Thermo Scientific™ARL™Quant’x Energy-Displisterive X射线荧光（EDXRF）光谱仪用于燃煤发电厂中用于执行烟气脱硫（FGD）的石灰石的质量控制。该文章首先对FGD进行了简短的介绍，然后重点介绍样品制备，测量条件以及EDXRF的精确性和准确性，以定量石灰石的主要成分和次要成分。
行业背景
什么是烟气脱硫？
烟气脱硫（FGD）加工单元，通常称为洗涤塔，消除了二氧化硫（因此2）从燃烧煤炭的发电厂中的排气烟气中。空降如此2形成硫酸（H2所以4）通过在空气中的水滴中氧化，导致“酸雨”。由于严格的环境排放法规2在全球的国家，2删除和相关分析继续发展。
洗涤器如何工作？
在燃烧过程中，2由于煤中硫与空气中的氧气的反应而形成。为了消除SO2，燃煤电厂的烟道废气通常通过洗涤器中的石灰石浆液喷雾剂。最终反应通常捕获超过90％的SO2。与其他技术相比，在发电厂中建立的全球FGD单元中有将近80％–85％使用湿石灰石擦洗。
SO会发生什么2在洗涤器中捕获？
SO2被困在洗涤塔中，与石灰石浆料混合以产生caso3（and Co2），将其进一步氧化为关键副产品 - 硫酸钙（Caso）4）通常称为石膏。石膏对于多种工业应用是可回收或有利可图的；发电厂生产的石膏和未使用的石膏被允许的垃圾填埋场以及无法重复使用的洗涤器副产品处置。
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图1。用石灰石浆料从烟气中去除二氧化硫。
表格1。浓度范围范围并需要可重复性。
| 元素/氧化物 |
专注 |
必需的性病。开发 |
| 卡科3 |
> 95.0％ |
0.10 |
| Sio2 |
<3.0％ |
0.05 |
| MGCO3 |
<2.0％ |
0.05 |
| al2o3 |
<1.5％ |
0.05 |
| 铁2o3 |
<3.0％ |
0.03 |
X射线荧光（XRF）应用
可以通过元素/氧化物分析来确定用于擦洗的石灰石的质量，这是XRF的理想应用。表1显示了石灰石分析的典型范围和感兴趣的重价性。
仪器
一个arl Quant’x XRF光谱仪已被用来获得检测和精确限制，以分析石灰石。ARL Quant’x光谱仪是一种EDXRF系统，可提供具有成本效益且快速的分析潜力。It is equipped with an air-cooled Rh end-window tube with a slender Be window (0.05 mm) and has a maximum power of 50 W. The ARL QUANT’X Spectrometer is fitted with an electrically cooled silicon drift detector (SDD) which has an area of 30 mm2。该仪器总共包括9个主梁过滤器，确保始终发现最佳的激发条件。可选的10位样品更换器可实现无人值守的分析。
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样品制备和分析条件
在样品制备中，将粉末接地以获得〜325英寸的粒径，然后将样品按直径为40 mm的沉淀物，在200 kN的压力下为40 mm。
表2表示所使用的两个激发条件。第一种条件激发了最轻的元素mg，al和si，而第二条件则激发了Ca和Fe。为了确保最大计数速率而没有检测器饱和，每个样品都会调整电流。总测量时间为150 s。所有测量均在真空中进行。
表2。用于石灰石分析的激发条件
| 健康）状况 |
电压（KV） |
筛选 |
气氛 |
活时间 |
元素 |
| 低za |
4 |
没有任何 |
真空 |
120 |
MG，AL，SI |
| 中ZA |
18 |
薄PD |
真空 |
30 |
CA，Fe |
校准和可重复性
在经过认证的参考材料的帮助下，为石灰石中的五个元素（CA，MG，SI，AL亚博网站下载，FE）创建了校准曲线。图1、2和3分别说明了镁，钙和铁的所得校准。
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图2。石灰石中镁的校准曲线。
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图3。石灰石中钙的校准曲线。
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图4。石灰石中铁的校准曲线。
通过运行样品进行10个重复分析而无需替换样品，进行了仪器可重复性测试。表3总结了结果。
表3。压力型石灰石粉中元素的可重复性
| 跑步 ＃ |
MGO |
al2o3 |
Sio2 |
CAO |
铁2o3 |
| ％w/w |
％w/w |
％w/w |
％w/w |
％w/w |
| 运行1 |
0.789 |
0.2014 |
0.977 |
53.89 |
0.1045 |
| 运行2 |
0.795 |
0.2015 |
0.978 |
53.96 |
0.1048 |
| 运行3 |
0.798 |
0.2020 |
0.985 |
54.00 |
0.1034 |
| 运行4 |
0.799 |
0.2016 |
0.986 |
54.01 |
0.1044 |
| 运行5 |
0.798 |
0.2008 |
0.982 |
54.04 |
0.1050 |
| 运行6 |
0.793 |
0.1990 |
0.983 |
54.07 |
0.1052 |
| 运行7 |
0.801 |
0.2005 |
0.982 |
54.07 |
0.1037 |
| 运行8 |
0.795 |
0.2024 |
0.981 |
54.12 |
0.1050 |
| 运行9 |
0.807 |
0.2010 |
0.985 |
54.15 |
0.1048 |
| 运行10 |
0.795 |
0.2004 |
0.984 |
54.09 |
0.1037 |
| 平均的 |
0.797 |
0.2010 |
0.982 |
54.04 |
0.1045 |
| SD |
0.005 |
0.0009 |
0.003 |
0.08 |
0.0006 |
| RSD（％） |
0.62 |
0.47 |
0.30 |
0.15 |
0.61 |
结论
与ARL Quant’x光谱仪，可以实现出色的校准曲线和重复性，以确定在电厂洗涤器中使用的石灰石矿物的适用性。该方法在低（低于0.25％）和高（接近100％）浓度水平的多种氧化物中既快速又理想。
此信息已从Thermo Fisher Scientific -Elemental Analyzers提供的材料中采购，审查亚博网站下载和调整。
有关此消息来源的更多信息，请访问Thermo Fisher Scientific-元素分析仪。