Ocena przydatności pomiaru reflektancji światła widzialnego z wykorzystaniem sfery integrującej do oznaczania zawartości węgla w lotnych popiołach

• Autorzy: Molenda J. , Siwiec E. , Makowska M.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of visible light reflectance measurement using an integrating sphere as a method of determining carbon content in fly ash

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzone badania miały na celu zweryfikowanie przydatności pomiaru reflektancji światła widzialnego, z wykorzystaniem sfery integrującej do badania zawartości niewypalonego węgla w lotnych popiołach. Dokonano szeregu pomiarów spektralnych próbek popiołów lotnych, powstających w konwencjonalnej elektrowni, zasilanej pyłem węglowym. Uzyskane wyniki skorelowano z zawartościami niewypalonego węgla w tych próbkach. Stwierdzono występowanie liniowych zależności, o stosunkowo wysokich współczynnikach korelacji (szczególnie w zakresie światła czerwonego). Próbki o mniejszej zawartości niewypalonego węgla charakteryzowały się wyższymi wartościami reflektancji niż próbki o większej zawartości analitu w matrycy popiołowej. Zastosowana metoda charakteryzowała się wysoką precyzją i czułością, pozwalającą na zidentyfikowanie różnic w zawartości węgla w próbce na poziomie 0,1% m/m.

EN

The investigations performed were aimed at verifying the suitability of visible light reflectance measurement using an integrating sphere to determine unburned carbon content in fly ash. A number of spectral measurements were carried out on samples of fly ash generated in a conventional power station fired with pulverized coal. The results obtained were correlated with the content of unburned carbon in these samples. A linear dependence was found with relatively high correlation coefficients (particularly within the wavelength range of red light). Samples of lower content of unburned carbon showed higher reflectance values than samples of higher analyte content in the ash matrix. The method applied featured high precision and sensitivity, enabling identification of differences in carbon content in sample at a level of 0.1 %wt/wt.

Słowa kluczowe

PL

spektrofotometria; promieniowanie widzialne; reflektancja; sfera integrująca; lotny popiół; niewypalony węgiel

EN

spectrophotometry; visible radiation; reflectance; integrating sphere; fly ash; unburned carbon

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 65, nr 7
• Strony: 615--620
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., 6 rys., 1 tabl.

Twórcy

autor

Molenda J.

autor

Siwiec E.

autor

Makowska M.

• Instytut Technologii Eksploatacji-PIB, Radom

Bibliografia

• 1. Styszko-Grochowiak K., Gołaś J., Jankowski H., Koziński S.: Characterization of the coal fly ash for the purpose of improvement of industrial on-line measurement of unburned carbon content. Fuel 2004, 83, 1847-1853.
• 2. Niewczas B., Pronobis M.: Kontrola procesu spalania węgla w pyłowych kotłach energetycznych. Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej. Elektryka 2006, 315, 56, 509-518.
• 3. Parus J., et al.: Determination of the carbon in coal and ash by X-ray fluorescency. X-Ray Spectrom. 2000, 29, 2, 192-195.
• 4. Liu H., Tan H., Gao Q., Wang X., Xu T.: Microwave attenuation characteristics of unburned carbon in fly ash. Fuel 2010, 89, 3352-3357.
• 5. Melick T., Sommer T., Conrads H.: Real-time monitoring of unburned carbon on utility fly ash. Proc. of NETL Conf. „Unburned carbon on utility fly ash" Lexinghton, 2005.
• 6. Iannone R.Q., Morlacchi R., Calabria R., Massoli P.: Investigation of unburned carbon particles in fly ash by means of laser light scattering. Appl. Phys. B2011, 102, 357-365.
• 7. Ouazzane A.K., Castagner J.L., Jones A.R., Ellahi S.: Design of an optical instrument to measure the carbon content of fly ash. Fuel 2002, 81, 1907-1911.
• 8. Fan M., Brown R.: Precision and accuracy of photoacoustic measurements of unburned carbon in fly ash. Fuel 2001, 80, 1545-1554.
• 9. Handke M.: Metoda fourierowska i techniki pomiarowe stosowane w spektroskopii oscylacyjnej. W: Handke M. (red.), Paluszkiewicz C. (red.): Metody i techniki pomiarowe w spektroskopii oscylacyjnej. Wyd. Akapit, Kraków, 1998.
• 10. Brown R.: Method and apparatus of measuring unburned carbon in fly ash. US Pat. 1991, 5, 069, 551.
• 11. Fan M., et al.: Relationship among loss-on-ignition and unbarned carbon and the FTIR photoacustic spectra of fly ashes. International Journal of Environment and Pollution 2003, 19, 3, 301 -309.
• 12. Gołaś J., Jankowski H., Niewczas B., Piecha J., Szkutnik Z., Worek C.: Ciągły pomiar węgla w popiele lotnym. Prace Naukowe Instytutu Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej 2000, 56, 10, 279-288.
• 13. Gołaś J., Jankowski H., Niewczas B., Piecha J., Skiba A., Szkutnik Z., Worek C.: Fotometryczny pomiar zawartości węgla w popiołach emitowanych podczas procesu produkcyjnego w elektrowni. Elektronizacja - podzespoły i zastosowania elektroniki 2000, 9, 18-22.
• 14. Lindseth I., Barda A., Spooren R.: Reflectance measurements of aluminium surfaces using integrating spheres. Optics and Lasers in Engineering 2000, 32, 419-435.