固體生物質燃料灰分測定方法
2025-04-17
固體生物質燃料作為一種可再生能源，其灰分含量是評價燃料品質的重要指標之一。灰分是指生物質燃料在高溫下完全燃燒后剩余的不可燃無機物，其含量直接影響燃燒效率、設備腐蝕及污染物排放。因此，準確測定固體生物質燃料的灰分含量對燃料的合理利用和環境保護具有重要意義。
固體生物質燃料灰分測定方法主要遵循中華人民共和國國家標準GB/T 28731-2012，該方法規定了固體生物質燃料的灰分測定方法。本文將詳細介紹固體生物質燃料灰分測定的操作步驟。
1.方法提要：
稱取一定量的固體生物質燃料試樣,放入馬弗爐中,以一定的速度加熱到(550±10)℃,灰化并灼燒到質量恒定。以殘留物的質量占試樣質量的質量分數作為試樣的灰分。
2.儀器設備：
2.1馬弗爐:爐膛具有足夠的恒溫區,能以5℃/min的速度升溫并能保持溫度為(550±10)℃。爐內通風速度應使加熱過程中不會缺乏燃燒所需的氧氣。
注:每分鐘5-10次空氣變換的通風速度較為合適。
馬弗爐的恒溫應在關閉爐門下測定,并至少每年測定一次。高溫計(包括高溫計和熱電偶)至少每年校準一次。
2.2灰皿:瓷質,長方形,底長45 mm,底寬22mm,高14 mm
2.3干燥器:內裝變色硅膠或粒狀無水氯化鈣
2.4分析天平:感量0.1 mg。
2.5耐熱瓷板或石棉板。
3.試驗步驟：
3.1在預先灼燒至質量恒定的灰皿中,稱取固體生物質燃料試樣1g±0.1g,稱準至0.0002g,均勻地攤平在灰皿中。
3.2將灰皿送入處于室溫狀態的馬弗爐恒溫區中,關上爐門并使爐門留有15mm左右的縫隙或能保證每分鐘5~10次空氣變換的通風速度。在不少于50min的時間內(升溫速度5℃/min)將爐溫緩慢升至(250±10)℃,并在此溫度下保持60min。繼續在不少于60min的時間內(升溫速度5℃/min)升溫到(550±10)℃,并在此溫度下灼燒2h。
3.3從爐中取出灰皿,放在耐熱瓷板或石棉板上,在空氣中冷卻5min左右,移入干燥器中冷卻至室溫(約20min)后稱量。
3.4觀察灼燒后試樣是否灰化完全。如果懷疑灰化不完全,應進行檢查性灼燒:每次30min,溫度(550±10)℃,直至質量變化小于0.2mg。
固體生物質燃料的灰分測定是燃料分析的基礎項目之一。緩慢灰化法和快速灰化法是實驗室常用的方法，操作時需嚴格控制溫度、時間和樣品處理條件。
4.結果的計算
按式(2)計算試樣的空氣干燥基灰分:
Aad=m1/m×10O.............（2）
式中:
Aad——固體生物質燃料試樣空氣干燥基灰分的質量分數，%;
m——稱取的固體生物質燃料試樣的質量,單位為克(g);
m1——灼燒后殘留物的質量,單位為克(g)。
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