瀝青泥煤樣品等級與質(zhì)量凝結(jié)特征分析顯微鏡

等級與質(zhì)量
  年代早、壓實程度高的煤，其化學(xué)能的密度(即單位質(zhì)量所含
的能量)通常高于年代晚的煤。能量密度高、成熟度高的煤，在能
量一定的情況下，需采出的煤量少，因此更易于運(yùn)輸。煤的成熟度
就是其等級，附錄中給出了不同等級的煤及其特點(diǎn)。褐煤的成煤時
間最短，通常是海退之后埋藏在沉積物之下的泥煤；接下來是瀝青
煤，瀝青煤這一大類中又有許多不同的分級，反映出隨著埋藏深度
加深，埋藏時間加長，其濕度和揮發(fā)性物質(zhì)(如甲烷)含量越來越低
；無煙煤成煤時間最早，與其原始植物狀態(tài)相比變化程度也最大，
基本沒有濕度，也不含揮發(fā)性物質(zhì)。煤的級別越高，所含能量也越
高，硬度也越強(qiáng)，因此對煤最簡單的分類莫過于將其分為“硬煤”
(hard coal)和軟煤(soft coal)，硬煤的能量含量為10260英熱單
位／磅以上，軟煤的熱值則低。煤在壓實過程中，流體被擠出，一
些揮發(fā)性物質(zhì)，通常是甲烷也隨之流失，影響了煤的能量含量。煤
的等級高，灰的含量也隨之增加，有些人最初看到這一現(xiàn)象時很吃
驚，其實，壓實過程中擠出的大部分物質(zhì)是水，灰的含量(無論是
按體積還是按重量比)隨碳含量的增高而增加。如果這樣，是不是
等級高的煤燃燒起來煙更大呢?并非如此。這個問題要把能量含量
和灰含量聯(lián)系起來看，等級可以通過化驗來確定，有意思的是，等
級試驗結(jié)果表明，煤的等級并不直接與其熱值或埋藏深度有關(guān)，更
多的卻與其亮度有關(guān)。地質(zhì)學(xué)家和地球化學(xué)家們給該試驗取了一個
極為響亮的名稱：鏡質(zhì)體反射(vitrinite reflectance)。它只是
意味著鏡質(zhì)體組分(大部分是碳)有閃光性，隨年頭增多，等級升高
，閃光性也更強(qiáng)。巖石收藏者應(yīng)該能注意到無煙煤就像黑曜巖一樣
色澤光亮，而瀝青煤則是暗黑色，褐煤之所以叫褐煤，就是因為其
外表毫無光澤，而泥煤就和從堆肥底部撈上來的東西差不多。
  還有許多試驗，包括測定煤的凝結(jié)特性和自由膨脹指數(shù)，與煤
在或慢或快的氧化過程中的表現(xiàn)有關(guān)。這些參數(shù)可以說明哪種煤最
適合的用途。
  通過液化或氣化，煤可以轉(zhuǎn)換成液態(tài)燃料——合成燃料。這種
潛力是偶然發(fā)現(xiàn)的。合成燃料克服了煤不方便的缺點(diǎn)，某種程度上
也克服了其環(huán)保方面的障礙，比如像硫化合物這樣的污染物在合成
過程中可以脫除掉。但合成過程要消耗能量，因此存在效率方面的
代價，這使得煤產(chǎn)品的成本過高，目前，煤的合成燃料仍無法與油
氣產(chǎn)品競爭。

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