CS261622B1

CS261622B1 - Způsob eliminace vlivu rušivých příměsi v popelu uhlí při stanovení obsahu popela a výhřevnosti uhlí

Info

Publication number: CS261622B1
Application number: CS861355A
Authority: CS
Inventors: Tomas Ing Csc Cechak; Jan Ing Csc Hally; Ladislav Ing Simon
Original assignee: Cechak Tomas; Hally Jan; Ladislav Ing Simon
Priority date: 1986-02-27
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1989-02-10
Also published as: CS135586A1

Abstract

Řešení se týká eliminace vlivu rušivých příměsí v popelu uhlí při stanovení obsahu popela v uhlí a jeho výhřevnosti spektrální radionuklidovou rentgen-fluorescenění analýzou. Řešení spočívá v tom, že vzorek uhlí se ozáří nejdříve zářením radionuklidu 545Fe a proporcionálním detektorem se změří charakteristické záření vápníku, případně síry a zpětně rozptýlené záření 55Fe, načež se vzorek ozáří radionuklidem 238Pu a Změří se charakteristické záření železa, popřípadě jiných prvků s vyšším protonovým číslem a rozptýlené záření 238Pu, a získané hodnoty v pecích charakteristického záření vápníku, železa a eventuálně dalších prvků a v pících rozptýleného záření S5Fe a 238Pu se korelačně vyhodnotí. Z takto naměřeného obsahu popela se může z předem stanovené regresní vzájemnosti mezi obsahem popela a spalným teplem vyhodnotit údaj o výhřevnosti daného druhu uhlí. Metoda je jednoduchá a rychlá, vhodná zvláště do báňských provozů.

Description

(54) Způsob eliminace vlivu rušivých příměsi v popelu uhlí při stanovení obsahu popela a výhřevnosti uhlí

2

Řešení se týká eliminace vlivu rušivých příměsí v popelu uhlí při stanovení obsahu popela v uhlí a jeho výhřevnosti spektrální radionuklidovou rentgen-fluorescenění analýzou. Řešení spočívá v tom, že vzorek uhlí se ozáří nejdříve zářením radionuklidu ^{54 55}Fe a proporcionálním detektorem se změří charakteristické záření vápníku, případně síry a zpětně rozptýlené záření ⁵⁵Fe, načež se vzorek ozáří radionuklidem ²³⁸Pu _{a Z}měří se charakteristické záření železa, popřípadě jiných prvků s vyšším protonovým číslem a rozptýlené záření ²³⁸Pu, a získané hodnoty v pecích charakteristického záření vápníku, železa a eventuálně dalších prvků a v pících rozptýleného záření ^S5Fe a ²³⁸Pu se korelačně vyhodnotí. Z takto naměřeného obsahu popela se může z předem stanovené regresní vzájemnosti mezi obsahem popela a spalným teplem vyhodnotit údaj o výhřevnosti daného druhu uhlí. Metoda je jednoduchá a rychlá, vhodná zvláště do báňských provozů.

2B1622

Vynález se týká způsobu eliminace vlivu vápníku, železa, případně jiných prvků při stanovení výhřevnosti uhlí a obsahu popela v uhlí metodou spektrální radionuklidové rentgenfluorescenční analýzy.

V současné době existují jak klasické metody chemické analýzy uhlí, tak fyzikální způsoby, včetně metod radiometrických. Zejména metody rentgenfluorescenční analýzy používají k její realizaci analyzátory stacionární — pro laboratoře a analyzátory přenosné — pro provoz. U stacionárních rentgenfluorescenčních analyzátorů se používá jako zdrojů záření X rentgenových trubic. Jsou nepřenosné a prakticky nepoužitelné v podmínkách přímo in sítu. Analyzátory s polovodičovou detekcí jsou rovněž stacionárního typu. Analyzátory se scintilační detekcí nelze použít např. pro stanovení veškeré síry v uhlí. Analyzátory s proporcionálním detektorem naopak jsou vhodnými pro stanovení obsahu popela i síry, ale doposud se neuvažují všechny hlavní složky, jež ovlivňují stanovení obsahu popela v uhlí, tj. vápník, železo, případně síra, ale i další těžší prvky, jež se mohou v popelu uhlí vyskytovat. A právě tyto hlavní složky ovlivňují aplikovatelnost dané metody z hlediska přesnosti stanovení obsahu popela i výhřevností. Všechny dosavadní rentgenfluorescenční způsoby, včetně všech v současnosti používaných rentgenfluorcscenčních analyzátorů, výše uvedený vliv rušivých příměsí v popelu, jako je vápník, železo, síra i jiné těžší prvky, při přímém stanovení obsahu popela v uhlí v provozních podmínkách neuvažují, včetně způsobů a měřicích zařízení podle vynálezů CS AO č. 240 870, CS AO 235 723 a ani neuvažují údaj o výhřevnosti z naměřeného obsahu popela.

Stávající nedostatky v současné měřicí technice se zaměřením na využití v provozních podmínkách odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podsata spočívá v tom, že vzorek uhlí se ozáří nejdříve zářením radionuklldu ⁵⁵Fe a změří se charakteristické záření vápníku, případně síry, kterjá bývá hlavně v hnědém uhlí ve větších koncentracích a pak zpětně rozptýlené záření ⁵⁵Fe. Pak se vzorek uhlí ozáří radionuklidem 238p_u a změří se charakteristické záření železa, případně i charakteristické záření dalších přítomných prvků a rozptýlené záření ^z38Pu. Takto získané hodnoty ploch píků charakteristického záření vápníku, železa, eventuálně dalších prvků a píků rozptýleného záření ⁵⁵Fe a ²³⁸Pu se korelačně vyhodnotí. Z takto naměřeného obsahu popela se následně vyhodnotí z korelačního vztahu popel — spalné teplo údaj o výhřevnosti daného druhu uhlí. Výhodou způsobu podle vynálezu je rychlost a spolehlivost stanovení obsahu popela v uhlí i jeho výhřevnosti přímo v provozních podmínkách. Způsobem podle vynálezu naměřené údaje, vyjádřené v počtech impulsů v pících vápníku, železa, případně síry a dalších prvků a rozptýlené záření obou zářičů, jsou vyhodnoceny tak, aby v údaji o obsahu popela ve vzorku uhlí byl zahrnut dosud opomíjený vliv vápníku, železa, síry i dalších prvků. Ve srovnání s údaji chemické analýzy je možné regresní závislosti při stanovení obsahu popela zpracovat do výpočetního programu a prostřednictvím mikroprocesorové techniky vyjadřovat jednak obsah popela v procentech už po eliminaci výše uvedených rušivých vlivů vápníku, železa, síry i dalších prvků např. přímo na displeji analyzátoru, jednak informace o výhřevnosti.

Účinky vynálezu lze seznat z tabulky výsledků analýzy několika vzorků uhlí, provedené klasickou chemickou analýzou a metodou podle vynálezu.

Příklad provede n í

Metodou podle vynálezu byl obsah popela v uhlí srovnán s výsledky chemické analýzy u 15 vzorků černého uhlí a z předem zhotovené regresní závislosti daného druhu uhlí stanovena hodnota jeho výhřevnosti.

2B1B22

TABULKA počet analýza podle vynálezu vzorků A^d(%) Qi (MJ) popel výhřevnost analýza chemická odchylka

A^d (%) Q2(MJ) Q(MJ) popel výhřevnost

1	14,87	27,19
2	17,49	26,25
3	19,43	25,7
4	23*94	23,92
5	26,51	22,90
6	26,86	22,98
7	34,31	20,18
8	38,98	18,50
9	40,83	17,9
10	41,19	17,77
11	43,67	16,88
12	44,06	16,70
13	45,54	16,13
14	49,2	14,81
15	51,09	14,2

14,79	27,01	—0,18
16,57	27,09	0,84
18,79	25,92	0,22
25,00	23,66	—0,26
26,98	22,94	—0,05
26,92	22,96	-0,02
35,39	19,88	-0,30
40,90	17,88	-0,62
39,88	18,25	0,35
41,7	17,59	—0,18
43,88	16,80	—0,08
44,03	16,74	0,04
48,56	15,82	—0,31
48,18	15,23	—0,31
50,48	14,4	0,2

Claims

Ze srovnání vyplývá, že pro obsahy popela v uhlí chyba ve stanovení popela podle vynálezu nepřesáhne ± 1,5 % absolutně a chyba stanovení výhřevnosti nepřesáhne ± 5 %.

Stanovení podle vynálezu je především určeno pro provozní báňské podmínky.

pBedm&t

Způsob eliminace vlivu rušivých příměsí v popelu uhlí při stanovení jeho výhřevností na bázi zjištění obsahu popěla metodou spektrální radíonuklídové rentgenfluorescenční analýzy, vyznačující se tím, že se vzorek uhlí nejdříve ozáří zářením radionuklidu ⁵⁵Fe, načež se změří charakteristické záření vápníku, popřípadě síry a zpětné záření radlonuklidu Wé, načež se vzorek uhlí ozáří zářením radionuklidu ²³⁸Pu a zrně. ří se charakteristické zářeni železa a povynalezu případě jiných prvků s vyšším protonovým číslem, například titánu a rozptýlené záření ²³⁸Pu a získané hodnoty v pících charakteristického záření vápníku, železa a popřípadě síry a v pících rozptýleného záření ⁵⁵Fe _a 238p_{u se} korelačně vyhodnotí a z takto naměřeného obsahu popela se z předem zjištěné regresní závislosti mezi obsahem popela a spalným teplem koreláíhě vyhodnotí údaj o výhřevnosti měřeného druhu uhlí.