10.煤炭的化学组成

从煤炭的组成来看，煤炭是由有机物质和无机物质混合组成的。构成煤炭的元素主要有碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）和硫（S）等，此外，还有极少量的磷（P）、氟（F）、氯（Cl）和砷（As）等元素。煤炭的含碳量很高，一般为46%～97%，煤炭是重要的燃料和化学工业原料。

碳、氢、氧是煤炭有机质的主体，占95%以上；煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫（SO₂），随烟气排放，污染大气，危害动、植物生长及人类健康，腐蚀金属设备。当含硫多的煤炭用于冶金炼焦时，还影响焦炭和钢铁的质量。所以，“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。

煤炭中的无机物质含量很少，主要有水分和矿物质，它们的存在降低了煤炭的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质，如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，其中大部分属于有害成分。

“灰分”是煤炭完全燃烧后剩下的固体残渣，是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而灰分越高，煤炭燃烧的热效率越低；灰分越多，煤炭燃烧产生的灰渣越多，排放的飞灰也越多。一般来说，优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。