CN106124353A - 一种固体生物质燃料中碳氢测定方法 - Google Patents

一种固体生物质燃料中碳氢测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种固体生物质燃料中碳氢测定方法。包括对受测样品进行称量获得样品质量；从混合气罐中取样两份相同体积的混合气体样品，其中一份混合气体样品分别用CO2红外检测池和H2O红外检测池进行C和H的质量测定；另一份通过冷凝将气态水冷凝成液态水，使CO2排出进入一个放置有GaO的气瓶，测出水的重量和的CO2重量。本发明提供了一种用于固体生物质燃料中碳氢测定方法，采用CO2红外检测池和H2O红外检测池进行C和H的质量测定，并且辅助以通过冷凝将气态水冷凝成液态水，使CO2排出进入一个放置有GaO的气瓶，测出水的重量和的CO2重量，进行C和H的质量测定的两种方式进行测定值的误差分析，降低测定时的误差。

Description

一种固体生物质燃料中碳氢测定方法
技术领域
本发明属于生物质燃料检测技术领域，特别是涉及一种固体生物质燃料中碳氢测定方法。
背景技术
碳和氢是有机质的主要组成元素，是影响有机质发热量的大小重要指标。现有技术多采用三节炉法进行测定。
碳氢测定方法多数用在煤、石油、天然气中的检测，其原理是采用一定量的空气干燥固体生物质燃料试样在氧气流中燃烧，生成的水和二氧化碳分别用吸水剂和二氧化碳吸收剂吸收，根据吸收剂质量的增量计算生物质燃料中碳和氢的含量。硫和氯对碳测定的干扰用铬酸铅和银丝卷消除。氮对碳测定的干扰用粒状二氧化锰消除。碳氢测定包括净化系统、燃烧装置和吸收系统三个部分。
针对固体生物质燃料中碳氢测定还未有相关专门测定的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固体生物质燃料中碳氢测定方法，通过采用CO2红外检测池和H2O红外检测池进行C和H的质量测定，并且辅助以通过冷凝将气态水冷凝成液态水，使CO2排出进入一个放置有GaO的气瓶，测出水的重量和的CO2重量，进行C和H的质量测定的两种方式进行测定值的误差分析，降低测定时的误差。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种固体生物质燃料中碳氢测定方法，包括如下步骤；
步骤一，取样受测生物质燃料，进行初步的干燥，使得水份在10％-20％的范围，并对受测样品进行称量获得样品质量；
步骤二，将受测样品用加热炉充分燃烧完全，其中，加热炉中的燃烧后的氧气、NOX、氮气通过化学试剂进行吸收除去；
步骤三，采集步骤二中产生的CO2、H2，储存在混合气罐中；
步骤四，从混合气罐中取样两份相同体积的混合气体样品，其中一份混合气体样品分别用CO2红外检测池和H2O红外检测池进行C和H的质量测定；另一份通过冷凝将气态水冷凝成液态水，使CO2排出进入一个放置有GaO的气瓶，测出水的重量和的CO2重量；
步骤五，结合步骤四中测定得出的C和H的质量，混合气体样品相对于混气罐中混合气体的体积占比，以及步骤一中获得的样品质量，分别计算出受测样品的全碳和全氢百分比含量；
步骤六，测定受测生物质燃料的水分百分比含量Mad，并按照下式计算得出受测生物质燃料中的氢元素含量Had：
Had＝Ho-0.1119Mad
式中，Mad为受测样品中的水分百分比含量；
步骤七，测定受测生物质燃料的碳酸盐二氧化碳的百分比含量(CO2)cad，ad；
其中，当(CO2)cad，ad＜2％时，步骤五得出的全碳百分比含量Q即为受测生物质燃料中的碳元素含量；
当2％<(CO2)cad，ad＜12％时，按照下式计算得出受测生物质燃料中的碳元素含量Cad:
Cad＝Co-0.2729(C02)car，ad；
当(CO2)cad，ad≥12％时，则按照下式计算得出受测生物质燃料中的碳元素含量Cad:
Cad＝Co-0.2729×0.12。
进一步地，所述步骤一中，受测生物质燃料的取样为0.100g至0.150g之间，受测生物质燃料磨成粉制成受测物质。
进一步地，所述步骤二吸收氧气、NOX、氮气通过三节炉碳氢测定除去。
进一步地，所述步骤四中，一混合气体样品通过红外检测池进行碳和氢的测定；另一混合气体样品通过得出水的质量算出氢的质量，通过预先称量好GaO，装到气瓶内，再吸收完二氧化碳后称量增加的质量，得出二氧化碳的质量。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种用于固体生物质燃料中碳氢测定方法，采用CO2红外检测池和H2O红外检测池进行C和H的质量测定，并且辅助以通过冷凝将气态水冷凝成液态水，使CO2排出进入一个放置有GaO的气瓶，测出水的重量和的CO2重量，进行C和H的质量测定的两种方式进行测定值的误差分析，降低测定时的误差。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明为一种固体生物质燃料中碳氢测定方法，包括如下步骤；
步骤一，取样受测生物质燃料，进行初步的干燥，使得水份在10％-20％的范围，并对受测样品进行称量获得样品质量；
步骤二，将受测样品用加热炉充分燃烧完全，其中，加热炉中的燃烧后的氧气、NOX、氮气通过化学试剂进行吸收除去；
步骤三，采集步骤二中产生的CO2、H2，储存在混合气罐中；
步骤四，从混合气罐中取样两份相同体积的混合气体样品，其中一份混合气体样品分别用CO2红外检测池和H2O红外检测池进行C和H的质量测定；另一份通过冷凝将气态水冷凝成液态水，使CO2排出进入一个放置有GaO的气瓶，测出水的重量和的CO2重量；
步骤五，结合步骤四中测定得出的C和H的质量，混合气体样品相对于混气罐中混合气体的体积占比，以及步骤一中获得的样品质量，分别计算出受测样品的全碳和全氢百分比含量；
步骤六，测定受测生物质燃料的水分百分比含量Mad，并按照下式计算得出受测生物质燃料中的氢元素含量Had：
Had＝Ho-0.1119Mad
式中，Mad为受测样品中的水分百分比含量；
步骤七，测定受测生物质燃料的碳酸盐二氧化碳的百分比含量(CO2)cad，ad；
其中，当(CO2)cad，ad＜2％时，步骤五得出的全碳百分比含量Q即为受测生物质燃料中的碳元素含量；
当2％<(CO2)cad，ad＜12％时，按照下式计算得出受测生物质燃料中的碳元素含量Cad:
Cad＝Co-0.2729(C02)car，ad；
当(CO2)cad，ad≥12％时，则按照下式计算得出受测生物质燃料中的碳元素含量Cad:
Cad＝Co-0.2729×0.12。
其中，步骤一中，受测生物质燃料的取样为0.100g至0.150g之间，受测生物质燃料磨成粉制成受测物质。
其中，步骤二吸收氧气、NOX、氮气通过三节炉碳氢测定除去。
其中，步骤四中，一混合气体样品通过红外检测池进行碳和氢的测定；另一混合气体样品通过得出水的质量算出氢的质量，通过预先称量好GaO，装到气瓶内，再吸收完二氧化碳后称量增加的质量，得出二氧化碳的质量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种固体生物质燃料中碳氢测定方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，取样受测生物质燃料，进行初步的干燥，使得水份在10％-20％的范围，并对受测样品进行称量获得样品质量；
步骤二，将受测样品用加热炉充分燃烧完全，其中，加热炉中的燃烧后的氧气、NOX、氮气通过化学试剂进行吸收除去；
步骤三，采集步骤二中产生的CO2、H2，储存在混合气罐中；
步骤四，从混合气罐中取样两份相同体积的混合气体样品，其中一份混合气体样品分别用CO2红外检测池和H2O红外检测池进行C和H的质量测定；另一份通过冷凝将气态水冷凝成液态水，使CO2排出进入一个放置有GaO的气瓶，测出水的重量和的CO2重量；
步骤五，结合步骤四中测定得出的C和H的质量，混合气体样品相对于混气罐中混合气体的体积占比，以及步骤一中获得的样品质量，分别计算出受测样品的全碳和全氢百分比含量；
步骤六，测定受测生物质燃料的水分百分比含量Mad，并按照下式计算得出受测生物质燃料中的氢元素含量Had：
Had＝Ho-0.1119Mad
式中，Mad为受测样品中的水分百分比含量；
步骤七，测定受测生物质燃料的碳酸盐二氧化碳的百分比含量(CO2)cad，ad；
其中，当(CO2)cad，ad＜2％时，步骤五得出的全碳百分比含量Q即为受测生物质燃料中的碳元素含量；
当2％<(CO2)cad，ad＜12％时，按照下式计算得出受测生物质燃料中的碳元素含量Cad：
Cad＝Co-0.2729(C02)car，ad；
当(CO2)cad，ad≥12％时，则按照下式计算得出受测生物质燃料中的碳元素含量Cad:
Cad＝Co-0.2729×0.12。
2.根据权利要求1所述的一种固体生物质燃料中碳氢测定方法，其特征在于，所述步骤一中，受测生物质燃料的取样为0.100g至0.150g之间，受测生物质燃料磨成粉制成受测物质。
3.根据权利要求1所述的一种固体生物质燃料中碳氢测定方法，其特征在于，所述步骤二吸收氧气、NOX、氮气通过三节炉碳氢测定除去。
4.根据权利要求1所述的一种固体生物质燃料中碳氢测定方法，其特征在于，所述步骤四中，一混合气体样品通过红外检测池进行碳和氢的测定；另一混合气体样品通过得出水的质量算出氢的质量，通过预先称量好GaO，装到气瓶内，再吸收完二氧化碳后称量增加的质量，得出二氧化碳的质量。
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