煤化学(朱银惠)（第四版）

编者与生产一线的技术专家一起，在行业专家、毕业生工作岗位调研的基础上，跟踪技术发展趋势，同时参照煤化工行业职业技能标准和职业技能鉴定规范，根据煤化工企业的生产实际和岗位群的技能要求编写，侧重于煤的工业应用。本书系统地叙述了煤的特征和生成、工业分析和元素分析，煤的有机质的结构、工艺性质、分类及煤质评价，煤的综合利用等内容，并增加了煤质化验和实训部分，重在培养学生的实际操作能力。

本版保持第三版的框架，对部分内容作了修改，增加了习题答案供教师和学生参考。增加了动画和微课视频资料，为便于教学配有电子课件，国家标准和国际标准可以下载使用。

本书可作为高职煤化工、煤炭综合利用专业的教学、成人教育、职业培训教材，也可供从事能源、燃气、煤化工、煤炭综合利用等有关生产技术人员参考。

 

绪论1

一、中国的能源概况及煤炭资源1

二、中国煤炭的综合利用情况3

三、煤利用存在的环境问题5

四、煤化学的发展6

五、煤化学的内容、特点及研究方法7

章煤的外表特征和生成9

节煤的种类和外表特征9

一、煤的成因类型9

二、腐殖煤的外表特征10

第二节煤的生成11

一、成煤的原始物质11

二、成煤过程17

复习思考题22

第二章煤的一般性质23

节煤的宏观特征和微观特征23

一、煤岩学的概念23

二、煤的宏观特征24

三、煤的微观特征25

四、煤岩学的应用37

第二节煤的物理性质42

一、煤的颜色和光泽42

二、煤的断口和裂隙43

三、煤的密度44

四、煤的机械性质46

五、煤的热性质48

六、煤的电性质与磁性质50

七、煤的光学性质51

第三节煤的固态胶体性质52

一、煤的润湿性及润湿热52

二、煤的表面积52

三、孔隙度和孔径分布53

第四节煤的化学性质55

一、煤的氧化55

二、煤的加氢57

三、煤的氯化58

四、煤的磺化59

复习思考题60

第三章煤的工业分析和元素分析62

节煤样的采集62

一、采样基础知识62

二、商品煤样人工采取方法63

三、生产煤样采取方法69

四、煤层煤样采取方法71

第二节煤样的制备74

一、煤样制备的程序74

二、煤样的浮选77

三、煤样的制备79

第三节煤质分析试验中常用基准和结果报告82

一、煤炭分析试验的常用基准82

二、煤炭分析试验的项目符号83

三、煤炭分析试验的结果报告83

四、煤炭分析试验方法精密度85

第四节煤的工业分析85

一、煤中的水分85

二、煤中的灰分93

三、煤的挥发分和固定碳99

第五节煤的元素分析104

一、煤的元素组成104

二、煤中碳和氢的测定106

三、煤中氮的测定108

四、煤中全硫的测定109

五、煤中各种形态硫的测定114

六、煤中磷的测定116

第六节煤的发热量118

一、煤发热量的测定118

二、利用经验公式计算煤的发热量122

三、煤的发热量与煤质的关系124

四、煤的发热量等级125

第七节分析结果的基准换算125

一、常用基准的物理意义和相互关系125

二、分析结果的基准换算126

复习思考题129

第四章煤的有机质的结构131

节煤结构单元核心部分的结构131

一、煤的基本结构单元131

二、煤的结构参数131

第二节煤结构单元外围部分的结构133

一、含氧官能团133

二、烷基侧链134

三、桥键135

第三节煤的结构模型和分子结构概念135

一、煤的大分子结构模型135

二、分子结构的近代概念141

复习思考题142

第五章煤的工艺性质143

节煤的热解143

一、热解过程143

二、热解过程中的化学反应144

三、影响煤热解的因素147

第二节煤的黏结和成焦机理149

一、胶质体的来源和性质149

二、煤的黏结成焦机理151

第三节煤的黏结性（结焦性）指标152

一、胶质层指数153

二、奥阿膨胀度156

三、基氏流动度157

四、罗加指数158

五、黏结指数160

六、坩埚膨胀序数161

七、葛金指数162

第四节 煤的其他工艺性质162

一、煤的反应性162

二、煤的结渣性163

三、煤的燃点164

四、煤的可选性165

复习思考题170

第六章煤的分类及煤质评价172

节煤的分类指标172

一、反映煤化程度的指标173

二、反映煤黏结性、结焦性的指标173

第二节中国煤分类173

一、中国煤炭分类（GB/T 5751—2009）173

二、中国煤炭分类体系表174

三、中国煤炭分类(GB/T 5751—2009)使用举例176

四、中国煤炭编码系统177

第三节国际煤分类179

一、术语及其定义180

二、国际分类（ISO 11760—2018）180

三、分类举例182

第四节各种煤的特性及用途182

第五节炼焦煤种和配煤原理184

一、炼焦煤种184

二、配煤原理185

第六节煤质评价186

一、煤质评价的阶段与任务186

二、煤质评价的内容187

三、煤质评价方法188

四、煤质评价举例188

复习思考题190

第七章煤炭的综合利用191

节煤的气化191

一、煤炭气化的意义191

二、煤的气化方法与煤气的种类191

三、煤气化的主要化学反应192

四、煤气化工艺193

五、我国煤气化技术进展196

第二节煤的液化197

一、煤炭液化的意义197

二、煤炭液化的方法及对煤质的要求197

三、煤液化的基本原理198

四、加氢催化剂199

五、煤液化工艺199

第三节煤的燃烧201

一、煤燃烧的基本原理201

二、燃料用煤对煤质的要求202

复习思考题204

煤质分析与实训部分205

实验一一般分析试验煤样水分的测定205

实验二煤中全水分的测定207

实验三煤灰分产率的测定208

实验四煤挥发分产率的测定211

实验五煤中碳和氢的含量测定213

实验六煤中全硫含量的测定218

实验七煤的发热量测定221

实验八烟煤胶质层指数的测定229

实验九烟煤黏结指数的测定236

实验十烟煤的奥阿膨胀度测定238

附录242

参考文献243

 

前言

本教材是根据高职高专教育专业人才的培养目标，为了满足高职院校和企业技术人员需要，由校企合作编写的。本书版自2005年出版以来深受广大读者好评，为教育部高职高专规划教材；第二版获得第八届中国石油和化学工业优秀教材一等奖，并被评为普通高等教育“十一五”国家规划教材（高职高专教材）；第三版被评为“十二五”职业教育国家规划教材。

经过广大教师多年教学实践表明，本书的章节体系能满足教学需要，为了在内容上与时俱进，反应煤化学的进展，并考虑读者的不同侧重，本次修订对部分内容做了修改。本版主要特色是增配了数字资源：“煤炭的汽车采样”和“煤样的制备过程”配备了动画，各章配了微课视频，各章课后复习思考题配了答案，读者可以扫码学习。对原配套的教学课件进行了修改，教师可以通过[email protected]索取其他教学资料。对煤质检测标准采用的国家和国际标准，并扫描成图片，供读者下载使用。

本版各章编写分工及作者没有变化，只是增加了部分教师参与修改。本次修订由河北工业职业技术学院朱银惠、郭立达任主编，薛士科任副主编。微课视频由朱银惠主讲，章、第二章、第四章复习题答案由李刚完成，第三章、第六章习题答案由王家蓉完成，第五章、第七章复习题答案由王荣青完成。书中的国家标准和国际标准内容由薛士科按标准修改，教学课件由郭立达修改。本书由首钢京唐钢铁西山焦化有限公司总经理杨庆彬主审，并提出了许多宝贵意见，在此谨致衷心的谢意。

鉴于水平和能力所限，本书不妥之处恳请读者指正，以便以后修改。

编者

2020年12月

版前言

本教材是根据高职高专教育专业人才的培养目标和规格编写的。全书共分七章和实训部分，介绍了中国的能源和煤炭利用情况，系统阐述了煤的外表特征和生成，煤的一般性质，煤的工业分析和元素分析，煤的有机质的结构，煤的工艺性质，煤的分类及煤质评价，煤的综合利用等内容，着重学生实际操作能力的培养，具有实用性和基础性。

本书由朱银惠任主编，李刚、崔晓立任副主编，章、第二章节、第三章第六节、第六章、实训部分实验六由山西工业职业技术学院崔晓立编写；第二章第二、三、四节、第四章、第七章由太原科技大学化学与生物工程学院李刚编写；绪论、第五章、实训部分实验八、九、十由吕梁高等专科学校王中慧编写；第三章节至第五节和第七节、实训部分实验一至五和实验七由山西工业职业技术学院王家蓉编写；全书由河北工业职业技术学院朱银惠统稿与整理。本书由山西工业职业技术学院郝临山副教授主审，并提出了许多宝贵意见，在此谨致衷心的谢意。

鉴于编者水平和能力所限，本书不妥之处恳请读者指正，以便以后修改。

编者

2004年8月

第二版前言

经过几年的使用，广大读者对《煤化学》版提出了很多宝贵意见，《煤化学》第二版在版的基础上对某些章节内容进行了增减，将第二章、第六章和实验部分根据国家标准、国际标准进行了更新。符合《教育部关于推进高等职业教育改革与发展的若干意见》要求，高等职业院校要将国际化产品标准引入教学内容。

本教材是根据高职高专教育专业人才的培养目标和规格编写的，采用了的国家标准和国际标准。全书共分七章和实训部分，介绍了我国的能源和煤炭利用情况，系统阐述了煤的外表特征和生成，煤的一般性质，煤的工业分析和元素分析，煤的有机质的结构，煤的工艺性质，煤的分类及煤质评价，煤的综合利用等内容，着重学生实际操作能力的培养，具有实用性和基础性。

本书由河北工业职业技术学院朱银惠主编，太原科技大学王润平、四川科技职工大学崔晓立任副主编，参加编写的有吕梁学院王中慧、张子锋，大同大学工学院王家蓉，山西煤炭职业技术学院王锐，包头职业技术学院王玉荣，全书由朱银惠统稿与整理。本书由大同大学工学院郝临山教授主审，并提出了许多宝贵意见，在此谨致衷心的谢意。

鉴于水平和能力所限，本书不妥之处在所难免,恳请读者指正，以便以后修改。

编者

2011年5月

第三版前言

经过几年的使用，广大读者提出了很多宝贵意见，《煤化学》第三版是在第二版的基础上对某些章节内容进行了增减，将第六章的第四节和第五节合并，将第二章、第六章和实验部分根据国家标准、国际标准进行了更新。符合《教育部关于推进高等职业教育改革与发展的若干意见》要求，高等职业院校要将国际化产品标准引入教学内容。

本教材是根据高职高专教育专业人才的培养目标和规格编写的，采用了的国家标准和国际标准。全书共分七章和实训部分，介绍了我国的能源和煤炭利用情况，系统阐述了煤的外表特征和生成，煤的一般性质，煤的工业分析和元素分析，煤的有机质的结构，煤的工艺性质，煤的分类及煤质评价，煤的综合利用等内容，着重学生实际操作能力的培养，具有实用性和基础性。为方便读者使用，备有一套电子课件和试题库。欢迎广大师生登录www.cipedu.com.cn下载，授课教师可通过[email protected]索取其他相关教学资料。

本书由河北工业职业技术学院朱银惠主编，太原科技大学王润平、晋中职业技术学院米金英任副主编。章、第二章节、实验一、二、九由朱银惠修改；第二章第二、三、四节、第四章、第七章由王润平修改；绪论、第五章由吕梁高等专科学校王中慧修改；第三章节至第五节和第七节、实验三至八和实验十由大同大学工学院王家蓉修改；第三章第六节、第六章由米金英修改；全书由朱银惠统稿与整理。本书由大同大学工学院郝临山教授主审，在此谨致衷心的谢意。

鉴于水平和能力所限，本书不妥之处恳请读者指正，以便以后修改。

编者

2015年5月