淺談煤的最高內在水分測定的影響因素

吳劍光

摘 要：按照GB/T 4632-2008《煤的最高內在水分測定方法》，結合實際測定過程，從煤樣的制備、煤樣的預處理、煤樣的抽濾及調濕等四個方面分析討論影響測定結果的因素。

關鍵詞：煤 最高內在水分 影響因素

中圖分類號：TQ533.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0075-01

Discussion on Influencing factors of determination of moisture holding capacity of coal

WU Jianguang

（CCIC-Fuzhou Minerals Testing Co.，LTD Fuzhou 350512 ，China）

Abstract：According to GB/T 4632-2008 Determination of moisture holding capacity of coal，Combined with the actual determination of process，analyzing the influencing factors on determination of moisture holding capacity of coal from aspects such as preparation of coal samples，wetting state，air pump filtration of coal samples and moisture balance.

Key words：coal moisture holding capacity Influencing factors

煤的最高內在水分又稱平衡水，是指當煤顆粒的內部毛細孔內吸附的水分達到飽和狀態時，這時煤的內在水分達到最高值，稱為最高內在水分。煤的最高內在水分在絕大多數情況下取決于煤的內表面積，也就是與煤的孔隙度有關，而煤的孔隙度又與煤的煤化程度有關，所以，最高內在水分含量在相當程度上能表征煤的煤化程度，尤其能更好地區分低煤化度煤。人們常利用此關系來研究煤的性質，國際以及各國煤炭分類上利用之將煤的發熱量折算成含最高內在水分無礦物質基（或無灰基）發熱量作為煤分類的一個輔助指標[1] 。

1 測定方法原理

按照GB/T 4632-2008測定煤的最高內在水分的方法，采用充氮常壓法測定。先將煤樣在（30±1）℃的恒溫水浴中浸泡煤樣達到飽和吸水后，經真空泵抽濾以及用恒濕紙除去大部分外在水分，再過0.60 mm和0.45 mm篩網后，稱取一定質量的煤樣在溫度（30±0.1）℃、相對濕度96%和充氮常壓下達到濕度平衡，然后在溫度105 ℃～110 ℃下、在氮氣流中干燥，以其質量損失分數表示最高內在水分。用飽和硫酸鉀水溶液控制96%的相對濕度環境[2]。

2 影響煤的最高內在水分測定的因素

2.1 煤樣的制備

按國標GB474將煤樣制成粒度小于0.2 mm，制備過程中防止熱和日光曬，自然空氣晾干，避免煤樣被氧化。煤樣灰分低于或等于10%時，不需要分選減灰，原煤灰分超過10%時，用氧化比重液進行減灰處理，小于1.4比重浮煤作為測定煤樣，浮煤應自然晾干。對易泥化、煤化度低的褐煤，可用原煤。

2.2 煤樣的預處理

2.2.1 浸濕

GB/T 4632-2008規定煤樣需在（30±1） ℃的水浴中浸泡3 h，這樣一方面可使煤樣內部毛細孔達到飽和吸水狀態，另一方面也可使煤中的可溶性鹽類溶解于水中，在抽濾時除掉。因為煤中可溶性鹽會降低外在水分的蒸汽壓，導致在調濕的時候外在水分不易揮發，影響測定結果。

2.2.2 抽濾

在煤樣達到飽和吸水后，要除去大量的外在水分，按GB/T 4632-2008規定將煤樣倒入鋪有濾紙的布氏漏斗中，用真空泵抽濾至煤樣剛露出水面為止以除去大部分的水分。在抽濾時要控制好真空泵，不要過度抽濾，這樣容易使煤樣的毛細孔內的水分被抽掉，導致在恒濕的時候平衡滯后，使結果偏低，影響測定結果。抽濾結束后，用樣鏟將煤樣混合均勻，從中取出一定質量的煤樣，用雙層濾紙包裹，用手用力攥一下放在潮濕箱內的上篩上，箱內放兩個篩子，上面的孔徑為0.60 mm，下面的孔徑為0.45 mm，篩上各放一些恒濕紙，一面混合，一面強制過篩，以除去煤樣的外在水分，縮短恒濕時間，準確測定煤樣的最高內在水分。這個過程中，恒濕紙吸收煤樣的外在水分后，會導致恒濕紙變黑。

2.2.3 濕度平衡

煤樣在調濕器內的濕度平衡也是測定煤的最高內在水分的一個很關鍵的步驟。經過預處理后的煤樣放入調濕器中恒濕，由飽和硫酸鉀水溶液控制濕度狀態，由于硫酸鉀飽和溶液只有在30 ℃的時候，它產生的蒸氣壓為4.1kPa，即相對濕度達到96%，所以需嚴格控制調濕器溫度在（30±0.1） ℃內。同時，在調濕過程中，為了防止煤樣被氧化，在將煤樣放入調濕器后，GB/T 4632-2008規定應通氮氣至少10 min以上，以驅除調濕器內的氧氣，防止煤樣被氧化影響測定結果。另外，不同煤化程度的煤最好不要同時放入調濕器中一起恒濕。由于不同煤化程度的煤的最高內在水分大小不同，它的恒濕的時間也不同，所以放在一起的話會影響恒濕時間，導致測定結果不準確。

3 實驗結果

最高內在水分測定結果見表1。

GB/T 4632-2008規定煤的最高內在水分測定結果的重復性限為0.5，從上表我們可以看出做的實驗結果均在重復性限范圍之內。

4 結語

由于煤的最高內在水分的測定并沒有國家標準物質，所以在測定試樣的時候無法對實驗儀器進行跟蹤監控，這樣實驗結果的準確度就不能得到保證。由于影響煤的最高內在水分測定的因素有很多，如煤樣的制備、煤樣的預處理以及儀器性能等都可能影響實驗結果，因此要保證實驗結果的準確度，實驗人員必須在實際操作過程中嚴格按照標準方法要求進行實驗，控制好各個環節，減少人為的誤差。

參考文獻

[1] 李英華.煤質分析應用技術指南[M].2版.北京：中國標準出版社，2009.

[2] GB/T 4632-2008，煤的最高內在水分的測定方法[S].endprint

摘 要：按照GB/T 4632-2008《煤的最高內在水分測定方法》，結合實際測定過程，從煤樣的制備、煤樣的預處理、煤樣的抽濾及調濕等四個方面分析討論影響測定結果的因素。

關鍵詞：煤 最高內在水分 影響因素

中圖分類號：TQ533.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0075-01

Discussion on Influencing factors of determination of moisture holding capacity of coal

WU Jianguang

（CCIC-Fuzhou Minerals Testing Co.，LTD Fuzhou 350512 ，China）

Abstract：According to GB/T 4632-2008 Determination of moisture holding capacity of coal，Combined with the actual determination of process，analyzing the influencing factors on determination of moisture holding capacity of coal from aspects such as preparation of coal samples，wetting state，air pump filtration of coal samples and moisture balance.

Key words：coal moisture holding capacity Influencing factors

煤的最高內在水分又稱平衡水，是指當煤顆粒的內部毛細孔內吸附的水分達到飽和狀態時，這時煤的內在水分達到最高值，稱為最高內在水分。煤的最高內在水分在絕大多數情況下取決于煤的內表面積，也就是與煤的孔隙度有關，而煤的孔隙度又與煤的煤化程度有關，所以，最高內在水分含量在相當程度上能表征煤的煤化程度，尤其能更好地區分低煤化度煤。人們常利用此關系來研究煤的性質，國際以及各國煤炭分類上利用之將煤的發熱量折算成含最高內在水分無礦物質基（或無灰基）發熱量作為煤分類的一個輔助指標[1] 。

1 測定方法原理

按照GB/T 4632-2008測定煤的最高內在水分的方法，采用充氮常壓法測定。先將煤樣在（30±1）℃的恒溫水浴中浸泡煤樣達到飽和吸水后，經真空泵抽濾以及用恒濕紙除去大部分外在水分，再過0.60 mm和0.45 mm篩網后，稱取一定質量的煤樣在溫度（30±0.1）℃、相對濕度96%和充氮常壓下達到濕度平衡，然后在溫度105 ℃～110 ℃下、在氮氣流中干燥，以其質量損失分數表示最高內在水分。用飽和硫酸鉀水溶液控制96%的相對濕度環境[2]。

2 影響煤的最高內在水分測定的因素

2.1 煤樣的制備

按國標GB474將煤樣制成粒度小于0.2 mm，制備過程中防止熱和日光曬，自然空氣晾干，避免煤樣被氧化。煤樣灰分低于或等于10%時，不需要分選減灰，原煤灰分超過10%時，用氧化比重液進行減灰處理，小于1.4比重浮煤作為測定煤樣，浮煤應自然晾干。對易泥化、煤化度低的褐煤，可用原煤。

2.2 煤樣的預處理

2.2.1 浸濕

GB/T 4632-2008規定煤樣需在（30±1） ℃的水浴中浸泡3 h，這樣一方面可使煤樣內部毛細孔達到飽和吸水狀態，另一方面也可使煤中的可溶性鹽類溶解于水中，在抽濾時除掉。因為煤中可溶性鹽會降低外在水分的蒸汽壓，導致在調濕的時候外在水分不易揮發，影響測定結果。

2.2.2 抽濾

在煤樣達到飽和吸水后，要除去大量的外在水分，按GB/T 4632-2008規定將煤樣倒入鋪有濾紙的布氏漏斗中，用真空泵抽濾至煤樣剛露出水面為止以除去大部分的水分。在抽濾時要控制好真空泵，不要過度抽濾，這樣容易使煤樣的毛細孔內的水分被抽掉，導致在恒濕的時候平衡滯后，使結果偏低，影響測定結果。抽濾結束后，用樣鏟將煤樣混合均勻，從中取出一定質量的煤樣，用雙層濾紙包裹，用手用力攥一下放在潮濕箱內的上篩上，箱內放兩個篩子，上面的孔徑為0.60 mm，下面的孔徑為0.45 mm，篩上各放一些恒濕紙，一面混合，一面強制過篩，以除去煤樣的外在水分，縮短恒濕時間，準確測定煤樣的最高內在水分。這個過程中，恒濕紙吸收煤樣的外在水分后，會導致恒濕紙變黑。

2.2.3 濕度平衡

煤樣在調濕器內的濕度平衡也是測定煤的最高內在水分的一個很關鍵的步驟。經過預處理后的煤樣放入調濕器中恒濕，由飽和硫酸鉀水溶液控制濕度狀態，由于硫酸鉀飽和溶液只有在30 ℃的時候，它產生的蒸氣壓為4.1kPa，即相對濕度達到96%，所以需嚴格控制調濕器溫度在（30±0.1） ℃內。同時，在調濕過程中，為了防止煤樣被氧化，在將煤樣放入調濕器后，GB/T 4632-2008規定應通氮氣至少10 min以上，以驅除調濕器內的氧氣，防止煤樣被氧化影響測定結果。另外，不同煤化程度的煤最好不要同時放入調濕器中一起恒濕。由于不同煤化程度的煤的最高內在水分大小不同，它的恒濕的時間也不同，所以放在一起的話會影響恒濕時間，導致測定結果不準確。

3 實驗結果

最高內在水分測定結果見表1。

GB/T 4632-2008規定煤的最高內在水分測定結果的重復性限為0.5，從上表我們可以看出做的實驗結果均在重復性限范圍之內。

4 結語

由于煤的最高內在水分的測定并沒有國家標準物質，所以在測定試樣的時候無法對實驗儀器進行跟蹤監控，這樣實驗結果的準確度就不能得到保證。由于影響煤的最高內在水分測定的因素有很多，如煤樣的制備、煤樣的預處理以及儀器性能等都可能影響實驗結果，因此要保證實驗結果的準確度，實驗人員必須在實際操作過程中嚴格按照標準方法要求進行實驗，控制好各個環節，減少人為的誤差。

參考文獻

[1] 李英華.煤質分析應用技術指南[M].2版.北京：中國標準出版社，2009.

[2] GB/T 4632-2008，煤的最高內在水分的測定方法[S].endprint

摘 要：按照GB/T 4632-2008《煤的最高內在水分測定方法》，結合實際測定過程，從煤樣的制備、煤樣的預處理、煤樣的抽濾及調濕等四個方面分析討論影響測定結果的因素。

關鍵詞：煤 最高內在水分 影響因素

中圖分類號：TQ533.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0075-01

Discussion on Influencing factors of determination of moisture holding capacity of coal

WU Jianguang

（CCIC-Fuzhou Minerals Testing Co.，LTD Fuzhou 350512 ，China）

Abstract：According to GB/T 4632-2008 Determination of moisture holding capacity of coal，Combined with the actual determination of process，analyzing the influencing factors on determination of moisture holding capacity of coal from aspects such as preparation of coal samples，wetting state，air pump filtration of coal samples and moisture balance.

Key words：coal moisture holding capacity Influencing factors

煤的最高內在水分又稱平衡水，是指當煤顆粒的內部毛細孔內吸附的水分達到飽和狀態時，這時煤的內在水分達到最高值，稱為最高內在水分。煤的最高內在水分在絕大多數情況下取決于煤的內表面積，也就是與煤的孔隙度有關，而煤的孔隙度又與煤的煤化程度有關，所以，最高內在水分含量在相當程度上能表征煤的煤化程度，尤其能更好地區分低煤化度煤。人們常利用此關系來研究煤的性質，國際以及各國煤炭分類上利用之將煤的發熱量折算成含最高內在水分無礦物質基（或無灰基）發熱量作為煤分類的一個輔助指標[1] 。

1 測定方法原理

按照GB/T 4632-2008測定煤的最高內在水分的方法，采用充氮常壓法測定。先將煤樣在（30±1）℃的恒溫水浴中浸泡煤樣達到飽和吸水后，經真空泵抽濾以及用恒濕紙除去大部分外在水分，再過0.60 mm和0.45 mm篩網后，稱取一定質量的煤樣在溫度（30±0.1）℃、相對濕度96%和充氮常壓下達到濕度平衡，然后在溫度105 ℃～110 ℃下、在氮氣流中干燥，以其質量損失分數表示最高內在水分。用飽和硫酸鉀水溶液控制96%的相對濕度環境[2]。

2 影響煤的最高內在水分測定的因素

2.1 煤樣的制備

按國標GB474將煤樣制成粒度小于0.2 mm，制備過程中防止熱和日光曬，自然空氣晾干，避免煤樣被氧化。煤樣灰分低于或等于10%時，不需要分選減灰，原煤灰分超過10%時，用氧化比重液進行減灰處理，小于1.4比重浮煤作為測定煤樣，浮煤應自然晾干。對易泥化、煤化度低的褐煤，可用原煤。

2.2 煤樣的預處理

2.2.1 浸濕

GB/T 4632-2008規定煤樣需在（30±1） ℃的水浴中浸泡3 h，這樣一方面可使煤樣內部毛細孔達到飽和吸水狀態，另一方面也可使煤中的可溶性鹽類溶解于水中，在抽濾時除掉。因為煤中可溶性鹽會降低外在水分的蒸汽壓，導致在調濕的時候外在水分不易揮發，影響測定結果。

2.2.2 抽濾

在煤樣達到飽和吸水后，要除去大量的外在水分，按GB/T 4632-2008規定將煤樣倒入鋪有濾紙的布氏漏斗中，用真空泵抽濾至煤樣剛露出水面為止以除去大部分的水分。在抽濾時要控制好真空泵，不要過度抽濾，這樣容易使煤樣的毛細孔內的水分被抽掉，導致在恒濕的時候平衡滯后，使結果偏低，影響測定結果。抽濾結束后，用樣鏟將煤樣混合均勻，從中取出一定質量的煤樣，用雙層濾紙包裹，用手用力攥一下放在潮濕箱內的上篩上，箱內放兩個篩子，上面的孔徑為0.60 mm，下面的孔徑為0.45 mm，篩上各放一些恒濕紙，一面混合，一面強制過篩，以除去煤樣的外在水分，縮短恒濕時間，準確測定煤樣的最高內在水分。這個過程中，恒濕紙吸收煤樣的外在水分后，會導致恒濕紙變黑。

2.2.3 濕度平衡

煤樣在調濕器內的濕度平衡也是測定煤的最高內在水分的一個很關鍵的步驟。經過預處理后的煤樣放入調濕器中恒濕，由飽和硫酸鉀水溶液控制濕度狀態，由于硫酸鉀飽和溶液只有在30 ℃的時候，它產生的蒸氣壓為4.1kPa，即相對濕度達到96%，所以需嚴格控制調濕器溫度在（30±0.1） ℃內。同時，在調濕過程中，為了防止煤樣被氧化，在將煤樣放入調濕器后，GB/T 4632-2008規定應通氮氣至少10 min以上，以驅除調濕器內的氧氣，防止煤樣被氧化影響測定結果。另外，不同煤化程度的煤最好不要同時放入調濕器中一起恒濕。由于不同煤化程度的煤的最高內在水分大小不同，它的恒濕的時間也不同，所以放在一起的話會影響恒濕時間，導致測定結果不準確。

3 實驗結果

最高內在水分測定結果見表1。

GB/T 4632-2008規定煤的最高內在水分測定結果的重復性限為0.5，從上表我們可以看出做的實驗結果均在重復性限范圍之內。

4 結語

由于煤的最高內在水分的測定并沒有國家標準物質，所以在測定試樣的時候無法對實驗儀器進行跟蹤監控，這樣實驗結果的準確度就不能得到保證。由于影響煤的最高內在水分測定的因素有很多，如煤樣的制備、煤樣的預處理以及儀器性能等都可能影響實驗結果，因此要保證實驗結果的準確度，實驗人員必須在實際操作過程中嚴格按照標準方法要求進行實驗，控制好各個環節，減少人為的誤差。

參考文獻

[1] 李英華.煤質分析應用技術指南[M].2版.北京：中國標準出版社，2009.

[2] GB/T 4632-2008，煤的最高內在水分的測定方法[S].endprint