煤矿广播的《煤炭化学》有哪些作用？
构成煤炭的矿物质不是单一的,而是很多种,煤样的性质很大程度上取决于他的产地以及矿床形成的条件.当然,所有煤样都会有如下一些共同的性质:煤炭是有植物和动物遗存部分腐化后形成的可燃性岩石,如果以质量计算,煤炭中的主要元素是碳.但是在这种宽泛的描述下,煤炭存在很多种类型.煤炭分类中特别重的性质有如下四种:煤样可以根据挥发分进行分类.如前所述,挥发分是存在于煤炭中的物质,通过加热可以分解.测定挥发分,要是将煤炭加热到221°F（105℃）以除去样品中的全部水分,测量烘干样品的质量,然后继续加热样品到1714°F(950℃),记录两次测量到的样品质量的变化.如果以质量计算,有的煤样仅含有5%的挥发性物质,有的却含有30%以上的挥发性物质.
从历史看,挥发分为煤气的制造奠定了基础.正如第一章所述,煤气是19世纪和20世纪早期主要的气体燃料.如今,工程师们又在发明提取和制备挥发分用来制造清洁燃料的方法.
可以用来对煤样进行分类的第二个性质是煤炭的固定碳含量,煤炭中含有挥发分、固定碳以及被称为煤灰的不可燃物质.煤样中固定碳的含量会因矿床不同而有很大的差异.有一种较软的、褐色的煤炭被称为褐煤,有些褐煤矿床含有25%~30%的固定碳,而另一种被称为无烟煤的坚硬、黑色的煤炭可能会含有多达98%的固定碳。固定碳燃烧在释放出很大热量的同时,也释放出大量二氧化碳,这是一种影响巨大的温室气体.
煤炭的第三个特性对评估煤炭的燃料价值非常重要,那就是样品中的含硫量.煤炭因来源不同,其含硫量也不同,少的不到1%，多的在4%左右.含硫量很重要,因为当煤炭燃烧时,硫与氧结合生成氧化硫,写作SO2（字母S是硫的化学符号,字母O是氧的化学符号,下标2表示在二氧化硫的分子结构中,每个硫原子与两个氧原子以化学键相连）.二氧化硫是导致酸雨的原因之一,它还破坏建筑物、引发人们肺部的不适.为了在燃烧煤炭之前家底其含硫量,人们付出了巨大的努力寻找处理煤炭的办法,并付出了更大的努力研究如何在燃烧气体排放到大气之前去除其中的二氧化硫.
煤炭的第四个型式是不可燃物质的含量,这种不可燃物质被称为灰色,即煤炭燃烧之后的残余物.灰分由各种各样的物质组成.会分含量从产于保德河盆地（Powder River Basin,其横跨怀俄明州和蒙大拿州）煤炭的5%直到印度煤炭某些矿产的50%不等.平均而言,美国用于发电而燃烧的煤炭灰分含量从5%到19%不等,平均为10%.这意味着1短吨（907千克）煤炭将产生200磅（91千克）的灰分.灰分会侵蚀锅炉部件,并含有微量有毒重金属,但是有关灰分的主要问题还是他的量太大.现在,美国燃烧电厂每年生产1.2亿短吨（1.09亿吨）煤炭燃烧产物（煤炭燃烧产物主要由灰分和炉渣及大部分电厂采用的排放物控制系统所产生的废物组成）,足以装满100万节火车车厢.如何处理这些物质才能使得它们对环境的影响最小是一个重要的环境问题.
虽然上面列出的四种煤炭性质是这一部分的重要内容,但是还有一些性质也有必要进行简要说明.例如含水量,它对于确定煤炭的价值也是很重要的.如果以质量计算,煤炭中的含水量不到2%,多的超过30%.含水量越低意味着火焰温度越高.当然,煤炭在燃烧前会被烘干,但这一过程需要耗费能量.
煤炭还含有很多微量杂质.事实上,元素周期表上大部分天然存在的化学元素在煤炭中都找不到,不同的煤样含有不同的元素.例如,汞就是煤炭中含有的一种微量杂质.虽然对于给定的煤样来说,汞的含量通常很小,但是由于煤炭燃烧数量极大,每年仅因煤炭燃烧而被释放到大气中的汞的总量就非常可观.汞是高毒性的,特别是对儿童来说,误食汞之后会引发各种各样的神经障碍.一经电厂的高大烟囱释放出来,汞最终都会固定在土壤中.今天，在美国整个东南部,鱼类已经被检测出体内的汞含量水平有所提高.这些汞很大一部分来源于美国中西部的燃煤电厂.
煤炭是一种高能燃料,但含有具潜在危害的物质.这些物质的一部分通过煤炭燃烧被释放到环境中,煤炭燃烧还制造出了另外一些物质,如温室气体,而这些物质在燃烧煤时代之前是不存在的.尽管存在这些问题,煤炭如今仍然以前所未有的速度被燃烧着,而且这个速度仍在不断加快.
从历史看,挥发分为煤气的制造奠定了基础.正如第一章所述,煤气是19世纪和20世纪早期主要的气体燃料.如今,工程师们又在发明提取和制备挥发分用来制造清洁燃料的方法.
可以用来对煤样进行分类的第二个性质是煤炭的固定碳含量,煤炭中含有挥发分、固定碳以及被称为煤灰的不可燃物质.煤样中固定碳的含量会因矿床不同而有很大的差异.有一种较软的、褐色的煤炭被称为褐煤,有些褐煤矿床含有25%~30%的固定碳,而另一种被称为无烟煤的坚硬、黑色的煤炭可能会含有多达98%的固定碳。固定碳燃烧在释放出很大热量的同时,也释放出大量二氧化碳,这是一种影响巨大的温室气体.
煤炭的第三个特性对评估煤炭的燃料价值非常重要,那就是样品中的含硫量.煤炭因来源不同,其含硫量也不同,少的不到1%，多的在4%左右.含硫量很重要,因为当煤炭燃烧时,硫与氧结合生成氧化硫,写作SO2（字母S是硫的化学符号,字母O是氧的化学符号,下标2表示在二氧化硫的分子结构中,每个硫原子与两个氧原子以化学键相连）.二氧化硫是导致酸雨的原因之一,它还破坏建筑物、引发人们肺部的不适.为了在燃烧煤炭之前家底其含硫量,人们付出了巨大的努力寻找处理煤炭的办法,并付出了更大的努力研究如何在燃烧气体排放到大气之前去除其中的二氧化硫.
煤炭的第四个型式是不可燃物质的含量,这种不可燃物质被称为灰色,即煤炭燃烧之后的残余物.灰分由各种各样的物质组成.会分含量从产于保德河盆地（Powder River Basin,其横跨怀俄明州和蒙大拿州）煤炭的5%直到印度煤炭某些矿产的50%不等.平均而言,美国用于发电而燃烧的煤炭灰分含量从5%到19%不等,平均为10%.这意味着1短吨（907千克）煤炭将产生200磅（91千克）的灰分.灰分会侵蚀锅炉部件,并含有微量有毒重金属,但是有关灰分的主要问题还是他的量太大.现在,美国燃烧电厂每年生产1.2亿短吨（1.09亿吨）煤炭燃烧产物（煤炭燃烧产物主要由灰分和炉渣及大部分电厂采用的排放物控制系统所产生的废物组成）,足以装满100万节火车车厢.如何处理这些物质才能使得它们对环境的影响最小是一个重要的环境问题.
虽然上面列出的四种煤炭性质是这一部分的重要内容,但是还有一些性质也有必要进行简要说明.例如含水量,它对于确定煤炭的价值也是很重要的.如果以质量计算,煤炭中的含水量不到2%,多的超过30%.含水量越低意味着火焰温度越高.当然,煤炭在燃烧前会被烘干,但这一过程需要耗费能量.
煤炭还含有很多微量杂质.事实上,元素周期表上大部分天然存在的化学元素在煤炭中都找不到,不同的煤样含有不同的元素.例如,汞就是煤炭中含有的一种微量杂质.虽然对于给定的煤样来说,汞的含量通常很小,但是由于煤炭燃烧数量极大,每年仅因煤炭燃烧而被释放到大气中的汞的总量就非常可观.汞是高毒性的,特别是对儿童来说,误食汞之后会引发各种各样的神经障碍.一经电厂的高大烟囱释放出来,汞最终都会固定在土壤中.今天，在美国整个东南部,鱼类已经被检测出体内的汞含量水平有所提高.这些汞很大一部分来源于美国中西部的燃煤电厂.
煤炭是一种高能燃料,但含有具潜在危害的物质.这些物质的一部分通过煤炭燃烧被释放到环境中,煤炭燃烧还制造出了另外一些物质,如温室气体,而这些物质在燃烧煤时代之前是不存在的.尽管存在这些问题,煤炭如今仍然以前所未有的速度被燃烧着,而且这个速度仍在不断加快.
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