我國(guó)是煤能源消耗大國(guó),近年來我國(guó)煤炭的消費(fèi)量和產(chǎn)量一直居世界上首位。在我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,煤占70%以上。近年來由于煤燃燒產(chǎn)生的環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重,煤炭中有害元素含量的嚴(yán)格控制尤為重要,因此對(duì)煤中有害元素含量的準(zhǔn)確測(cè)量非常有意義。煤中微量有害元素含量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),用于驗(yàn)證測(cè)量方法,保證量值準(zhǔn)確和等效一致。目前,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值仍采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的經(jīng)典前處理方法和檢測(cè)方法,測(cè)量結(jié)果重復(fù)性和準(zhǔn)確性有待提高。本論文系統(tǒng)地研究了煤中氟、氯、磷、砷和汞五種微量元素含量的測(cè)量方法。首先研究了煤基體的前處理方法,包括微波氧燃燒、微波消解、高溫燃燒水解-溶液吸收等前處理方法,以便高效、方便、快速地將煤樣固體轉(zhuǎn)換成含待測(cè)元素的溶液。對(duì)比研究了高溫燃燒水解-溶液吸收和微波氧燃燒兩種前處理方法用于氟和氯含量的測(cè)量,結(jié)果表明,高溫燃燒水解-溶液吸收法重復(fù)性更好。建立了微波氧燃燒結(jié)合氫氟酸（HF）進(jìn)一步微波消解的方法用于磷和砷含量的測(cè)量,結(jié)果表明加入少量HF（不超過1mL）的微波消解可以將煤樣殘?jiān)耆?元素回收率高,可以避免使用多種高濃度強(qiáng)酸帶來的雜質(zhì)干擾。建立了微波氧燃燒的前處理方法用于汞元素的測(cè)量,回... 

【文章來源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

煤樣前處理和測(cè)量方法概述Fig.1.1Overviewofsamplepreprocessingandmeasuringmethodofcoal

第 2 章 實(shí)驗(yàn)部分灰表面發(fā)生與水蒸氣發(fā)生水解反應(yīng)，煤中氟元素以氟化物形態(tài)、氯以氯化物形態(tài)釋放，經(jīng)過冷凝水冷凝，后連接離子色譜進(jìn)行元素測(cè)量。原理如圖 2.1 所示。本實(shí)驗(yàn)用萬通公司高溫燃燒爐-離子色譜裝置，如圖 2.2 所示，該裝置主要由燃燒爐和離子色譜儀兩個(gè)部分組成，燃燒和吸收部分，燃燒爐內(nèi)使用石英燃燒管，樣品放入石英樣品舟中，進(jìn)入裂解爐燃燒，燃燒溫度在 800 ～ 1100 ℃，燃燒后，在水蒸氣作用下水解，氟化物和氯化物伴隨載氣至冷凝器冷凝，并被吸收液吸收至吸收瓶中，然后經(jīng)離子色譜儀分析。離子色譜儀包括抑制系統(tǒng)、淋洗液系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)，進(jìn)樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)、檢測(cè)器。色譜工作站可以自動(dòng)計(jì)算樣品的譜峰濃度，根據(jù)保留時(shí)間進(jìn)行定性。根據(jù)峰高或峰面積進(jìn)行定量分析，自動(dòng)計(jì)算分析結(jié)果。自動(dòng)快速燃燒爐（AQF）-離子色譜聯(lián)用技術(shù)目前已經(jīng)成熟，自動(dòng)化程度高，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類材料中氯的測(cè)定[54-56]。

圖 2.2 高溫燃燒爐-離子色譜裝置Fig.2.2 High temperature combustion oven-ion chromatography device2.色譜條件色譜柱：MetrosepASupp 5-150 型陰離子交換柱（長(zhǎng)度為 150 mm，直徑≤4mm，Metrohm 公司）；250μL 樣品定量環(huán)；淋洗液：3.2mmol/L 碳酸鈉–1.0mmol/L 碳酸氫鈉混合溶液；柱溫：30℃；流量：0.7 mL/min；進(jìn)樣體積：100μL。3.線性方程、線性范圍及檢出限配制濃度分別為 1.165 g/mL 的氟化鈉和 0.943 g/mL 的氯化鈉的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用儀器自動(dòng)校準(zhǔn)程序進(jìn)行校準(zhǔn)，即分別進(jìn)樣 4，8，20，40 ，100，200 μL，以此 6 個(gè)點(diǎn)的峰積分面積 y 和折算后的待測(cè)元素質(zhì)量濃度 x 建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表 2.1。配制質(zhì)量濃度為 0.1 g/mL 的 F-1 和 Cl-1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，連續(xù)測(cè)量 8 次試驗(yàn)，以峰面積的標(biāo)準(zhǔn)偏差的 3 倍對(duì)應(yīng)濃度做檢出限，以 50mg 煤樣為進(jìn)樣量，計(jì)算得氟和氯的檢出限分別為 0.011 和 0.010 g/g。結(jié)果見表 2.4表 2.4 線性關(guān)系、線性范圍及檢出限

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ICP-OES法同時(shí)測(cè)定煤中11種微量元素[J]. 呂鑫磊.  潔凈煤技術(shù). 2015(05)
[2]X射線熒光光譜法測(cè)定煤中砷磷氯[J]. 張慶建,岳春雷,孫瑞昌,馮麗麗,郭兵,于立洋.  冶金分析. 2015(07)
[3]高溫燃燒水解-離子色譜法同時(shí)測(cè)定煤中氟和氯[J]. 喬柱,姜郁,王恒,吳揚(yáng),秦立俊.  煤質(zhì)技術(shù). 2015(01)
[4]采用直接測(cè)汞儀快速測(cè)定煤中痕量汞[J]. 張衡,高建文,王鑫焱,狄楠楠,康俊.  煤質(zhì)技術(shù). 2014(01)
[5]ICP-OES/ICP-MS測(cè)定煤中多種元素的微波消解方法研究[J]. 王琿,宋薔,姚強(qiáng),陳昌和,俞非漉.  光譜學(xué)與光譜分析. 2012(06)
[6]ICP-OES法測(cè)定煤樣中磷、銅、鉛、鋅、鎘、鉻、鎳、鈷等元素[J]. 杜白,徐紅梅,廖麗榮.  云南地質(zhì). 2012(01)
[7]離子色譜同時(shí)測(cè)定中草藥中磷硫含量[J]. 楊紹美,陸建平,曹家興,王麗,黃彥明.  分析試驗(yàn)室. 2011(07)
[8]煤及煤灰消解技術(shù)綜述[J]. 周桂萍,史傳紅.  熱力發(fā)電. 2011(06)
[9]懸浮液進(jìn)樣石墨爐原子吸收光譜分析進(jìn)展[J]. 盧桂萍,汪正,邱德仁,鄒慧君,賀巖峰,楊芃原.  光譜學(xué)與光譜分析. 2010(08)
[10]氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定煤樣中的砷[J]. 董善果.  內(nèi)蒙古石油化工. 2010(01)

博士論文
[1]煤燃燒過程中汞、砷、硒的排放與控制研究[D]. 郭欣.華中科技大學(xué) 2005

碩士論文
[1]含磷化合物的離子色譜法研究[D]. 陳永欣.浙江大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3117265