本發明屬于生物質燃料檢測技術領域,特別是涉及一種固體生物質燃料中碳氫測定方法。
背景技術:
碳和氫是有機質的主要組成元素,是影響有機質發熱量的大小重要指標。現有技術多采用三節爐法進行測定。
碳氫測定方法多數用在煤、石油、天然氣中的檢測,其原理是采用一定量的空氣干燥固體生物質燃料試樣在氧氣流中燃燒,生成的水和二氧化碳分別用吸水劑和二氧化碳吸收劑吸收,根據吸收劑質量的增量計算生物質燃料中碳和氫的含量。硫和氯對碳測定的干擾用鉻酸鉛和銀絲卷消除。氮對碳測定的干擾用粒狀二氧化錳消除。碳氫測定包括凈化系統、燃燒裝置和吸收系統三個部分。
針對固體生物質燃料中碳氫測定還未有相關專門測定的方法。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種固體生物質燃料中碳氫測定方法,通過采用CO2紅外檢測池和H2O紅外檢測池進行C和H的質量測定,并且輔助以通過冷凝將氣態水冷凝成液態水,使CO2排出進入一個放置有GaO的氣瓶,測出水的重量和的CO2重量,進行C和H的質量測定的兩種方式進行測定值的誤差分析,降低測定時的誤差。
本發明是通過以下技術方案實現的:
本發明為一種固體生物質燃料中碳氫測定方法,包括如下步驟;
步驟一,取樣受測生物質燃料,進行初步的干燥,使得水份在10%-20%的范圍,并對受測樣品進行稱量獲得樣品質量;
步驟二,將受測樣品用加熱爐充分燃燒完全,其中,加熱爐中的燃燒后的氧氣、NOX、氮氣通過化學試劑進行吸收除去;
步驟三,采集步驟二中產生的CO2、H2,儲存在混合氣罐中;
步驟四,從混合氣罐中取樣兩份相同體積的混合氣體樣品,其中一份混合氣體樣品分別用CO2紅外檢測池和H2O紅外檢測池進行C和H的質量測定;另一份通過冷凝將氣態水冷凝成液態水,使CO2排出進入一個放置有GaO的氣瓶,測出水的重量和的CO2重量;
步驟五,結合步驟四中測定得出的C和H的質量,混合氣體樣品相對于混氣罐中混合氣體的體積占比,以及步驟一中獲得的樣品質量,分別計算出受測樣品的全碳和全氫百分比含量;
步驟六,測定受測生物質燃料的水分百分比含量Mad,并按照下式計算得出受測生物質燃料中的氫元素含量Had:
Had=Ho-0.1119Mad
式中,Mad為受測樣品中的水分百分比含量;
步驟七,測定受測生物質燃料的碳酸鹽二氧化碳的百分比含量(CO2)cad,ad;
其中,當(CO2)cad,ad<2%時,步驟五得出的全碳百分比含量Q即為受測生物質燃料中的碳元素含量;
當2%<(CO2)cad,ad<12%時,按照下式計算得出受測生物質燃料中的碳元素含量Cad:
Cad=Co-0.2729(C02)car,ad;
當(CO2)cad,ad≥12%時,則按照下式計算得出受測生物質燃料中的碳元素含量Cad:
Cad=Co-0.2729×0.12。
進一步地,所述步驟一中,受測生物質燃料的取樣為0.100g至0.150g之間,受測生物質燃料磨成粉制成受測物質。
進一步地,所述步驟二吸收氧氣、NOX、氮氣通過三節爐碳氫測定除去。
進一步地,所述步驟四中,一混合氣體樣品通過紅外檢測池進行碳和氫的測定;另一混合氣體樣品通過得出水的質量算出氫的質量,通過預先稱量好GaO,裝到氣瓶內,再吸收完二氧化碳后稱量增加的質量,得出二氧化碳的質量。
本發明具有以下有益效果:
本發明提供了一種用于固體生物質燃料中碳氫測定方法,采用CO2紅外檢測池和H2O紅外檢測池進行C和H的質量測定,并且輔助以通過冷凝將氣態水冷凝成液態水,使CO2排出進入一個放置有GaO的氣瓶,測出水的重量和的CO2重量,進行C和H的質量測定的兩種方式進行測定值的誤差分析,降低測定時的誤差。
當然,實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
具體實施方式
本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發明保護的范圍。
本發明為一種固體生物質燃料中碳氫測定方法,包括如下步驟;
步驟一,取樣受測生物質燃料,進行初步的干燥,使得水份在10%-20%的范圍,并對受測樣品進行稱量獲得樣品質量;
步驟二,將受測樣品用加熱爐充分燃燒完全,其中,加熱爐中的燃燒后的氧氣、NOX、氮氣通過化學試劑進行吸收除去;
步驟三,采集步驟二中產生的CO2、H2,儲存在混合氣罐中;
步驟四,從混合氣罐中取樣兩份相同體積的混合氣體樣品,其中一份混合氣體樣品分別用CO2紅外檢測池和H2O紅外檢測池進行C和H的質量測定;另一份通過冷凝將氣態水冷凝成液態水,使CO2排出進入一個放置有GaO的氣瓶,測出水的重量和的CO2重量;
步驟五,結合步驟四中測定得出的C和H的質量,混合氣體樣品相對于混氣罐中混合氣體的體積占比,以及步驟一中獲得的樣品質量,分別計算出受測樣品的全碳和全氫百分比含量;
步驟六,測定受測生物質燃料的水分百分比含量Mad,并按照下式計算得出受測生物質燃料中的氫元素含量Had:
Had=Ho-0.1119Mad
式中,Mad為受測樣品中的水分百分比含量;
步驟七,測定受測生物質燃料的碳酸鹽二氧化碳的百分比含量(CO2)cad,ad;
其中,當(CO2)cad,ad<2%時,步驟五得出的全碳百分比含量Q即為受測生物質燃料中的碳元素含量;
當2%<(CO2)cad,ad<12%時,按照下式計算得出受測生物質燃料中的碳元素含量Cad:
Cad=Co-0.2729(C02)car,ad;
當(CO2)cad,ad≥12%時,則按照下式計算得出受測生物質燃料中的碳元素含量Cad:
Cad=Co-0.2729×0.12。
其中,步驟一中,受測生物質燃料的取樣為0.100g至0.150g之間,受測生物質燃料磨成粉制成受測物質。
其中,步驟二吸收氧氣、NOX、氮氣通過三節爐碳氫測定除去。
其中,步驟四中,一混合氣體樣品通過紅外檢測池進行碳和氫的測定;另一混合氣體樣品通過得出水的質量算出氫的質量,通過預先稱量好GaO,裝到氣瓶內,再吸收完二氧化碳后稱量增加的質量,得出二氧化碳的質量。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料過著特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
以上公開的本發明優選實施例只是用于幫助闡述本發明。優選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節,也不限制該發明僅為所述的具體實施方式。顯然,根據本說明書的內容,可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例,是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用,從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發明。本發明僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。