Zastosowanie chromatografii jonowej do oznaczenia zawartości chloru w biomasie stałej przeznaczonej do celów energetycznych

• Autorzy: Zapała E. , Kuklis I. , Fabjańska-Świeca G. , Tarnowska J.

Warianty tytułu

EN

Application of ion chromatography for determination of chlorine content in solid biomass for power sector

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Jednym z parametrów decydujących o możliwości zastosowania określonego typu biomasy w termochemicznych procesach konwersji biomasy jest zawartość chloru. Pierwiastek ten, wraz z azotem i siarką, stanowi główne źródło związków kwaśnych, odpowiedzialnych za korozję aparatury oraz skażenie środowiska. Do oznaczania zawartości chloru w biomasie stosuje się wiele metod analitycznych. Między innymi są to metody miareczkowe, spektrometryczne, chromatograficzne, fluorescencji rentgenowskiej oraz wysokotemperaturowego utleniającego spalania z detekcją elektrochemiczną. Przedmiotem pracy było przeprowadzenie badań mających na celu oznaczenie zawartości chloru w próbkach biomasy, w tym przeznaczonych do celów energetycznych z wykorzystaniem chromatografii jonowej. Jednocześnie dokonano porównania uzyskanych wyników z zawartością chloru oznaczoną metodą miareczkowania potencjometrycznego z wykorzystaniem automatycznego titratora. Przeprowadzone testy statystyczne wykazały różnice pod względem precyzji i dokładności porównywanych metod. Większą dokładność wykazuje metoda chromatografii jonowej. Na podstawie wyliczonej wartości statystyki testu F-Snedecora stwierdzono, że metoda miareczkowa jest mniej precyzyjna niż chromatograficzna.

EN

One of the crucial parameters deciding whether give type of biomass might be used in thermo-chemical conversion is chlorine content. This element, together with nitrogen and sulphur, is a main source of acidic compounds causing corrosion of installations and environmental pollution. Many different analytical methods are used for determination of chlorine content in biomass, including titration, spectrometry, chromatography, X-Ray fluorescence (XRF) and high-temperature oxidizing combustion with electrochemical detection. The scope of this study is the determination of chlorine content using ion chromatography in biomass samples, including those used in power industry. At the same time obtained results were compared with chlorine contents determined by means of potentiometric titration with use of automatic titrator. The statistical analysis shows differences in accuracy and precision of compared methods. Ion chromatography method shows greater accuracy, while calculated values of Snedecor’s F-test show that the titration method has smaller precision than chromatography method.

Słowa kluczowe

PL

chlor; biomasa energetyczna; chromatografia jonowa; miareczkowanie potencjometryczne

EN

chlorine; energy crops; ion chromatography; potentiometric titration

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 67, nr 12
• Strony: 1217--1226
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zapała E.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Kuklis I.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Fabjańska-Świeca G.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Tarnowska J.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

Bibliografia

• 1. Kobayashi N., Fan L-S.: Biomass direct chemical looping proccess: A perspective. Biomass and Bioenergy 201 I, 35, 1252-1262.
• 2. N. Bątorek-Giesa, B. Jagustyn: Zawartość chloru w biomasie stałej wykorzystywanej do celów energetycznych. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 2009, 40, 396.
• 3. Król D., Łach J., Poskrobko S. : O niektórych problemach związanych z wykorzystaniem biomasy nieleśnej w energetyce. Energetyka i Ekologia 2010.
• 4. Ściążko M., Zieliński H.: Termochemiczne przetwórstwo węgla i biomasy. Wydawnictwo Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla i Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Zabrze-Kraków 2003.
• 5. Hardy T., Kordylewski W., Mościcki K.: Zagrożenie korozja chlorkową w wyniku spalania i współspalania biomasy w kotłach.
• 6. Peng B., Wu D., Lai J., Xiao H.,Li P.: Simultaneous determination of halogens (F, Cl, Br and I) in coal using pyrohydrolysis combined with ion chromatography. Fuel 2011,94, 629-631.
• 7. Landsberger S., Vermette V G.,Wolfe M., Powell M. A.: Determination of halogens in coal using thermal and epithermal neutron activation analysis. J. Coal Qual. 1989,8, 95-97.
• 8. Duo W., Leclerc D.: Thermodynamic analysis and kinetic modeling of dioxin formation and emissions from power boilers firing salt-laden hog fuel. Chemo-sphere 2007; 67(9), 164-176.
• 9. Van Loo S., Koppejan J.: The handbook of biomass combustion and co-firing. Earthscan, cop 2008, 41 London.
• 10. Bettinelli M., Spezia S., Minoia C., Ronchi A.: Determination of chlorine, fluorine, bromine and iodine in coals with ICP-MS and I.C., Atom. Spetrosc. 2002, 23, 105-110.
• 11. Flores E., Męsko M. F., Moraes D. R, PereiraJ, S. F., Mello R A., Barin J. S.: Determination of halogens in coal after digestion using the microwave-induced combustion technique. Anal. Chem. 2008,80, 1865-1870.
• 12. Konieczka R, Namieśnik J., i wsp.: Ocena i Kontrola jakości wyników pomiarów analitycznych., WNT Warszawa 2007