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煤中揮發(fā)分測定檢測

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發(fā)布時間：2025-08-22 12:22:48 更新時間：2025-08-21 12:22:49

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

煤中揮發(fā)分測定檢測：技術要點與標準解析

煤中揮發(fā)分的測定是煤炭質(zhì)量評價體系中的核心檢測項目之一，對煤炭的工業(yè)用途、燃燒特性、熱值評估以及環(huán)境保護等方面具有重要意義。揮發(fā)分是指在特定溫度下，煤樣在隔絕空氣條件下加熱至一定時間后所釋放出的氣體和揮發(fā)性物質(zhì)的總和，通常以占煤樣干燥質(zhì)量的百分比表示。該指標不僅反映了煤的成因類型和變質(zhì)程度，還直接影響煤的燃燒效率、結焦性及污染排放特性。因此，科學、準確地測定煤中揮發(fā)分，對于煤炭的分選、加工、利用以及能源管理具有重要指導意義。在實際檢測過程中，必須嚴格遵循國家標準規(guī)定的檢測方法、儀器設備及操作流程，以確保數(shù)據(jù)的可靠性與可比性。目前，我國普遍采用GB/T 212-2008《煤的工業(yè)分析方法》作為揮發(fā)分測定的權威標準，該標準對樣品制備、儀器要求、加熱條件、稱量方法等均有詳細規(guī)定。本篇文章將圍繞煤中揮發(fā)分的檢測項目、關鍵檢測儀器、科學檢測方法及現(xiàn)行檢測標準進行系統(tǒng)闡述，為相關實驗室和煤炭生產(chǎn)企業(yè)提供技術參考。

主要檢測項目：煤中揮發(fā)分含量

煤中揮發(fā)分測定的直接檢測項目為揮發(fā)分產(chǎn)率，即在規(guī)定條件下加熱煤樣后，失去的質(zhì)量占原煤樣干燥質(zhì)量的百分比。該參數(shù)主要用于判斷煤的煤化程度，一般而言，揮發(fā)分越高，煤的變質(zhì)程度越低，煤的反應活性越強，燃燒更易引燃，但熱值相對較低。揮發(fā)分含量在煤炭分類、動力煤和煉焦煤的區(qū)分中具有決定性作用。例如，褐煤的揮發(fā)分通常超過40%，而無煙煤則低于10%。此外，揮發(fā)分的測定結果還用于評估煤在鍋爐燃燒過程中的著火性能、燃燒穩(wěn)定性及污染物（如氮氧化物、揮發(fā)性有機物）的生成潛力，是煤質(zhì)分析中不可或缺的參數(shù)。

關鍵檢測儀器設備

進行煤中揮發(fā)分測定，必須配備專用且符合標準要求的儀器設備，以確保加熱過程的準確性和重復性。主要儀器包括：

馬弗爐（高溫爐）：用于提供恒溫環(huán)境，通常要求爐內(nèi)溫度能達到（900±10）℃，且溫度場均勻，爐膛尺寸需滿足坩堝放置要求。爐溫控制裝置應具備自動控溫功能，確保加熱過程穩(wěn)定。
坩堝及坩堝架：使用耐高溫的瓷坩堝，規(guī)格為直徑約40mm，高約30mm，質(zhì)量要求恒定，且在使用前需經(jīng)高溫灼燒至恒重。坩堝架用于支撐坩堝，確保其在爐內(nèi)穩(wěn)定加熱。
分析天平：精度不低于0.0001g，用于精確稱量煤樣及坩堝質(zhì)量，是保證計算結果準確的基礎。
干燥器：用于冷卻坩堝，避免樣品在空氣中吸濕，影響質(zhì)量測量。
秒表或計時器：用于精確控制加熱時間（通常為7分鐘），以確保實驗條件的一致性。

標準檢測方法詳解

根據(jù)GB/T 212-2008《煤的工業(yè)分析方法》的規(guī)定，煤中揮發(fā)分的測定方法如下：

樣品制備：將煤樣研磨至粒度小于0.2mm，經(jīng)空氣干燥至恒重，取代表性樣品（約1g）置于已恒重的瓷坩堝中。
稱量與預熱：精確稱量坩堝與煤樣的總質(zhì)量（m?），將坩堝迅速放入已預熱至（900±10）℃的馬弗爐中，爐門留有縫隙以保證氣體逸出。
加熱過程：從放入坩堝開始計時，連續(xù)加熱7分鐘。加熱過程中，不得打開爐門，以避免外界空氣進入影響測定結果。
冷卻與稱量：加熱結束后，迅速將坩堝取出，放入干燥器中冷卻至室溫，然后稱量坩堝與殘渣的總質(zhì)量（m?）。
結果計算：揮發(fā)分產(chǎn)率 V_d（%）按下列公式計算：
V_d = [(m? - m?) / m] × 100%
其中，m 為干燥煤樣的質(zhì)量（m? - 坩堝質(zhì)量），m? 為坩堝與煤樣總質(zhì)量，m? 為坩堝與殘渣總質(zhì)量。

檢測標準與質(zhì)量控制

目前，我國煤中揮發(fā)分測定的法定檢測標準為GB/T 212-2008《煤的工業(yè)分析方法》。該標準對實驗條件、儀器要求、操作步驟和結果表示方法均作出了明確規(guī)范，是實驗室進行揮發(fā)分檢測的技術依據(jù)。此外，國際上也廣泛采用ISO 11717:2011《Coal and coke — Determination of volatile matter》作為參考標準。為保證檢測結果的準確性和可比性，實驗室應定期對馬弗爐進行校準，使用標準煤樣進行比對試驗，開展實驗室間能力驗證（PT）活動，并建立質(zhì)量控制體系，如設置空白樣、平行樣和重復樣，以監(jiān)控實驗過程的穩(wěn)定性。