固體生物質(zhì)燃料灰分測定方法
2025-04-17
固體生物質(zhì)燃料作為一種可再生能源，其灰分含量是評價燃料品質(zhì)的重要指標之一。灰分是指生物質(zhì)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(shè)備腐蝕及污染物排放。因此，準確測定固體生物質(zhì)燃料的灰分含量對燃料的合理利用和環(huán)境保護具有重要意義。
固體生物質(zhì)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(guī)定了固體生物質(zhì)燃料的灰分測定方法。本文將詳細介紹固體生物質(zhì)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(zhì)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(zhì)量恒定。以殘留物的質(zhì)量占試樣質(zhì)量的質(zhì)量分數(shù)作為試樣的灰分。
2.儀器設(shè)備：
2.1馬弗爐:爐膛具有足夠的恒溫區(qū),能以5℃/min的速度升溫并能保持溫度為(550±10)℃。爐內(nèi)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(guān)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(zhì),長方形,底長45 mm,底寬22mm,高14 mm
2.3干燥器:內(nèi)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(zhì)量恒定的灰皿中,稱取固體生物質(zhì)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(tài)的馬弗爐恒溫區(qū)中,關(guān)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(nèi)(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(xù)在不少于60min的時間內(nèi)(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(zhì)量變化小于0.2mg。
固體生物質(zhì)燃料的灰分測定是燃料分析的基礎(chǔ)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(jié)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(zhì)燃料試樣空氣干燥基灰分的質(zhì)量分數(shù)，%;
m——稱取的固體生物質(zhì)燃料試樣的質(zhì)量,單位為克(g);
m1——灼燒后殘留物的質(zhì)量,單位為克(g)。
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