SVENSK STANDARD SS 187177:2017 Fastställd/Approved: 2017-10-26 Publicerad/Published: 2017-10-30 Utgåva/Edition: 2 Språk/Language: svenska/swedish ICS: 75.160.10 Torv Bestämning av totala svavelhalten vid förbränning i högtemperaturugn IR-detektor Peat Determination of total sulfur using a high temperature tube furnace combustion method IR-detection
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 187177, utgåva 1. This standard supersedes the Swedish Standard SS 187177, 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 Orientering... 3 1 Omfattning... 4 2 Normativa hänvisningar... 4 3 Princip... 4 4 Provberedning... 4 5 Utrustning och reagens... 4 5.1 Mätutrustning... 4 5.2 Reagens... 5 5.3 Referensmaterial... 5 6 Procedur... 5 6.1 Konditionering av instrument... 5 6.2 Kalibrering... 5 6.3 Analys... 6 6.3.1 Generellt... 6 6.3.2 Procedur... 6 7 Resultat... 6 8 Precision... 6 8.1 Generellt... 6 8.2 Repeterbarhet r... 6 8.3 Reproducerbarhet R... 6 2
Orientering Denna standard har utarbetats med den amerikanska standarden ASTM D 4239 C som bas. Totala svavelhalten är en viktig parameter för torv, exempelvis - vid bestämning av svavelformerna i torv, där andelen organiskt bundet svavel beräknas utifrån total svavelhalten minus experimentellt bestämda halter av metallsulfid- och sulfatsvavel - vid blandaning av olika bränslen för att nedbringa den genomsnittliga svavelemissionen per tillförd energimängd - vid beräkning av miljöavgift för svavelinnehållet i torv - från korrosionssynpunkt. Metoden är i sitt ursprung avpassad för kol och koks med höga svavelhalter. För att uppnå kraven på repeteroch reproducerbarhet vid låga svavelhalter krävs noggrannhet och väldefinierade, certifierade referensmaterial för kalibrering av det aktuella instrumentet. Det är mycket viktigt att instrumentets funktion kontrolleras med referensprov vid varje mättillfälle. 3
1 Omfattning Standarden beskriver en metod för bestämning av totala svavelhalten i torv. Metoden är en relativ mätmetod som kräver referensmaterial för kalibrering. Metoden, som ursprungligen använts för kolbränslen, har bearbetats för att bli användbar även för torv. 2 Normativa hänvisningar Detta avsnitt hänvisar till följande dokument som är nödvändiga när detta dokument ska tillämpas. För daterade hänvisningar gäller endast den utgåva som anges. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan av dokumentet (inklusive alla tillägg). SS 18 71 14, Torv Provberedning SS-EN ISO 18134-3, Fasta biobränslen Bestämning av fukthalt Torkning i ugn Del 3: Fukthalt i finmalt analysprov 3 Princip En känd mängd av bränsle förbränns vid hög temperatur, minst 1350 C, i en ugn i en ström av syrgas. Allt svavel i provet oxideras till gasformiga svaveloxider, huvudsakligen svaveldioxid. Fukt och fasta partiklar från gasen innan denna, med kontrollerad flödeshastighet, passerar genom en infraröd(ir)detektor som specifikt möter vid den våglängd där svaveldioxid absorberar infrarött ljus. Den över tiden integrerade detektorsignalen är ett mått på totala mängden svaveldioxid i förbränningsfasen. Genom kalibrering med prov med känd svavelhalt kan den totala svavelhalten i provet beräknas. Svavlet i torv förekommer i formen oorganiskt bundet, som metallsulfider (huvudsakligen pyrit) och som sulfatsvavel. De olika formerna uppför sig kinetiskt olika vid förbränningen. För att öka reaktionshastigheten vid askrika prov kan en högre förbränningstemperatur användas, t.ex. 1500 C, alternativt kan flussmedel tillsättas, exempelvis tenn- och/eller järnpulver, för att minska reaktionstiden. Metoden är en relativ mätmetod som kräver kalibrering med referensmaterial i form av bränslen med kända halter i det aktuella haltområdet. 4 Provberedning Provberedning ska utföras enligt SS 18 71 14 Provet ska pelleteras före analys för att undvika explosionsartad, och därmed ofullständig förbränning. Alternativt kan den explosionsartade förbränningen förhindras genom att provet täcks med kvartssand. Fukthalten för torv är en operationellt definierad storhet och därför ska metoden enligt SS-EN-ISO 18134-3, eller ekvivalent metod, används vid bestämningen. 5 Utrustning och reagens 5.1 Mätutrustning Den utrustning som krävs ska i huvudsak bestå av följande delar (Figur 1): - resistansugn som gör det möjligt att hålla en temperatur av 1350 C eller mer i förbränningszonen - förbränningsrör av kvarts eller lämpligt keramiskt material med en inre diameter a 40-45 mm, av tillräcklig längd och så utformat att förbränningsgaserna kvantitativt transporteras vidare till detektorn - IR-detektor som specifikt mäter och integrerar IR-absorptionen hos bildad svaveldioxid. En flödesregulator behövs för att hålla gasflödet genom detektorn konstant 4
- förbränningsskepp för analysprov, gjort av oglaserat keramiskt material och dimensionerat för instrumentet ifråga och aktuella provmängder - partikelfilter och adsorbentrör för att avlägsna fukten i förbränningsgaserna - tryckregulator för reglering av syrgasflödet till förbränningen. Figur 1 Schematisk bild av typisk instrumentering för bestämning av totalsvavel 5.2 Reagens Alla reagenser ska ha minst den renhet som anges i standarden eller specificeras i instrumentets bruksanvisning. Magnesiumperklorat, Dehydrite, granulat, används för adsorption av vatten i förbränningsgaserna. Syrgas med en renhet av 99,5 %. Glasull av den kvalitet som instrumenttillverkaren rekommenderar. 5.3 Referensmaterial De referensmaterial som används för kalibreringarna ska vara certifierade eller entydigt uppfylla kraven för spårbarhet till ett sådant. De ska ha svavelhalter som är jämförbara med halten hos de analyserade proven. Svavelhalten i referensmaterialen ska vara bestämd och dess certifierade värde och ska ha en maximal avvikelse av 0,05 % (m/m); för halter under ca 0,5 % bör avvikelsen inte överstiga 0,5 % (m/m). 6 Procedur 6.1 Konditionering av instrument Instrument som används vid provningen ska alltid konditioneras vid uppstart innan kalibreringen genomförs. Konditionering består i genomförandet av två till tre analyser, eller det antal som ytterligare krävs för att ge stabila analysvärden, d.v.s. utan drift, för en viss given svavelhalt. Rekonditionering kan behövas under dagen i samband med längre analysuppehåll eller då analys av prov med helt annan svavelhalt än tidigare är aktuell. ANM. Använd alltid instrumentet i enlighet med tillverkarens anvisningar. 6.2 Kalibrering Instrumentet ska kalibreras enligt anvisningarna i instrumentets bruksanvisning. Använd ett referensmaterial med en svavelhalt som stämmer överens med halten i de prov som ska analyseras. Minst 4 bestämningar som underlag för kalibreringen ska göras. Spridningen i analysvärdena ska inte överstiga den angivna repeterbarheten vid den aktuella svavelhalten enligt 8.1. ANM. Kravet på jämförbarhet i halt bestäms av lineariteten i respons hos instrumentet. Kontroll av responslineariteten görs enklast genom att använda referensmaterial med avvikande svavelhalt som obekanta prov. 3-4 analyser genomförs för varje sådan referens. I den mån medelvärdet för svavelhalten ligger inom de i certifikatet angivna gränserna kan responsen anses vara tillräckligt linjär i det undersökta området. 5
Verifieringen av kalibreringen ska göras genom regelbundet återkommande mätningar på kalibreringsreferensen; efter var 10:e till 20:e analys. Erhållna värden ska ligga inom de i certifikatet angivna gränserna för haltangivelsen. Vid större avvikelser ska kalibreringen upprepas. 6.3 Analys 6.3.1 Generellt Allmänt gäller att instrumenttillverkarens specifikationer beträffande handhavande av instrumentet, val av instrumentparametrar, provmängd och analystid ska följas. Ugnstemperaturen bör var 1350 C eller något högre. Instrumentet ska alltid konditioneras före kalibrering och analys. Provmängden bör vara ungefär densamma vid kalibrering respektive analys. Om flussmedel tillsätts vid analysen bör ett par blankförsök genomföras. 6.3.2 Procedur Tag provmängden 0,25 0,5 g eller den provmängd som instrumenttillverkaren rekommenderar och pelletera provet. Väg provet till närmaste 1 mg, lämpligen direkt i förbränningsskeppet och förbränn under den tid som krävs för fullständig förbränning. ANM 1. Ett riktvärde på förbränningstiden är 2 minuter. ANM 2. Det är viktigt att säkerställa, att det sulfatsvavel som kan finnas i provet och som kommer ut sist vid analysen, har inkluderats fullt ut vid bestämningen. När analysen är genomförd ska instrumentet ange erhållen svavelhalt för det aktuella provet. Dubbelbestämningar ska göras. 7 Resultat Resultatet ska anges i % av torrt prov och med 0,01 % noggrannhet. 8 Precision 8.1 Generellt Eftersom det här är en fråga om en relativ mätmetod kommer resultatens noggrannhet att vara en direkt funktion av kvaliteten hos de referensmaterial som använts vid kalibreringen. 8.2 Repeterbarhet r Medelvärdena av resultaten från två dubbelbestämningar utförda i en följd av samma laboratorium, av samma operatör med samma apparatur, på två representativa delar av analysprovet, får inte avvika från varandra med mer än vad som anges av r = 0,02 x (svavelhalten i %) 8.3 Reproducerbarhet R Medelvärdena av resultaten vid dubbelbestämningar utförda i vart och ett av två laboratorier på representativa delar från samma prov från sista steget i provberedningen får inte avvika från varandra med mer än vad som anges av R = 0,01 + 0,08 x (svavelhalten i %) Gäller för svavelhalter 1 % 6