煤化學(第2版)（簡體書）

前言
經過幾年的使用，廣大讀者對《煤化學》第一版提出了很多寶貴意見，為了在內容上與時俱進，反映煤炭研究的最新進展，本次修訂對部分內容做了修改，增加了信息資源，增配了彩色圖片及動畫，讀者可以掃碼觀看；對煤質檢測標準進行了更新，採用新的國家和國際標準，讀者可掃碼下載使用。對原配套的教學課件進行了修改，教師可以通過化學工業出版社教學資源網免費下載。
本書保持第一版的基本框架，全書共分九章和實驗部分，系統闡述了煤的特徵和生成、煤的巖相組成與應用、煤的一般性質、煤的工藝性質、煤的分類和煤質評價、煤有機質的化學結構、化學方法研究煤以及煤的綜合利用等。
本書由河北工業職業技術大學朱銀惠教授、呂梁學院王中慧教授主編，河北工業職業技術大學王兵、劉毅副教授任副主編。具體分工如下：第一章、第三章由朱銀惠編寫；第五章、第九章和實驗四、實驗五、實驗六由王中慧編寫；第二章、第七章、第八章由王潤平編寫；第六章由王家蓉編寫；第四章和實驗一、實驗二、實驗三由薛仁生編寫；教學課件由李文紅修改，動畫資源由王兵審定，涉及的國家和國際標準部分由劉毅修改，最後由朱銀惠對全書作最終修改與整理。本書由梁英華教授主審，提出了許多寶貴意見；在編寫過程中得到了華北理工大學謝全安、王勝春博士、首鋼京唐鋼鐵西山焦化有限公司總經理楊慶彬的大力幫助，在此謹致衷心的感謝！
本教材主要供培養本科層次人才的普通高等學校應用型化學工程與工藝專業（煤化工方向）教學使用，還可供普通高等學校其他相關專業和企業技術人員使用。
本書動畫資源由秦皇島博赫科技開發有限公司提供技術支援。
鑒於編者水準和能力所限，書中不妥之處懇請讀者指正，以便以後修改。

編者
2021年10月




第一版前言
本教材的編寫以應用型人才培養目標為依據，以應用、實用、適用為原則，體現應用理論的系統性，注重理論的應用方法，兼顧應用理論和應用實踐的比例，為學生創造性地應用提供範例的訓練，有助於學生應用能力和素質的培養。填補了應用型本科煤化工專業煤化學教材的空白。全書共分九章，系統闡述了煤的特徵和生成、煤的巖相組成與應用、一般性質、工藝性質、分類和評價、化學結構、化學方法的研究及綜合利用等，並附有實驗部分。
本書由朱銀惠、王中慧主編，由朱銀惠負責對全書的統稿。具體編寫分工如下，第一章、第三章由朱銀惠編寫；第二章、第七章、第八章由王潤平編寫；第四章和實驗一、實驗二、實驗三由薛仁生編寫；第五章、第九章和實驗四、實驗五、實驗六由王中慧編寫；第六章由王家蓉編寫。本書由河北聯合大學梁英華教授主審，並提出了許多寶貴意見。在編寫過程中也得到了謝全安、王勝春博士的大力幫助，在此謹致衷心的感謝。
本教材主要供大學本科院校應用型化學工程與工藝（煤化工方向）專業教學使用，還可供普通高等學校其他相關專業和企業技術人員作為參考用書。
鑒於編者水準和能力所限，書中不妥之處懇請讀者指正，以便以後修改並完善。

編者
2012年11月

第一章緒論 001
一、我國的能源概況及煤炭資源 001
二、我國煤炭的綜合利用情況 004
三、煤利用存在的環境問題 006
四、煤化學的發展 007
五、煤化學的內容、特點及研究方法 008

第二章煤的特徵和生成 010
第一節煤的種類和特徵 010
一、煤的種類 010
二、腐殖煤的外表特徵 011
第二節煤的生成 013
一、成煤的原始物質 014
二、成煤的主要時期和主要煤田 019
三、腐殖煤的生成過程 021
複習思考題 026

第三章煤的巖相組成與應用 027
第一節宏觀煤巖組成 028
一、宏觀煤巖成分 028
二、宏觀煤巖類型 029
第二節煤的顯微組分 030
一、煤的有機顯微組分 030
二、煤的無機顯微組分 034
三、煤巖顯微組分的分類與命名 035
第三節煤巖學的研究方法 039
一、煤巖顯微組分的分離和富集 039
二、煤巖分析樣品製備方法 041
三、煤巖顯微組分的反射率 043
第四節煤巖學的應用 047
一、煤巖學在煤田地質方面的應用 047
二、煤巖學在選煤中的應用 048
三、煤巖學在煤質評價和煤分類中的應用 049
四、煤巖學在煉焦配煤與預測焦炭質量方面的應用 051
第五節煤炭顯微組分在煉焦中的變化 057
一、光學各向同性組織和光學各向異性組織 057
二、焦炭光學組織的鏡下特徵 058
三、焦炭光學組織的命名和分類 059
四、煤巖顯微組分與焦炭光學組織的關係 061
五、影響焦炭光學組織組成的因素 062
六、焦炭光學組織的應用 063
複習思考題 065

第四章煤的一般性質 066
第一節煤的工業分析和元素分析 066
一、煤的工業分析 067
二、煤的元素分析 083
三、分析結果的表示方法與基準換算 094
第二節煤的物理性質和物理化學性質 099
一、煤的密度 099
二、煤的空間結構和表面性質 104
三、煤的機械性質 108
四、煤的熱性質 112
五、煤的電性質與磁性質 114
六、煤的光學性質 117
七、煤的其他物理性質 119
複習思考題 121

第五章煤的工藝性質 122
第一節煤的熱解 122
一、煤熱解過程的特徵 123
二、煤的差熱分析 124
三、煤的熱重分析 125
四、煤在熱解過程中的化學反應 127
五、影響煤熱解的因素 130
第二節煤的黏結與成焦機理 132
一、溶劑抽提理論 132
二、物理黏結理論 133
三、傳氫理論 133
四、膠質體理論 133
五、中間相理論 137
第三節煤的黏結性和結焦性指標 138
一、膠質層指數 （GB T 479—2016） 138
二、奧阿膨脹度（GB T 5450—2014） 141
三、基氏流動度 143
四、羅加指數（GB T 5449—2015） 144
五、黏結指數（GB T 5447—2014） 145
六、坩堝膨脹序數（GB T 5448—2014） 147
七、葛金指數（GB T 1341—2007） 148
第四節煤炭氣化和燃燒的工藝性質 148
一、煤的反應性 149
二、煤的結渣性 150
三、煤的燃點 150
四、煤灰的黏度 151
第五節煤的鋁甑低溫乾餾試驗 152
第六節煤的可選性 152
一、煤的可選性曲線 153
二、可選性標準 158
第七節煤的發熱量 159
一、煤發熱量的測定 159
二、利用經驗公式計算煤的發熱量 163
三、煤的發熱量與煤質的關係 164
四、煤的發熱量等級 165
複習思考題 165

第六章煤的分類和煤質評價 167
第一節煤的分類指標 167
一、反映煤化程度的指標 168
二、反映煤黏結性、結焦性的指標 168
第二節中國煤炭分類 169
一、中國煤炭分類方案 169
二、中國煤炭分類標準 170
三、中國煤炭編碼系統 177
四、中國煤層煤分類 180
五、各種煤的特性及用途 183
第三節國際煤分類 185
一、硬煤的國際分類 187
二、褐煤的國際分類（ISO 2950：1974） 188
三、最新國際煤分類標準（ISO 11760:2018） 188
第四節煤質評價 193
一、煤質評價的階段與任務 193
二、煤質評價的內容 194
三、煤質評價方法 195
複習思考題 197

第七章煤有機質的化學結構 199
第一節煤的化學結構 199
一、煤的基本結構單元 199
二、煤中低分子化合物 204
第二節物理方法研究煤 205
一、紅外光譜對煤結構的研究 206
二、X射線衍射對煤結構的研究 208
三、核磁共振對煤結構的研究 211
第三節物理化學方法研究煤 213
一、煤溶劑抽提法的分類 213
二、煤的抽提率與溶劑性質的關係 214
三、煤的溶劑抽提 216
第四節統計結構解析法對煤結構的研究 219
一、統計結構解析法的原理 220
二、煤化學結構的統計解析法研究 222
第五節煤的結構模型 224
一、煤的大分子結構模型 225
二、煤的分子間結構模型 230
三、煤結構的綜合模型 232
第六節煤分子結構的近代概念 232
複習思考題 233

第八章化學方法研究煤 235
第一節煤中的官能團分析 235
一、含氧官能團 235
二、煤中的含硫和含氮官能團 237
第二節煤的高真空熱分解 238
第三節煤的加氫 239
一、煤加氫液化的反應及原理 240
二、煤的深度加氫與輕度加氫 244
第四節煤的氧化 247
一、煤的氧化階段 247
二、煤的輕度氧化 248
三、煤的深度氧化 249
第五節煤的其他化學反應 252
一、煤的鹵化反應 252
二、煤的磺化反應 254
三、煤的水解 255
複習思考題 256

第九章煤的綜合利用 257
第一節煤的燃燒和氣化 258
一、煤的燃燒 258
二、煤的氣化 262
第二節煤的液化 266
一、方法簡介 266
二、直接加氫液化（DCL） 266
三、煤的間接液化（ICL） 268
第三節煤制化學品和高碳物料 270
一、煤液體與煤制高聚物 271
二、煤制塑料 272
三、煤制潔淨燃料 273
四、煤制高碳物料 275
五、煤制活性材料 277
第四節石煤和煤矸石的利用 278
一、石煤 278
二、煤矸石 280
複習思考題 282

附錄 283
實驗一煤的工業分析測定 283
實驗二煤的元素分析 295
實驗三煤中全硫含量的測定 306
實驗四煙煤膠質層指數的測定 309
實驗五煙煤黏結指數的測定 317
實驗六煤的發熱量測定 320

參考文獻 328