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化验室仪器配置

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发布时间:2020-03-08      来源:比较正规的足球外围网站      作者:bjzhongdan      打印本文             

随着我国经济的快速发展,环境问题日益加剧。水泥窑协同处置固体废物对缓解我国危险废物处置压力有重要意义,而且在很大程度上减少能源的消耗,符合国家循环经济的可持续发展理念。水泥窑   处置过程中,在利用固体废物作为替代原料、燃料的同时,固体废物   中含有的氯、硫、碱、重金属等元素也会对协同处置过程及后期资源化利用产生一系列影响。因此在固体废物进厂前必须做好相关的检测,以免对水泥窑和熟料质量产生影响。对于水泥窑协同处置固体废物时,检测固体废物和熟料所需要的检测仪器主要包括以下仪器。

 


X射线荧光光谱仪


测定熟料中重金属和固体废物中硅、钙、硫、氯、钾、镁、铝、汞、铊、镉、铬、铅、砷、铍、锡、锑、铜、锰、镍、钒、锌、钼等元素的定性和定量分析。

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分析原理用X射线照射试样时,试样可以被激发出各种波长的荧光X射线,需要把混合的X射线按波长(或能量)分开,分别测量不同波长(或能量)的X射线强度,以进行定性和定量分析。


X射线荧光光谱仪的特点:

a)分析速度高。测定用时与测定精密度有关,但一般都很短,2~5分钟就可以测完样品中的全部待测元素。

b) X射线荧光光谱跟样品的化学结合状态无关,而且跟固体、粉末、液体及晶质、非晶质等物质的状态也基本上没有关系。(气体密封在容器内也可分析)但是在、高分辨率的精密测定中却可看到有波长变化等现象。特别是在超软X射线范围内,这种效应更为显著。波长变化用于化学位的测定 。

c) 非破坏分析。在测定中不会引起化学状态的改变,也不会出现试样飞散现象。同一试样可反复多次测量,结果重现性好。

d) X射线荧光分析是一种物理分析方法,所以对在化学性质上属同一族的元素也能进行分析。

e) 分析精密度高。

f) 制样简单,固体、粉末、液体样品等都可以进行分析。


 

手持式X射线荧光光谱仪

用于测定固体废物中硅、钙、硫、氯、钾、镁、铝、汞、铊、镉、铬、铅、砷、铍、锡、锑、铜、锰、镍、钒、锌、钼等元素的定性和定量分析。

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手持式X射线荧光光谱仪,测定人员可以在现场直接对固体废物进行快速的分析测定,实现了快速、准确分析固体废物中的重金属等有害元素,并快速判断固体废物是否能够进厂,从而决定所要采取的下一步措施。


手持式X射线荧光光谱仪应用在固体废物行业,其优点是:

a)携带方便,适合现场使用;

b)精度高,速度快;

c)完全无损,分析范围广,可以用于液休、固体和粉末样品;

d)误差小,检出限达到PPM级。


电感耦合等离子体光谱仪(ICP)

用于测定熟料中重金属和水泥胶砂中可浸出重金属浓度。

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分析原理:

样品在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发,发射出所含元素的特征谱线。根据特征谱线的存在与否,鉴别样品中是否含有某种元素(定性分析);根据特征谱线强度确定样品中相应元素的含量(定量分析)。


ICP的特点:

a)多元素同时测定。可同时测定一个样品中的多种元素。每一个样品一经激发后,不同元素都发射特征光谱,这样就可同时测定多种元素。 

b)分析速度快,可多元素和常量、微量元素同时进行分析。可在几分钟内同时对几十种元素进行定量分析。

c)选择性好。每种元素因原子结构不同,发射各自不同的特征光谱。对于一些化学性质极相似的元素可以毫无困难地将它们区分开来,并分别加以测定。

d)分析灵敏度高,检出限低。对于溶液中的元素可测定的最低浓度一般是十亿分之几到千万分之几,即PPb级的检出限。

e)分析精密度好。对于痕量、微量和常量元素的测定,单次测定的相对标准偏差可达到千分之几到百分之几的水平

f)测定范围广。可以测定几乎所有紫外和可见光区的谱线,被测元素的范围大。可以测定常见的非金属元素如氧、硫、氮、卤素等。


ICP与原子吸收光谱(AAS)相比较,所测元素范围基本相同。在测定过程中AAS是原子吸收光谱,是利用原子光谱中单色光照射,所以只能测定一种元素的含量。ICP是原子发射光谱,测定原子光谱中的多条谱线,可以同时测定多种原子和离子,比较方便,这比原子吸收测一个元素就要换一个灯来得方便和高效多了。而且线性范围比原子吸收广,因为原子吸收的自吸收效应太强了,浓度高了很容易曲线弯曲。而ICP自吸收效应很小,测量浓度的跨度可达10的4-5次方。


微波消解仪

微波消解仪主要用于重金属元素及有害元素的测定的前处理。

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微波消解是一种前处理方式,使用微波快速加热密闭反应容器中的样品和酸,使样品迅速被破坏分解,反应后形成澄清的溶液,满足后续ICP进样要求并完成测定。


微波消解的特点:

a)加热快、升温高,消解能力强,大大缩短了溶样时间。

b) 消耗酸溶剂少,空白位低。消解一个样品一般只需 15ml

的酸溶液,因为密闭消解酸不会挥发损失,不必为保持酸的体积而继续加酸,节省了试剂,也大大降低了分析空白值 , 减少了试剂带入的杂质元素的干扰,空白值明显减小了。

c) 避免了挥发损失和样品的沾污,提高了分析的准确度和精密度采用密闭的消解罐 ,避免了样品中或在消解过程中形成的挥发性组份的损失,保证了测量结果的准确性。也避免了样品之间的相互污染和外部环境的污染。


 

  量热仪

用于测定能在高压氧气中完全燃烧的固体废物的发热量。 

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测定原理:

将一定量的试样置于充有一定压力2.8-3.0 MP密封的氧弹中,在充足的氧气条件下,令试样完全燃烧,燃烧所放出的热量被氧弹周围的一定的水(内桶水)所吸收,其水的温升与试样燃烧放出的热量成正比。


量热议所在实验室要求室温且温度波动不能太大,如温度过高可能导致测定结果偏小。


在水泥窑协同处置固体废物时,要使固体废物维持燃烧,就要求其燃烧释放出来的热量足以提供加热固体废物到达燃烧温度所需要的热量和燃烧反应所需要的活化能,否则就要消耗辅助燃料才能维持燃烧。固体废物焚烧一般需要热值为18600J/kg。采用量热仪测定固体废物的热值根据热值基本可以判断固体废物燃烧特性的好坏,可以进行热平衡计算。



  马弗炉

用于测定固体废物的灰分。

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测定原理:

把一定量的样品经炭化后放入高温炉内灼烧,使有机物质被氧化分解,以二氧化碳、氮氧化物及水等形式逸出,而无机物质以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等无机盐和金属氧化物的形式残留下来,这些残留物即为灰分。


以上是对化验室主要仪器配置的简单介绍,各个化验室可以根据自己的实际需要,选择适合自己的品牌和型号。确保控制好进厂固体废物的各项指标,以免对熟料质量和水泥窑产生影响。


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