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| 标准编号 | GB/T 40508-2021 (GB/T40508-2021) | | 中文名称 | 生物质燃气中焦油和灰尘含量的测定方法 | | 英文名称 | Determination of tar and dust concentrations in biomass-based synthetic gas | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F01 | | 国际标准分类 | 27.010 | | 字数估计 | 10,132 | | 发布日期 | 2021-08-20 | | 实施日期 | 2022-03-01 | | 起草单位 | 华东理工大学、国电长源湖北生物质气化科技有限公司、广东宝杰环保科技有限公司、中国标准化研究院、上海澄清能源科技有限公司 | | 归口单位 | 全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC 20) | | 提出机构 | 全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC 20) | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 40508-2021
Determination of tar and dust concentrations in biomass-based synthetic gas
ICS 27.010
CCSF01
中华人民共和国国家标准
生物质燃气中焦油和灰尘
含量的测定方法
2021-08-20发布
2022-03-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 测定方法 1
5 结果计算 4
6 重复性 4
附录A(规范性) 标准状态下燃气体积的换算方法 5
生物质燃气中焦油和灰尘
含量的测定方法
1 范围
本文件规定了生物质原料燃气中焦油和灰尘含量的测定方法、结果计算和重复性要求。
本文件适用于农业源、林业源、工业源和生活源生物质废物等原料通过热解或气化等热化学转化方
式产生的可燃气体。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1914-2017 化学分析滤纸
GB/T 12206-2006 城镇燃气热值和相对密度测定方法
GB/T 12208-2008 人工煤气组分与杂质含量测定方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
生物质燃气
生物质原料通过热解或气化等热化学转化方式产生的可燃气体。
3.2
灰尘 dust
在测试条件下燃气中不溶于溶剂的固体颗粒物。
3.3
焦油含量
在温度273.15K和大气压力100kPa的标准状态下,单位体积干燃气中焦油的质量。
3.4
灰尘含量
在温度273.15K和大气压力100kPa的标准状态下,单位体积干燃气中灰尘的质量。
4 测定方法
4.1 试剂和材料
4.1.1 三氯甲烷(CHCl3):分析纯。
4.1.2 慢速定量滤纸:符合GB/T 1914-2017要求。
4.3 取样要求和步骤
4.3.1 取样要求
4.3.1.1 取样位置及要求:燃气取样位置及要求按照GB/T 12208-2008中5.3.1执行。
4.3.1.2 取样时燃气生产装备应处于稳定运行状态,测试过程中应确保设备运行参数稳定和原料种类不变。
4.3.1.3 如取样点处燃气压力低于大气压,湿式气体流量计后需连接一个真空度可控的抽气泵以确保
燃气能顺利经过取样装置。经湿式气体流量计计量体积后的燃气应排放至室外空旷处以避免可能的安全风险。
4.3.2 取样步骤
4.3.2.1 在6个气体洗瓶中分别加入三氯甲烷150mL~200mL,将气体洗瓶全部置于冷却池中,冷却
池中冰水混合物高度应高于气体洗瓶内溶剂的高度,取样过程中应确保冷却池始终处于冰水共存状态。
按照图1连接取样装置,检查装置气密性,确认装置气密性良好后记录湿式气体流量计读数V1。
4.3.2.2 打开取样阀,将燃气流速调节至5L/min~10L/min,记录取样燃气平均温度(t1)、燃气压力
(p1)和大气压力(p)。
4.3.2.3 取样过程中实时监测气体洗瓶1中溶剂温度不超过45℃,如溶剂温度超过45℃,燃气经降温
后才能进入取样装置;如降温过程中有焦油和灰尘从燃气中析出,用三氯甲烷将析出的焦油和灰尘充分
转移至后续抽滤环节(见4.4.1.2)。
4.3.2.4 取样过程中密切关注气体洗瓶5中溶剂颜色,如溶剂出现变色,及时更换气体洗瓶1~5中的溶剂。
4.3.2.5 关闭取样阀3,依次将气体洗瓶1~5中的溶液转移至烧杯中;向气体洗瓶1~5中依次添加三
氯甲烷150mL~200mL,经气密性检查合格后打开取样阀3,重复4.3.2.2~4.3.2.4,继续取样。
4.3.2.6 关闭取样阀,记录此时湿式气体流量计读数V2;将气体洗瓶1~6中的溶液转移至4.3.2.5的烧杯中。
4.4 样品测定
4.4.1 溶液过滤
4.4.1.1 将干燥且质量已知m1 的定量滤纸置于布氏漏斗内,用少量三氯甲烷润湿滤纸使其与漏斗紧密贴合。
4.4.1.2 将布氏漏斗与抽滤瓶和真空泵连接,检查抽滤装置气密性;气密性合格后将烧杯中的溶液全部
经布氏漏斗过滤,并用适量三氯甲烷清洗烧杯、气体洗瓶以及洗瓶间的连接管,将清洗溶剂全部经布氏漏斗过滤。
4.4.1.3 取约30mL三氯甲烷冲洗滤饼,重复该步骤至洗出液接近无色。
4.4.2 焦油含量测定
4.4.2.1 取抽滤瓶中适量(约100mL)滤液至洗净干燥且质量已知m2 的250mL烧瓶中。
4.4.2.2 连接烧瓶与旋转蒸发仪,设置旋转蒸发仪内的压力为10kPa,启动旋转蒸发仪,缓慢升高水浴
(或油浴)温度至溶剂滴落速度为1滴/s~2滴/s,恒定水浴温度;当旋转蒸发仪中溶剂滴落速度约0.25
滴/s时,停止旋转蒸发仪。
4.4.2.3 分批将抽滤瓶中滤液转移至烧瓶中,重复4.4.2.2;用约30mL三氯甲烷清洗抽滤瓶两次,并将
清洗溶剂全部转移至烧瓶中进行旋蒸。
4.4.2.4 当旋转蒸发仪中液体滴落速度约0.25滴/s时,继续旋蒸30min后结束;如观察到烧瓶中仍存
在少量水分,向烧瓶中加入三氯甲烷约20mL。
4.4.2.5 重复4.4.2.4,直至烧瓶内不能观察到水分。
4.4.2.6 取下烧瓶放入干燥器中冷却至室温后称重,读数精确至0.1mg,称量质量m3 作为结果计算依
据。若得到的焦油质量小于100mg,应以本次焦油质量结果换算调整燃气取样量以确保后续实验测得
的焦油质量大于100mg,并以后一次测试结果为准。
4.4.3 灰尘含量测定
4.4.3.1 将滤饼和滤纸转移至洗净干燥且质量已知m4 的干燥皿中。
4.4.3.2 将干燥皿置于真空干燥箱中干燥12h,干燥箱温度设置为80℃,取出干燥皿后放入干燥器中
冷却至室温后称重,读数精确至0.1mg。
4.4.3.3 进行检查性干燥,每次0.5h,直到最后两次称量结果之差不超过0.3mg,以最后一次称量的质
量m5 作为结果计算的依据。
4.4.3.4 若得到的灰尘质量小于100mg,应以本次灰尘质量结果换算调整燃气取样量以确保后续实验
......
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