煤主要含有什麼元素?

General 更新 2023年10月15日

煤炭中通常含有哪些元素

煤的元素分析所包括的元素組成,通常是指組成煤有機質的五種主要元素,即碳、氫、氧、氮和硫.煤的碳、氫、氮和硫含量是用直接法測出的,煤的氧含量除特殊情況下需要用直接測定法外,一般用差減法計算而得.

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煤炭有哪些成分

煤的成分

通常說煤炭,有的地方習慣叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經過一系列非常複雜的變化而形成的。是由有機物和無機物所組成的複雜的混合物,主要含有碳元素,此外還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素以及無機礦物質(主要含硅、鋁、鈣、鐵等元素)。煤的結構複雜。視頻(煤的組成和分類)

無煙煤

(含碳量95%左右)

煤的主要成分

煤的組成以有機質為主體,構成有機高分子的主要是碳、氫、氧、氮等元素。煤中存在的元素有數十種之多,但通常所指的煤的元素組成主要是五種元素、即碳、氫、氧、氮和硫。在煤中含量很少,種類繁多的其他元素,一般不作為煤的元素組成,而只當作煤中伴生元素或微量元素。

一、煤中的碳

一般認為,煤是由帶脂肪側鏈的大芳環和稠環所組成的。這些稠環的骨架是由碳元素構成的。因此,碳元素是組成煤的有機高分子的最主要元素。同時,煤中還存在著少量的無機碳,主要來自碳酸鹽類礦物,如石灰岩和方解石等。碳含量隨煤化度的升高而增加。在我國泥炭中乾燥無灰基碳含量為55~62%;成為褐煤以後碳含量就增加到60~76.5%;煙煤的碳含量為77~92.7%;一直到高變質的無煙煤,碳含量為88.98%。個別煤化度更高的無煙煤,其碳含量多在90%以上,如北京、四望峰等地的無煙煤,碳含量高達95~98%。因此,整個成煤過程,也可以說是增碳過程。

二、煤中的氫

氫是煤中第二個重要的組成元素。除有機氫外,在煤的礦物質中也含有少量的無機氫。它主要存在於礦物質的結晶水中,如高嶺土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有結晶水。在煤的整個變質過程中,隨著煤化度的加深,氫含量逐漸減少,煤化度低的煤,氫含量大;煤化度高的煤,氫含量小。總的規律是氫含量隨碳含量的增加而降低。尤其在無煙煤階段就尤為明顯。當碳含量由92%增至98%時,氫含量則由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在80~86%之間時,氫含量最高。即在煙煤的氣煤、氣肥煤段,氫含量能高達6.5%。在碳含量為65~80%的褐煤和長焰煤段,氫含量多數小於6%。但變化趨勢仍是隨著碳含量的增大而氫含量減小。

三、煤中的氧

氧是煤中第三個重要的組成元素。它以有機和無機兩種狀態存在。有機氧主要存在於含氧官能團,如羧基(--COOH),羥基(--OH)和甲氧基(--OCH3)等中;無機氧主要存在於煤中水分、硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和氧化物中等。煤中有機氧隨煤化度的加深而減少,甚至趨於消失。褐煤在乾燥無灰基碳含量小於70%時,其氧含量可高達20%以上。煙煤碳含量在85%附近時,氧含量幾乎都小於10%。當無煙煤碳含量在92%以上時,其氧含量都降至5%以下。

四、煤中的氮

煤中的氮含量比較少,一般約為0.5~3.0%。氮是煤中唯一的完全以有機狀態存在的元素。煤中有機氯化物被認為是比較穩定的雜環和複雜的非環結構的化合物,其原生物可能是動、植物脂肪。植物中的植物鹼、葉綠素和其他組織的環狀結構中都含有氮,而且相當穩定,在煤化過程中不發生變化,成為煤中保留的氮化物。以蛋白質形態存在的氮,僅在泥炭和褐煤中發現,在煙煤很少,幾乎沒有發現。煤中氮含量隨煤的變質程度的加深而減少。它與氫含量的關係是,隨氫含量的增高而增大。

五、煤中的硫

煤中的硫分是有害雜質,它能使鋼鐵熱脆、設備腐蝕、燃燒時生成的二氧化硫(SO2)汙染大氣,危害動、植物生長及人類健康。所以,硫分含量是評價煤質的重要指標之一。煤中含硫量的多少,似與煤化度的深淺沒有明顯的關係,無論是變質程度高的煤或變質程度低的煤......

煤主要含什麼元素

煤中有機質是複雜的高分子有機化合物,主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成,而碳、氫、氧三者總和約佔有機質的95%以上;煤中的無機質也含有少量的碳、氫、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的組分,其含量隨煤化程度的加深而增高。泥炭中碳含量為50%~60%,褐煤為60%~70%,煙煤為74%~92%,無煙煤為 90%~98%。煤中硫是最有害的化學成分。煤燃燒時,其中硫生成SO2,腐蝕金屬設備,汙染環境。煤中硫的含量可分為 5 級:高硫煤,大於4%;富硫煤,為2.5%~4%;中硫煤,為1.5%~2.5%;低硫煤,為1.0%~1.5%;特低硫煤 ,小於或等於1%。煤中硫又可分為有機硫和無機硫兩大類。

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