🔥 Wilgoć całkowita biopaliw stałych — metoda referencyjna (suszenie w 105 °C)
Krótko: o co chodzi
Suszenie ≥ 300 g próbki (pelet, zrębki, trociny) w powietrzu w (105 ± 2) °C do stałej masy, ważenie na gorąco z korekcją wyporu (taca odniesienia); wynik na stan roboczy, średnia z dwóch oznaczeń do 0,1 %. Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 18134-1:2023-02; Temperatura: (105 ± 2) °C w całej komorze suszarki; 3–5 wymian powietrza na godzinę. Procedura obejmuje 7 kroków (łącznie około 1–1 dni); stosuje się je m.in. do: Rozliczanie dostaw biomasy energetycznej (pelet, zrębki, trociny, słoma) według masy suchej, Metoda referencyjna wobec metody uproszczonej (część 2) i oznaczeń w próbce analitycznej (część 3), Przeliczanie wartości opałowej i innych parametrów na stan roboczy.
W skrócie
- Norma: PN-EN ISO 18134-1:2023-02
- Kategoria: Petrochemia
- Kroków procedury: 7
- Łączny czas etapów: 1 dni–1 dni
- Temperatura: (105 ± 2) °C w całej komorze suszarki; 3–5 wymian powietrza na godzinę
- Próbka: ≥ 300 g (drobne materiały, np. trociny: 100 g); cząstki o co najmniej jednym wymiarze < 31,5 mm; warstwa ≤ 1 g/cm² dla drobnych materiałów
- Stała masa: Zmiana ≤ 0,2 % masy początkowej porcji w ciągu 60 min; suszenie zwykle ≤ 24 h
Przegląd
Norma opisuje metodę oznaczania wilgoci próbki biopaliw stałych przez suszenie w suszarce, stosowaną, gdy potrzebna jest wysoka precyzja; ma zastosowanie do wszystkich biopaliw stałych. Wilgoć biopaliw stałych (w stanie dostarczonym) zawsze podaje się w odniesieniu do całkowitej masy próbki (stan roboczy, „wet basis”). Materiały biomasowe mogą zawierać niewielkie ilości lotnych związków organicznych, które odparowują podczas suszenia; ich udział jest mały w stosunku do wilgoci i norma go pomija. Wydanie 2022 zastąpiło ISO 18134-1:2015 — zmieniono tytuł, dodano ostrzeżenie o zmianach wilgoci podczas przygotowania próbki i uściślono przygotowanie próbki.
Biopaliwa stałe łatwo pobierają lub oddają wilgoć, gdy wilgoć próbki i wilgotność otoczenia nie są w równowadze; rozdrabnianie wytwarza ciepło i ruch powietrza powodujące utratę wilgoci, dlatego próbki o dużej wilgoci należy przed rozdrobnieniem wstępnie podsuszyć wg ISO 14780 i policzyć wilgoć z dwóch etapów. Biomasa, węgiel brunatny i torf wykazują znaczne wahania wilgoci przy zmianie wilgotności atmosfery — dla nich rozróżnia się jedynie wilgoć całkowitą i wilgoć w próbce analitycznej (oznaczaną osobno wg części 3 normy).
Ze względu na różnorodność biopaliw norma nie podaje powtarzalności ani odtwarzalności. Oznaczanie wykonuje się w dwóch powtórzeniach; w laboratorium GIG wilgoć całkowitą biopaliw oznacza się metodą wagową w zakresie 0,50–72,80 %.
Zasada metody
Porcję analityczną biopaliwa suszy się w atmosferze powietrza w 105 °C do stałej masy, a wilgoć oblicza z ubytku masy z korekcją wyporu: Mar = [(m2 − m3) − (m4 − m5)]/(m2 − m1) × 100, gdzie m1 — masa pustej tacy, m2 — masa tacy z próbką przed suszeniem (na zimno), m3 — po suszeniu (ważona na gorąco), m4 i m5 — masa identycznej pustej tacy odniesienia przed i po suszeniu. Gorąca taca waży mniej niż zimna wskutek wyporu, a jego wielkość zależy od rozmiaru i masy tacy — stąd taca odniesienia. Stała masa oznacza zmianę nieprzekraczającą 0,2 % masy początkowej porcji w ciągu 60 min. Dla próbek wstępnie podsuszonych: Mar = Mp + Mr·(1 − Mp/100).
Zastosowania
- Rozliczanie dostaw biomasy energetycznej (pelet, zrębki, trociny, słoma) według masy suchej
- Metoda referencyjna wobec metody uproszczonej (część 2) i oznaczeń w próbce analitycznej (część 3)
- Przeliczanie wartości opałowej i innych parametrów na stan roboczy
- Badania biegłości i spory handlowe wymagające wysokiej precyzji
- Kontrola jakości pelet wg specyfikacji biopaliw stałych
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Temperatura | (105 ± 2) °C w całej komorze suszarki; 3–5 wymian powietrza na godzinę |
| Próbka | ≥ 300 g (drobne materiały, np. trociny: 100 g); cząstki o co najmniej jednym wymiarze < 31,5 mm; warstwa ≤ 1 g/cm² dla drobnych materiałów |
| Stała masa | Zmiana ≤ 0,2 % masy początkowej porcji w ciągu 60 min; suszenie zwykle ≤ 24 h |
| Ważenie | Do 0,1 g; na gorąco w ciągu 10–15 s po wyjęciu, z izolacją na szalce |
| Wynik | Obliczenie z dwoma miejscami po przecinku, średnia z dwóch oznaczeń do 0,1 %, stan roboczy |
| Precyzja | Norma nie podaje r i R ze względu na różnorodność biopaliw |
Norma
- Numer normy
- PN-EN ISO 18134-1:2023-02
- Tytuł (PL)
- Biopaliwa stałe — Oznaczanie zawartości wilgoci — Część 1: Metoda referencyjna
- Title (EN)
- Solid biofuels — Determination of moisture content — Part 1: Reference method
Procedura krok po kroku
-
Pobranie i przygotowanie próbki
Próbki pobrane wg ISO 18135 lub ISO 21945 dostarczyć do laboratorium w szczelnych pojemnikach; porcję przygotować wg ISO 14780 tak, aby wszystkie cząstki miały co najmniej jeden wymiar poniżej 31,5 mm, chroniąc wilgoć próbki (próbki bardzo wilgotne podsuszyć wstępnie wg ISO 14780 i zapisać Mp).
-
Ważenie tac
Zważyć pustą, czystą tacę suszarniczą (m1) i identyczną pustą tacę odniesienia (m4) do 0,1 g.
-
Przeniesienie porcji
Jeśli na wewnętrznych ściankach opakowania widać kondensat, wstrząsnąć opakowaniem, aby materiał wchłonął wilgoć. Przenieść porcję (≥ 300 g; drobne materiały 100 g) na tacę i rozłożyć równą, cienką warstwą (drobne materiały ≤ 1 g/cm²). Zważyć tacę z porcją (m2).
-
Suszenie
Wstawić tacę z porcją razem z tacą odniesienia do suszarki (105 ± 2) °C i suszyć do stałej masy (zmiana ≤ 0,2 % masy początkowej w 60 min). Nie przeładowywać suszarki — zapewnić swobodny przepływ powietrza nad i między tacami; czas suszenia zwykle nie powinien przekraczać 24 h.
-
Ważenie na gorąco
Wyjąć obie tace i zważyć każdą jeszcze gorącą, w ciągu 10–15 s, do 0,1 g (m3, m5), z izolacją na szalce, aby uniknąć wchłaniania wilgoci.
-
Obliczenie
Mar = [(m2 − m3) − (m4 − m5)]/(m2 − m1) × 100 z dwoma miejscami po przecinku; dla próbki wstępnie podsuszonej Mar = Mp + Mr·(1 − Mp/100). Oznaczenie wykonać w dwóch powtórzeniach; średnią zaokrąglić do 0,1 %.
-
Sprawozdanie
Podać laboratorium, datę, identyfikację produktu, odwołanie do ISO 18134-1:2022, wynik na stan roboczy, nietypowe obserwacje i odstępstwa.
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Suszarka laboratoryjna | Regulacja (105 ± 2) °C, 3–5 wymian powietrza/h, prędkość powietrza niewywiewająca cząstek z tacy | — |
| Tace i naczynia | Z materiału odpornego na korozję i temperaturę, o czystej, gładkiej powierzchni, mieszczące porcję w cienkiej równej warstwie; identyczna taca odniesienia | — |
| Waga | Odczyt do 0,1 g | — |
| Podkładka izolująca na szalkę wagi | Materiał izolujący ciepło do ważenia gorących tac | — |
| Szczelne pojemniki lub worki | Do dostarczania i przechowywania próbek bez wymiany wilgoci | — |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Gorące tace ważone bezpośrednio po wyjęciu — rękawice termiczne i podkładka izolująca na wadze
- Suche pyły biomasy są palne — nie dopuszczać do gromadzenia pyłu w suszarce, czyścić tace
- Materiały pleśniejące (mokre zrębki) — maska przeciwpyłowa przy rozkładaniu próbki
Najczęstsze pytania
Jaka norma opisuje to badanie?
Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 18134-1:2023-02 — „Biopaliwa stałe — Oznaczanie zawartości wilgoci — Część 1: Metoda referencyjna”. Tytuł angielski: „Solid biofuels — Determination of moisture content — Part 1: Reference method”.
Na czym polega ta metoda?
Porcję analityczną biopaliwa suszy się w atmosferze powietrza w 105 °C do stałej masy, a wilgoć oblicza z ubytku masy z korekcją wyporu: Mar = [(m2 − m3) − (m4 − m5)]/(m2 − m1) × 100, gdzie m1 — masa pustej tacy, m2 — masa tacy z próbką przed suszeniem (na zimno), m3 — po suszeniu (ważona na gorąco), m4 i m5 — masa identycznej pustej tacy odniesienia przed i po suszeniu. Gorąca taca waży mniej niż zimna wskutek wyporu, a jego wielkość zależy od rozmiaru i masy tacy — stąd taca odniesienia.
Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?
Temperatura: (105 ± 2) °C w całej komorze suszarki; 3–5 wymian powietrza na godzinę; Próbka: ≥ 300 g (drobne materiały, np. trociny: 100 g); cząstki o co najmniej jednym wymiarze < 31,5 mm; warstwa ≤ 1 g/cm² dla drobnych materiałów; Stała masa: Zmiana ≤ 0,2 % masy początkowej porcji w ciągu 60 min; suszenie zwykle ≤ 24 h; Ważenie: Do 0,1 g; na gorąco w ciągu 10–15 s po wyjęciu, z izolacją na szalce.
Ile trwa wykonanie badania?
Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 1 dni–1 dni. Procedura obejmuje 7 kroków.
Jaki sprzęt jest potrzebny?
Suszarka laboratoryjna, Tace i naczynia, Waga, Podkładka izolująca na szalkę wagi, Szczelne pojemniki lub worki.
Gdzie stosuje się to badanie?
Rozliczanie dostaw biomasy energetycznej (pelet, zrębki, trociny, słoma) według masy suchej; Metoda referencyjna wobec metody uproszczonej (część 2) i oznaczeń w próbce analitycznej (część 3); Przeliczanie wartości opałowej i innych parametrów na stan roboczy; Badania biegłości i spory handlowe wymagające wysokiej precyzji; Kontrola jakości pelet wg specyfikacji biopaliw stałych.
Jakie środki ostrożności obowiązują?
Gorące tace ważone bezpośrednio po wyjęciu — rękawice termiczne i podkładka izolująca na wadze; Suche pyły biomasy są palne — nie dopuszczać do gromadzenia pyłu w suszarce, czyścić tace; Materiały pleśniejące (mokre zrębki) — maska przeciwpyłowa przy rozkładaniu próbki.
Które laboratorium wykona to badanie?
Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN ISO 18134-1.