水泥生料成分的在线FTIR分析方法研究
发布时间：2021-03-24 23:36
新型水泥行业发展趋势是面向环境友好型、节约资源型方向发展。水泥行业中,生料的质量控制是保证水泥熟料和产品的质量的基础,对生料中的关键成分进行测量是生产过程调控的关键一环。为确保水泥生料质量,其所含Fe203、Si02、CaO、A1203四种氧化物百分比需满足一定的工艺配比指标。由于生产原料品质的不稳定会造成生料成分波动较大,若不及时的调整其中Fe203、Si02、CaO、A1203四种关键氧化物的配比,会导致生产的水泥品质不稳定、甚至不合格,直接造成资源的浪费和企业的损失。因此通过在线获取生料的成分含量,在此基础上调节原料配比,是生产高品质水泥的重要技术手段。现常用的水泥生产质量检测方法主要是X射线荧光光谱分析法（XRF）和瞬时γ中子活化反应分析法（PGANN）。XRF具有分析灵敏度高、使用简便的特点,但本质上属于离线分析方法,控制滞后,且会产生对人体有辐射危害的X射线。PGANN可实时在线分析多元素,准确度高,但因为使用了中子源这一放射源,若操作不当会对人体健康造成不可逆转的伤害。而傅立叶变换红外光谱技术（FTIR）无需制样、快速简单、可同时测量多种组分,在水泥生料成分的检测上具有巨...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１新型干法水泥生产技术的一般工艺生产过程??图Ｕ是新型干法水泥生产技术的生产工艺的具体过程［５］
２５２Ｃｆ组成）或热中子（电控中子管所发射）来轰击物料中的原子核，原子核捕??获热中子增加自身质量，这部分质量可立即转化成能量，释放出Ｙ射线［２（）］。不??同元素辐射的Ｙ射线不同，典型的能谱如图１．３所示，仪器单位时间的脉冲数??即辐射强度与元素的含量成正比。由此可以对物料中的元素进行定量分析。??０１２３４５６７８??能消／ＭｅＶ??图１．３中子活化技术的典型能谱??仪器可安装在物料皮带传输带上，中子源安装在皮带下方，对皮带上方的??物料进行热中子照射，物料中各元素发出的／射线经过皮带传输带上方的探测??器收集，放大处理转化为能量谱进行计算，并与标准模块对比，修正后显示各??花村成分的含量，直接读出物料流瞬时的化学成分。??瞬发／射线在线中子活化分析仪可在入磨原料混合料皮带输送机对原料混??合料进行连续分析，可在生料制备前进行调控［２１＿２４］。其优势在于无需采样，可??实现实时在线分析，但由于该方法采用中子源，操作不当会带来核污染和伤害??人体健康等严重隐患，且维护周期长和维护成本十分高昂［２５，２６］。??１．２．３红外光谱法??红外光谱法（Ｉｎｆｒａｒｅｄ?Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ
红外光谱学??图的形成及光谱复原??立叶变换红外光谱仪中的核心部件。傅立叶变换，使用探测收集到含有样品的干涉图，随之变换谱图的获取。傅立叶变换红外光谱仪的基本工作通过准直系统Ｌ，的准直后出射为平行光，随后入一束反射光和一束透射光，反射光经过固定的片Ｐ上透射来到达Ａ，透射光经过移动的反射片ｐ上反射出来到达Ａ，这样的经过分束片Ｐ出光，之后经过汇聚镜Ｌ２的作用聚焦到探测器Ｄ器上可收集到干涉图，经过傅立叶变换后形成红Ｍ，??
【参考文献】：
期刊论文
[1]水分对土壤有机质检测影响的光谱特性分析及抗水分干扰模型建立[J]. 王世芳,程旭,宋海燕. 光谱学与光谱分析. 2016(10)
[2]利用多元散射校正提高油菜籽脂肪酸近红外分析精度[J]. 熊智新,武中臣,陈朝霞,胡慕伊. 光谱实验室. 2007(05)
[3]付里叶变换近红外漫反射光谱分析在农业和生物学中的应用[J]. 严衍禄,张录达,高文淑. 现代科学仪器. 1992(01)
博士论文
[1]近红外光谱信息提取及其在木材材性分析中的应用研究[D]. 王学顺.东北林业大学 2010
硕士论文
[1]基于自动配料的水泥生料质量控制研究[D]. 万新.济南大学 2015
[2]阿司匹林结晶过程多尺度建模与模拟[D]. 江波.华南理工大学 2015
[3]采用可调谐激光吸收光谱技术遥测甲烷气体浓度的研究[D]. 姚华.浙江大学 2011
[4]两个饲草玉米品种的生长动态与最佳收获期[D]. 郭昌军.四川农业大学 2009
[5]利用2.5MeV中子进行水泥生料多元素分析实验装置的研究[D]. 贺平.东北师范大学 2007
[6]葡萄糖溶液浓度检测的预测模型研究[D]. 王龙.华中科技大学 2006
[7]利用直流D-D中子发生器对水泥生料元素含量进行检测的基础研究[D]. 贾福全.东北师范大学 2006
[8]近红外光谱分析技术在药物成分测定中的应用[D]. 朱虹.江苏大学 2002
本文编号：3098600
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１新型干法水泥生产技术的一般工艺生产过程??图Ｕ是新型干法水泥生产技术的生产工艺的具体过程［５］
２５２Ｃｆ组成）或热中子（电控中子管所发射）来轰击物料中的原子核，原子核捕??获热中子增加自身质量，这部分质量可立即转化成能量，释放出Ｙ射线［２（）］。不??同元素辐射的Ｙ射线不同，典型的能谱如图１．３所示，仪器单位时间的脉冲数??即辐射强度与元素的含量成正比。由此可以对物料中的元素进行定量分析。??０１２３４５６７８??能消／ＭｅＶ??图１．３中子活化技术的典型能谱??仪器可安装在物料皮带传输带上，中子源安装在皮带下方，对皮带上方的??物料进行热中子照射，物料中各元素发出的／射线经过皮带传输带上方的探测??器收集，放大处理转化为能量谱进行计算，并与标准模块对比，修正后显示各??花村成分的含量，直接读出物料流瞬时的化学成分。??瞬发／射线在线中子活化分析仪可在入磨原料混合料皮带输送机对原料混??合料进行连续分析，可在生料制备前进行调控［２１＿２４］。其优势在于无需采样，可??实现实时在线分析，但由于该方法采用中子源，操作不当会带来核污染和伤害??人体健康等严重隐患，且维护周期长和维护成本十分高昂［２５，２６］。??１．２．３红外光谱法??红外光谱法（Ｉｎｆｒａｒｅｄ?Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ
红外光谱学??图的形成及光谱复原??立叶变换红外光谱仪中的核心部件。傅立叶变换，使用探测收集到含有样品的干涉图，随之变换谱图的获取。傅立叶变换红外光谱仪的基本工作通过准直系统Ｌ，的准直后出射为平行光，随后入一束反射光和一束透射光，反射光经过固定的片Ｐ上透射来到达Ａ，透射光经过移动的反射片ｐ上反射出来到达Ａ，这样的经过分束片Ｐ出光，之后经过汇聚镜Ｌ２的作用聚焦到探测器Ｄ器上可收集到干涉图，经过傅立叶变换后形成红Ｍ，??
【参考文献】：
期刊论文
[1]水分对土壤有机质检测影响的光谱特性分析及抗水分干扰模型建立[J]. 王世芳,程旭,宋海燕. 光谱学与光谱分析. 2016(10)
[2]利用多元散射校正提高油菜籽脂肪酸近红外分析精度[J]. 熊智新,武中臣,陈朝霞,胡慕伊. 光谱实验室. 2007(05)
[3]付里叶变换近红外漫反射光谱分析在农业和生物学中的应用[J]. 严衍禄,张录达,高文淑. 现代科学仪器. 1992(01)
博士论文
[1]近红外光谱信息提取及其在木材材性分析中的应用研究[D]. 王学顺.东北林业大学 2010
硕士论文
[1]基于自动配料的水泥生料质量控制研究[D]. 万新.济南大学 2015
[2]阿司匹林结晶过程多尺度建模与模拟[D]. 江波.华南理工大学 2015
[3]采用可调谐激光吸收光谱技术遥测甲烷气体浓度的研究[D]. 姚华.浙江大学 2011
[4]两个饲草玉米品种的生长动态与最佳收获期[D]. 郭昌军.四川农业大学 2009
[5]利用2.5MeV中子进行水泥生料多元素分析实验装置的研究[D]. 贺平.东北师范大学 2007
[6]葡萄糖溶液浓度检测的预测模型研究[D]. 王龙.华中科技大学 2006
[7]利用直流D-D中子发生器对水泥生料元素含量进行检测的基础研究[D]. 贾福全.东北师范大学 2006
[8]近红外光谱分析技术在药物成分测定中的应用[D]. 朱虹.江苏大学 2002
本文编号：3098600
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3098600.html
