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中温煤沥青甲苯不溶物等4项指标的近红外预测模型的建立
          
Establishment of Near-Infrared Prediction Models for Toluene Insoluble Substance and Other 3 Indexes of Medium Temperature Coal Pitch

摘    要
采用仪器所配的积分球分析模块采集了中温煤沥青样品的近红外漫反射光谱图,采用一阶导数(SG1D)、标准正态变化(SNV)等方法对所得的原始光谱进行了预处理。分别采用GB/T 2292-2018、GB/T 2293-2019、GB/T 2294-2019、GB/T 8727-2008测定了样品的甲苯不溶物(TI)含量、喹啉不溶物(QI)含量、软化点和结焦值等4项指标。以4项指标的光谱数据为自变量,测定值为因变量,采用偏最小二乘法(PLS)分别建立了测定值与光谱数据的预测模型。结果表明:4项指标的预测值和测定值的相关性较好,决定系数(R2)分别为0.82,0.79,0.71,0.96,校正均方根误差(RMSEC)分别为0.48%,0.35%,1.11℃,0.35%,预测均方根误差(RMSEP)分别为0.59%,0.45%,1.10℃,0.52%,模型具有较好的预测能力,可满足煤沥青制成过程质量控制的需求。
标    签 近红外光谱   偏最小二乘法   预测模型   甲苯不溶物含量   喹啉不溶物含量   软化点温度   结焦值   中温煤沥青   near-infrared spectroscopy   partial least square   prediction model   TI content   QI content   softening point   coking value   medium temperature coal pitch  
 
Abstract
Near-infrared diffuse reflectance spectra of medium temperature coal pitch samples were collected with integrating sphere analysis mode.SG1D, SNV and their combined methods were applied for pretreatments of the original spectra. Determined results of 4 indexes including TI content, QI content, softening point and coking value were obtained by GB/T 2292-2018, GB/T 2293-2019, GB/T 2294-2019 and GB/T 8727-2008. With values of NIR spectrum as independent variable and determined values as dependent variable, prediction models of 4 indexes were established by PLS. As found by results that the correlation between the predicted values and determined values was good, giving values of R2 of 0.82, 0.79, 0.71, 0.96, and values of RMSEC found were 0.48%, 0.35%, 1.11℃, 0.35%, with values of RMSEP of 0.59%, 0.45%, 1.10℃, 0.52%, respectively. The model had a good predictive ability and could be applied in the quality control of the manufacturing process of coal pitch.

中图分类号 O657.33   DOI 10.11973/lhjy-hx202008008

 
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所属栏目 工作简报

基金项目 辽宁省自然科学基金指导计划项目(20180550682,2019-ZD-08933)

收稿日期 2019/11/8

修改稿日期

网络出版日期

作者单位点击查看

备注金丹,高级工程师,硕士,主要从事煤焦油系新材料单体、碳材料、精细化工等领域分析检测技术的相关研究,jd781124@163.com

引用该论文: JIN Dan,MU Chunfeng,ZHANG Dakui,WANG Shaohui,WANG Haiyang,WANG Shoukai. Establishment of Near-Infrared Prediction Models for Toluene Insoluble Substance and Other 3 Indexes of Medium Temperature Coal Pitch[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part B:Chemical Analysis, 2020, 56(8): 893~896
金丹,穆春丰,张大奎,王绍辉,王海洋,王守凯. 中温煤沥青甲苯不溶物等4项指标的近红外预测模型的建立[J]. 理化检验-化学分册, 2020, 56(8): 893~896


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