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煤炭的形成以及煤炭发热量的表示方法
作者:管理员    发布于:2015-03-21 09:53:31    文字:【】【】【
摘要: 煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可然化石,这就是煤炭的形成过程。
       煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。虽然它的重要位置已被石油所代替,但在今后相当长的一段时间内,由于石油的日渐枯竭,必然走向衰败,而煤炭因为储量巨大,加之科学技术的飞速发展,煤炭汽化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用,煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。 
     煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎,在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质,由于地壳的变动不断地埋入地下,长期与空气隔绝,并在高温高压下,经过一系列复杂的物理化学变化等因素,形成的黑色可然化石,这就是煤炭的形成过程。 一座煤矿的煤层厚薄与这地区的地壳下降速度及植物遗骸堆积的多少有关。地壳下降的速度快,植物遗骸堆积得厚,这座煤矿的煤层就厚,反之,地壳下降的速度缓慢,植物遗骸堆积的薄,这座煤矿的煤层就薄。又由于地壳的构造运动使原来水平的煤层发生褶皱和断裂,有一些煤层埋到地下更深的地方,有的又被排挤到地表,甚至露出地面,比较容易被人们发现。还有一些煤层相对比较薄,而且面积也不大,所以没有开采价值,有关煤炭的形成至今尚未找到更新的说法。
     煤的发热量是指单位质量的煤,完全燃烧时所产生的热值。
热量的单位:我国法定计量单位规定的热量单位为焦耳,符号为J。其定义为1N的力在力的方向上通过1m的距离所做的功。1焦耳(J)=1牛顿×1米=1牛顿·米,煤的发热量单位为MJ/kg(兆焦/千克)。
我国过去惯用的热量单位为20℃卡,简称卡(cal),即1g纯水的温度从19.5℃升高到20.5℃所需要的热量。1cal(20℃)=4.1816J。Btu是英、美等国家常用的热量单位。1Btu等于1磅纯水从32F(0℃)升高到212F(100℃)所需热量的1/180℃ 1Btu=1055.79J。
在煤炭化验中常用的发热量表示方法有:
1、弹筒发热量:单位质量的煤,在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。
2、恒容高位发热量:煤在工业装置的实际燃烧中,同氧弹中的情况不同,硫只生成二氧化硫,氮则成为游离氮。由弹筒发热量减去稀硫酸和二氧化硫生成热之差,再送去稀硝酸的生成热后为高位发热量。
单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为恒容高位发热量。
3、恒容低位发热量:工业燃烧与氧弹中燃烧的另一个不同是:在工业燃烧情况下全部水(包括燃烧生成的水和煤中原有的水)呈蒸汽状态随燃烧废气排出;而在氧弹中燃烧的情况下水蒸汽凝结成液体。恒容高位发热量减去水(煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水)的气化潜热就是恒容低位发热量。
单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量称为恒容低位发热量。
脚注信息
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