石炭中の灰分とは、石炭が燃やされた後に残る不燃性の残渣のことである。
この残渣は、もともと石炭に含まれていた鉱物やその他の無機化合物で構成されている。
灰分の測定は、石炭の品質と様々な産業用途への適合性を評価するために非常に重要です。
石炭の灰分とは？理解すべき5つのポイント
1.灰分の組成
石炭中の灰分は様々なミネラルと無機化合物で構成されている。
これらには、ケイ酸塩、酸化物、硫酸塩、および元の石炭鉱床の一部であったその他の元素が含まれる。
これらの鉱物の存在は、石炭の発熱量と燃焼中の挙動に影響する。
2.灰分測定の重要性
石炭中の灰分を測定することは、いくつかの理由から不可欠である。
灰分が高いと、石炭の燃焼効率が低下し、灰の研磨性のために機器の摩耗が増加する。
灰分には硫黄や重金属などの汚染物質が含まれていることがあり、適切に管理されなければ環境汚染の原因となる。
灰の処理と処分にかかるコストは大きく、石炭を燃料として使用することの全体的な費用対効果に影響する可能性がある。
3.灰分測定方法
灰分を測定するプロセスでは通常、制御された環境で石炭のサンプルを高温（通常約815℃）に加熱し、有機物を燃焼させる。
残った残渣を計量し、元のサンプルに含まれる灰分の割合を計算する。
灰化として知られるこのプロセスは、一定の高温を維持し、サンプルの汚染を防ぐように設計されたマッフル炉を使用して行うことができる。
4.注意事項と手順
灰化工程では、正確な結果を得るためにいくつかの注意事項が必要です。
均一な加熱を確保するため、試料は均等に分散させ、厚すぎないこと。
炉は、燃焼ガスを除去できるよう、適切な換気を備えていなければならない。
揮発性ミネラルの損失を防ぎ、有機物の完全燃焼を確実にするため、灰化の温度と時間を注意深く制御しなければならない。
5.着火損失との比較
灰分測定が石炭のような有機物に用いられるのに対し、無機物には着火損（LOI）と呼ばれる同様のプロセスが用いられる。
LOIは、高温に加熱したときの試料の重量損失を測定し、揮発性化合物や水分の存在を示すことがあります。
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