煤炭中硫分的快速测量系统

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1、第47卷第5期2015年10月空航天大学学报UniversityofAeronautics&AstronauticsV01．47No．50ct．2015DOI：10．16356／j．1005—2615．2015．05．022堕煤炭中硫分的快速测量系统卿张新磊张焱贾文宝蔡平坤褚胜男(南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京，211106)摘要：针对能量色散x荧光(EnergydispersiveX—rayfluorescence，EDXRF)分析技术应用于煤炭中硫分快速测量过程中存在的基体效应和边缘效应干扰问题，采用蒙特卡罗计算程序Electro

2、n—GammaShower(EGS)模拟了在不同管电压、不同样品直径、厚度以及不同硫元素浓度条件下的X荧光强度。结果表明，合适的X光管的管电压为15kV，样品的临界直径和厚度分Jl,l大于1．04cm和0，05cm。根据模拟结果，通过实验得到X荧光强度与硫元素浓度的关系曲线，实验结果经过探测效率修正后与EGS模拟结果符合良好，为后续的煤炭中硫分在线快速分析系统的设计和实施提供了有力的技术支撑。关键词：能量色散X荧光；蒙特卡罗方法；电子伽马光子簇射模拟；硫分浓度；煤炭中图分类号：TL99文献标志码：A文章编号：1005—2615(2015)05—

3、0767—05RapidMeasurementSystemforSulfurContentinCoalShanQing，ZhangXinlei，ZhangYah，JiaWenbao，CaiPingkun，ChuShengnan(CollegeofMaterialScienceandTechnology．NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，211106，China)Abstract：TheenergydispersiveX—rayfluorescence(EDXRF)spectr

4、ometrytechnologyisemployedtorapidlydeterminethesulfurcontentincoal。whilethebetteraccuracyofmeasurementiSlimitedbythematrixeffectandtheedgeeffect．AdetailedcomputationalmodelusingtheElectron—GammaShower(EGS)MonteCarlocodeissetup，inordertostudytheX—rayfluorescenceintensityunder

5、differenttubevoltageandfordifferentdiameters，thicknessesandsulfurconcentrationsofthecoalsample．Simu—lationresultsshowthattheappropriatetubevoltageis15kV，andthediameterandthicknessofthesampleareover1．04cmand0．05cm．Accordingtothesimulationresults，experimentsarecarriedouttoobta

6、intherelationshipbetweentheX—rayfluorescenceintensityandthesulfurconcentrationincoal．TheexperimentalresultsandtheEGSsimulationresultsagreewellaftertheamendmentofdetectionef—ficiency．Theseresultswilllaythebasisforthesubsequentdesigningofanonlinefastanalysissystemfortheconcent

7、rationmeasurementofsulfurincoal．Keywords：energydispersiveX—rayfluorescence(EDXRF)；MonteCarlomethod；Electron—GammaShower(EGS)；concentrationofsulfur；coaI在当前能源、环境问题日趋严峻的形势下，中国已立法强制燃煤企业脱硫脱硝，煤炭中硫分浓度的快速测量具有特别重大的意义‘卜3

8、。目前，煤中硫的浓度测量一般采用艾氏卡法、离子交换法、滴定法等分析方法陪5。，但以上方法样品需要经过精确称重、高温燃烧和添加滴定

9、剂等处理步骤，测量中产生误差的因素较多并且耗时，难以满足日常监督的需要。此外，所使用的化学试剂还可能会对环基金项目：国家自然科学基金(11405087