王朋朋

（河南能源化工集團(tuán)中原大化，河南鄭州 450046）

探討近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)分析中的應(yīng)用

王朋朋

（河南能源化工集團(tuán)中原大化，河南鄭州 450046）

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭在人們的生活以及工作的方方面面都得到了廣泛的應(yīng)用，煤炭的使用情況取決于煤炭煤質(zhì)的好壞。以往傳統(tǒng)的檢測方法具有很大的缺陷，例如，檢測過程耗費(fèi)的成本高、工作效率低下、檢測之后的后續(xù)處理工作比較繁瑣等，這就要求在煤質(zhì)分析方面需要更新升級相應(yīng)的檢測技術(shù)，近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)分析過程中的使用具有重要的意義。通過分析近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)分析中應(yīng)用的現(xiàn)狀，以及近紅外光譜技術(shù)運(yùn)行的前景，旨在全面地提高近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)分析中的全面應(yīng)用，推進(jìn)煤炭使用的效率，全面提高人們的生活水平。

近紅外光譜技術(shù)；煤質(zhì)分析；應(yīng)用分析；發(fā)展前景

煤炭是化石能源中十分重要的一種，是動力燃料、煉焦以及在煉鋼方面的重要原材料，煤質(zhì)的好壞直接決定了煤炭的具體用途。煤炭的形成過程是復(fù)雜的生物化學(xué)過程以及物理化學(xué)變化長期形成的一種可燃性的礦物質(zhì)。因?yàn)樗幍沫h(huán)境有一定的差異，煤炭形成之后會出現(xiàn)質(zhì)量良莠不齊的現(xiàn)象。我國的煤炭資源十分豐富，隨著科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭汽化的技術(shù)也在不斷的完善，并且得到了較為廣泛的應(yīng)用，煤炭的使用是人們生活中所必須的能源之一，因此煤炭質(zhì)量的好壞對它的實(shí)際使用顯現(xiàn)出十分重要的地位[1]。

1 近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)分析應(yīng)用的現(xiàn)狀

1.1 水分檢測分析

在煤質(zhì)分析中對水分的分析是一個重要的指標(biāo)，在煤炭中水分的含量越高，就會大大降低煤炭有用成分的使用，對煤炭的加工利用方面、儲備方面以及運(yùn)輸過程方面都會產(chǎn)生很多不利的影響。以往對于水分的分析，通常使用通氮干燥法、空氣干燥法以及微波干燥法，但是這些方法在使用的過程中有一些明顯的缺陷，例如，檢測的周期性較長、重復(fù)性較差。對于以往方式的缺陷問題，一些研究人員在近紅外光譜技術(shù)中構(gòu)建了煤炭中的水分的測驗(yàn)?zāi)Ｐ停褂枚嘣木€性回歸回歸方法來有效的繪制出回歸方程。這個方程的所計(jì)算出來的預(yù)測值與人工化驗(yàn)所得的數(shù)值之間相關(guān)的系數(shù)可以達(dá)到0.97，在定標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差之間只有0.5，所以被廣泛地應(yīng)用于企業(yè)的生產(chǎn)過程中。

1.2 全硫檢測分析

煤炭在燃燒的過程中會產(chǎn)生一些二氧化硫和部分的三氧化硫，硫的產(chǎn)生對煉焦以及燃燒都會產(chǎn)生很大的害處。二氧化硫在空氣中得到排放，對大氣環(huán)境造成了很嚴(yán)重的污染。在空氣中，三氧化硫與水蒸氣相結(jié)合會形成一種新的物質(zhì)，即硫酸蒸汽，在降雨的時候這種物質(zhì)會隨著雨水降落到土地表層，會對鋼鐵等一些物質(zhì)產(chǎn)生很大的損害。以往對煤炭中的全硫檢測是通過庫侖法、高溫燃燒中和法等一些方式進(jìn)行的，通常這些方法在具體的檢測過程中會經(jīng)歷比較繁瑣的程序，進(jìn)行多種的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)是復(fù)雜多變的，對人為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)會產(chǎn)生很大的影響，在檢驗(yàn)過程中使用了較多的化學(xué)物質(zhì)，對環(huán)境產(chǎn)生了很大的污染問題。一些研究人員使用近紅外光譜技術(shù)有效的對煤炭中的硫含量進(jìn)行了測定，并發(fā)現(xiàn)了近紅外光譜技術(shù)具有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如選擇性較高、使用過程比較迅速準(zhǔn)確，在其他的礦石中也能對硫含量進(jìn)行測定，測定的時間大大的縮短，提高了整個分析的效率。

近紅外光譜技術(shù)對硫含量的檢測具有很高的選擇性，使得整個檢測的結(jié)果具有較高的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。研究人員利用近紅外光譜技術(shù)對一些實(shí)驗(yàn)的樣品進(jìn)行具體分析測定，發(fā)現(xiàn)這種方法能夠有效的對煤炭的硫含量進(jìn)行檢測，并且檢測結(jié)果的重現(xiàn)性以及準(zhǔn)確性是符合我國的相應(yīng)規(guī)定的。通過研究人員的多次實(shí)驗(yàn)與測定，發(fā)現(xiàn)近紅外光譜技術(shù)對于測量煤灰中硫以及與其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較證明該方法具有很高的精確性，是符合國家標(biāo)準(zhǔn)的，近紅外光譜技術(shù)的具體使用具有很高的可操作性。

1.3 氫含量檢測分析

在煤炭中氫元素是主要的有機(jī)質(zhì)成分，對煤炭中含有的氫元素含量進(jìn)行相應(yīng)的測定，可以有效的計(jì)算出煤炭的實(shí)際發(fā)熱量，以及在燃燒設(shè)備在實(shí)際的燃燒溫度與理論上的燃燒溫度上的熱平衡狀況。在以往測量煤炭中的氫含量的過程中一般使用三節(jié)爐法進(jìn)行具體的測量，這種方法在很大程度上具有操作復(fù)雜、儀器在余熱過程中耗時較長，以及容易受到人為因素與環(huán)境因素的影響的等一些缺陷，使用這種方式在需要用到很多的化學(xué)試劑，會產(chǎn)生很多的廢棄物，對環(huán)境容易造成污染。近紅外光譜技術(shù)在實(shí)際的測量中只需要兩百到三百秒的時間，并且被測樣品的用量使用較少，具體的操作流程比較簡單，耗費(fèi)的成本較低。

一些研究人員的使用近紅外光譜技術(shù)與以往使用的三節(jié)爐法的測量方法相比，具有極高的準(zhǔn)確度，并且在精確度上比三節(jié)爐法要高。研究人員通過使用T檢測法以及F檢測法對近紅外光譜技術(shù)以及國家標(biāo)準(zhǔn)測量方式的準(zhǔn)確度進(jìn)行了仔細(xì)的對比，發(fā)現(xiàn)這兩種方式的并沒有明顯的差別。通過一系列的實(shí)驗(yàn)與對比，發(fā)現(xiàn)近紅外光譜技術(shù)與國家標(biāo)準(zhǔn)的檢測方式，在檢測結(jié)果上具有很高的準(zhǔn)確性。并且，近紅外光譜技術(shù)的與三節(jié)爐法相比，具有操作簡單以及檢測過程的耗時較短、結(jié)果的準(zhǔn)確性高等一些優(yōu)勢，充分地證明了近紅外光譜技術(shù)具有較高的可行性。

2 近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)分析中應(yīng)用的發(fā)展

2.1 加快煤質(zhì)分析中近紅外光譜設(shè)備的研制

近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)的分析中得到廣泛的應(yīng)用，使得近紅外光譜設(shè)備也取得了一定的更新和升級，所以近紅外光譜儀就取得了快速的研制與生產(chǎn)，一般應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、制藥以及食品等方面，在煤質(zhì)分析上使用比較少，有關(guān)單位需要加快研究的步伐。

2.2 增強(qiáng)近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)分析上的標(biāo)準(zhǔn)編制

在我國，對煤炭分析問題使用近紅外光譜技術(shù)的檢測標(biāo)準(zhǔn)以及在儀器設(shè)備上，與國外相比來說比較落后，我國相應(yīng)的部門對近紅外光譜技術(shù)的具體使用產(chǎn)生了一定的制約作用，因此相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)積極地加強(qiáng)近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)分析中的檢測標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 近紅外光譜技術(shù)在其他煤炭中的檢測

近紅外光譜技術(shù)對煤炭分析有比較高的效率，能夠有效地實(shí)現(xiàn)對煤炭批量的檢測，因?yàn)樵摷夹g(shù)的分析速率比較快、操作起來比較簡易、檢測過程能夠重復(fù)以及檢測的結(jié)果具有很高的準(zhǔn)確性，雖然近紅外光譜技術(shù)具有這些有點(diǎn)，但是在其他煤質(zhì)分析中沒有得到相應(yīng)的應(yīng)用，研究人員應(yīng)當(dāng)全面加強(qiáng)研究。

3 結(jié)束語

綜上所述，在煤炭的具體生產(chǎn)與使用的過程中，要全面地檢測水分、氫的含量、工業(yè)生產(chǎn)的分析以及煤炭發(fā)熱量等各項(xiàng)指標(biāo)。通過分析近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)分析中的應(yīng)用現(xiàn)狀，以及近紅外光譜技術(shù)運(yùn)行的前景，希望能夠全面提高近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)分析中的應(yīng)用，推進(jìn)煤炭使用的效率，全面提高人們的生活水平。

[1] 高楠.論近紅外光譜技術(shù)在煤質(zhì)檢測分析中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2016，（2）：186-187.

The Application of Near Infrared Spectroscopy in Coal Quality Analysis

Wang Peng-peng

With the development of social economy in our country，coal has been widely used in people’s life and all aspects of work.The use of coal depends on the quality of coal quality.In the past，the traditional detection method has a lot of defects，for example，the cost of testing process is high，the work efficiency is very low，the subsequent processing after testing is more cumbersome，etc.，which requires the need to update the station to upgrade the corresponding detection technology，Near-infrared spectroscopy in the use of coal quality analysis process is of great signif i cance.In this paper，the application of near infrared spectroscopy in coal quality analysis and the prospect of near infrared spectroscopy are analyzed.The aim of this paper is to improve the comprehensive application of near infrared spectroscopy in coal quality analysis，to promote the efficiency of coal use，Improve people's living standards.

near infrared spectroscopy；coal quality analysis；application analysis；development prospect

TQ533

A

1003–6490（2017）03–0166–02

2017–03–02

王朋朋（1986—），女，河南濮陽人，助理工程師，主要從事化工分析工作。