淺談煤質分析與化驗中煤的全水分測定

李海青

(潞安礦業集團王莊礦煤質科，山西 長治 046000)

引 言

煤的全水分測定是煤質分析與化驗工作重要的一項，煤的全水分含量是評價煤質優劣的重要指標之一。所謂的煤的全水分測定指的是煤炭樣本里所包含的內在和外在的水分含量的總和。無論是煙煤還是無煙煤，在投入使用之前都需要進行煤質分析和化驗中煤的全水分測定工作。

1 煤質分析與化驗工作中煤的全水分測定需要注意的問題

1.1 煤炭樣本的采集

在采集煤炭樣本的時候，一定要注意，其所采集的煤樣顆粒不需要太細。采集過程的操作要迅速，可以選擇使用密封式的破碎機來采集煤樣。若使用的煤樣的顆粒過細的話，可能會加速煤樣中水分的蒸發，進而導致測定的結果存在誤差。因此在煤樣較細的時候，需要我們采用一定的防范措施，來防止水分的蒸發。在此種情況下，我們可以選擇使用密封式的破碎機來進行采樣，或是選擇使用兩步法來進行煤的全水分的測定，確保煤的全水分測定結果的嚴密性和科學性。

1.2 工作流程的規范

煤的全水分測定作為煤質分析和化驗工作中一項最為基礎性的工作，需要我們給予充分的重視，去加強對煤的全水分測定工作的整個流程管控，對煤炭的測定流程進一步的規范和明確，以便確保煤質分析與化驗中煤的全水分測定的工作能夠按照既定的方向進行下去，圓滿的完成煤炭全水分的測定工作。

1.3 及時發現測定過程中的問題，并加以糾正

在進行現煤質分析和化驗工作中的煤的全水分測定的時候，需要工作人員嚴肅認真的對待，對于過程中可能出現的問題有一個提前的預測，并在工作的過程中對可能出現的問題加以重視，對于出現的問題要及時的進行糾正和調整。在進行測定的時候，一定要保證煤炭樣本里面的水分沒有因為蒸發而減少，也沒有吸收空氣中過多的水分，確保水分的含量是恒定的。因此在進行全水分測定的過程中，一定要確保密封性。

1.4 采用多種技術手段，確保測定結果的準確性

煤質分析和化驗工作中煤的全水分測定需要測定者著眼全局，從整體的利益出發，采用多方面的技術知識手段，進行煤炭全水分的測定。確保技術手段的科學性，以及操作流程的規范性，使得煤質分析和化驗工作中煤的全水分測定結果的準確性。

1.5 對煤質分析和化驗工作中煤的全水分測定煤樣的保存

在進行煤質分析和化驗工作中煤的全水分測定工作的時候，對于煤樣的保存也是極為重要的一環。在進行煤樣的觀察和臨時性的存放的時候，需要將被測定的煤樣存在密封性較好的密閉容器之中，并將其放在陰涼的環境下。

2 煤的全水分測定日常使用的測定方法

2.1 共沸點蒸餾法

共沸點蒸餾法指的是蒸餾中破壞共沸組成進行蒸餾或分餾的一系列技術手段，利用兩種有機溶劑形成共沸物進行蒸餾的方法。如水能與三氯乙烯、四氯化碳、氯仿、異戊醇、環己烷、苯形成低沸點共沸物，用蒸餾法蒸出共沸物。由于水與有機溶劑互不相溶，水層易于從有機溶劑中分出。可用于樣品中的水分測定，根據蒸出水的體積來計算樣品中含有的水量。

具體到對煤的全水分測定工作中，首先需要將煤炭樣品放在二甲苯或甲苯試液當中，并對其進行加熱蒸餾處理，當溫度升高到一定的程度后，煤炭樣品中所含的水分就會隨著二甲苯或是甲苯的蒸汽一塊出來，然后對蒸發出來的蒸汽進行冷卻處理。當蒸汽化成液體之后，水分自然就會從甲苯或二甲苯試劑中分出來，然后就可以使用帶刻度的容器測定出水分的體積，進而測算出煤炭樣品中所含的水分的量，然后經過一系列的換算便可以得出煤炭中的全水分含量的總數值。

2.2 加熱干燥法

和共沸蒸餾法相比，加熱干燥法要相對簡單，無論是操作流程還是儀器的使用都要簡便。但是使用這種方法有一個致命的缺陷，就是容易因煤炭樣品自身的氧化而導致全水分含量測定的結果數值與真實值相比偏低[1]。

加熱干燥法中最為經常被大家用到的方法有兩種，分別是干燥失重法和直接重量法。干燥失重法就是將所要測定的煤炭樣品放在密閉的容器中，并加熱到105 ℃～110 ℃，將煤炭樣品中的水分蒸出，之后使用含有吸水劑的吸引管將蒸出的水分吸收，然后用吸管洗水后的重量減去吸水前的重量，即可得出煤樣中的水分，但是一定要保證煤樣中的水分全部都被蒸發出來了。直接重量法的測定方法基本上和干燥失重法是一樣的，不同的是，在直接重量法中需要在加熱的密閉容器中放入干燥的氮氣。

3 全水分測定的影響因素

煤質全水分測定的影響因素是多方面的，主要包括灰中固定硫的多少、黃鐵礦氧化程度以及碳酸鹽分解程度等。所以為了保證全水分測定結果的準確性和科學性，需要采用多種方式來加以控制。在測定過程中我們一定要保證足夠的灼燒時間和灼燒溫度，一般溫度都需要>800 ℃，只有如此，才能夠確保方解石(即碳酸鹽)的分解完全，黃鐵礦氧化完全。另外，要避免煤炭樣品局部受熱，要保證煤炭樣品的均勻受熱，以防止煤樣底部產生的二氧化硫被煤炭樣品的上部碳酸鹽所分解產生的的氧化鈣固定[2]。

4 煤質分析和化驗工作中煤的全水分測定的測算方法

4.1 全水分計算法

在煤炭的全水分含量的測算工作當中，需要使用到儀器包括以下幾種：工業天平(感量為0.1 g)、分析天平(感量為0.001 g)、磨砂口的玻璃稱量瓶、干燥器(內置變色硅膠或無水氯化鈣)、干燥箱(溫度可調到105 ℃～110 ℃的范圍)。

先稱量煤炭樣品250 g，同時要保證煤炭樣品顆粒的顆粒度要<13 mm。將這些煤炭樣品均勻的平攤在一個淺的敞口容器中，然后放入已經預熱到105 ℃～110 ℃的干燥箱中，并且干燥箱已經預先經過了鼓風處理。樣品放入后，繼續在加熱的條件下進行鼓風處理約1 h。到時間后，將樣品取出，進行稱量，計算出樣品中的水分的損失量[3]。

煤炭的全水分一般用Mt來表示，煤炭樣本的空氣于燥水分用Mad來表示，煤炭的外水分用Mf來表示，則全水分的Mt計算公式見式(1)：

(1)

4.2 試驗法

在試驗法測算工作中，需要使用到的儀器包括以下幾種：工業天平(感量為0.1 g)、分析天平(感量為0.001 g)、磨砂口的玻璃稱量瓶、干燥器(內置變色硅膠或無水氯化鈣)、干燥箱(溫度可調到105 ℃～110 ℃的范圍)。

先將稱量瓶進行預干燥處理，并稱量干燥過的稱量瓶重量。然后使用稱量瓶稱取10 g～12 g的煤樣，煤樣顆粒的顆粒度要<6 mm，然后置于干燥箱中進行加熱處理(注意稱量瓶是敞口的)。加熱后在空氣中冷卻1 min左右，然后稱量。然后繼續加熱稱量直到后一次稱量的數值和前一次稱量的數值之間的差<0.01 g時就停止稱量[4]。若是最后一次稱量的數值略大于前一次，應以前一次的稱量數值為準。

5 結語

隨著社會的發展，我們生活的方方面面也都更加地注重低碳和環保。基于此，各企業相關生產部門也要更加的注重對于環保型能源的利用和開發。在這樣的時代背景之下，對于煤質分析與化驗中煤的全水分測定工作顯得意義更加重大，需要相關的工作人員端正態度，使用科學合理的方法來進行煤炭中全水分含量的測定工作。

參考文獻：

[1] 王 寧.淺析煤質分析與化驗中煤的全水分測定[J].商品與質量·學術觀察,2013(11):330.

[2] 孫 凡.煤質分析與化驗中煤的全水分測定[J].山東煤炭科技,2011(2):175-176.

[3] 劉 巍.關于煤中全水分測定的探析[J].大眾標準化,2011(S1):60-61.

[4] 沈益駿.影響煤炭全水分測定因素研究[J].中國石油和化工標準與質量,2012,32(5):12，298.