(fā)熱量檢測(cè)及煤炭質(zhì)量評(píng)價(jià)進(jìn)行研究[4]。

在進(jìn)行研究的過程中，首先要對(duì)貴州煤炭資源進(jìn)行調(diào)查，隨機(jī)對(duì)貴州部分地區(qū)的煤炭進(jìn)行采集取樣，然后運(yùn)用所掌握的煤炭燃燒熱測(cè)定方法對(duì)樣品的燃燒熱進(jìn)行測(cè)定，采用分析方法對(duì)煤炭的質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[5]。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)中因?yàn)槊菏腔旌衔?，無法準(zhǔn)確寫出其對(duì)應(yīng)的燃燒反應(yīng)方程式，所以只給出煤樣的恒容燃燒熱。

其關(guān)系式如下：

（1）

式中：m樣為樣品的質(zhì)量（g），Qv為樣品的恒容燃燒熱；Q點(diǎn)火絲鎳鉻=1400.8（J/g），W點(diǎn)火絲為點(diǎn)火絲的質(zhì)量（g），C計(jì)為量熱計(jì)的總熱容，它表示量熱計(jì)（包括介質(zhì)）每升高一度所需要吸收的熱量，其值可以通過已知燃燒熱的標(biāo)準(zhǔn)物（本實(shí)驗(yàn)用苯甲酸）來標(biāo)定；△T為樣品燃燒前后水溫的變化值。

1.2 儀器和試劑

BH系列燃燒熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置、氧氣鋼瓶、氧氣表、壓片機(jī)、點(diǎn)火絲（鎳鉻絲）；電子天平1臺(tái)、臺(tái)稱、 0-100℃溫度計(jì)（一支）、萬用表、苯甲酸（分析純或燃燒熱專用）、煤。

2 結(jié)果和分析

2.1 量熱計(jì)的總熱容（C計(jì)）的測(cè)定

2.1.1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制苯甲酸燃燒熱測(cè)定曲線，見圖1雷諾溫度校正圖。

2.1.2量熱計(jì)的總熱容（C計(jì)）的計(jì)算

樣品名稱：點(diǎn)火絲質(zhì)量0.0132g，樣品質(zhì)量為0.6625g，樣品+點(diǎn)火絲質(zhì)量0.6757g，剩余點(diǎn)火絲質(zhì)量0.0062g，實(shí)際參加反應(yīng)的點(diǎn)火絲質(zhì)量為0.0132g-0.0062g=0.007g。

根據(jù) ，計(jì)算C計(jì)，式中：m為樣品的質(zhì)量（g），Qv為樣品的恒容燃燒熱；Q點(diǎn)火絲鎳鉻=1400.8（J/g），W點(diǎn)火絲為點(diǎn)火絲的質(zhì)量（g），C計(jì)為量熱計(jì)的總熱容，它表示量熱計(jì)（包括介質(zhì)）每升高一度所需要吸收的熱量，其值可以通過已知燃燒熱的標(biāo)準(zhǔn)物（本實(shí)驗(yàn)用苯甲酸）來標(biāo)定，C計(jì)可通過苯甲酸（Qv=26460J·g-1）來標(biāo)定；△T為樣品燃燒前后水溫的變化值。

2.2 煤樣（都勻）煤樣燃燒熱的測(cè)定

2.2.1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制（都勻市）煤樣燃燒熱測(cè)定曲線，見圖2、3、4 雷諾溫度校正圖。

2.2.2 煤樣燃燒熱的計(jì)算

（1）樣品名稱：（都勻）1號(hào)實(shí)驗(yàn)煤樣。第一份點(diǎn)火絲質(zhì)量

0.0312g，樣品質(zhì)量為0.6243g，樣品+點(diǎn)火絲質(zhì)量0.6555g，剩余點(diǎn)火絲質(zhì)量0.0193g，剩余樣品的質(zhì)量為0.0832g，實(shí)際參加反應(yīng)的點(diǎn)火絲質(zhì)量為0.0312g-0.0193g=0.0119g，實(shí)際參加反應(yīng)的煤質(zhì)量為0.6243g-0.0832g=0.5411g。

3 結(jié)束語

可以得出貴州部分地區(qū)的煤炭發(fā)熱量的優(yōu)劣之分，由此可以看出貴州省不同地區(qū)煤的質(zhì)量差異，在所選的3種樣品中，以3號(hào)煤樣最佳，而其他地方煤稍差一些。

參考文獻(xiàn)

[1]莊毓凱，徐明珠，楊洋.淺談中國煤炭發(fā)展前景[J].黑龍江科技信息，2010（23）：24.

[2]趙磊，崔健，王生，等.煤低位發(fā)熱量的測(cè)定[J].廣東化工，2013，40（24）：133-135.

[3]李光明.淺析煤發(fā)熱量檢測(cè)中影響其準(zhǔn)確度的因素[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（6）：167.

[4]劉青.淺談煤炭發(fā)熱量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)用性[J].山東煤炭科技，2005（4）：71.

[5]吳寬鴻，劉淑云，程志強(qiáng).關(guān)于煤炭發(fā)熱量表達(dá)形式的探討[J].煤炭加工與綜合利用，2002（4）：38-40.

作者簡(jiǎn)介：彭天賜（1995-），男，貴州貴陽人，本科，學(xué)士，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)工程與工藝（職教師資方向）。

*通訊作者：周利兵（1978-），男，江蘇宿遷人，教授，主要從事統(tǒng)計(jì)學(xué)、化學(xué)計(jì)量學(xué)、計(jì)算機(jī)化學(xué)研究。