CN109813738A - 消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将脱硝催化剂从基材上剥离；(2)判断剥离后样品中含有的基材干扰物质成分；(3)对剥离后的样品采用X射线荧光光谱法进行检测，其中在建立标线时，规避基材中干扰元素对催化剂待测化学元素产生影响。本发明创造性地提出基材对催化剂待测化学成分含量检测产生影响的问题，并提出了有效消除干扰影响的方法，在采用X射线荧光光谱法进行检测，建立标线过程中，规避基材中干扰元素影响，在测试前对测试样品中的干扰元素进行脱除，能够在仪器检测前有效地消除干扰物质含量，提高仪器检测的准确度，该方法简单易行，便于实现。
Description
技术领域
本发明涉及检测脱销催化剂化学成分含量的方法，特别涉及一种消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法。
背景技术
近年来，随着对大气中氮氧化物治理的加强，平板式脱硝催化剂被广泛的应用到燃煤电厂中，为了保证催化剂的质量，必须对脱硝催化剂中有效元素的含量进行检测。
目前，国内对平板式烟气脱销催化剂的检测应用的是GB/T31584《平板式烟气脱销催化剂》和GB/T31590《脱硝催化剂化学成分分析方法》的标准，该标准给出了使用X射线荧光光谱法(XRF)进行测试。
当使用XRF法检测脱硝催化剂化学成分含量时，通常会考虑催化剂中各元素之间的相互干扰，从而在建立标准曲线(标线)时，选择规避的角度和波长进行测试。但是当检测负载在基材上的催化剂化学成分含量时，不会考虑基材中的有些物质会对待检测元素产生干扰影响，从而在建立标线时不会规避干扰，导致检测结果不准确。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法。
技术方案：本发明的消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，包括以下步骤：
(1)将脱硝催化剂从基材上剥离；
(2)判断剥离后样品中含有的基材干扰物质成分；
(3)对剥离后的样品采用X射线荧光光谱法进行检测，其中在建立标线时，规避基材中干扰元素对催化剂待测化学元素产生影响。
优选地，所述脱硝催化剂为板式脱硝催化剂。板式脱硝催化剂基材钢网中含有铬元素，在测试钒含量时，铬的存在对检测结果的准确度产生强烈的干扰。
优选地，在所述步骤(3)检测前对剥离后的样品脱除干扰物质。剥离后样品中仍含有残留的基材物质，因此，在使用XRF法检测前，首先对样品中的干扰物质脱除，能够在仪器检测前有效地消除干扰物质含量，提高仪器检测的准确度。
更进一步地，所述脱除方法为物理方法，优选为强磁铁吸附法。根据待检测样品的实际情况，如样品基材、干扰物质特点、含量等，选用对干扰物质脱除的方法。对于含有铬的样品基材，优选用简单易行的强磁铁吸附法来达到脱除的效果。
优选地，规避的方法为：在建立标线时选择催化剂待测化学元素的谱线，不选择干扰元素对待测元素产生干扰的谱线。
优选地，所述待测催化剂化学成分元素为钒。
更进一步地，规避基材中干扰元素铬对所述催化剂待测元素钒含量的影响。
更进一步地，规避的方法为：在建立标线时选择钒的谱线，不选择铬的Kα1,2线。对比铬与钒的各激发态波长发现铬Kα1,2线与钒Kβ1,3线波长相近，铬对钒检测会产生强烈的干扰，且通过试验验证，铬的存在对钒含量检测具有正向增加的影响，因此，在建立标线时，不选择铬的Kα1,2线，规避铬对矾含量检测的影响。
优选地，在检测化学元素钒含量建立标线时，对钛Kβ1,3线进行AI校正，即将钛Kα1,2线的强度自动转化成钛Kβ1,3线强度并在钒Kα1,2线所建立的标线中予以消除，从而消除钛的影响。
优选地，通过理论和/或试验的方法判断剥离后样品中含有的基材干扰物质成分。对比基材中各元素与催化剂待测元素的激发态波长和能量，发现将产生干扰后，也可以进一步通过试验验证是否产生干扰，即通过设置空白对照组，配置含有不同含量该干扰元素的样品进行测试，确认是否产生了干扰影响。
技术原理：XRF测试原理：元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子跃迁，同时发出具有一定波长的X射线，通过接收元素的激发态波长能量大小，根据谱线的波长和强度进行元素定性和定量分析。每种元素拥有多条激发态波长，当原级X射线照射到元素原子时，外层电子跃迁发射的次级X射线为Kα1,2线，内层电子跃迁发射的次级X射线为Kβ1,3线，两者相比，Kα1,2线检测灵敏度高于Kβ1,3线，考虑到灵敏度和仪器可检测到的强度，每种元素只对Kα1,2线和Kβ1,3线进行检测。当使用XRF法检测负载在基材上的脱硝催化剂化学成分含量时，对剥离基材后的测试样品中主要元素的各激发态波长能量进行比较，判断剥离后样品中含有的基材干扰元素，同时可以通过试验验证是否产生干扰，确定干扰元素后，在建立标线时，通过规避该干扰元素的相干扰谱线达到消除基材中干扰元素影响的目的，其中在检测前对测试样品中的干扰元素进行脱除，能够在仪器检测前有效地消除干扰物质含量，提高仪器检测的准确度。
有益效果：(1)、本发明创造性地提出基材对催化剂待测化学成分含量检测产生影响的问题，并提出了有效消除干扰影响的方法；(2)、使用XRF法进行检测时，建立标线的过程中，提出规避基材中干扰元素对催化剂待测化学元素产生影响，从仪器检测方面消除基材的影响；(3)、在仪器检测消除干扰影响之前，通过在制样时对测试样品中的干扰元素进行脱除，能够在仪器检测前有效地消除干扰物质含量，提高仪器检测的准确度；(4)、该方法简单易行，便于实现。
附图说明
图为消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响方法的流程图。
具体实施方式
本发明所称旧标线为按照GB/T 31590的标准建立的标线，所称新标线为按照本发明方法建立的标线。本发明所述对脱硝催化剂化学成分含量检测即对脱硝催化剂该化学成分中的有效元素进行检测，简称催化剂待测化学元素。选取主要成分是TiO2、MoO3、V2O3、SiO2和Al2O3的板式脱硝催化剂进行钒含量检测，按如图所示流程图进行试验：
(1)将催化剂从基材上剥离；
(2)判断剥离后样品中含有的基材干扰物质成分：
理论判断：样品中四种主要元素钒、铬、钛、铁的Kα1,2线和Kβ1,3线波长及各激发态波长能量分别如表1、2所示，比较结果表明，钛Kβ1,3线和钒Kα1,2线，钒Kβ1,3线和铬Kα1,2线相互干扰，铁对钒不产生干扰。
试验判断：用三氧化二铬、氧化钛、五氧化二钒、二氧化硅标准物质配制样品进行测试，评定干扰情况，结果如表3所示，试验结果表明样品中含量0.05％、0.1％和0.2％的三氧化二铬分别使钒含量上升0.3-0.7％、0.6-0.8％和1.5-1.7％，证明了铬的存在对钒含量检测数据有正向提升的干扰影响。因此，确认剥离后样品中含有的基材干扰元素为铬。
(3)对剥离后的样品脱除干扰物质：在试验环境下，将步骤(1)中剥离的测试样品摊平在干净平整的试验台上，摊平后的样品厚度控制在1mm以内，用强磁铁距离样品1mm处，对摊平的样品吸附三次；
(4)采用X射线荧光光谱法进行检测：将步骤(3)处理后的样品按照GB/T31584的方法熔融成测试样片，同时建立新标线：选择钒Kα1,2线，不选择铬Kα1,2线，规避铬的影响；在钒的标线建立时对钛Kβ1,3线进行AI校正，即将钛Kα1,2线的强度自动转化成钛Kβ1,3线强度并在钒Kα1,2线所建立的标线中予以消除，从而消除钛的影响；
(5)将步骤(4)测得的数据按照GB/T31584要求进行处理，可得到准确结果。本发明对采用新旧标线检测结果如表4所示，表中所述吸附前指对剥离后的样品不进行吸附脱除干扰物质，吸附后指对剥离后的样品吸附脱除干扰物质。
表1钒、铬、钛、铁四种元素的Kα1,2线和Kβ1,3线波长(单位：)
| 钛 | 钒 | 铬 | 铁 | |
| Kα1,2线 | 86.14 | 76.93 | 69.35 | 57.52 |
| Kβ1,3线 | 77.26 | 69.13 | 62.36 | 56.64 |
表2钒、铬、钛、铁元素的Kα1,2线和Kβ1,3线各激发态波长能量(单位：eV)
| 钛 | 钒 | 铬 | 铁 | |
| Kα1,2线 | 4.5081 | 4.9488 | 5.4107 | 6.3984 |
| Kβ1,3线 | 4.9310 | 5.4264 | 5.9457 | 7.0568 |
表3三氧化二铬干扰情况检测数据表
表4催化剂待检测样品新旧标线检测结果
通过观察表4的数据，比较吸附前样品的新旧标线检测结果，发现除钒含量外，其它成分含量没有不正常变化，而样品钒含量的新标线检测结果较旧标线均有一定程度的下降，且新标线检测结果偏差仅为±0.02％，说明新标线在消除铬对钒的影响上达到了预期的效果。
同时比较吸附后样品的新旧标线检测结果，同样除钒含量外，其它成分含量没有不正常变化。样品钒含量的新标线检测结果较旧标线有一定程度的下降，且新标线检测结果偏差也仅为±0.02％，再次说明新标线在消除铬对钒的影响上达到了有效作用，同时也反映出用磁铁对样品进行吸附并不完全，效果达不到标线消除铬影响的程度。
因此，本发明的方法不管是在检测准确性还是在再现性上均达到要求，证明了本发明方法能够有效消除基材中铬对钒含量检测的影响。由于判断剥离后样品中含有的基材干扰物质成分的方法除了对于铬适用外，对于判断其他元素同样适用，使用XRF法检测时在建立标线过程中规避干扰元素相干扰谱线影响的方法不仅对于检测钒适用，同样适用于检测催化剂中其他化学成分含量。因此本发明方法在消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测的影响上，能够起到真实可靠的效果。
Claims (10)
1.一种消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将脱硝催化剂从基材上剥离；
(2)判断剥离后样品中含有的基材干扰物质成分；
(3)对剥离后的样品采用X射线荧光光谱法进行检测，其中在建立标线时，规避基材中干扰元素对催化剂待测化学元素产生影响。
2.根据权利要求1所述的消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，其特征在于，所述脱硝催化剂为板式脱硝催化剂。
3.根据权利要求1所述的消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，其特征在于，在所述步骤(3)检测前对剥离后的样品脱除干扰物质。
4.根据权利要求3所述的消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，其特征在于，所述脱除方法为强磁铁吸附脱除法。
5.根据权利要求1所述的消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，其特征在于，规避的方法为：在建立标线时选择催化剂待测化学元素的谱线，不选择干扰元素对待测元素产生干扰的谱线。
6.根据权利要求1所述的消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，其特征在于，所述催化剂待测化学元素为钒。
7.根据权利要求6所述的消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，其特征在于，规避基材中干扰元素铬对所述催化剂待测元素钒含量的影响。
8.根据权利要求7所述的消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，其特征在于，规避的方法为：在建立标线时选择钒的谱线，不选择铬的Kα1,2线。
9.根据权利要求6所述的消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，其特征在于，在检测化学元素钒含量建立标线时，对钛Kβ1,3线进行AI校正。
10.根据权利要求1所述的消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法，其特征在于，通过理论和/或试验的方法判断剥离后样品中含有的基材干扰物质成分。
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