浅谈煤的最高内在水分测定的影响因素

吴剑光

摘 要：按照GB/T 4632-2008《煤的最高内在水分测定方法》，结合实际测定过程，从煤样的制备、煤样的预处理、煤样的抽滤及调湿等四个方面分析讨论影响测定结果的因素。

关键词：煤 最高内在水分 影响因素

中图分类号：TQ533.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0075-01

Discussion on Influencing factors of determination of moisture holding capacity of coal

WU Jianguang

（CCIC-Fuzhou Minerals Testing Co.，LTD Fuzhou 350512 ，China）

Abstract：According to GB/T 4632-2008 Determination of moisture holding capacity of coal，Combined with the actual determination of process，analyzing the influencing factors on determination of moisture holding capacity of coal from aspects such as preparation of coal samples，wetting state，air pump filtration of coal samples and moisture balance.

Key words：coal moisture holding capacity Influencing factors

煤的最高内在水分又称平衡水，是指当煤颗粒的内部毛细孔内吸附的水分达到饱和状态时，这时煤的内在水分达到最高值，称为最高内在水分。煤的最高内在水分在绝大多数情况下取决于煤的内表面积，也就是与煤的孔隙度有关，而煤的孔隙度又与煤的煤化程度有关，所以，最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度，尤其能更好地区分低煤化度煤。人们常利用此关系来研究煤的性质，国际以及各国煤炭分类上利用之将煤的发热量折算成含最高内在水分无矿物质基（或无灰基）发热量作为煤分类的一个辅助指标[1] 。

1 测定方法原理

按照GB/T 4632-2008测定煤的最高内在水分的方法，采用充氮常压法测定。先将煤样在（30±1）℃的恒温水浴中浸泡煤样达到饱和吸水后，经真空泵抽滤以及用恒湿纸除去大部分外在水分，再过0.60 mm和0.45 mm筛网后，称取一定质量的煤样在温度（30±0.1）℃、相对湿度96%和充氮常压下达到湿度平衡，然后在温度105 ℃～110 ℃下、在氮气流中干燥，以其质量损失分数表示最高内在水分。用饱和硫酸钾水溶液控制96%的相对湿度环境[2]。

2 影响煤的最高内在水分测定的因素

2.1 煤样的制备

按国标GB474将煤样制成粒度小于0.2 mm，制备过程中防止热和日光晒，自然空气晾干，避免煤样被氧化。煤样灰分低于或等于10%时，不需要分选减灰，原煤灰分超过10%时，用氧化比重液进行减灰处理，小于1.4比重浮煤作为测定煤样，浮煤应自然晾干。对易泥化、煤化度低的褐煤，可用原煤。

2.2 煤样的预处理

2.2.1 浸湿

GB/T 4632-2008规定煤样需在（30±1） ℃的水浴中浸泡3 h，这样一方面可使煤样内部毛细孔达到饱和吸水状态，另一方面也可使煤中的可溶性盐类溶解于水中，在抽滤时除掉。因为煤中可溶性盐会降低外在水分的蒸汽压，导致在调湿的时候外在水分不易挥发，影响测定结果。

2.2.2 抽滤

在煤样达到饱和吸水后，要除去大量的外在水分，按GB/T 4632-2008规定将煤样倒入铺有滤纸的布氏漏斗中，用真空泵抽滤至煤样刚露出水面为止以除去大部分的水分。在抽滤时要控制好真空泵，不要过度抽滤，这样容易使煤样的毛细孔内的水分被抽掉，导致在恒湿的时候平衡滞后，使结果偏低，影响测定结果。抽滤结束后，用样铲将煤样混合均匀，从中取出一定质量的煤样，用双层滤纸包裹，用手用力攥一下放在潮湿箱内的上筛上，箱内放两个筛子，上面的孔径为0.60 mm，下面的孔径为0.45 mm，筛上各放一些恒湿纸，一面混合，一面强制过筛，以除去煤样的外在水分，缩短恒湿时间，准确测定煤样的最高内在水分。这个过程中，恒湿纸吸收煤样的外在水分后，会导致恒湿纸变黑。

2.2.3 湿度平衡

煤样在调湿器内的湿度平衡也是测定煤的最高内在水分的一个很关键的步骤。经过预处理后的煤样放入调湿器中恒湿，由饱和硫酸钾水溶液控制湿度状态，由于硫酸钾饱和溶液只有在30 ℃的时候，它产生的蒸气压为4.1kPa，即相对湿度达到96%，所以需严格控制调湿器温度在（30±0.1） ℃内。同时，在调湿过程中，为了防止煤样被氧化，在将煤样放入调湿器后，GB/T 4632-2008规定应通氮气至少10 min以上，以驱除调湿器内的氧气，防止煤样被氧化影响测定结果。另外，不同煤化程度的煤最好不要同时放入调湿器中一起恒湿。由于不同煤化程度的煤的最高内在水分大小不同，它的恒湿的时间也不同，所以放在一起的话会影响恒湿时间，导致测定结果不准确。

3 实验结果

最高内在水分测定结果见表1。

GB/T 4632-2008规定煤的最高内在水分测定结果的重复性限为0.5，从上表我们可以看出做的实验结果均在重复性限范围之内。

4 结语

由于煤的最高内在水分的测定并没有国家标准物质，所以在测定试样的时候无法对实验仪器进行跟踪监控，这样实验结果的准确度就不能得到保证。由于影响煤的最高内在水分测定的因素有很多，如煤样的制备、煤样的预处理以及仪器性能等都可能影响实验结果，因此要保证实验结果的准确度，实验人员必须在实际操作过程中严格按照标准方法要求进行实验，控制好各个环节，减少人为的误差。

参考文献

[1] 李英华.煤质分析应用技术指南[M].2版.北京：中国标准出版社，2009.

[2] GB/T 4632-2008，煤的最高内在水分的测定方法[S].endprint

摘 要：按照GB/T 4632-2008《煤的最高内在水分测定方法》，结合实际测定过程，从煤样的制备、煤样的预处理、煤样的抽滤及调湿等四个方面分析讨论影响测定结果的因素。

关键词：煤 最高内在水分 影响因素

中图分类号：TQ533.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0075-01

Discussion on Influencing factors of determination of moisture holding capacity of coal

WU Jianguang

（CCIC-Fuzhou Minerals Testing Co.，LTD Fuzhou 350512 ，China）

Abstract：According to GB/T 4632-2008 Determination of moisture holding capacity of coal，Combined with the actual determination of process，analyzing the influencing factors on determination of moisture holding capacity of coal from aspects such as preparation of coal samples，wetting state，air pump filtration of coal samples and moisture balance.

Key words：coal moisture holding capacity Influencing factors

煤的最高内在水分又称平衡水，是指当煤颗粒的内部毛细孔内吸附的水分达到饱和状态时，这时煤的内在水分达到最高值，称为最高内在水分。煤的最高内在水分在绝大多数情况下取决于煤的内表面积，也就是与煤的孔隙度有关，而煤的孔隙度又与煤的煤化程度有关，所以，最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度，尤其能更好地区分低煤化度煤。人们常利用此关系来研究煤的性质，国际以及各国煤炭分类上利用之将煤的发热量折算成含最高内在水分无矿物质基（或无灰基）发热量作为煤分类的一个辅助指标[1] 。

1 测定方法原理

按照GB/T 4632-2008测定煤的最高内在水分的方法，采用充氮常压法测定。先将煤样在（30±1）℃的恒温水浴中浸泡煤样达到饱和吸水后，经真空泵抽滤以及用恒湿纸除去大部分外在水分，再过0.60 mm和0.45 mm筛网后，称取一定质量的煤样在温度（30±0.1）℃、相对湿度96%和充氮常压下达到湿度平衡，然后在温度105 ℃～110 ℃下、在氮气流中干燥，以其质量损失分数表示最高内在水分。用饱和硫酸钾水溶液控制96%的相对湿度环境[2]。

2 影响煤的最高内在水分测定的因素

2.1 煤样的制备

按国标GB474将煤样制成粒度小于0.2 mm，制备过程中防止热和日光晒，自然空气晾干，避免煤样被氧化。煤样灰分低于或等于10%时，不需要分选减灰，原煤灰分超过10%时，用氧化比重液进行减灰处理，小于1.4比重浮煤作为测定煤样，浮煤应自然晾干。对易泥化、煤化度低的褐煤，可用原煤。

2.2 煤样的预处理

2.2.1 浸湿

GB/T 4632-2008规定煤样需在（30±1） ℃的水浴中浸泡3 h，这样一方面可使煤样内部毛细孔达到饱和吸水状态，另一方面也可使煤中的可溶性盐类溶解于水中，在抽滤时除掉。因为煤中可溶性盐会降低外在水分的蒸汽压，导致在调湿的时候外在水分不易挥发，影响测定结果。

2.2.2 抽滤

在煤样达到饱和吸水后，要除去大量的外在水分，按GB/T 4632-2008规定将煤样倒入铺有滤纸的布氏漏斗中，用真空泵抽滤至煤样刚露出水面为止以除去大部分的水分。在抽滤时要控制好真空泵，不要过度抽滤，这样容易使煤样的毛细孔内的水分被抽掉，导致在恒湿的时候平衡滞后，使结果偏低，影响测定结果。抽滤结束后，用样铲将煤样混合均匀，从中取出一定质量的煤样，用双层滤纸包裹，用手用力攥一下放在潮湿箱内的上筛上，箱内放两个筛子，上面的孔径为0.60 mm，下面的孔径为0.45 mm，筛上各放一些恒湿纸，一面混合，一面强制过筛，以除去煤样的外在水分，缩短恒湿时间，准确测定煤样的最高内在水分。这个过程中，恒湿纸吸收煤样的外在水分后，会导致恒湿纸变黑。

2.2.3 湿度平衡

煤样在调湿器内的湿度平衡也是测定煤的最高内在水分的一个很关键的步骤。经过预处理后的煤样放入调湿器中恒湿，由饱和硫酸钾水溶液控制湿度状态，由于硫酸钾饱和溶液只有在30 ℃的时候，它产生的蒸气压为4.1kPa，即相对湿度达到96%，所以需严格控制调湿器温度在（30±0.1） ℃内。同时，在调湿过程中，为了防止煤样被氧化，在将煤样放入调湿器后，GB/T 4632-2008规定应通氮气至少10 min以上，以驱除调湿器内的氧气，防止煤样被氧化影响测定结果。另外，不同煤化程度的煤最好不要同时放入调湿器中一起恒湿。由于不同煤化程度的煤的最高内在水分大小不同，它的恒湿的时间也不同，所以放在一起的话会影响恒湿时间，导致测定结果不准确。

3 实验结果

最高内在水分测定结果见表1。

GB/T 4632-2008规定煤的最高内在水分测定结果的重复性限为0.5，从上表我们可以看出做的实验结果均在重复性限范围之内。

4 结语

由于煤的最高内在水分的测定并没有国家标准物质，所以在测定试样的时候无法对实验仪器进行跟踪监控，这样实验结果的准确度就不能得到保证。由于影响煤的最高内在水分测定的因素有很多，如煤样的制备、煤样的预处理以及仪器性能等都可能影响实验结果，因此要保证实验结果的准确度，实验人员必须在实际操作过程中严格按照标准方法要求进行实验，控制好各个环节，减少人为的误差。

参考文献

[1] 李英华.煤质分析应用技术指南[M].2版.北京：中国标准出版社，2009.

[2] GB/T 4632-2008，煤的最高内在水分的测定方法[S].endprint

摘 要：按照GB/T 4632-2008《煤的最高内在水分测定方法》，结合实际测定过程，从煤样的制备、煤样的预处理、煤样的抽滤及调湿等四个方面分析讨论影响测定结果的因素。

关键词：煤 最高内在水分 影响因素

中图分类号：TQ533.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0075-01

Discussion on Influencing factors of determination of moisture holding capacity of coal

WU Jianguang

（CCIC-Fuzhou Minerals Testing Co.，LTD Fuzhou 350512 ，China）

Abstract：According to GB/T 4632-2008 Determination of moisture holding capacity of coal，Combined with the actual determination of process，analyzing the influencing factors on determination of moisture holding capacity of coal from aspects such as preparation of coal samples，wetting state，air pump filtration of coal samples and moisture balance.

Key words：coal moisture holding capacity Influencing factors

煤的最高内在水分又称平衡水，是指当煤颗粒的内部毛细孔内吸附的水分达到饱和状态时，这时煤的内在水分达到最高值，称为最高内在水分。煤的最高内在水分在绝大多数情况下取决于煤的内表面积，也就是与煤的孔隙度有关，而煤的孔隙度又与煤的煤化程度有关，所以，最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度，尤其能更好地区分低煤化度煤。人们常利用此关系来研究煤的性质，国际以及各国煤炭分类上利用之将煤的发热量折算成含最高内在水分无矿物质基（或无灰基）发热量作为煤分类的一个辅助指标[1] 。

1 测定方法原理

按照GB/T 4632-2008测定煤的最高内在水分的方法，采用充氮常压法测定。先将煤样在（30±1）℃的恒温水浴中浸泡煤样达到饱和吸水后，经真空泵抽滤以及用恒湿纸除去大部分外在水分，再过0.60 mm和0.45 mm筛网后，称取一定质量的煤样在温度（30±0.1）℃、相对湿度96%和充氮常压下达到湿度平衡，然后在温度105 ℃～110 ℃下、在氮气流中干燥，以其质量损失分数表示最高内在水分。用饱和硫酸钾水溶液控制96%的相对湿度环境[2]。

2 影响煤的最高内在水分测定的因素

2.1 煤样的制备

按国标GB474将煤样制成粒度小于0.2 mm，制备过程中防止热和日光晒，自然空气晾干，避免煤样被氧化。煤样灰分低于或等于10%时，不需要分选减灰，原煤灰分超过10%时，用氧化比重液进行减灰处理，小于1.4比重浮煤作为测定煤样，浮煤应自然晾干。对易泥化、煤化度低的褐煤，可用原煤。

2.2 煤样的预处理

2.2.1 浸湿

GB/T 4632-2008规定煤样需在（30±1） ℃的水浴中浸泡3 h，这样一方面可使煤样内部毛细孔达到饱和吸水状态，另一方面也可使煤中的可溶性盐类溶解于水中，在抽滤时除掉。因为煤中可溶性盐会降低外在水分的蒸汽压，导致在调湿的时候外在水分不易挥发，影响测定结果。

2.2.2 抽滤

在煤样达到饱和吸水后，要除去大量的外在水分，按GB/T 4632-2008规定将煤样倒入铺有滤纸的布氏漏斗中，用真空泵抽滤至煤样刚露出水面为止以除去大部分的水分。在抽滤时要控制好真空泵，不要过度抽滤，这样容易使煤样的毛细孔内的水分被抽掉，导致在恒湿的时候平衡滞后，使结果偏低，影响测定结果。抽滤结束后，用样铲将煤样混合均匀，从中取出一定质量的煤样，用双层滤纸包裹，用手用力攥一下放在潮湿箱内的上筛上，箱内放两个筛子，上面的孔径为0.60 mm，下面的孔径为0.45 mm，筛上各放一些恒湿纸，一面混合，一面强制过筛，以除去煤样的外在水分，缩短恒湿时间，准确测定煤样的最高内在水分。这个过程中，恒湿纸吸收煤样的外在水分后，会导致恒湿纸变黑。

2.2.3 湿度平衡

煤样在调湿器内的湿度平衡也是测定煤的最高内在水分的一个很关键的步骤。经过预处理后的煤样放入调湿器中恒湿，由饱和硫酸钾水溶液控制湿度状态，由于硫酸钾饱和溶液只有在30 ℃的时候，它产生的蒸气压为4.1kPa，即相对湿度达到96%，所以需严格控制调湿器温度在（30±0.1） ℃内。同时，在调湿过程中，为了防止煤样被氧化，在将煤样放入调湿器后，GB/T 4632-2008规定应通氮气至少10 min以上，以驱除调湿器内的氧气，防止煤样被氧化影响测定结果。另外，不同煤化程度的煤最好不要同时放入调湿器中一起恒湿。由于不同煤化程度的煤的最高内在水分大小不同，它的恒湿的时间也不同，所以放在一起的话会影响恒湿时间，导致测定结果不准确。

3 实验结果

最高内在水分测定结果见表1。

GB/T 4632-2008规定煤的最高内在水分测定结果的重复性限为0.5，从上表我们可以看出做的实验结果均在重复性限范围之内。

4 结语

由于煤的最高内在水分的测定并没有国家标准物质，所以在测定试样的时候无法对实验仪器进行跟踪监控，这样实验结果的准确度就不能得到保证。由于影响煤的最高内在水分测定的因素有很多，如煤样的制备、煤样的预处理以及仪器性能等都可能影响实验结果，因此要保证实验结果的准确度，实验人员必须在实际操作过程中严格按照标准方法要求进行实验，控制好各个环节，减少人为的误差。

参考文献

[1] 李英华.煤质分析应用技术指南[M].2版.北京：中国标准出版社，2009.

[2] GB/T 4632-2008，煤的最高内在水分的测定方法[S].endprint