SVENSK STANDARD SS 187186:2017 Fastställd/Approved: 2017-07-20 Publicerad/Published: 2017-07-25 Utgåva/Edition: 2 Språk/Language: svenska/swedish ICS: 75.160.10 Fasta restprodukter från förbränning Bestämning av totala svavelhalten i fasta restprodukter via högtemperaturförbränning och IR-detektor Solid residues from combustion Determination of total sulfur in solid residues using a high temperature combustion method with an IR-detection procedure
Standarder får världen att fungera SIS (Swedish Standards Institute) är en fristående ideell förening med medlemmar från både privat och offentlig sektor. Vi är en del av det europeiska och globala nätverk som utarbetar internationella standarder. Standarder är dokumenterad kunskap utvecklad av framstående aktörer inom industri, näringsliv och samhälle och befrämjar handel över gränser, bidrar till att processer och produkter blir säkrare samt effektiviserar din verksamhet. Delta och påverka Som medlem i SIS har du möjlighet att påverka framtida standarder inom ditt område på nationell, europeisk och global nivå. Du får samtidigt tillgång till tidig information om utvecklingen inom din bransch. Ta del av det färdiga arbetet Vi erbjuder våra kunder allt som rör standarder och deras tillämpning. Hos oss kan du köpa alla publikationer du behöver allt från enskilda standarder, tekniska rapporter och standardpaket till handböcker och onlinetjänster. Genom vår webbtjänst e-nav får du tillgång till ett lättnavigerat bibliotek där alla standarder som är aktuella för ditt företag finns tillgängliga. Standarder och handböcker är källor till kunskap. Vi säljer dem. Utveckla din kompetens och lyckas bättre i ditt arbete Hos SIS kan du gå öppna eller företagsinterna utbildningar kring innehåll och tillämpning av standarder. Genom vår närhet till den internationella utvecklingen och ISO får du rätt kunskap i rätt tid, direkt från källan. Med vår kunskap om standarders möjligheter hjälper vi våra kunder att skapa verklig nytta och lönsamhet i sina verksamheter. Vill du veta mer om SIS eller hur standarder kan effektivisera din verksamhet är du välkommen in på www.sis.se eller ta kontakt med oss på tel 08-555 523 00. Standards make the world go round SIS (Swedish Standards Institute) is an independent non-profit organisation with members from both the private and public sectors. We are part of the European and global network that draws up international standards. Standards consist of documented knowledge developed by prominent actors within the industry, business world and society. They promote cross-border trade, they help to make processes and products safer and they streamline your organisation. Take part and have influence As a member of SIS you will have the possibility to participate in standardization activities on national, European and global level. The membership in SIS will give you the opportunity to influence future standards and gain access to early stage information about developments within your field. Get to know the finished work We offer our customers everything in connection with standards and their application. You can purchase all the publications you need from us - everything from individual standards, technical reports and standard packages through to manuals and online services. Our web service e-nav gives you access to an easy-to-navigate library where all standards that are relevant to your company are available. Standards and manuals are sources of knowledge. We sell them. Increase understanding and improve perception With SIS you can undergo either shared or in-house training in the content and application of standards. Thanks to our proximity to international development and ISO you receive the right knowledge at the right time, direct from the source. With our knowledge about the potential of standards, we assist our customers in creating tangible benefit and profitability in their organisations. If you want to know more about SIS, or how standards can streamline your organisation, please visit www.sis.se or contact us on phone +46 (0)8-555 523 00
Denna standard ersätter SS 187186, utgåva 1. This standard supersedes the Swedish Standard SS 187186, edition 1. Copyright/Upphovsrätten till denna produkt tillhör SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sverige. Användningen av denna produkt regleras av slutanvändarlicensen som återfinns i denna produkt, se standardens sista sidor. Copyright SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sweden. All rights reserved. The use of this product is governed by the end-user licence for this product. You will find the licence in the end of this document. Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, telefon 08-555 520 00. Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Information about the content of the standard is available from the Swedish Standards Institute (SIS), telephone +46 8 555 520 00. Standards may be ordered from SIS Förlag AB, who can also provide general information about Swedish and foreign standards. Standarden är framtagen av kommittén för Fasta bränslen, SIS/TK 412. Har du synpunkter på innehållet i den här standarden, vill du delta i ett kommande revideringsarbete eller vara med och ta fram andra standarder inom området? Gå in på www.sis.se - där hittar du mer information.
Innehåll Sida 2 Normativa hänvisningar... 4 3 Principer... 4 4 Utrustning... 5 5 Kemikalier... 6 6 Prov och provberedning... 6 7 Utförande... 6 7.1 Konditionering av instrumentet... 6 7.2 Blankvärde... 7 7.3 Kalibrering... 7 7.4 Analys... 7 8 Resultat... 8 9 Precision och noggrannhet... 8 9.1 Repeterbarhet r... 8 9.2 Reproducerbarhet R... 8 9.3 Noggrannhet... 8 10 Provningsrapport... 8 Litteraturförteckning... 9 2
Orientering Syftet med svenska standarder inom området fasta restprodukter från förbränning är att förse den svenska marknaden med relevanta metoder för att säkerställa tillförlitliga provningsmetoder inom området. Metoderna täcker in alla typer av fasta restprodukter såsom bottenaskor, flygaskor, slaggprodukter och pannbeläggningar från förbränningsanläggningar. Fasta restprodukter från förbränning omfattas varken av de metoder som upptas inom områdena fasta återvunna bränslen eller fasta biobränslen inom CEN- och ISO-standardiseringen. Således är metoderna för fasta restprodukter från förbränning åtskilda från metoderna inom arbetsområdena fasta återvunna bränslen och fasta biobränslen. Denna standard tillhandahåller underlag för att säkerställa en tillförlitlig provningsmetod för fasta restprodukter från förbränning. Denna standard har utarbetats med den amerikanska standarden ASTM D 4239 C som bas. Svavelhalten i fasta restprodukter från förbränning är en viktig parameter exempelvis vid kontroll av effektivitet i avsvavlingsprocesser för rapportering till myndigheter för svavelinnehållet i fasta bränslen 3
1 Omfattning Denna standard specificerar en metod för bestämning av totala svavelhalten i askor och andra fasta restprodukter från förbränning av fasta bränslen. Metoden är en relativ mätmetod som kräver standardreferensmaterial för kalibrering. Metoden som ursprungligen används för kolbränslen, har bearbetats för att bli användbar för askor och andra restprodukter från förbränning. Metoden är avsedd att användas för svavelhalter större än 0,01 % massfraktion. 2 Normativa hänvisningar Detta avsnitt hänvisar till följande dokument som är nödvändiga när denna standard ska tillämpas. För daterade hänvisningar gäller den utgåva som avses. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan av dokumentet (inklusive tillägg). SS-EN ISO 18134-3, Fasta biobränslen Bestämning av fukthalt Torkning i ugn Del 3: Fukthalt i finmalt analysprov (ISO 18134-3) 3 Principer Förbränn en känd mängd av provet vid hög temperatur i en ström av syrgas antingen tillsammans med svavelfri grafit eller annan hjälpsubstans vid minst 1 350 C i en rörugn eller efter pyrolys vid minst 1 650 C i en högfrekvens induktionsugn. Allt svavel i provet oxideras till gasformiga svaveloxider, huvudsakligen svaveldioxid. Avlägsna fukt och fasta partiklar från gasen innan denna, med kontrollerad flödeshastighet, passerar genom en infraröd (IR) detektor som specifikt mäter vid den våglängd där svaveldioxid absorberar infrarött ljus. Den över tiden integrerade detektorsignalen är ett mått på totala mängden svaveldioxid i förbränningsgasen. Genom kalibrering med prov med känd svavelhalt kan den totala svavelhalten i provet beräknas. Resultatet ska korrigeras för blankvärden från spår av svavel i hjälpsubstanser såsom grafit, accelerator och/eller täcksubstans respektive deglar. För att öka reaktionshastigheten vid konverteringen av svavlet till svaveldioxid vid förbränning i rörugn kan en högre förbränningstemperatur användas, t.ex. 1 500 o C. Alternativt kan flussmedel tillsättas, exempelvis tennoch/eller järnpulver, för att minska reaktionstiden. Metoden är en relativ mätmetod som kräver kalibrering med standardreferensmaterial med kända svavelhalter i de aktuella haltområdena. För att uppnå kraven på repeterbarhet och reproducerbarhet vid låga svavelhalter krävs noggrannhet vid bestämningarna och väldefinierade, certifierade referensmaterial för kalibrering av instrumentet. Instrumentets funktion och kalibrering ska kontrolleras vid varje mättillfälle. 4
4 Utrustning Figur 1 illustrerar uppsättning av utrustning för bestämning av totalsvavel. Figur 1 Schematisk bild av typisk instrumentering för bestämning av totalsvavel via högtemperaturförbränning 4.1 Högtemperatur-rörugn bestående av: 4.1.1 Resistansugn, som gör det möjligt att hålla en temperatur av 1 350 C eller mer i förbränningszonen, bestående av: Förbränningsrör av kvarts eller lämpligt keramiskt material av tillräcklig längd, och så utformat att förbränningsgaserna kvantitativt transporteras vidare till detektorn. Tryckregulator för reglering av syrgasflödet till förbränningen. 4.1.2 Högfrekvens induktionsugn bestående av: Högfrekvensgenerator med möjlighet att reglera effekttillförseln till induktionsspolen. Induktionsspole med pyrolysugn. Degelhållare. Ventiler och tryckregulator för reglering av syrgasflödet genom pyrolysugnen. 4.2 IR-detektor som specifikt mäter och integrerar IR-absorptionen hos bildad svaveldioxid. En flödesregulator behövs för att hålla gasflödet genom detektorn konstant. IR-detektor tillsammans med processorn utgör instrumentet. 4.3 Förbränningsskepp eller deglar för analysprov, gjorda av oglaserat keramiskt material och dimensionerade för instrumentet ifråga och aktuella provmängder. Eventuellt blankvärde från skepp resp. deglar ska vara lågt och reproducerbart. 4.4 Partikelfilter och adsorbentrör för att avlägsna fukten i förbränningsgaserna. 4.5 Glasull av den kvalitet som instrumenttillverkaren rekommenderar. 5
5 Kemikalier 5.1 Allmänt standardreferensmaterial De standardreferensmaterial som används för kalibreringarna ska åtföljas av certifikat med full spårbarhet. Certifikatet ska påvisa att standardreferensmaterialet uppfyller kraven i denna standard. De ska ha svavelhalter som är jämförbara med halten hos de analyserade proven. Svavelhalten i referensmaterialen ska vara bestämd och certifierad med en maximal avvikelse av 0,05 % massfraktion. För halter under 0,5 % bör avvikelsen inte överstiga 0,03 % massfraktion. Referensmaterialen bör vara av samma typ som de analyserade proven. Referensmaterialets fukthalt vid mättillfället ska vara känd till närmaste 0,5 % massfraktion. Vid analys av restprodukter med svavelhalter över 10 %, exempelvis från avsvavlingsprocesser, får kalciumsulfat eller magnesiumsulfat användas för kalibreringen förutsatt att mängden anpassas och vägningen av kalibreringsprovet görs med en noggrannhet av minst 0,5 %. 5.2 Reagens 5.2.1 Alla reagens ska ha minst den renhet som anges i standarden eller specificeras i instrumentets bruksanvisning. Vad gäller acceleratorsystemet ska detta ses som ett av flera fungerande alternativ. 5.2.1 Grafitpulver (gäller högtemperatur-rörugn) som är fritt från svavel eller med en svavelhalt som ger ett blankvärde högre än 0,02 % massfraktion. 5.2.2 Accelerator (gäller induktionsugn) såsom exempelvis: Järnspån fritt från svavel eller med en svavelhalt som ger ett blankvärde lägre än 0,01 % massfraktion. Volframgranulat fritt från svavel eller med en svavelhalt som ger ett blankvärde lägre än 0,01 % massfraktion. Järnfosfat fritt från svavel eller med en svavelhalt som ger ett blankvärde lägre än 0,01 % massfraktion. 5.2.3 Täcksubstans som av instrumenttillverkaren är rekommenderad att täcka pulverformigt material för att förhindra att provet blåser omkring okontrollerat när degeln förs in i ugnen). 5.2.4 Magnesiumperklorat för adsorption av vatten i förbränningsgaserna. 5.2.5 Syrgas med en renhet av 99,5 % volymfraktion. 6 Prov och provberedning Provet ska vara malt till en kornstorlek mindre än 0,1 mm och väl blandat. I samband med analys ska även ett parallellprov för bestämning av fukthalten utföras. Fukthalten ska bestämmas enligt SS-EN ISO 18134-3. 7 Utförande 7.1 Konditionering av instrumentet Konditionera instrumentet vid varje uppstart innan kalibreringen genomförs. Konditionera genom att utföra två till tre analyser, eller det antal som ytterligare krävs, för att ge stabila analysvärden utan drift för en viss given svavelhalt. Rekonditionering bör utföras under dagen i samband med längre analysuppehåll eller då analys av prov med helt annan svavelhalt än tidigare är aktuell. 6