Determination of Carbon, Hydrogen and Nitrogen in Coke (CHN828)

Aplikace | 2022 | LECOInstrumentace
Elementární analýza
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
LECO

Význam tématu


Analýza obsahu uhlíku, vodíku a dusíku v koksu je klíčová pro hodnocení jeho energetických vlastností, emisních potenciálů a optimalizaci procesů výroby a spalování. Umožňuje stanovení složení paliva pro přesné bilance hmoty a energie a podporuje dodržování průmyslových norem.

Cíle a přehled studie / článku


Tento Application Note popisuje metodiku stanovení C, H a N v koksu pomocí přístroje LECO CHN828 v souladu s normou ASTM D5373. Cílem je demonstrovat postup přípravy vzorku, parametry měření, kalibraci, kontrolu driftu a interpretaci typických výsledků pro různé druhy koksů.

Použitá metodika a instrumentace


Popis metodiky:
  • Příprava vzorku: homogenizace podle ASTM D346, analýza „as received“ a korekce výsledků na vlhkost.
  • Spalovací prostředí: čistý kyslík včetně vertikální křemenné pece a zachytávání spalin v afterburneru.
  • Přenos plynů: sběr v ballastní komoře, extrakce objemové alikvoty (3 nebo 10 cm3), doprava inertním plynem (He/Ar) do detektorů.
  • Detekce:
    • IR buňka pro CO2 (uhlík) a H2O (vodík).
    • TC buňka pro N2 (dusík).
  • Parametry měření: teplota pece 950 °C, afterburneru 850 °C, nominální dávka 1 g, tři průchody purge cykly.
  • Kalibrace a drift: lineární plná regrese pro uhlík, nucená regrese přes počátek pro H a N, driftová korekce minimálně třikrát.

Použitá instrumentace


  • LECO CHN828 s vertikální křemennou pecí a afterburnerem.
  • Křemenné pece a balónková objemová komora.
  • Detektory IR a TC.
  • Prenos inertním plynem: helium pro vyšší citlivost, případně argon.
  • Doplňky: cínové kelímky, vzorkovací klička, spapula.

Hlavní výsledky a diskuse


Typické výsledky pro tři typy koksu (metalurgický, ropný, pecní) ukázaly:
  • Uhlík ~88–89 % ±0,1–0,3 %.
  • Vodík ~0,1–3,9 % (v závislosti na druhu koksu) s odchylkou 0,01–0,05 %.
  • Dusík ~0,94–1,45 % s odchylkou <0,03 %.
Porovnání nosných plynů prokázalo lehce vyšší citlivost při použití helia. Naměřené hodnoty jsou v souladu s certifikovanými referenčními materiály a splňují požadavky normy na přesnost.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda nabízí:
  • Rychlé a opakovatelné stanovení C, H, N v koksu.
  • Vysokou citlivost a nízký limit detekce díky kalorimetrickému uspořádání a IR/TC detektorům.
  • Komplexní řešení pro QA/QC v hutnictví, energetice a chemickém průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj může zahrnovat:
  • Automatizaci přípravy vzorků a integraci s vysokopropustnými systémy pro zakázková laboratoře.
  • Rozšíření metodiky o stanovení síry a chloru.
  • Využití alternativních referenčních materiálů a pokročilých kalibračních strategií pro zlepšení robustnosti.

Závěr


LECO CHN828 poskytuje přesnou a spolehlivou analýzu uhlíku, vodíku a dusíku v koksu podle ASTM D5373. Metoda je vhodná pro průmyslové i výzkumné aplikace, nabízí robustní kalibraci, kontrolu driftu a možnost volby nosného plynu pro optimální citlivost.

Reference


  • ASTM D5373: Standard Test Methods for Determination of Carbon, Hydrogen and Nitrogen in Analysis Samples of Coal and Coke.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Determination of Carbon, Hydrogen, and Nitrogen in Coal (CHN828)
Determination of Carbon, Hydrogen, and Nitrogen in Biomass (CHN828)
Determination of Carbon and Nitrogen in Plant Tissue
Determination of Carbon and Nitrogen in Soil