【正文】 ......................................................................... 12 第八章 煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)概念及其研究方法 ............................................................ 13 第九章 煤的熱解與黏結(jié)成焦 ................................................................................ 13 四 簡述題（每題 2 分，共 10 分） ..................................................................................... 13 五 計算題（任選二題，每題 5 分，共 10 分） ................................................................. 20 2 一 、 填空 題 （每空 ） 緒論 1． 按照來源分 類，能源可以分為來自于（太陽）、（地球）以及（地球與太陽、月球等）天體之間的引力。 第一章 煤的種類 、特征與生成 9． 按照煤化度的不同，廣義地講腐植煤可分為（ 泥炭 ）、（ 褐煤 ）、（ 煙煤 ）和（ 無煙煤 ）四種。 17． 煤的元素分析思想認為煤的有機質(zhì)由（ 碳 ）、（ 氫 ）、（ 氧 ）、（ 氮 ）和硫組成。煤的結(jié)焦性是指煤（在工業(yè)焦?fàn)t）或（模擬工業(yè)焦?fàn)t）的煉焦條件下，結(jié)成具有一定塊度和強度焦炭的能力。 31． 按照冶金系統(tǒng)的分類，煤中的有機顯微組分可分為（鏡質(zhì)組）、（半鏡質(zhì)組）、（絲質(zhì)組）和（穩(wěn)定組）。隨著煤化度增加，三種顯微組分 Odaf的差別（減?。?。 第五章 煤分類煤質(zhì)評價與中國的煤炭資源 41． 在 GB5751— 86《中國煤分類》中，煙煤的分類指標(biāo)有（ Vdaf）、（Ｇ）、（ Ｙ）和（ b）。 這條形狀特殊的曲線可用煤的組成與結(jié)構(gòu)隨煤化度的變化來解析。 56． 煤與石油類液烴在元素組成上的最顯著的差異是（氫含量）的不同， 因此要使煤（液化），就必須（加氫），而且轉(zhuǎn)化物分子量越小，（加氫）的程度就越深。 64． 煤經(jīng)磺化反應(yīng)后，增加了 （ — SO3H） 、 （ — COOH） 和 （ — OH） 等官能團，這些官能團上的 （ H+） 離子 能被其它金屬離子如 Ca2+、 Mg2+等所取代。 69． 煤的結(jié)構(gòu)模型來源于計算（結(jié)構(gòu)參數(shù)）和推斷，可分為（化學(xué)結(jié)構(gòu)）模型、（物理結(jié)構(gòu)）模型和（綜合結(jié)構(gòu)）模型三種。 76． 基本結(jié)構(gòu)單元的外圍部分主要是（含氧官能團）和（烷基側(cè)鏈），還有少量（含硫）官能團和（含氮）官能團。 82． 黏結(jié)性（煙）煤的熱解過程可以分為（干燥脫氣）、（活潑分解）和（二次脫氣）三個階段。 90． 膠質(zhì)體成焦理論認為， 各向（同性） 的（膠質(zhì)體）， 通過（液晶中間相）小球體長大、融并，固化為各向（同性）的焦炭。 二、 選擇填空（每題 2分，共 30 分） 緒論 1． 我國常用標(biāo)準(zhǔn)噸煤當(dāng)量為（ A） GJ。 (A： 40~50； B：＜ 100； C：＜ 200；D：＜ 350 8． （ A ）變質(zhì)的煤田，煤的變質(zhì)分布符合希爾特定律。（ A：原生；B：次生； C：外在； D：結(jié)晶） 16． 燃料比是指（ D ）。（ A：氣煤； B：肥煤； C：焦煤； D：瘦煤） 26． 單種煙煤干餾時，產(chǎn)生焦油最多的煤是（ B）。（ A： Vt； B： SV； C： E； D： I） 34． 煤化度相同的煤中，單位質(zhì)量的（ C ）產(chǎn)生的膠質(zhì)體液相 的量最多。（ A： 24； B： 35；C： 46； D： 34） 42． 在我國煉焦煤資源中，高硫焦煤約占焦煤的（ A） %。（ A： OOH ； B： OC=O ； C： OCOOH； D：OOCH3） 50． 在煤熱解過程中，苯環(huán)去側(cè)鏈?zhǔn)牵?C）的結(jié)果。（ A：氣煤； B：肥煤； C：焦煤； D：瘦煤） 58． （ C）的膠質(zhì)體質(zhì)量最好。 5. （ √）腐植煤中的穩(wěn)定組與殘植煤具有相同的植物來源。 第二章 煤的工業(yè)分析與元素分析 13. （）煤中的不可燃硫就是無機硫。 21. （）煤的內(nèi)在水分、外在水分、化合水分之和稱為煤的全水分。 第三章 煤的工藝性質(zhì) 29. （ √）在高溫干餾中，煤的黏結(jié)性不能表征半焦的收縮。 37. （）穩(wěn)定組具有黏結(jié)性，故在煤中越多越好。 45. （） JM 是焦煤的分類符號。 53. （ √）煤的脆度、 硬度都是煤炭抵抗機械作用力的性質(zhì)。 13 第八章 煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)概念及其研究方法 61. （ √）煤中低分子化合物的分子量約為 500 及 500 以下。 69. （ √）在半焦收縮階段，析出的揮發(fā)分以氫為主。） 答：石油屬于一次能源中的常規(guī)非再生能源。 焦炭屬于二次能源中的 常規(guī)非 再生能源。主要有：豆油、花生油、棉籽油、葵花籽油、油菜籽油、棕櫚油、蓖麻籽油等。 答：分為：分離 —— 蒸餾、抽提、吸附、結(jié)晶、沉淀等； 熱加工 —— 熱裂解、件粘裂化、焦化、高溫裂解等； 催化加工 —— 催化裂化、催化重整、加氫裂化等； 化學(xué)合成 —— 聚合、加氫、脫氫、氧化、羰基合成等。 此外，溫度壓力條件還隨“客體”氣體的種類而變化。 （ 2）局部風(fēng) 局部地區(qū)的表面形狀、溫度梯度也產(chǎn)生大氣循環(huán)熱交換。 答：天然氣屬于一次能源中的常規(guī)非再生能源。 （ 3）可促進能源供應(yīng)向多元化方向發(fā)展，以平穩(wěn)過渡到石油后時期。 20 泥 炭化階段的凝膠化作用對于煤的巖相組成有什么意義？ 答：凝膠化作用在成巖階段的延續(xù)又稱為鏡煤化作用。 22 什么是強還原煤？強還原煤的性質(zhì)有什么特點？ 答：強還原煤是近海煤田某些煤層的煤， 其 有機質(zhì)在成煤過程中受到 較強程度的 還原 作用 。 (4)可發(fā)生解聚反應(yīng)。因此煉焦配合煤要求硫分小于 1%。在同一基準(zhǔn)下，有： C+H+O+N+S+M+A=100， %。 關(guān)系：結(jié)焦性描述的范圍比黏結(jié)性寬，溫度不同；粘結(jié)性好是結(jié)焦性好的重要條件，但不是充分條件。 按煤種，氣煤：東北、華北較多； 肥煤：中南較多； 焦煤、瘦煤：中南、西南較多。因此可以說 煤的所有宏觀性質(zhì)均在一定程度上與煤的密度有關(guān) 。一般規(guī)律是氫含量越高， 分子量越小，物質(zhì)的密度也越小。 （ 3） 化學(xué)性質(zhì)：生成再生腐殖酸，發(fā)熱量減小，著火溫度減小。例：分子量 =∑原子量 。烷基側(cè)鏈主要有 — CH2— 、 — CH2— CH2— 等。 答： 絲質(zhì)組碳含量高，氫含量低，芳香度高。 50 提高煤料的散密度 ，為什么 提高焦炭質(zhì)量 ？ 答： 提高煤料的散密度，可提 高焦炭質(zhì)量，原因：提高煤料的散密度，煤粒間間隙減少，液相易充滿空隙，使膠質(zhì)體的膨脹性和流動性增加。 收到基灰分 Aar=Aad（ 100— Mar） /（ 100— Mad） =%（ 100— 10） /（ 100— 1） =10% 1000Kg 該煤燃燒后產(chǎn)生的干灰渣 =1000 10% 100/97=。 解：依題意， ????????? adadadad VAMFC ， % 3100 10011100 100 ??????? adadd MAA， % 3100 10024100 100 ??????? adadd MVV， % 100 ??????? dddaf AVV， % ??????? ddd VAFC ， % ????? dafdaf VFC ， %，解畢。 由公式（ 2－ 10），有： adad MmmV ??? 10021 ?????， % FCad = 100－（ Mad+ Aad+ Vad） =100－（ ++） = ， % ，解畢。 10℃溫度下隔絕空氣加熱 7分鐘，加熱后試樣殘重 ， 求該煤樣的 Vad、 FCad？ 解：依題意，在 900177。由公式（ 234），有 ? ? ? ? MM100Madadarar,f ?? ??? ?? ， %； M100AA addad ??????? ， %； MA100VV adadda fad ????????? ， %； ? ? ? ? 0 0MAV1 0 0FC adadadad ????????? ， %。 5． 某原煤 Mar=%,Mad=%,Aad=%,燃燒后灰渣夾碳 3%，欲求 1000Kg 原煤燃燒后產(chǎn)生多少干灰渣？ 解：解法 1：由題意，該煤收到基水分 Mar=%， 空氣干燥基水分 Mad=%， 21 空氣干燥基灰分 Aad=%， 煤燃燒后形成的灰渣中灰分占 100%— 3%=97%。 這是因為 升溫速度增加，液體產(chǎn)物的熱解反應(yīng)發(fā)生滯后現(xiàn)象。在煤化過程中，其結(jié)構(gòu)和 20 性質(zhì)逐漸趨同于鏡質(zhì)組，至 C 達 90%時，兩者的差別基本消失。 基本結(jié)構(gòu)單元的核心部分主要是縮合芳香環(huán)，也有少量氫化芳香環(huán)、脂環(huán)和雜環(huán)。 44 統(tǒng)計結(jié)構(gòu)解析法原理是什么？ 答： 分子由原子構(gòu)成，兩者性質(zhì)間的關(guān)系有兩種極端情況。 42 風(fēng)化對煤質(zhì)有什么影響 ? 答：風(fēng)化對煤質(zhì)有如下影響： （ 1） 化學(xué)組成： C、 H 減小， O 增大，含氧官能團增大。 當(dāng)蒸餾壓強為 133Pa（真空度為 101325Pa— 133Pa=101200Pa）時，分子自由路徑為 5cm，蒸餾面與冷凝面的設(shè)計間距應(yīng)小于此值。 35 煤的宏觀性質(zhì)與煤的密度 是否 有關(guān) ? 答：煤的宏觀性質(zhì)包括煤的顏色、光澤、機械性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和電、磁性質(zhì)等。 33 中國煉焦煤的煤種分布有什么特點 ? 答： 中國煉焦煤的煤種分布的特點是 煉焦煤品種齊全，但分布也不平衡。它反映煙煤在干餾過 程中能夠軟化熔融形成膠質(zhì)體并固化黏結(jié)的能力。 27 試述煤的元素分析的基本思想。為了除去硫，在高爐生產(chǎn)中需要增加石灰石和焦炭用量，因而導(dǎo)致高爐生產(chǎn)能力降低，焦比升高。 (2)具有縮合結(jié)構(gòu)。三是海水硫含量高，主要以硫酸根離子的形式存在。 19 泥炭化階段的絲炭化作用對于煤的巖相組成有什么意義？ 答：絲炭化作用的產(chǎn)物統(tǒng)稱為絲炭，成煤后的絲炭有的細胞孔壁完整干凈，有的孔壁中填充有黏土等礦物質(zhì)，還有的細胞孔壁破裂為碎屑。 研究和開發(fā)潔凈煤技術(shù)意義 在于： （ 1）可大幅度減少大氣污染物的排放，在生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境允許的條件下擴大 煤炭的利用。 12. 說明石油加工產(chǎn)物種類 答：石油加工產(chǎn)物包括： （ 1） 石油基燃料 —— 汽油、柴油、噴氣燃料、煤油、液化石油氣、燃料油等； （ 2） 其他分離產(chǎn)品 —— 潤滑油、石 蠟與地蠟、石油瀝青、石油焦； （ 3） 合成產(chǎn)品 —— 三大合成材料：合成塑料、合成纖維、合成橡膠； （ 4） 精細化學(xué)品：表面活性劑、增塑劑、化學(xué)助劑等。由于影響范圍不同，風(fēng)有不同的種類： 15 （ 1）全球風(fēng) 在熱帶地區(qū)，由于太陽輻射強，熱量增加；兩極地區(qū)則相反，出現(xiàn)熱量散失，從而產(chǎn)生全球性的大氣循環(huán)，將熱量從熱帶向兩極輸送。在自然沉積環(huán) 境下， NGH 穩(wěn)定的溫度范圍： 15～ 20℃。 1m3 完全飽和的甲烷水合物包含有 164 m3 甲烷氣體和 m3 的水。 草本作物 如甘蔗、木薯等，產(chǎn)量高、適應(yīng)性強，可作為生產(chǎn)乙醇、糖類、纖維素的原料。） 答：太陽能屬于一次能源中的新的 可再生能源。 3． 指出石油、柴草、生物質(zhì)能、核聚變?nèi)剂系哪茉捶诸悓傩浴? 67. （）煤統(tǒng)計結(jié)構(gòu)解析法的原理，是利用煤的結(jié)構(gòu)性質(zhì)來計算結(jié)構(gòu)參數(shù)，并根據(jù)加和性質(zhì)對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行修 正。 59. （ √）隨著煤化度升高，含氧官能團中 的 ＞ C=O 減少最慢，無煙煤中還有 ＞ C=O。 51. （ √）煤的所有 宏觀性質(zhì)均在一定的程度上與其密度有關(guān)。 43. （ √）在我國煉焦煤資源中，肥煤、焦煤和瘦煤的比例都不超過 20% 。 35. （ √）在無煙煤階段，顯微鏡下已經(jīng)無法區(qū)分鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組和穩(wěn)定組。 27. （）所謂揮發(fā)分是指煤在規(guī)定條件下干餾所得揮發(fā)性產(chǎn)物的產(chǎn)率。 19. （）煤中外來礦物質(zhì)的選除難易程度取決于其顆粒大小和分布狀態(tài)。 11. （ ）在變質(zhì)作用階段，不考慮溫度和壓力條件，時間越長，煤的變質(zhì)程度越高。 3. （ √）煤炭雜質(zhì)多，固相燃燒 的氧化反應(yīng) 難以完全，是我國能源利用效率低下的主要技 11 術(shù)原因。（ A： Vt； B： SV； C： E； D： I） 56． 煤的軟固化溫度區(qū)間△ t（通過膠質(zhì)層指數(shù)，奧亞膨脹計試驗測定）表征了煤膠質(zhì)體的（熱穩(wěn)定性）。（ A：輕度加氫； B：加氫熱解； C：加氫裂解； D：供氫反應(yīng)） 48． 煤的（ B ）的條件為溫度＜ 200℃，采用親核溶劑，抽出物類似基本結(jié)構(gòu)單元，抽提率為 20%~40%。（ A：鏡質(zhì)組； B：半鏡質(zhì)組； C：穩(wěn)定組； D：惰質(zhì)組） 第五章 煤分類煤質(zhì)評價與中國的煤炭資源 40． 已知某煤 Vdaf為 %， G 為 ，其煤種數(shù)碼應(yīng)為（ A ）。（ A： ； B： ； C：