大學《煤化學》試題及答案

　　大學《煤化學》是一門專業性比較強的課程，要學好這門課程，同學們還是要用心去學才能學好大學《煤化學》。下面是陽光網小編給大家整理的大學《煤化學》試題及答案，歡迎大家學習參考。

　　大學《煤化學》試題及答案

　　一、名詞解釋

　　1、煤的真密度： 煤的質量除以煤的體積(不包括內孔、外孔的體積)

　　2、煤的發熱量： 是煤的非常重要的指標。有彈桶發熱量、高位發熱量、低位發熱量。是煤炭利用、煤炭交易的重要數據。

　　3、煤的風化： 煤在自然條件下被氧化的過程，稱為風化。

　　4、St： 煤的全硫。包括有機硫、硫鐵礦硫、硫酸鹽硫，還有少量的單質硫。

　　5、煤的黏結性： 煤在加熱條件下粘結其自身或其他惰性物的性質，對煤的焦化、氣話、燃燒是非常重要的性質。

　　6、宏觀煤巖成分： 在肉眼觀察下通過觀察煤的顏色、光澤、裂隙、突起等來區分煤巖成分，包括鏡煤、亮煤、暗煤和絲炭。

　　7、煤的超臨界抽提： 400℃左右，在超過溶劑臨界點的條件下抽提，抽提率30%以上，煤液化工藝。

　　8、芳碳率： 煤分子中含有的芳香族碳原子數與總碳原子數之比。

　　9、MHC： 煤的最高內在水分。與煤化程度密切相關，煤化程度越低，最高內在水分越高。

　　10、腐植煤： 古代高等植物生成的煤稱腐植煤。

　　二、問答題

　　1、敘述成煤過程。

　　腐植煤的成煤過程通常稱為成煤過程，也稱成煤作用。 它是指高等植物在泥潭沼澤中持續地生長和死亡，其殘骸不斷堆積，經過長期而復雜的生物化學、地球化學、物理化學作用和地質化學作用，逐漸演化成泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤的過程。成煤過程氛圍泥炭化階段和煤化階段。

　　泥炭化階段又分為兩個階段 ：第一階段：有氧環境中分解;第二階段：厭氧環境中分解。泥炭化階段主要發生兩種作用:凝膠化作用和絲炭化作用：在弱氧化以至還原的條件下發生凝膠化作用，形成以腐植酸和瀝青質為主要成分的凝膠化物質;在強氧化條件下發生絲炭化作用，產生富碳貧氫的絲炭化物質。泥炭化和凝膠化作用是泥炭化過程中兩種不同的的典型的轉變作用，他們不僅發生在泥炭化階段，成巖過程中還要繼續進行相當長的時間。經成巖與變質作用后，它們分別轉變為煤中的兩種典型的有機顯微煤巖組分：鏡質組和絲質組。

　　煤化作用是以泥炭被無機沉積物覆蓋為標志， 泥炭化作用階段結束，在物理化學和地球化學作用下，泥炭開始向褐煤、煙煤和無煙煤轉變的過程稱為煤化作用。由于作用因素和作用結果的不同，煤化階段可以劃分為成巖階段和變質階段。A 成巖階段

　　成巖階段是指無定形的泥炭，因受上覆無機沉積物的巨大壓力逐漸發生壓緊、失水、膠體老化硬結等物理和物理化學變化，轉變為具有生物巖特性的褐煤的過程。

　　當地層繼續下沉和頂板加厚時，由于溫度明顯升高，壓力繼續增大，而使煤質的變化轉入變質階段。

　　B 變質階段

　　變質階段是指褐煤沉降到地殼深處，在長時間地熱和高壓作用下發生化學變化，其組成、結構和性質發生變化，轉變為煙煤、無煙煤的過程。

　　2、煤的工業分析有哪些項目？并敘述水分在煤中的存在情況。

　　煤的工業分析是煤質分析的基本內容，包括水分分析、灰分分析、揮發份分析及固定碳分析。通過工業分析，可以初步判斷煤的性質、種類和工業用途。

　　3、敘述煤中氮元素的測定方法、步驟。

　　包括煤的消化、蒸餾、滴定三大步驟。

　　4、敘述煤的顯微組分。

　　有機顯微組分：鏡質組、絲質組、惰質組：

　　無機顯微組分：硫酸鹽、硫鐵礦等等

　　6、煤有哪些物理性質？列舉出幾種，，并指出其中兩種和煤化程度的關系。

　　煤的密度、煤的機械強度、煤的導熱性、煤的導電性、煤的磁性質、煤的反應性、煤的熱穩定性、煤的硝化、磺化等性質。

　　7、敘述煤的固定碳和碳元素的區別。

　　從測定煤樣揮發分后的焦渣中減去灰分后的殘留物稱為固定炭，簡記符號為FC。固定炭實際上是煤中的有機質在一定加熱制度下產生的熱解固體物，屬于焦渣的一部分。在元素組成上，固定炭不僅含有碳元素，還含有氫、氧、氮等元素。因此，固定炭含量與煤中有機質的碳元素含量是不相同的兩個概念。一船說來，煤中固定炭含量小于煤中有機質的碳含量，只有在高煤化度的煤中兩者才趨于接近。

　　8、敘述煤化學結構的現代概念。

　　歸納到目前為止的研究成果，近代較多數人所接受的煤化學結構概念可以表述為：

　　1、煤結構的主體是三維中間高度交聯的非晶質的高分子聚合物，煤的每個大分子由許多結構相似而又不完全相同的基本結構單元聚合而成。

　　2、基本結構單元的核心部分主要是縮合芳香環，也有少量氫化芳香環、脂環和雜環。基本結構單元的外圍連接有烷基側鏈相各種官能團。烷基側鏈主要有一CH2一、—CH2一CH 2一等。官能團以含氧官能團為主，包括酚經基、羧基、甲氧基和羧基等，此外還有少量含

　　硫官能團和含氮官能團。基本結構單元之間通過橋鍵聯結為煤分子。橋鍵的形式有不同長度的次甲基鍵、醚鍵、次甲基醚鍵和芳香碳一碳鍵等。

　　3、煤分子通過交聯及分子間纏繞在空間以一定方式定型，形成不同的立體結構。文聯鍵有化學鍵，如同上述橋鍵，還有非化學鍵，如氫鍵力、范德華人和電子給予一接受力等。煤分子到底有多大，至今尚無定論、有不少人認為基本結構單元數大致在200一400范圍，相對分子質量在數干范圍。

　　4、在煤的高分子聚合物結構和還較均勻地分散嵌布者少量低分子化合物，其相對分子質量在500左有及500以下。它們的存在對煤的性質，北其對低分子化合物含量較多的低煤化度煤的性質有不可忽視的影響。

　　5、鏡質組是煤主體的代表性顯微煤巖組分，煤的化學結構實質上主要是指鏡質組的結構。穩定組脂肪和脂環結構成分較多，芳香度低，氫含量高，在煤化過程中，其結構和性質逐漸趨向于鏡質組，至C達90%時兩者的差別基本消失。絲質組碳含量高，氫含量低，芳香度高。隨煤化度變化的幅度很小，在各種煤化度的煤中、絲質組的化學結構和性質都接近或超過無煙煤。

　　6、低煤化度煤的芳香環縮合度較小，但橋鍵、側鏈和官能團較多，低分子化合物較多，其結構無方向性，孔隙率和比表面積較大。隨煤化度加深，芳香環縮合程度逐漸增大，橋鍵、側鏈和官能團逐漸減少。分子內部的排列逐漸有序化，分子之間平行定向程度增加，呈現各向異性。煤的許多性質在中變質煙煤(肥煤和焦煤)處呈現轉折點，顯示煤的結構由量變引起質變的趨勢。至無煙煤階段，分子排列逐漸趨向芳香環高度縮合的石墨結構。

　　三、計算題（14分：共2題，每題7分）

　　1、已知原煤樣Vad=19.58%，Mad=1.60%，Vdaf=27.20%，求Vad=?FCd=?

　　2、某原煤全水分Mt=10.00%，制成分析煤樣后，測得Mad=2.10%，Vad=27.9%，Ad=11.00%，求：

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