Стандартни методи за изпитване на загуба при запалване (LOI) на твърди остатъци от горене по ASTM D7348

Стандартът „ASTM D7348 Стандартни методи за изпитване на загуба при запалване (LOI) на твърди остатъци от горене“, публикуван от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва методи за изпитване за определяне на загубата на маса на твърди остатъци от горене при нагряване до определена температура във въздушна или кислородна атмосфера. Загубата на маса може да е резултат от влага, въглерод, сяра и подобни загуби, произтичащи от разлагането или изгарянето на остатъците.

Загубата при запалване (LOI) се отнася до загубата на маса, която възниква, когато остатък от горенето се нагрява до високи температури в атмосфера от въздух или кислород. В циментовата промишленост терминът LOI обикновено се отнася до загубата на маса в проба, нагрята до 950°C. За инженерите по горене терминът LOI обикновено се отнася до загубата на маса в проби, нагряти до температури под 950°C.

Тези методи за изпитване установяват процедура за определяне на LOI стойностите на остатъци от горене, нагряти до 750 или 950 градуса по Целзий. LOI стойностите, получени от тези методи за изпитване, могат да се използват от индустрии, които използват остатъци от горене в различни процеси и продукти. Ако твърдите остатъци от горене се нагряват, за да се оцени количеството горим или неизгорял въглерод в пробата, е доказано, че LOI и оценката за неизгорял въглерод не съвпадат напълно и LOI не трябва да се използва като оценка за неизгорял въглерод във всички остатъци от горене. Директното определяне на неизгорял (горим) въглерод може да се осъществи с помощта на ASTM D6316.

Ако твърдият остатък от горене се нагрява, за да се приготви пепел за определяне на масовите фракции на основните и второстепенните елементи, се използва процедурата за нагряване, описана в ASTM D3682, ASTM D4326 и ASTM D6349, или процедурите за определяне на 750-градусов LOI (Метод А), описани тук. Ако твърдият остатък от горене се нагрява, за да се приготви пепел за определяне на масовите фракции на микроелементите, се използва процедурата за нагряване, описана в ASTM D3683 и ASTM D6357.

В индустрии, където процесите на горене са от основно значение, като например производството на цимент, производството на електроенергия от въглища и изгарянето на отпадъци, разбирането на състава на остатъчните материали е от решаващо значение за ефективността, контрола на емисиите и съответствието с регулаторните изисквания. Твърдите остатъци от горене, като летяща пепел, дънна пепел или клинкер, често съдържат летливи компоненти, които влияят върху свойствата на материалите и въздействието върху околната среда. ASTM D7348 е предназначен за количествено определяне на тези компоненти. Този стандарт предоставя точни протоколи за определяне на загубата на маса на тези остатъци при нагряване при контролирани условия, като предоставя информация за влага, въглерод, сяра и други летливи вещества.

ASTM D7348 описва две основни процедури, които осигуряват гъвкавост в зависимост от вида на пробата и необходимата разделителна способност. И двете включват прецизно претегляне, нагряване в муфелна пещ и измерване на масата след запалване, но условията на запалване варират, за да се съобразят с различните остатъчни летливости:

• Процедура А: Стандартен LOI при 950 градуса
  • Подготовка: 1-5 g проба от смлян остатък (преминала през сито № 50) се поставя в предварително загрят платинен или керамичен тигел.
  • Протокол за нагряване: Повишете температурата до 950 градуса на въздух със скорост 20 градуса/мин, задръжте за 20-60 минути, докато се достигне постоянна маса, след което охладете в ексикатор.
  • Изчисление: LOI (процент) = ((Начален kмаса - Крайна маса) / Начална маса kмаса) x 100.
  • Характеристики: Идеален за остатъци от циментови пещи или летяща пепел, където 950°C симулира температури на образуване на клинкер и определя количеството органичен въглерод или сулфат. Това е най-разпространеният метод в съответствие със стандартите на циментовата индустрия.
• Процедура Б: Високотемпературна LOI в кислород
  • Подготовка: Подобна подготовка на пробата, но с използване на обогатена с кислород атмосфера (напр. 100 процента O2 при 50 mL/min)₂ поток).
  • Протокол за нагряване: Запалете при 750-1000 градуса за 30 минути, като се стремите към пълно окисление на устойчивите въглени.
  • Изчисление: Същото като Процедура А, с изключение на опционални корекции за сливане на пепелта.
  • Характеристики: Подходящ за остатъци с високо съдържание на въглерод, като например пепел от котли, и ускорява окислението за по-бързи резултати. Полезен е там, където запалването на въздуха би довело до непълно горене.

В производството на цимент, ниският LOI осигурява висококачествен клинкер с минимално количество свободна вар, намалявайки разходите за енергия с до 5%. В електроцентралите, той следи съдържанието на въглерод в летящата пепел, което влияе върху повторното ѝ използване в бетона и спазването на ограниченията за емисии на въглерод.

• Циментова и варова промишленост: Измерва сегрегацията на карбонати. LOI по-голям от 3 процента може да показва прекомерно горене или неадекватна суровинова смес.
• Изгаряне на въглища и биомаса: Оценява ефективността на изгаряне. Високият LOI (повече от 10 процента) насърчава регулирането на горелката за намаляване на разхода на гориво.
• Инсталации за производство на енергия от отпадъци: Подпомагат постигането на целите на кръговата икономика чрез проследяване на органични остатъци за обезвреждане на пепел или оползотворяване на метали.
• НИРД: Подкрепя проучвания върху алтернативни горива, където нивото на интензитет на интензитета ...

Чрез минимизиране на неизгорелия въглерод, съоръженията могат да намалят годишните емисии на въглероден диоксид, еквивалентни на хиляди тонове.

В резултат на това, ASTM D7348 разкрива скрити вариации в остатъците от горенето, трансформирайки суровите данни в практическа информация за по-екологични и по-ефективни операции. Тъй като глобалното търсене на устойчива енергия се засилва, този стандарт остава незаменим, позволявайки на индустриите да се развиват без прекомерни загуби.

Нашата организация, която работи от много години и щателно следи световните развития в науката и технологиите, провежда тестове, измервания и анализи в широк спектър от области за бизнеси от всички сектори с квалифициран екип и обширна инфраструктура. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със стандартните методи за изпитване на загуба при запалване (LOI) на твърди остатъци от горене ASTM D7348.