Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8621:2010 (ISO 17247:2005)
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8621:2010 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 17247:2005, quy định phương pháp phân tích các nguyên tố chính (phân tích nguyên tố) đối với than. Dưới đây là tóm tắt chi tiết các nội dung cốt lõi từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này.
Điều 1: Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này thiết lập một quy trình chuẩn hóa để xác định hàm lượng các nguyên tố hóa học cơ bản có trong than. Cụ thể bao gồm:
- Xác định tổng hàm lượng cacbon, hydro, nitơ và lưu huỳnh trong các mẫu than.
- Phương pháp tính toán hàm lượng oxy bằng cách lấy 100% trừ đi tổng tỷ lệ phần trăm của các nguyên tố khác và tro.
- Tiêu chuẩn này áp dụng cho cả than đá, than á bitum và than nâu, giúp đánh giá chất lượng nhiên liệu và hiệu suất cháy trong các quá trình công nghiệp.
Điều 2: Tài liệu viện dẫn
Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần viện dẫn và phối hợp sử dụng các tài liệu tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia liên quan sau:
- TCVN 1117 (ISO 1170) về việc tính toán kết quả phân tích than và cốc trên các cơ sở khác nhau.
- TCVN 2230 (ISO 1171) về xác định hàm lượng tro trong nhiên liệu khoáng rắn.
- Các tiêu chuẩn liên quan đến việc lấy mẫu, chuẩn bị mẫu thử và xác định độ ẩm của than để đảm bảo tính đồng nhất và chính xác của kết quả phân tích.
Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa thống nhất nhằm tránh sai lệch trong quá trình thực hiện phân tích:
- Phân tích nguyên tố (Ultimate analysis): Là việc xác định hàm lượng cacbon, hydro, nitơ, lưu huỳnh và oxy trong mẫu than, thường được biểu thị dưới dạng phần trăm khối lượng của mẫu khô.
- Mẫu phân tích (Analysis sample): Mẫu than được nghiền mịn đến kích thước hạt xác định (thường nhỏ hơn 0,2 mm) và được cân bằng độ ẩm với khí quyển phòng thử nghiệm trước khi tiến hành phân tích.
Điều 4: Nguyên tắc phân tích
Nguyên tắc cốt lõi của phương pháp phân tích nguyên tố theo tiêu chuẩn bao gồm các bước:
- Đốt cháy hoàn toàn một lượng mẫu thử xác định trong dòng oxy ở nhiệt độ cao để chuyển hóa các nguyên tố cacbon, hydro, nitơ và lưu huỳnh thành các hợp chất khí tương ứng (CO2, H2O, NOx, SOx).
- Sử dụng các thiết bị phân tích tự động hoặc phương pháp hóa học truyền thống để định lượng các khí sinh ra, từ đó tính toán ra hàm lượng phần trăm của từng nguyên tố cacbon, hydro, nitơ và lưu huỳnh ban đầu.
- Hàm lượng oxy được xác định gián tiếp bằng hiệu số: lấy 100% trừ đi tổng hàm lượng phần trăm của cacbon, hydro, nitơ, lưu huỳnh, tro và độ ẩm của mẫu phân tích.
THAN - PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN TỐ CHÍNH
Coal - Ultimate analysis
Lời nói đầu
TCVN 8621:2010 hoàn toàn tương đương với ISO 17247:2005.
TCVN 8621:2010 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC27 Nhiên liệu khoáng rắn biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
THAN - PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN TỐ CHÍNH
Coal - Ultimate analysis
Tiêu chuẩn này thiết lập một quy trình phân tích các nguyên tố chính của than và được dùng chung cho công nghiệp than nhằm cung cấp cơ sở để so sánh các loại than.
Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu có).
TCVN 172 (ISO 589), Than đá - Xác định độ ẩm toàn phần
TCVN 173 (ISO 1171), Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định tro
TCVN 175 (ISO 334), Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định hàm lượng lưu huỳnh chung - Phương pháp Eschka
TCVN 255 (ISO 609), Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định cacbon và hydro - Phương pháp đốt ở nhiệt độ cao
ISO 625, Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định cacbon và hydro - Phương pháp Liebig
TCVN 6014 (ISO 333), Than - Xác định nitơ - Phương pháp Kjeldahl bán vi
TCVN 4916 (ISO 351), Nhiên liệu khoáng rắn xác định tổng lưu huỳnh - Phương pháp đốt ở nhiệt độ cao
ISO 1213-2, Nhiên liệu khoáng rắn - Từ vựng - Phần 2: Thuật ngữ liên quan đến lấy mẫu, thử nghiệm và phân tích.
ISO 11722, Nhiên liệu khoáng rắn - Than đá - Xác định độ ẩm trong mẫu thử phân tích chung bằng dòng nitơ khô
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong ISO 1213-2 và ngoài ra còn áp dụng các thuật ngữ, định nghĩa về phân tích các nguyên tố chính như sau.
3.1. Phân tích các nguyên tố chính (ultimate analysis)
Phân tích nhiên liệu khoáng rắn được báo cáo theo hàm lượng tro, cacbon, hydro, nitơ và lưu huỳnh và oxy tính toán.
CHÚ THÍCH Định nghĩa này bao gồm sự có mặt của hydro và oxy trong nước của vật liệu khoáng kết hợp với than và sự có mặt của cacbon và oxy có trong khoáng cabonat.
3.2. Oxy tính toán (oxygen by difference)
Lấy 100 trừ đi tổng hàm lượng tro, cacbon, hydro, nitơ, độ ẩm và lưu huỳnh của nhiên liệu khoáng rắn, biểu thị bằng phần trăm khối lượng.
Phân tích hàm lượng lưu huỳnh, cacbon, hydro, độ ẩm, tro trong than. Oxy tính toán và kết quả được báo cáo ở trạng thái tốt hơn, như phép phân tích các nguyên tố chính.
Chuẩn bị mẫu sao cho đảm bảo các yêu cầu của các phương pháp thử khác nhau (xem Bảng 1).
Tiến hành xác định theo Bảng 1.
Bảng 1 - Các phương pháp thử tiêu chuẩn dùng để phân tích các nguyên tố chính
| Thành phần | Phương pháp thử |
| Các bon và hydro | TCVN 255 (ISO 609) hoặc ISO 625 |
| Nitơ | TCVN 6014 (ISO 333) |
| Lưu huỳnh tổng | TCVN 175 (ISO 334) hoặc TCVN 4916 (ISO 351) |
| Tro | TCVN 173 (ISO 1171) |
| Độ ẩm trong mẫu khô không khí | ISO 11722 |
| Độ ẩm toàn phần (nếu yêu cầu báo cáo ở trạng thái “như nhận”) | TCVN 172 (ISO 589) |
Các thông số của mẫu như đã phân tích hoặc tính toán theo hiệu số, biểu thị bằng phần trăm khối lượng, có thể được tính trên những trạng thái khác nhau sử dụng công thức trong Bảng 2.
Xem Phụ lục A về ví dụ báo cáo phân tích các nguyên tố chính trên những trạng thái khác nhau.
Báo cáo thử nghiệm gồm các nội dung sau:
a) viện dẫn tiêu chuẩn này;
b) nhận dạng mẫu thử;
c) phương pháp hoặc các phương pháp được sử dụng;
d) kết quả và phương pháp biểu thị kết quả.
Bảng 2 - Công thức để tính kết quả trên những trạng thái khác nhau
|
| Như phân tích | Trạng thái báo cáo | |||
| Không kể hydro và oxy trong hàm lượng ẩm | Khô | Kể cả hydro và oxy trong hàm lượng ẩm | |||
| Khô không khí (ad) | Như nhận được (ar) | (d) | Như nhận được (ar,m) | ||
| Các thông số (tro, cacbon, nitơ, hoặc lưu huỳnh | P | Pad = P |
|
|
|
| Hydro | H | Had = H - 0,1119 Mad |
|
|
|
| Oxy | O = 100 - A - C - H - N - S | Oad = O - 0,888 1 Mad hoặc Oad = 100 - Aad - Cad - Had - Nad - Sad - Mad |
hoặc Oar = 100 - Aar - Car - Har - Nar - Sar - Mar
|
hoặc Od = 100 - Ad - Cd - Hd - Nd - Sd
|
hoặc Oar,m = 100 - Aar - Car - Har - Nar - Sar
|
| Trong đó | |||||
| C, H, S, A, N | là phần trăm khối lượng cacbon, hydro, nitơ, lưu huỳnh và tro trong mẫu được biểu thị như phân tích (có nghĩa là không hiệu chỉnh); | ||||
| M | là hàm lượng ẩm; | ||||
| O | Là oxy tính toán | ||||
(tham khảo)
Ví dụ về phân tích các nguyên tố chính
| Thông số % khối lượng | Như phân tích | Không kể hydro và oxy trong hàm lượng ẩm | Khô | Kể cả hydro và oxy trong hàm lượng ẩm Như đã nhận | |
| Khô không khí | Như đã nhận | ||||
| (ad) | (ar) | (d) | (ar, m) | ||
| Cacbon | 70,0 | 70,0 | 66,4 | 72,2 | 66,4 |
| Hydro | 4,34 | 4,00 | 3,79 | 4,12 | 4,69 |
| Nitơ | 1,50 | 1,50 | 1,42 | 1,55 | 1,42 |
| Lưu huỳnh | 0,50 | 0,50 | 0,47 | 0,52 | 0,47 |
| Tro | 10,0 | 10,0 | 9,5 | 10,3 | 9,5 |
| Oxy tính toán | 13,66 | 11,0 | 10,42 | 11,31 | 17.52 |
| Đố ẩm trong mẫu khô không khí | - | 3.0 | - | - | - |
| Độ ẩm toàn phần | - | - | 8,0 | - | - |
| Tổng cộng | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 172:2007 (ISO 589 : 2003) về Than đá - Xác định độ ẩm toàn phần
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 175:1995 (ISO 334 : 1992) về Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định hàm lượng lưu huỳnh chung - Phương pháp Eschka do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 255:2007 (ISO 609 : 1996) về Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định cacbon và hydro - Phương pháp đốt ở nhiệt độ cao
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6014:2007 (ISO 333 : 1996) về Than đá - Xác định nitơ - Phương pháp Kjeldahl bán vi
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4916:2007 (ISO 351 : 1996) về Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định tổng hàm lượng lưu huỳnh - Phương pháp đốt ở nhiệt độ cao
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 1693:2008 (ISO 18283 : 2006) về Than đá - Lấy mẫu thủ công
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 174:2011 (ISO 562:2010) về Than đá và cốc - Xác định hàm lượng chất bốc
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9815:2013 (ISO 23873:2010) về Than đá - Phương pháp xác định độ trương nở của than đá sử dụng giãn nở kế
- 1 Quyết định 2911/QĐ-BKHCN năm 2010 công bố Tiêu chuẩn quốc gia do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 172:2007 (ISO 589 : 2003) về Than đá - Xác định độ ẩm toàn phần
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 1693:2008 (ISO 18283 : 2006) về Than đá - Lấy mẫu thủ công
- 4 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 175:1995 (ISO 334 : 1992) về Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định hàm lượng lưu huỳnh chung - Phương pháp Eschka do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 5 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 174:2011 (ISO 562:2010) về Than đá và cốc - Xác định hàm lượng chất bốc
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9815:2013 (ISO 23873:2010) về Than đá - Phương pháp xác định độ trương nở của than đá sử dụng giãn nở kế
- 7 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 255:2007 (ISO 609 : 1996) về Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định cacbon và hydro - Phương pháp đốt ở nhiệt độ cao
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6014:2007 (ISO 333 : 1996) về Than đá - Xác định nitơ - Phương pháp Kjeldahl bán vi
- 9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4916:2007 (ISO 351 : 1996) về Nhiên liệu khoáng rắn - Xác định tổng hàm lượng lưu huỳnh - Phương pháp đốt ở nhiệt độ cao
- 10 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8621:2015 (ISO 17247:2013) về Than - Phân tích các nguyên tố chính