[发明专利]碳-14测试样品瓶、测试方法，及适用于测试煤混生物质电站混燃比的采样制样系统

说明书

本发明提供了一种碳‑14测试的样品瓶及测试方法，以及一种煤混生物质电站混燃比的采样制样系统，以克服现有煤混生物质燃烧电站混燃有效监测手段的缺失，监测煤混生物质燃烧电站的生物质掺烧比例，为生物质掺烧监控及补贴工作提供数据。相对于以往的方法，本发明在低生物质混燃比例下的检测周期更短，测定结果更准确，并将煤混生物质燃烧电站与混燃比监测站整合成了一个整体。

技术领域

本发明涉及检测方法技术领域，尤其是涉及一种碳-14测试的样品瓶及测试方法与煤混生物质电站混燃比的采样制样系统。

技术背景

目前，煤炭仍是电力行业的主能源，随着社会的发展与经济水平的不断提高，人们对电力的需求急剧增加，煤炭储量急剧下降的同时，也对自然环境造成了极大的破坏。生物质能是一种含碳的可再生能源，其“碳中性”的特性，这使得利用生物质能替代部分以煤炭为代表的化石能源，减少CO2排放以缓解温室效应成为可能。

生物质混煤燃烧是一种优秀的大规模利用生物质能的方式，不仅能降低污染物和二氧化碳的排放，且可以高效利用低热值的生物质燃料，是一种高效且环保的能源获取方法。但由于当前缺乏有效、可靠的生物质掺烧量的检测技术与装置，使得政府无法制定生物质混燃发电补贴标准和相应政策，限制了混燃发电技术及其市场在中国的发展。

碳-14是由于宇宙射线的作用，在大气中产生放射性同位素。活着的生物由于参与大气碳循环，其含有碳-14的活度将与大气水平一致。煤炭由于上百万年来深埋于地底，所以其原有碳-14几乎衰变待尽。本发明涉及的生物质混燃比检测技术基于碳-14同位素的放射性定年法，该方法最早被用于考古学和地质学研究中，现也应用于生物基材料的鉴别以及垃圾焚烧电站生物源燃料比例检测中，是一种有效的生物成分鉴别方法。

与垃圾焚烧电站的情况不同，生物燃料供应受季节变化影响，混燃电站掺混生物质的比例可能难以超过5％。低掺混比时，加速器质谱是最精确碳-14活度检测方式，但由于仪器昂贵的造价无法推广；而在液体闪烁计数仪上，想达到一定的精度需要单位容积的样品中足够的碳含量，以往只有苯合成法可以达到样品中含碳量的需要，但将CO2转化成苯的过程非常复杂，转化率较低且耗时长，其较长的检测周期也是阻碍煤混生物质燃烧电站与混燃比监测站成为整体的一个重要理由。目前正是缺少一种简单，快速且准确的超低水平碳-14检测方法和装置，限制了液体闪烁计数计数在监测煤混生物质电站混燃比中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳-14测试的样品瓶及测试方法，以及一种煤混生物质电站混燃比的采样制样系统，以克服现有煤混生物质燃烧电站混燃有效监测手段的缺失，监测煤混生物质燃烧电站的生物质掺烧比例，为生物质掺烧监控及补贴工作提供数据。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种适用于加压二氧化碳中碳-14测试的样品瓶，样品瓶具有承压外壳，内部具有球形或圆柱形的透明样品仓；透明样品仓的外侧壁涂覆有漫反射材料层，所述透明样品仓与承压外壳之间填充有保温材料；样品瓶的瓶壁设有光纤通道，所述光纤通道从承压外壳延伸至透明样品仓外侧壁，不与所述透明样品仓的内腔连通。

进一步地，所述透明样品仓为聚乙烯(PE)或有机玻璃(PMMA)制成的壁厚均匀的壳体。

进一步地，漫反射材料涂层的主要材料为钛白粉。

一种二氧化碳中C14测试方法，该方法基于上述样品瓶实现，将液化的二氧化碳和闪烁液置于透明样品仓中混合均匀，黑暗条件下静置一段时间以消除混合液中化学发光的影响，将密闭的样品瓶置入仪器计数室内，使得光纤插入到光纤通道内，通过采用液体闪烁计数仪进行测定。

进一步地，所述液态二氧化碳和闪烁剂以体积比10～100：1混合。

进一步地，所述静置时间为2-5小时。