煤化學(xué)第02章-煤的生成-文庫吧資料
2025-01-22 07:54本頁面
【正文】 經(jīng)過泥炭作用形成的泥炭，呈棕褐色或黑褐色的不均勻物質(zhì)，含有大量的 水分 ， 達 70%～ 90%。瀝青質(zhì)溶于一般的有機溶劑。腐植酸是高分子羥基芳香羧酸所組成的復(fù)雜混合物，具有酸性，溶于堿性溶液而呈黑色，是一種無定形的高分子膠體，能吸水而膨脹。這些產(chǎn)物的組成和性質(zhì)與原來植物的組成和性質(zhì)是不同的。 木質(zhì)素、纖維素、蠟質(zhì)、脂肪及其水解、氧化產(chǎn)物都含有大量活潑的官能團（ C=O、 — OH、 — COOH以及活潑的α 氫）， 大量活潑的官能團的共同存在，相互反應(yīng)，相互作用 29 由植物轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵?，在化學(xué)組成上發(fā)生了質(zhì)的變化 第二階段 植物與泥炭 元素組成 % 有機組成 % C H N O+S 纖維素，半纖維素 木質(zhì)素 蛋白質(zhì) 瀝青 A 腐植酸 莎草 20~30 5～ 10 5～ 10 0 表 26 植物與泥炭化學(xué)組成的比較 合浦木本泥炭 0 0 樺川草本泥炭 0 木本植物 1～ 7 1～ 3 0 在元素組成上，泥炭中的碳含量比植物中的碳含量高，氮含量也有所增加，而氧含量減少。 第二階段 由于微生物本身含有大量蛋白質(zhì)，因此它亦參與成煤作用。 第一階段 28 隨著植物遺體的堆積和分解，在泥炭層底部的氧化環(huán)境逐步被還原環(huán)境所替代，分解作用逐步減弱。 植物中各有機組分對微生物分解作用的穩(wěn)定性是相對的，是隨著一定的條件而變化的。 蛋白質(zhì) 在微生物的作用下最后分解為水、氨、二氧化碳及硫、磷的氧化物等，在分解過程中也可以生成氨基酸、卟啉等含氮化合物參與泥炭化作用 第一階段 當(dāng)環(huán)境逐漸轉(zhuǎn)化為 缺氧 時，纖維素、果膠質(zhì)又在厭氧性細(xì)菌作用下產(chǎn)生發(fā)酵作用，形成 甲烷 、 二氧化碳 、 氫氣 、 丁酸 、醋酸 等中間產(chǎn)物，參與 泥炭化 作用。 真菌 能分解糖類、淀粉、纖維素、木質(zhì)素和鞣質(zhì)等有機質(zhì) 第一階段 細(xì)菌分解 分解纖維素的微生物種類很多，如喜氧性細(xì)菌通過纖維素酶的催化作用，把纖維素水解成二氧化碳和水。 23 第一階段： 植物遺體中的有機化合物，經(jīng)過 氧化 分解和 水解 作用，轉(zhuǎn)化為簡單的化學(xué)性質(zhì)活潑的化合物； 第二階段： 分解產(chǎn)物相互作用，進一步 合成 新的較穩(wěn)定的有機化合物，如腐植酸、瀝青等。 不同還原程度（類型）的煤由于形成環(huán)境及組成上的差異，必然致使煤質(zhì)發(fā)生明顯的變化： 煤的化學(xué)組成與性質(zhì) 化學(xué)工藝性質(zhì) 煤在埋藏過程中的產(chǎn)烴能力 煤的自然發(fā)火傾向 18 強還原煤 比 弱還原煤 ： 有較高的氫碳原子比（ H/C） 硫含量（ St,d） 揮發(fā)分產(chǎn)率（ Vdaf） 焦油產(chǎn)率（ Tardaf） 較強的粘結(jié)能力（粘結(jié)指數(shù) G 和 Y 值） 強還原煤是一般較好的直接液化煤 較強還原煤具有較好的粘結(jié)能力，是良好的煉焦煤 弱還原煤在這些方面都比強還原煤差 煤的還原程度決定了煤性質(zhì)上的差異，在不同的煤階下： 19 煤的 還原程度 與煤的 自然發(fā)火的傾向 ： 自然發(fā)火傾向小 自然發(fā)火傾向大 20 隨著研究的深入，對煤還原程度的認(rèn)識將日益深入，國內(nèi)外學(xué)者對 “ 還原程度 ” 這一客觀存在，逐漸取得共識。 也說明影響煤質(zhì)的因素除煤的變質(zhì)程度和巖相組成外，還有第三個因素 還原程度 。 西西伯利冰凍泥炭沼澤地含有 10億噸甲烷 12 13 二、煤相的發(fā)育 顯微組分 礦物組分（顯微煤巖類型組合） 與煤級關(guān)系不大的某些化學(xué)參數(shù) 如：硫、氮的含量和鏡質(zhì)組的氫碳比 某些結(jié)構(gòu)特征 工藝類型 煤相 一定的形成環(huán)境下所沉積的泥炭物質(zhì)的表現(xiàn) 是煤的原始成因類型，它取決與泥炭形成時的環(huán)境 煤相的表征參數(shù)： 14 不同的煤相類型，成因不同，工藝性質(zhì)也不相同 煤層的原始性質(zhì)取決于： 堆積方式 （原地生成的、異地生成的） 形成泥炭的 植物群落 沉積環(huán)境 （淺沼，湖沼，微咸水 — 咸水，富含鈣質(zhì)環(huán)境） 養(yǎng)分供給 （富養(yǎng)分的，貧養(yǎng)分的） pH值 ，細(xì)菌活動性，硫的供給 泥炭的 溫度 氧化還原 電位 （需氧的，厭氧的） 根據(jù)沼澤的特征，煤相可分為： 陸地森林沼澤煤相（ FTM） 森林沼澤煤相（ FM） 蘆葦沼澤煤相（ RM）
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