ISO 18125 سوخت‌های زیستی جامد - تعیین ارزش حرارتی

ISO 18125 سوخت‌های زیستی جامد - تعیین ارزش حرارتی

استاندارد «ISO 18125 سوخت‌های زیستی جامد - تعیین ارزش حرارتی» که توسط سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) تدوین شده است، روشی را برای تعیین ارزش حرارتی ناخالص یک سوخت زیستی جامد در حجم ثابت و دمای مرجع 25 درجه در یک کالری‌متر بمبی کالیبره شده با احتراق اسید بنزوئیک تأیید شده شرح می‌دهد. نتیجه به دست آمده، ارزش حرارتی ناخالص نمونه مورد تجزیه و تحلیل در حجم ثابت است که در آن تمام آب حاصل از محصولات احتراق، آب مایع است.

ISO 18125 سوخت‌های زیستی جامد - تعیین ارزش حرارتی

در عمل، سوخت‌های زیستی در فشار ثابت (اتمسفر) سوزانده می‌شوند و آب یا چگالش نیافته (به صورت بخار همراه با گازهای دودکش خارج می‌شود) یا چگالش یافته است. گرمای احتراق مورد استفاده در هر دو حالت، ارزش حرارتی خالص سوخت در فشار ثابت است. همچنین می‌توان از ارزش حرارتی خالص در حجم ثابت استفاده کرد. این استاندارد شامل فرمول‌هایی برای محاسبه هر دو مقدار است.

اصول و رویه‌های کلی برای کالیبراسیون و آزمایش سوخت‌های زیستی در متن اصلی ارائه شده است. موارد مربوط به استفاده از نوع خاصی از دستگاه کالری‌سنجی در پیوست‌های استاندارد (پیوست‌های A تا C) گنجانده شده‌اند. پیوست د شامل چک لیست‌هایی برای انجام کالیبراسیون و آزمایش‌های سوخت با استفاده از انواع کالری‌مترهای مشخص شده است. پیوست E مثال‌هایی برای توضیح برخی از محاسبات ارائه می‌دهد.

برای اهداف این استاندارد، علاوه بر اصطلاحات و تعاریف ارائه شده در «ISO 16559 سوخت‌های زیستی جامد - واژگان»، تعاریف زیر نیز اعمال می‌شود:

  • ارزش حرارتی ناخالص در حجم ثابت، مقدار مطلق انرژی ویژه احتراق را بر حسب ژول بر واحد جرم سوخت زیستی جامد سوخته شده در اکسیژن تحت شرایط مشخص شده در بمب کالریمتری بیان می‌کند. فرض می‌شود که محصولات احتراق شامل اکسیژن گازی، نیتروژن، دی‌اکسید کربن و دی‌اکسید گوگرد، آب مایع اشباع‌شده با دی‌اکسید کربن تحت شرایط واکنش بمب (در تعادل با بخار آن) و خاکستر جامد باشند.
  • ارزش حرارتی خالص در حجم ثابت، مقدار مطلق انرژی ویژه احتراق را بر حسب ژول بر واحد جرم سوخت زیستی سوخته شده در اکسیژن تحت شرایط حجم ثابت بیان می‌کند. تمام آب حاصل از محصولات واکنش به صورت بخار آب باقی می‌ماند، و سایر محصولات به صورت ارزش حرارتی ناخالص باقی می‌مانند.
  • ارزش حرارتی خالص در فشار ثابت، مقدار مطلق گرمای ویژه احتراق را بر حسب ژول بر واحد جرم سوخت زیستی سوخته شده در اکسیژن در فشار ثابت بیان می‌کند. تمام آب حاصل از محصولات واکنش به صورت بخار آب باقی می‌ماند، و سایر محصولات به صورت ارزش حرارتی ناخالص باقی می‌مانند.
  • دمای مرجع، دمای مرجع بین‌المللی برای ترموشیمی، به عنوان دمای مرجع برای مقادیر گرمایی در دمای ۲۵ درجه پذیرفته می‌شود. ارزش حرارتی سوخت‌های زیستی وابستگی کمی به دما دارد.
  • ظرفیت گرمایی مؤثر کالری‌متر، میزان انرژی مورد نیاز برای ایجاد یک واحد تغییر در دمای کالری‌متر را بیان می‌کند.
  • افزایش دمای اصلاح‌شده، تغییر دمای کالری‌متر ناشی از فرآیندهایی است که فقط درون بمب احتراقی رخ می‌دهند. افزایش دمای اصلاح‌شده، کل افزایش دمای مشاهده‌شده پس از اصلاح تبادل گرما، توان اختلاط و غیره است. تغییر دما را می‌توان بر حسب واحدهای دیگر بیان کرد: مقاومت یک دماسنج پلاتینی یا ترمیستوری، فرکانس یک تشدیدگر کریستال کوارتز، اما تنها در صورتی که یک رابطه تابعی بین این کمیت و تغییر دما برقرار شود. ظرفیت گرمایی مؤثر کالری‌متر را می‌توان بر حسب واحدهای انرژی به ازای هر واحد دلخواه بیان کرد. معیارهای خطی بودن و نزدیکی لازم برای شرایط بین کالیبراسیون‌ها و آزمایش‌های سوخت در استاندارد ارائه شده است.

بخشی از نمونه تجزیه و تحلیل سوخت زیستی جامد که وزن آن تعیین شده است، در شرایط مشخص در اکسیژن با فشار بالا در یک بمب کالریمتر سوزانده می‌شود. ظرفیت گرمایی مؤثر کالری‌متر در آزمایش‌های کالیبراسیون با سوزاندن اسید بنزوئیک گواهی‌شده تحت شرایط مشابه با شرایط ذکر شده در گواهی تعیین می‌شود. افزایش دمای اصلاح‌شده از مشاهدات دما قبل، حین و بعد از واکنش احتراق تعیین می‌شود. مدت و دفعات مشاهده دما به نوع کالری‌متر مورد استفاده بستگی دارد. در ابتدا آب به بمب اضافه می‌شود تا قبل از احتراق، یک فاز بخار اشباع ایجاد شود و اطمینان حاصل شود که تمام آب موجود در نمونه، شامل هیدروژن و رطوبت، آب مایع در نظر گرفته می‌شود.

ارزش حرارتی ناخالص از افزایش دمای اصلاح‌شده و ظرفیت گرمایی مؤثر کالری‌متر محاسبه می‌شود و سهم انرژی احتراق، اثرات حرارتی ناشی از سوختن فیوزها و واکنش‌های جانبی مانند تشکیل اسید نیتریک در نظر گرفته می‌شود. علاوه بر این، تصحیحی برای در نظر گرفتن اختلاف انرژی بین اسید سولفوریک آبی تشکیل شده در واکنش بمب و دی اکسید گوگرد گازی، یعنی محصول واکنش مورد نیاز گوگرد در سوخت زیستی، اعمال می‌شود. اثر انرژی متناظر بین اسید هیدروکلریک آبی و گازی را می‌توان به دلیل مقدار کم تصحیح برای سوخت‌های زیستی جامد، نادیده گرفت.

ارزش حرارتی خالص سوخت زیستی در حجم ثابت و ارزش حرارتی خالص در فشار ثابت با محاسبه ارزش حرارتی ناخالص در حجم ثابت تعیین شده در نمونه آنالیز بدست می‌آیند. محاسبه ارزش حرارتی خالص در حجم ثابت نیاز به دانستن رطوبت و محتوای هیدروژن نمونه آنالیز دارد. در اصل، محاسبه ارزش حرارتی خالص در فشار ثابت، نیازمند اطلاعاتی در مورد محتوای اکسیژن و نیتروژن نمونه مورد تجزیه نیز می‌باشد.

سازمان ما دارای کارکنان قوی است که از نزدیک تحولات حوزه علم و فناوری در جهان را دنبال می‌کنند و دائماً خود را بهبود می‌بخشند. در میان مطالعات متعدد آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی ارائه شده برای مشاغل در بخش‌های مختلف، خدمات آزمایشی مطابق با استاندارد «ISO 18125 سوخت‌های زیستی جامد - تعیین ارزش حرارتی» نیز وجود دارد.

واتساپ