煤的工業(yè)利用

各國(guó)的能源構(gòu)成不同，消費(fèi)構(gòu)成也不同。我國(guó)能源以煤為主，約占70%，煤炭的消費(fèi)構(gòu)成大體如下:火力發(fā)電31%，各種工業(yè)鍋爐31%，民用20%，煉焦8%，蒸汽機(jī)車4%，化工3%，出口3%。不同部門對(duì)煤質(zhì)的要求不同。1.煉焦用煤焦炭用于煉鐵、鑄造、生產(chǎn)電石、氣化以及金屬的冶煉等。煉焦是在煉焦?fàn)t的炭化室內(nèi)進(jìn)行的。炭化室寬0.45m，高4.3～5.5m，長(zhǎng)14～16m，可裝煤18～27t，炭化室兩邊為燃燒室，溫度達(dá)1300℃，隔著耐火磚把炭化室加熱至1100℃，煤在炭化室中隔絕空氣干餾，大約經(jīng)過(guò)14～16h，煤就煉成焦炭。煉焦產(chǎn)品中焦炭約占75%，焦?fàn)t煤氣18%，煤焦油4%，還有粗苯、氨、硫等。每座焦?fàn)t有炭化室?guī)资畟€(gè)至上百個(gè)。焦?fàn)t煤氣熱值很高，是很好的氣體燃料。煤焦油經(jīng)分餾后可得到很多有用的化工產(chǎn)品，如汽油、煤油、柴油、潤(rùn)滑油、瀝青等，粗苯和氨也是主要的化工原料。我國(guó)每年生產(chǎn)的焦炭5000×104t以上，其中大部分用于高爐煉鐵。焦炭在煉鐵高爐中所起的作用主要有三:一是還原劑，與鐵礦石中的氧作用生成CO和CO2，把鐵還原出來(lái);二是熱源，焦炭燃燒時(shí)產(chǎn)生高溫(煉鐵高爐溫度約1600℃)，保證化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，使鐵礦石熔化;三是支撐劑，焦炭在高溫下不變形，保證高爐中氣流暢通、生產(chǎn)正常地進(jìn)行。所以煉鐵必須有一定粒度的高強(qiáng)度、低灰低硫的優(yōu)質(zhì)焦炭。為保證焦炭的質(zhì)量，對(duì)煉焦用煤有如下的要求:1)有較強(qiáng)的結(jié)焦性和粘結(jié)性:煉焦用煤一般都要用多種煤配合煉焦;強(qiáng)粘結(jié)性煤如肥煤、焦煤要占50%～60%，而粘結(jié)性差的煤如氣煤、瘦煤用量為40%～50%，有時(shí)也可用一部分弱粘煤代替氣煤。配煤后的膠質(zhì)層厚度Y為16～20mm為佳。2)煤的灰分要低:煉焦煤的灰分增加0.8%，焦炭的灰分就增加1%，焦炭的強(qiáng)度會(huì)下降2%，煉鐵時(shí)的焦比(煉1t鐵所需焦炭量與鐵的比值)要增高2%～2.5%，生鐵產(chǎn)量要下降2.55%～3%，高爐排渣量要增加2.7%～2.9%。所以要求煉焦煤的灰分越低越好。但為了保證精煤的回收率，所以煤焦配煤的灰分Ad≤10%為宜。由于我國(guó)的氣煤多，而焦煤少，所以我國(guó)焦煤、肥煤的灰分可放寬至12%，氣煤的灰分則要小于9%。不管原煤灰分多低，煉焦用煤都要進(jìn)行洗選，不但降低了灰分，而且可脫除大部分絲質(zhì)體和半絲質(zhì)體等不粘結(jié)組分，使鏡質(zhì)組富集而提高煤的粘結(jié)性。3)煤的硫分要低:煉焦煤中的硫有80%進(jìn)入焦炭，焦炭在煉鐵時(shí)，硫進(jìn)入生鐵。生鐵中含硫大于0.07%，即為廢鐵，不能煉鋼，因煉出的鋼具熱脆性，易脆裂。為了脫硫，要在高爐中加入石灰石、白云石等熔劑與硫形成爐渣(CaS)排出。通常煉焦煤的硫增加0.1%，焦炭中的硫增高0.08%，石灰石用量就增加1.6%，焦比上升1.2%，高爐的生產(chǎn)能力就降低1.6%～2.0%。所以要求煉焦配煤后的硫含量St，d≤1.2%。有些工業(yè)先進(jìn)國(guó)家，要求配煤的硫含量要小于0.5%。煤中的磷在煉焦時(shí)也會(huì)進(jìn)入焦炭，焦炭煉鐵時(shí)磷進(jìn)入鐵中。磷也會(huì)使鐵變脆，其危害比硫更大。煉焦配煤中要求磷含量Pd≤0.1%。我國(guó)煤中的磷含量一般都不高。4)配煤的揮發(fā)分要合適:配煤的揮發(fā)分過(guò)高，會(huì)降低焦炭強(qiáng)度;揮發(fā)分過(guò)低，雖可提高焦炭的強(qiáng)度和塊度，但煉焦時(shí)膨脹壓力過(guò)大，推焦困難，而且揮發(fā)分低，化學(xué)產(chǎn)品的回收率低，使煉焦成本提高。一般配煤的揮發(fā)分Vdaf為28%～32%較合適。若生產(chǎn)鑄造焦，揮發(fā)分可低一點(diǎn)(Vdaf=28%)，可得較多的大塊焦。化工用焦，焦炭強(qiáng)度可稍降低，故揮發(fā)分可高些，灰、硫的要求也可放寬一些。5)其他指標(biāo)要求:要求配煤總水分Mt在7%～10%之間。因水分高，消耗熱量，需要延長(zhǎng)煉焦時(shí)間，降低焦炭的產(chǎn)量。煉焦配煤的粒度，要求小于3mm占80%以上。粒度太大，煤料混合不均勻，煉出焦炭強(qiáng)度受影響;粒度太小，增加磨煤費(fèi)用和電耗，而且裝爐煤的堆密度變小，會(huì)減少焦炭產(chǎn)量，降低焦炭質(zhì)量。配煤的粘結(jié)性較差時(shí)，可用搗固的辦法增加堆密度，減少顆粒間的間隙，改善煤的粘結(jié)性，也可加入瀝青等粘結(jié)劑來(lái)改善粘結(jié)性。煤料揮發(fā)分高，收縮太大時(shí)，可加入細(xì)粉碎無(wú)煙煤、半焦等瘦化劑，以提高焦炭強(qiáng)度。2.氣化用煤煤直接燃燒效率低，熱能利用率僅15%～18%，且污染大氣。我國(guó)每年燃燒煤炭排入大氣的煙塵量達(dá)1200×104t，SO2達(dá)1800×104t，占排入大氣污染物總量的60%～80%。全國(guó)有幾十個(gè)城市出現(xiàn)酸雨，近40%的國(guó)土受酸雨的污染，酸雨主要是硫酸(90%)，其次為硝酸和弱酸。大氣中含硫0.8mg/m3就會(huì)使人致病，酸雨使湖泊酸化、魚(yú)藻死亡、農(nóng)作物枯萎、土壤中養(yǎng)分流失，還破壞金屬構(gòu)件、建筑物，文物古跡、油漆、衣物也受其腐蝕。酸雨給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，已成為國(guó)際上重大的環(huán)境污染問(wèn)題。用煤生產(chǎn)煤氣作為燃料稱為煤的氣化，是減少對(duì)大氣和環(huán)境污染的辦法。煤氣的熱效率高達(dá)55%～60%，比直接燃煤提高3倍，潔凈、空氣污染小，運(yùn)送方便，生產(chǎn)工藝和設(shè)備比較簡(jiǎn)單。煤的氣化是使煤與氧氣、空氣、水蒸氣等反應(yīng)，生成含有CO和H2等可燃?xì)怏w的工藝過(guò)程，即把固態(tài)的煤變成可燃?xì)怏w的過(guò)程。2C+O2→2CO+ΔC+H2O→CO+H2－Δ式中:Δ表示無(wú)效成分。據(jù)氣化劑的不同，煤氣可分為空氣煤氣、水煤氣和半水煤氣等。以空氣作為氣化劑生產(chǎn)出來(lái)的煤氣稱為空氣煤氣，但有效成分H2和CO含量只有12%，發(fā)熱量太低，用處不大;以水蒸氣、氧氣作為氣化劑生產(chǎn)出來(lái)的煤氣稱為水煤氣，有效成分CO和H2的含量可達(dá)86%，發(fā)熱量高，可作燃料和化工原料，也是工業(yè)用氫的來(lái)源;以空氣和水蒸氣作為氣化劑生產(chǎn)出來(lái)的煤氣稱為半水煤氣，有效成分H2和CO的含量達(dá)70%，N2含量為20%，發(fā)熱量中等，是合成氨的原料，也可作燃料。氣化用的爐型不同，對(duì)煤質(zhì)的要求也不一樣。常見(jiàn)的有固定床氣化爐、沸騰床氣化爐和懸浮床氣化爐。(1)固定床氣化爐固定床氣化爐為圓形爐子，煤由爐子上方加入，在爐柵上進(jìn)行燃燒氣化。氣化劑從爐柵下部向上通入，生成的煤氣從上方導(dǎo)出。爐柵附近溫度高，為氧化層，向上溫度逐漸降低，分別為還原層、干餾層和干燥層。固定床氣化爐必須用塊煤，粒度最好為25～50mm，其次為13～50mm，13～25mm，25～75mm等。煤種以低煤級(jí)的褐煤、不粘煤、長(zhǎng)焰煤、弱粘煤、氣煤為佳。要求煤的抗碎強(qiáng)度較高，熱穩(wěn)定性要好(TS+6＞70%)，煤的活性好，灰分Ad＜25%，硫分St，d＜2%，固態(tài)排渣爐要求煤灰的軟化溫度ST＞1200℃，液態(tài)排渣爐要求煤灰的熔化溫度FT＜1300℃，要求煙煤膠質(zhì)層厚度Y＜16mm。(2)沸騰床氣化爐煤在爐上呈浮動(dòng)的狀態(tài)，就像沸騰的水，故稱沸騰床氣化爐。用粒度＜8mm的煤，而＜1mm的粉煤越少越好，不然飛灰的損失大，影響煤的有效利用率。煤種以低煤級(jí)的褐煤、長(zhǎng)焰煤或不粘煤為佳。要求煤的水分Mt≤12%，灰分Ad≤25%，硫分St，d＜2%，活性要好，a＞60%(950℃時(shí)CO2的還原率)，煤灰軟化溫度ST＜1200℃。(3)懸浮床氣化爐把煤磨成粉，噴至爐內(nèi)呈懸浮狀態(tài)進(jìn)行燃燒氣化。煤要磨得很細(xì)，＜200網(wǎng)目(篩孔邊長(zhǎng)為0.074mm)的煤粒要＞90%。煤粉在爐中1s內(nèi)完成氧化反應(yīng)，爐中溫度高達(dá)1400～1500℃。生成煤氣可供生產(chǎn)合成氨。該爐對(duì)煤種不限，對(duì)粘結(jié)性等無(wú)要求，但煤的水分要盡量少，Mt＜5%。懸浮床氣化爐生產(chǎn)能力大，1h可生產(chǎn)5×104～12×104m3的煤氣。(4)生產(chǎn)合成氨對(duì)煤質(zhì)的要求我國(guó)中型化肥廠生產(chǎn)合成氨的氣化爐一般用固定床氣化爐，對(duì)煤質(zhì)有嚴(yán)格要求。要用無(wú)煙煤，塊煤粒度為25～50mm，或15～100mm，13～25mm，13～70mm;含矸率(粒度大于50mm的矸石量百分比)小于4%，限下率(小于粒度下限的煤百分比)為15%～21%;Mt＜6%;Vdaf≤10%，Ad為16%～24%，St，d≤2.0%，ST≥1250℃，TS+6≥70%，抗碎強(qiáng)度(大于25mm)不小于65%。3.液化用煤煤的液化就是將煤中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成液態(tài)產(chǎn)物的加工過(guò)程。煤炭液化的主要目的是為了獲得液體燃料，如汽油、柴油、煤油等，也可將液態(tài)產(chǎn)物加工成無(wú)灰焦炭，用以制造電極、碳纖維、粘結(jié)劑，生產(chǎn)有機(jī)化工產(chǎn)品，煤液化的副產(chǎn)品煤氣可作為氣體燃料。煤液化的方法可分3類:煤直接加氫液化(如高壓加氫法，溶劑精煉煤法);煤間接液化(先將煤氣化為水煤氣，然后合成液態(tài)產(chǎn)物);煤的部分液化(即低溫干餾法)。(1)煤直接加氫液化煤是固體，碳含量高、氧含量高(15%～25%)、氫含量低(＜7%)、原子比小，煤的分子結(jié)構(gòu)為高分子縮聚物，結(jié)構(gòu)單元為縮合芳香環(huán)，環(huán)上帶有直鏈烴側(cè)鏈和各種含氧、氮、硫的官能團(tuán)，各結(jié)構(gòu)單元通過(guò)醚鍵或非芳香烴連接，煤分子量很大，一般認(rèn)為＞5000。石油是液體，氫含量高(11%～14%)，氧含量低(＜1%)，H/C原子比大，石油分子結(jié)構(gòu)以烷烴、環(huán)烷烴為主，分子量小，約200。煤的直接加氫液化，實(shí)質(zhì)就是煤在溶劑、催化劑和高壓氫存在的條件下，切斷煤的化學(xué)鍵，在鍵的斷裂處用氫來(lái)補(bǔ)充，使煤變成低分子量、含氫高的油和氣。加氫液化時(shí)，煤要破碎至＜0.3mm，與蒽油(或四氫萘)混合制成煤糊，反應(yīng)塔中溫度為400～480℃，有CoMo催化劑，10～20MPa壓力，煤糊在反應(yīng)塔中被裂解，加氫液化，生成的液態(tài)產(chǎn)物可分餾出各種組分，氣態(tài)產(chǎn)物可作燃料氣用。據(jù)需要可改變反應(yīng)溫度和壓力，生產(chǎn)產(chǎn)品可以液態(tài)為主，也可以固態(tài)為主。固態(tài)產(chǎn)品稱溶劑精煉煤，是優(yōu)質(zhì)清潔燃料和化工原料，可用于煉焦配煤，做型煤的粘結(jié)劑，生產(chǎn)高級(jí)碳素材料、碳素纖維等。加氫液化要采用低煤級(jí)的煤，如褐煤、長(zhǎng)焰煤或Vdaf＞35%的氣煤。碳?xì)浔纫。珻/H＜16，殼質(zhì)組和鏡質(zhì)組含量要高，惰質(zhì)組含量要低(I＜10%，因其不液化)，煤的灰分要低(Ad＜5%)，灰熔點(diǎn)要高(ST＞1200℃)。(2)煤間接液化(又稱一氧化碳加氫法)其原理是先將煤氣化得原料氣(CO+H2)，然后在一定溫度和壓力下經(jīng)催化合成，得到液態(tài)烴和液化石油氣。產(chǎn)品有合成石油氣、汽油、柴油、燃料油、蠟、醇、酸、酮等。目前南非有正式生產(chǎn)廠，年產(chǎn)量超過(guò)200×104t。煤間接液化對(duì)煤質(zhì)的要求與氣化爐有關(guān)。如移動(dòng)床加壓氣化爐，要求用塊狀無(wú)煙煤或焦炭，粒度均勻，灰分低，灰熔點(diǎn)高，抗碎強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定性好，硫分低，水分低，揮發(fā)分低。(3)煤的部分液化即低溫干餾，要用含油率高的褐煤或高揮發(fā)分煙煤，如長(zhǎng)焰煤、氣煤等。4.火力發(fā)電用煤我國(guó)約有30%的煤用于火力發(fā)電，年耗煤約4×108t，是用煤大戶。我國(guó)火力電廠大多采用粉煤鍋爐，裝機(jī)容量越大的發(fā)電廠，對(duì)煤的熱值及可磨性要求越高。煤的粒度越細(xì)越好，要求＜200網(wǎng)目(篩孔邊長(zhǎng)＜0.074mm)的粉煤要占85%以上(褐煤80%以上)，所以要求煤的可磨性越大越好，可減少電耗。影響電廠用煤指標(biāo)的主要有揮發(fā)分(Vdaf)、灰分(Ad)、水分(Mar)、硫分(St，d)、發(fā)熱量(Qnet，ar)、灰熔點(diǎn)(DT，ST，F(xiàn)T)等。1)發(fā)熱量等級(jí)(表7-10):不同煤級(jí)的煤，揮發(fā)分不同，發(fā)熱量不同，要根據(jù)不同爐型的煤來(lái)燃燒。如用任意煤級(jí)的煤，則燃燒的穩(wěn)定性及效率會(huì)受影響。表7-10 火力發(fā)電用煤對(duì)發(fā)熱量的要求2)灰分等級(jí)(Ad):分3等:A1≤24%;A2為24%～34%;A3為34%～46%。灰分降低發(fā)熱量，粘污設(shè)備，造成顯熱損失，故對(duì)灰分有一定的要求。3)水分等級(jí)(Mt%):Vdaf≤40%時(shí)，M1≤8%，M2在8%～12%范圍內(nèi);Vdaf＞40%時(shí)，M1≤22%，M2在22%～40%范圍內(nèi)。煤中含水分Mt＞60%時(shí)，要先干燥，不能直接燃燒。4)硫分等級(jí)(St，d%):S1≤1.0%或S2在1.0%～3.0%之間。硫分高于3.0%會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕和環(huán)境污染。5)灰熔點(diǎn)(ST):固態(tài)排渣爐要求高的灰熔點(diǎn)，液態(tài)排渣爐要選用低灰熔點(diǎn)的煤。當(dāng)Qnet，ar＞12.54MJ/kg時(shí)，要求ST＞1350℃;當(dāng)Qnet，ar≤12.54MJ/kg時(shí)，對(duì)灰熔點(diǎn)不限。5.鐵路機(jī)車用煤機(jī)車鍋爐的煙道較短，要求水蒸氣的蒸發(fā)量大(70～80kg/(M2·h))，通風(fēng)強(qiáng)度大，流速快(＞30m/s)，故需使用塊煤。如果用末煤就會(huì)產(chǎn)生飛揚(yáng)損失，粉煤沒(méi)充分燃燒即被吹出，熱能不能得到充分利用，損失率可達(dá)15%～20%，大供氣時(shí)可達(dá)25%～30%。塊煤的粒度以6～50mm為好。塊煤供應(yīng)不足時(shí)，也可供原煤，但含矸率要不大于1%，用混煤則要粒度為0～50mm。供應(yīng)顆粒煤時(shí)限下率要小于15%，含末率要小，含末率增大1%，則煤耗增加0.4%。煤種可用長(zhǎng)焰煤、弱粘煤、1/2中粘煤、1/3焦煤、氣煤、肥煤、氣肥煤等，要求揮發(fā)分大一些(Vdaf≥20%)。一般不使用褐煤，褐煤燃燒時(shí)火力不猛，使蒸氣壓力達(dá)不到要求。機(jī)車用煤的硫分要低(St，d＜1.5%)，隧道多的地方要求St，d＜1.0%，灰分要低(Ad≤24%)。煤的灰熔點(diǎn)越高越好，要求軟化溫度ST＞1200℃，以免結(jié)渣影響爐子通風(fēng)。煤的發(fā)熱量分3級(jí):①Q(mào)net，ar為20.9～23.00MJ/kg;②Qnet，ar為23.00～25.09MJ/kg;③Qnet，ar≥25.09MJ/kg。用弱粘結(jié)性煤較好，用不粘結(jié)煤易漏失，用強(qiáng)粘結(jié)性煤則阻礙爐子通風(fēng)。6.船舶用煤船舶用煤對(duì)質(zhì)量要求更嚴(yán)，因船的體積小，供煤不方便，故要求高熱值的低灰塊煤。粒度為13～50mm間的小塊和中塊煤或者混塊煤，灰分Ad＜14%，發(fā)熱量Qnet，ar≥25MJ/kg，揮發(fā)分(Vdaf)最好在25%～40%之間，煤灰熔點(diǎn)ST≥1250℃。可采用單種煤，也可用配煤燃燒，一般無(wú)煙煤和褐煤不宜做船舶用的配煤。7.高爐噴吹用煤為了降低高爐煉鐵時(shí)的焦比，國(guó)內(nèi)外普遍采用噴吹無(wú)煙煤粉、天然氣和重油等燃料來(lái)代替部分焦炭，可降低生鐵的成本，每噴吹1t優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤可節(jié)約焦炭800～900kg。噴煤粉率可達(dá)24%～30%，比用焦炭成本低一半。噴吹用的無(wú)煙煤，要求可磨性好，HGI指數(shù)越大越好，可減少磨煤電耗;灰分、硫分要低，Ad≤12.5%，St，d＜1.0%，Vdaf=10%左右，Mt＜8%。水分高的無(wú)煙煤粉在噴吹時(shí)的黏滯力大，甚至使煤粉粘在一起而無(wú)法噴吹。煤灰成分中SiO2/CaO要小于1，因?yàn)镃aO增高有助于降低酸性爐渣的黏度。無(wú)煙煤粉的細(xì)度，要求大于160網(wǎng)目的數(shù)量小于10%，最高不超過(guò)15%。我國(guó)新密、陽(yáng)泉、汝箕溝、焦作、晉城等地的無(wú)煙煤可用于噴吹。低灰、低硫、強(qiáng)爆炸性的煙煤也可用于噴吹，如山西大同優(yōu)質(zhì)的弱粘煤。高變質(zhì)的超無(wú)煙煤由于不易研磨成粉，一般不用于高爐噴吹。8.燒結(jié)礦用煤煉鐵時(shí)對(duì)品位高的鐵礦石經(jīng)一定的破碎和篩分即可入爐冶煉，但對(duì)含鐵量較低的貧礦則要預(yù)先破碎、洗選，提高品位后，把精礦粉與無(wú)煙煤和溶劑等在溫度1300℃左右燒結(jié)成球，再送入高爐冶煉，把精料燒結(jié)成塊，即為燒結(jié)礦。燒結(jié)用煤質(zhì)量的好壞，將直接影響生鐵的質(zhì)量。燒結(jié)用的無(wú)煙煤粒度為0～3mm，灰分，硫分要低(Ad≤15%，St，d≤1.0%)，發(fā)熱量要高。9.制活性炭用煤活性炭是一種帶有活性的炭制品，具有強(qiáng)吸附作用。活性炭是黑色、無(wú)味、無(wú)嗅的固體，不溶于一般有機(jī)溶劑。它具有發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)，具有巨大的比表面積，每克活性炭比表面積可達(dá)500～1500m2，最高可達(dá)2500m2，使活性炭具有很高的吸附能力。活性炭的化學(xué)穩(wěn)定性高，可在很廣的酸堿度范圍內(nèi)使用。活性炭是一種疏水性的吸附劑，能在氣體和污水凈化中發(fā)揮作用。它能從被污染的潮濕空氣中吸附SO2，NO2，CO2，H2S，氯、汞蒸氣以及苯、醇、醛、酚、汽油等多種氣態(tài)烴，及多種細(xì)菌、病菌、臭氣，還能吸附污水中各種化學(xué)物質(zhì)、石油和細(xì)菌、病毒等，使水凈化至地面水標(biāo)準(zhǔn)。活性炭又是一種優(yōu)良的催化劑及載體，用于氧化、還原、脫氫、合成等化學(xué)反應(yīng)中。活性炭廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、工業(yè)用油劑、橡膠加工、石油煉制、染色、無(wú)機(jī)試劑的制備、有機(jī)合成、氣體凈化、溶液中貴金屬和溶劑的回收、防毒面具、解毒劑以及航空、軍工、消防等方面。活性炭的品種有粉狀和粒狀等。生產(chǎn)時(shí)先將煤在溫度600℃下進(jìn)行干餾，除去揮發(fā)分，然后將碳化物在溫度900℃下進(jìn)行焙燒，用含氧氣體和水蒸氣、ZnCl2等活性劑進(jìn)行活化，清除被吸附在碳表面的各種污染物，把被堵塞的微孔打開(kāi)，從而增加活性炭的內(nèi)表面積，恢復(fù)其活性。各種煤都可作為生產(chǎn)活性炭的原料。高煤級(jí)煙煤和無(wú)煙煤制出的活性炭微孔發(fā)育，中孔少，適于氣體和蒸汽的吸附，也可作催化劑載體，用于水的凈化。低煤級(jí)煙煤和褐煤制成的活性炭中孔發(fā)育，微孔少，適于氣體脫硫、脫色及大孔徑的催化劑載體。對(duì)原料煤的要求是灰分越低越好，最高不超過(guò)10%，硫分越低越好，制顆粒狀活性炭，則要求無(wú)煙煤的熱穩(wěn)定性要好。10.制造電石用煤在電爐內(nèi)2200℃的高溫下，將生石灰與焦炭進(jìn)行反應(yīng)，生成電石(CaC2)。電石與水反應(yīng)，生成乙炔(C2H2)，乙炔在氧氣中燃燒可產(chǎn)生3500℃的高溫，可用來(lái)切割金屬;電石還可用于制造塑料、合成纖維、合成橡膠、化肥和農(nóng)藥等。制造電石可用焦炭或無(wú)煙煤。對(duì)無(wú)煙煤的質(zhì)量要求:固定碳含量要高，揮發(fā)分Vdaf＜10%，灰分要低(Ad＜7.0%)，全硫St，d≤1.5%，磷含量Pd＜0.04%，煤的密度以小于1.6g/cm3為佳，粒度最好是3～40mm。11.制腐植酸用煤制造腐植酸一般采用腐植酸含量高的泥炭、年輕褐煤和風(fēng)化煙煤及嚴(yán)重風(fēng)化的無(wú)煙煤。要求煤的腐植酸產(chǎn)率大于30%，煤的灰分不宜超過(guò)40%。煤灰成分中以含氧化鉀和五氧化二磷較多為好，這樣可制成含多種肥效的復(fù)合肥料。12.提取褐煤蠟用煤褐煤蠟是輕工業(yè)、化學(xué)工業(yè)中不可缺少的原料，制電纜、皮鞋油、復(fù)寫紙、電子產(chǎn)品都少不了它。適于提取褐煤蠟的煤是年輕褐煤，要求苯抽提物EB，d＞3%，灰分不宜太高。老褐煤的蠟含量低，不宜作為原料。13.水泥工業(yè)用煤大、中型水泥廠的磚窯燒成用煤對(duì)煤質(zhì)的要求較高。首先是煤的灰分越低越好，一般要求Ad在20%～26%的范圍內(nèi)。灰分太高，煤的發(fā)熱量太低，達(dá)不到熟料的燒成溫度(1450℃以上，燃燒火焰溫度達(dá)1600～1700℃)，要求煤的發(fā)熱量＞21MJ/kg，溫度低影響熟料的礦物成分和結(jié)晶狀態(tài)，使水泥的安定性強(qiáng)度(標(biāo)號(hào))降低;要求灰分的成分穩(wěn)定，因?yàn)槊夯页煞謺?huì)影響水泥的配料，煤的揮發(fā)分以Vdaf＞25%為宜，但不要超過(guò)40%。揮發(fā)分適中，火焰明亮，升溫快，熟料的質(zhì)量好，煤的硫含量St，d＜3%;煤種以焦煤、1/3焦煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、氣煤等較合適，也可采用配煤的方式。粒度以末煤、粉煤、混煤等小粒度最適宜，可減少磨煤電耗，粒度過(guò)細(xì)，易發(fā)生自燃爆炸，不安全。14.陶瓷工業(yè)窯爐用煤陶瓷工業(yè)窯爐可以用柴、煤、油、煤氣、天然氣作為燃料，也可用電。以煤作為燃料對(duì)煤質(zhì)的要求是:發(fā)熱量Qnet，ar≥21MJ/kg，揮發(fā)分Vdaf為25%～30%，灰分Ad≤20%，灰熔點(diǎn)ST≥1300℃，硫分St，d＜2%。15.工業(yè)鍋爐的用途與用煤量(1)工業(yè)鍋爐鍋爐是生產(chǎn)水蒸氣和熱水的設(shè)備，按用途可分為動(dòng)力鍋爐(火力發(fā)電廠)、工業(yè)鍋爐和采暖鍋爐、廢熱鍋爐。動(dòng)力鍋爐產(chǎn)生高溫、高壓過(guò)熱蒸汽，工業(yè)鍋爐產(chǎn)生飽和蒸汽或中、低壓過(guò)熱蒸汽，采暖鍋爐只產(chǎn)生低壓飽和蒸汽和熱水。工業(yè)鍋爐廣泛用于化學(xué)工業(yè)、造紙、印染、紡織等行業(yè)。我國(guó)工業(yè)采暖鍋爐有幾十萬(wàn)臺(tái)，年耗煤近4×108t。約占我煤產(chǎn)量的30%。(2)工業(yè)鍋爐分類層燃爐:燃料在爐排上鋪成層狀，空氣由爐排下送入。燃料一部分在爐排上燃燒，一部分在爐膛中燃燒，可儲(chǔ)存較多的煤，燃燒穩(wěn)定。按操作方式可分為手燒爐、鏈條爐、拋煤機(jī)爐、振動(dòng)爐排爐等。懸燃爐:又稱煤粉爐，沒(méi)有爐排，燃料在爐內(nèi)呈懸浮狀態(tài)燃燒，燃燒穩(wěn)定性差，但燃燒效果好，機(jī)械化程度高，適于大爐。沸騰爐:把煤料破碎至一定粒度，從爐排下送入壓力較高的空氣，將燃料層吹到一定高度燃燒。燃料在爐內(nèi)上下翻滾，完成燃燒過(guò)程。該爐可燒劣質(zhì)煤、油頁(yè)巖、煤矸石、石煤，但飛灰量大，熱損失大，耗電量大。管道易磨損。(3)各種工業(yè)鍋爐對(duì)煤質(zhì)的要求鏈條爐:煤的發(fā)熱量Qnet，ar一般在19～21MJ/kg之間，揮發(fā)分Vdaf＞15%，灰熔點(diǎn)ST＞1200℃，弱結(jié)渣性;用煙煤，粒度為10～50mm。適于10～75t/h蒸汽量的中型鍋爐。振動(dòng)爐排爐:用于容量2～10t/h的鍋爐，適于低揮發(fā)分的煙煤和無(wú)煙煤，不宜用粘結(jié)性強(qiáng)、灰熔點(diǎn)低、水分高的煤。爐排振動(dòng)易漏煤、飛灰多。往復(fù)推動(dòng)爐排爐:可用高灰分、高水分低煤級(jí)煤，不宜用無(wú)煙煤及粘結(jié)性強(qiáng)的煙煤，用于6t/h的小鍋爐。拋煤機(jī)爐:適用各種煤種，但粒度要在30～40mm范圍內(nèi)，水分Mt≤15%。適于蒸發(fā)量＜10t/h的鍋爐。懸燃爐;適于任何煤種，但要有磨煤設(shè)備，適于蒸發(fā)量大于75t/h的大中型鍋爐。沸騰爐:可用劣質(zhì)煤、油頁(yè)巖、石煤等。手燒爐:條狀爐排，適用褐煤和高揮發(fā)分煤;板狀爐適用無(wú)煙煤。16.生活用煤包括居民生活用煤、服務(wù)行業(yè)、機(jī)關(guān)團(tuán)體用煤、冬季采暖用煤、城鄉(xiāng)小企業(yè)生產(chǎn)用煤，約占我國(guó)煤年產(chǎn)量的20%，每年用煤超過(guò)2×108t。燒散煤熱效率僅為10%，煤球?yàn)?0%，蜂窩煤為30%，上點(diǎn)火蜂窩煤達(dá)40%～50%。上點(diǎn)火蜂窩煤對(duì)煤質(zhì)的要求是:易燃、上火快，發(fā)熱量高，硫低，火旺耐燒，使用方便，發(fā)熱量Qnet，ar在23～25MJ/kg之間，Vdaf在15%～20%范圍內(nèi)，St，d＜0.5%，著火點(diǎn)低。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。