🔥 固体生物燃料的全水分——参比方法(105 °C干燥)

石油化工 PN-EN ISO 18134-1

三句话速览

将 ≥ 300 g试样(颗粒燃料、木片、锯末)在空气中于(105 ± 2) °C干燥至恒重,趁热称量并作浮力校正(参比盘);结果以收到基表示,取两次测定的平均值,保留至0。该检测依据 PN-EN ISO 18134-1:2023-02;温度:干燥箱整个腔体内(105 ± 2) °C;每小时3~5次换气。整个程序共 7 个步骤(合计约 1 天);主要用于:按干质量结算能源生物质(颗粒燃料、木片、锯末、秸秆)的供货、相对于简化方法(第2部分)与分析试样中的测定(第3部分)的参比方法、将热值与其他参数换算为收到基。

要点速览

  • 标准: PN-EN ISO 18134-1:2023-02
  • 类别: 石油化工
  • 操作步骤数: 7
  • 各步骤合计时间: 1 天
  • 温度: 干燥箱整个腔体内(105 ± 2) °C;每小时3~5次换气
  • 试样: ≥ 300 g(细小物料,例如锯末:100 g);颗粒至少有一个尺寸 < 31.5 mm;细小物料的料层 ≤ 1 g/cm²
  • 恒重: 60 min内变化 ≤ 分析份初始质量的0.2 %;干燥通常 ≤ 24 h

概述

本标准描述了在需要高精密度时采用干燥箱干燥测定固体生物燃料试样水分的方法;适用于所有固体生物燃料。固体生物燃料(收到状态)的水分始终以试样的总质量为基准给出(收到基,“wet basis”)。生物质材料可能含有少量挥发性有机化合物,它们在干燥过程中蒸发;其所占比例相对于水分很小,本标准不予计入。2022年版代替ISO 18134-1:2015——更改了名称,增加了关于试样制备过程中水分变化的警示,并细化了试样制备。

当试样水分与环境湿度不处于平衡时,固体生物燃料容易吸收或释放水分;破碎会产生热量与气流,造成水分损失,因此水分高的试样应在破碎前按ISO 14780预干燥,并由两个阶段计算水分。生物质、褐煤与泥炭在大气湿度变化时水分波动显著——对它们仅区分全水分与分析试样中的水分(后者按本标准第3部分单独测定)。

由于生物燃料种类繁多,本标准不给出重复性与再现性。测定进行两次平行;在GIG实验室中,生物燃料的全水分用重量法在0.50~72.80 %范围内测定。

方法原理

将生物燃料的分析份在空气气氛中于105 °C干燥至恒重,水分由质量损失经浮力校正后计算:Mar = [(m2 − m3) − (m4 − m5)]/(m2 − m1) × 100,其中m1为空盘质量,m2为干燥前盛试样盘的质量(冷态),m3为干燥后的质量(趁热称量),m4与m5分别为同型空参比盘在干燥前后的质量。热盘因浮力而比冷盘轻,其大小取决于盘的尺寸与质量——故设参比盘。恒重是指60 min内的变化不超过分析份初始质量的0.2 %。对预干燥的试样:Mar = Mp + Mr·(1 − Mp/100)。

应用领域

关键参数

参数数值
温度干燥箱整个腔体内(105 ± 2) °C;每小时3~5次换气
试样≥ 300 g(细小物料,例如锯末:100 g);颗粒至少有一个尺寸 < 31.5 mm;细小物料的料层 ≤ 1 g/cm²
恒重60 min内变化 ≤ 分析份初始质量的0.2 %;干燥通常 ≤ 24 h
称量准确至0.1 g;取出后10~15 s内趁热称量,秤盘上加隔热垫
结果计算保留两位小数,两次测定的平均值保留至0.1 %,收到基
精密度因生物燃料种类繁多,本标准不给出r与R

标准

标准编号
PN-EN ISO 18134-1:2023-02
标准名称(波兰语)
Biopaliwa stałe — Oznaczanie zawartości wilgoci — Część 1: Metoda referencyjna
标准名称(英语)
Solid biofuels — Determination of moisture content — Part 1: Reference method

分步操作程序

  1. 取样与试样制备

    按ISO 18135或ISO 21945采取的样品应装于密闭容器中送至实验室;按ISO 14780制备分析份,使所有颗粒至少有一个尺寸低于31.5 mm,同时保护试样的水分(水分很高的试样按ISO 14780预干燥并记录Mp)。

  2. 干燥盘的称量

    将洁净的空干燥盘(m1)与同型空参比盘(m4)称准至0.1 g。

  3. 分析份的转移

    若包装内壁可见冷凝水,应摇动包装使物料吸收水分。将分析份(≥ 300 g;细小物料100 g)移至盘上并铺成均匀的薄层(细小物料 ≤ 1 g/cm²)。称量盛分析份的盘(m2)。

  4. 干燥

    将盛分析份的盘连同参比盘放入(105 ± 2) °C的干燥箱并干燥至恒重(60 min内变化 ≤ 初始质量的0.2 %)。不得使干燥箱过载——应保证盘上方与盘间空气自由流通;干燥时间通常不宜超过24 h。

    ⏱ 时间: ≤ 24 h • 🌡 温度: 105 ± 2 °C

  5. 趁热称量

    取出两只盘,各在仍热时于10~15 s内称准至0.1 g(m3、m5),秤盘上加隔热垫,以免吸收水分。

    ⏱ 时间: 10~15 s

  6. 计算

    Mar = [(m2 − m3) − (m4 − m5)]/(m2 − m1) × 100,保留两位小数;对预干燥的试样为Mar = Mp + Mr·(1 − Mp/100)。测定进行两次平行;平均值修约至0.1 %。

  7. 检验报告

    给出实验室、日期、产品标识、对ISO 18134-1:2022的引用、以收到基表示的结果、异常观察与偏离。

所需设备与仪器

设备示例参考价格
实验室干燥箱控温(105 ± 2) °C,每小时3~5次换气,风速不致把颗粒从盘上吹走
干燥盘与容器耐腐蚀、耐温材料制,表面洁净光滑,可将分析份铺成薄而均匀的一层;另备同型参比盘
天平读数至0.1 g
秤盘用隔热垫称量热盘所用的隔热材料
密闭容器或袋供试样运送与保存而不发生水分交换

职业健康与安全

常见问题

该检测依据哪项标准?

该检测依据的标准为 PN-EN ISO 18134-1:2023-02 — 《Solid biofuels — Determination of moisture content — Part 1: Reference method》。

该方法的原理是什么?

将生物燃料的分析份在空气气氛中于105 °C干燥至恒重,水分由质量损失经浮力校正后计算:Mar = [(m2 − m3) − (m4 − m5)]/(m2 − m1) × 100,其中m1为空盘质量,m2为干燥前盛试样盘的质量(冷态),m3为干燥后的质量(趁热称量),m4与m5分别为同型空参比盘在干燥前后的质量。热盘因浮力而比冷盘轻,其大小取决于盘的尺寸与质量——故设参比盘。

测量范围和准确度是多少?

温度:干燥箱整个腔体内(105 ± 2) °C;每小时3~5次换气;试样:≥ 300 g(细小物料,例如锯末:100 g);颗粒至少有一个尺寸 < 31.5 mm;细小物料的料层 ≤ 1 g/cm²;恒重:60 min内变化 ≤ 分析份初始质量的0.2 %;干燥通常 ≤ 24 h;称量:准确至0.1 g;取出后10~15 s内趁热称量,秤盘上加隔热垫。

完成检测需要多长时间?

各步骤所列时间合计约为 1 天。整个程序共 7 个步骤。

需要哪些设备?

实验室干燥箱、干燥盘与容器、天平、秤盘用隔热垫、密闭容器或袋。

该检测用于哪些场景?

按干质量结算能源生物质(颗粒燃料、木片、锯末、秸秆)的供货;相对于简化方法(第2部分)与分析试样中的测定(第3部分)的参比方法;将热值与其他参数换算为收到基;要求高精密度的能力验证与商务争议;按固体生物燃料规范对颗粒燃料进行质量控制。

需要采取哪些安全防护措施?

取出后立即称量的热盘——隔热手套与秤盘上的隔热垫;干燥的生物质粉尘可燃——不得使粉尘在干燥箱内积聚,应清洁干燥盘;发霉的物料(湿木片)——铺料时佩戴防尘口罩。

哪家实验室可以开展此项检测?

该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 18134-1。

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