DIN 51718 Essais des combustibles solides - Détermination de la teneur en eau et du taux d'humidité des échantillons d'analyse

DIN 51718 Essais des combustibles solides - Détermination de la teneur en eau et du taux d'humidité des échantillons d'analyse

La norme « DIN 51718 Essais des combustibles solides - Détermination de la teneur en eau et en humidité de l'échantillon analytique », publiée par l'Institut allemand de normalisation (DIN), décrit les procédures normalisées pour la détermination de la teneur en eau et en humidité des échantillons analytiques dans les combustibles solides.

DIN 51718 Essais des combustibles solides - Détermination de la teneur en eau et du taux d'humidité des échantillons d'analyse

La teneur en humidité est l'un des paramètres de qualité les plus importants pour les combustibles solides. Elle influe directement sur :

  • Valeur calorifique (pouvoir de chauffage),
  • Calculs de masse,
  • Conversion des résultats analytiques en conditions de référence (par exemple, sur une base sèche, anhydre et sans cendres),
  • Comportement au stockage, au transport et à la combustion.

Par conséquent, la détermination précise de la teneur en humidité est cruciale pour le commerce du charbon, les centrales électriques, la production de coke, la certification du biochar, les combustibles de biomasse et le contrôle de la qualité des combustibles.

Cette norme s'applique aux combustibles solides tels que :

  • charbon dur
  • Lithium / lignite
  • coke
  • Briquettes
  • Turba
  • Autres combustibles solides similaires (y compris en pratique certains biocarburants et le biochar)

La norme DIN 51718 définit trois méthodes principales pour déterminer la teneur totale en eau, sélectionnées en fonction du type de combustible, de la taille des particules, du niveau d'humidité attendu et de la précision requise :

  • Méthode A : Séchage en deux étapes (généralement la méthode de référence pour les charbons) :
  • Première étape : Pré-séchage doux à environ 40 degrés (pour éliminer l'humidité de surface/libre sans décomposition).
  • Deuxième étape : Séchage final (humidité hygroscopique) jusqu'à une masse constante à environ 106 degrés.

Cette méthode est particulièrement adaptée au charbon dur et au coke pour prévenir l'oxydation ou la perte de matières volatiles.

  • Méthode B : Séchage direct à haute température :
  • Séchage en une seule étape à 105–110 degrés (séchage classique au four jusqu'à obtention d'une masse constante).
  • Il est couramment utilisé pour de nombreux combustibles solides pour lesquels il n'existe pas de sensibilité particulière à la température.
  • Méthode C : Procédure alternative / simplifiée (selon l'exemple)
  • Utilisé dans des situations particulières (par exemple, carburants très humides ou contrôles de routine rapides).

Pour garantir la reproductibilité, la température précise, le temps de séchage, la masse de l'échantillon (environ 1 à 50 g selon l'étape), le type de creuset, le refroidissement dans le séchoir et la formule de calcul (pourcentage de teneur en eau) ont été définis avec précision.

La méthode de calcul est standard. Les résultats sont généralement présentés tels quels ou convertis dans d'autres bases.

La norme DIN 51718 est techniquement très similaire (et est généralement considérée comme équivalente en pratique) aux normes suivantes :

  • ISO 589 Charbon dur - Détermination de l'humidité totale (méthode en deux étapes)
  • Série CEN/TS 14774 : Biocombustibles solides – Détermination de la teneur en humidité (méthode de séchage au four)

De nombreux laboratoires et systèmes de certification (par exemple, la certification européenne du biochar, les normes mondiales C-Sink du biochar) reconnaissent explicitement la norme DIN 51718 (en particulier la méthode A) comme une procédure acceptée ou équivalente aux côtés de ses versions ISO.

Les applications pratiques actuelles de cette norme sont les suivantes :

  • Laboratoires du charbon et du coke
  • Contrôle de la qualité de la biomasse et des granulés de bois.
  • Production et certification du biochar (souvent en référence à la norme DIN 51718 pour la teneur en matière sèche/humidité)
  • Inspection du carburant à la centrale électrique
  • Recherche et développement dans le domaine du traitement des combustibles solides.

En résumé, la norme DIN 51718 décrit une méthode de détermination de la teneur en eau (humidité) des combustibles minéraux solides tels que le charbon et le coke. La teneur en eau est un paramètre essentiel qui influe sur la qualité du combustible, son pouvoir calorifique, son comportement au stockage et son rendement de combustion.

La norme DIN 51718 s'applique principalement aux éléments suivants :

  • charbon dur
  • Lignite (charbon brun)
  • Cuire
  • Briquettes
  • Autres combustibles minéraux solides

Cette norme définit les procédures de détermination de l'humidité totale ou de la teneur en humidité analytique par séchage contrôlé dans des conditions spécifiées. La détermination repose sur :

  • Peser un échantillon de carburant préparé.
  • Séchage dans des conditions d'humidité et de température contrôlées.
  • Peser à nouveau l'échantillon séché.
  • Calculé comme une perte de masse.

La teneur en humidité est exprimée en pourcentage de la masse initiale de l'échantillon.

Les étapes de cette méthode sont généralement les suivantes :

  • Préparation des échantillons (broyage et homogénéisation)
  • Peser l'échantillon d'essai
  • Séchage au four (généralement autour de 105 degrés dans des conditions atmosphériques normales)
  • Refroidissement dans le dessiccateur
  • Dernière pesée
  • Calcul de l'humidité

La détermination de la teneur en humidité est considérée comme importante pour les raisons suivantes :

  • Correction du pouvoir calorifique : L’eau ne contribue pas à l’énergie de combustion. Une humidité plus élevée réduit le pouvoir calorifique effectif.
  • Stockage et transport : Humidité excessive :
  • Cela augmente les coûts de transport.
  • Elle favorise la dégradation biologique (notamment du lignite).
  • Augmente le risque d'échauffement spontané.
  • Contrôle des procédés : Les centrales électriques et les chaudières industrielles nécessitent une qualité de combustible constante pour une combustion stable.

La norme DIN 51718 est largement utilisée dans les domaines suivants :

  • centrales électriques
  • Laboratoires de commerce et de contrôle de la qualité du charbon
  • installations de production de coke
  • cimenteries
  • industrie sidérurgique

La norme DIN 51718 fait partie de la série plus large de normes DIN 51700 relatives aux essais des combustibles solides. Techniquement, elle est compatible avec les normes internationales suivantes :

  • ISO 589 Charbon dur - Détermination de l'humidité totale
  • ASTM D3173 Méthode d'essai normalisée pour la détermination de la teneur en humidité dans les échantillons d'analyse du charbon.

Bien que les méthodes soient similaires, il existe de légères différences au niveau de la température de séchage, de la préparation des échantillons ou des principes de présentation des résultats.

La détermination précise de l'humidité permet ce qui suit :

  • pratiques commerciales équitables
  • Calculs fiables de performance énergétique
  • Respect des réglementations légales
  • Efficacité de combustion optimisée

En conclusion, la norme DIN 51718 demeure une référence fondamentale en matière d'analyse des combustibles, fournissant des valeurs d'humidité fiables et comparables pour les combustibles solides. Bien que des normes plus récentes, spécifiques aux biocarburants, existent, elle reste largement citée et utilisée. L'humidité ayant une incidence directe sur le pouvoir calorifique, le comportement à la manipulation et les performances industrielles, cette norme joue un rôle crucial dans les laboratoires d'essais de combustibles et les industries de production d'énergie.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme DIN 51718.

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