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化工
题目

已知某种无烟煤的收到基水分含量为5.0%,干燥基灰分含量26%,干燥无灰基元素分析结果如下:C:91.7%,H :3.8%,O:2.2%,N:1.3%,S:1.0%。试求该种煤的收到基组成和干燥基组成。

已知某种无烟煤的收到基水分含量为5.0%,干燥基灰分含量26%,干燥无灰基元素分析结果如下:C:91.7%,H :3.8%,O:2.2%,N:1.3%,S:1.0%。试求该种煤的收到基组成和干燥基组成。

题目解答

答案

解:题中所给无烟煤的收到基水分含量为5.0%,因此灰分和干燥无灰基之和占收到基的95%,其中,灰分占收到基的95%*26%=24.7%,干燥无灰基占收到基的95%-24.7%=70.3%,占干燥基的100%-26%=74%。 因此,收到基组成为: 水分:5%;灰分:24.7%; C:91.7%*70.3%=64.47%;H:3.8%*70.3%=2.67%; O:2.2%*70.3%=1.55%; N:1.3%*70.3%=0.91%;S:1.0%*70.3%=0.70%。 干燥基组成: 灰分:26%;C:91.7%*74%=67.86% H:3.8%*74%=2.81%;O:2.2%*74%=1.63% N:1.3%*74%=0.96%;S:1.0%*74%=0.74%

解析

考查要点:本题主要考查煤的收到基(AR)和干燥基(AD)组成的计算,涉及不同基之间的转换关系,以及元素分析数据的应用。

解题核心思路:

  1. 明确基的定义:收到基包含水分、灰分和干燥无灰基;干燥基是去掉水分后的部分,包含灰分和干燥无灰基。
  2. 建立转换关系:通过水分含量将干燥基转换为收到基,通过灰分比例分配各成分。
  3. 分步计算:先计算灰分在收到基中的比例,再结合干燥无灰基的占比,最终求出各元素在不同基中的百分比。

破题关键点:

  • 灰分的转换:干燥基灰分占26%,对应收到基中灰分需通过水分调整。
  • 干燥无灰基的分配:在收到基中,干燥无灰基占70.3%(95%总非水部分减去灰分24.7%);在干燥基中占74%(100%减去灰分26%)。

1. 计算收到基组成

灰分占比

干燥基灰分占26%,对应收到基中灰分占比为:
$\text{Aar} = 26\% \times (100\% - 5.0\%) = 26\% \times 95\% = 24.7\%$

干燥无灰基占比

收到基中非水部分占95%,扣除灰分后,干燥无灰基占比为:
$\text{daf(收到基)} = 95\% - 24.7\% = 70.3\%$

元素分析计算

干燥无灰基的元素分析结果需乘以70.3%,得到收到基中各元素的占比:

  • 碳(C):$91.7\% \times 70.3\% = 64.47\%$
  • 氢(H):$3.8\% \times 70.3\% = 2.67\%$
  • 氧(O):$2.2\% \times 70.3\% = 1.55\%$
  • 氮(N):$1.3\% \times 70.3\% = 0.91\%$
  • 硫(S):$1.0\% \times 70.3\% = 0.70\%$

2. 计算干燥基组成

干燥无灰基占比

干燥基中干燥无灰基占比为:
$\text{daf(干燥基)} = 100\% - 26\% = 74\%$

元素分析计算

干燥无灰基的元素分析结果需乘以74%,得到干燥基中各元素的占比:

  • 碳(C):$91.7\% \times 74\% = 67.86\%$
  • 氢(H):$3.8\% \times 74\% = 2.81\%$
  • 氧(O):$2.2\% \times 74\% = 1.63\%$
  • 氮(N):$1.3\% \times 74\% = 0.96\%$
  • 硫(S):$1.0\% \times 74\% = 0.74\%$

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