ISO 18125 เชื้อเพลิงชีวภาพแข็ง - การกำหนดค่าความร้อน

มาตรฐาน “ISO 18125 เชื้อเพลิงชีวภาพแข็ง - การกำหนดค่าความร้อน” ที่พัฒนาโดยองค์กรระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO) อธิบายวิธีการในการกำหนดค่าความร้อนรวมของเชื้อเพลิงชีวภาพแข็งที่ปริมาตรคงที่และอุณหภูมิอ้างอิง 25 องศาในเครื่องวัดความร้อนแบบระเบิดที่ได้รับการสอบเทียบโดยการเผาไหม้กรดเบนโซอิกที่ได้รับการรับรอง ผลลัพธ์ที่ได้คือค่าความร้อนรวมของตัวอย่างการวิเคราะห์ที่ปริมาตรคงที่โดยที่น้ำทั้งหมดของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เป็นน้ำของเหลว

ในทางปฏิบัติ เชื้อเพลิงชีวภาพจะถูกเผาไหม้ที่ความดันคงที่ (บรรยากาศ) และน้ำจะไม่ควบแน่น (กำจัดออกในรูปไอพร้อมกับก๊าซไอเสีย) หรือควบแน่น ความร้อนทำงานของการเผาไหม้ที่จะใช้ในทั้งสองสภาวะคือค่าความร้อนสุทธิของเชื้อเพลิงที่ความดันคงที่ ค่าความร้อนสุทธิที่ปริมาตรคงที่ก็สามารถใช้ได้เช่นกัน มาตรฐานนี้ประกอบด้วยสูตรสำหรับการคำนวณค่าทั้งสองค่า

หลักการทั่วไปและขั้นตอนสำหรับการสอบเทียบและการทดสอบเชื้อเพลิงชีวภาพมีนำเสนอในเนื้อหาหลัก ข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องวัดค่าแคลอรีเมทริกชนิดเฉพาะเจาะจงนั้นจะรวมอยู่ในภาคผนวกของมาตรฐาน (ภาคผนวก A ถึง C) ภาคผนวก D ประกอบด้วยรายการตรวจสอบสำหรับการสอบเทียบและการทดลองเชื้อเพลิงโดยใช้ประเภทแคลอรีมิเตอร์ที่ระบุ ภาคผนวก E ให้ตัวอย่างเพื่อประกอบการคำนวณบางส่วน

สำหรับวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ นอกเหนือจากข้อกำหนดและคำจำกัดความที่ระบุไว้ใน “ISO 16559 เชื้อเพลิงชีวภาพแข็ง - คำศัพท์” แล้ว คำจำกัดความต่อไปนี้ยังใช้บังคับด้วย:

• ค่าความร้อนรวมที่ปริมาตรคงที่แสดงถึงค่าสัมบูรณ์ของพลังงานจำเพาะของการเผาไหม้เป็นจูลต่อหน่วยมวลของเชื้อเพลิงชีวภาพแข็งที่ถูกเผาไหม้ในออกซิเจนภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดในระเบิดความร้อน ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ถือว่าประกอบด้วยก๊าซออกซิเจน ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ น้ำของเหลวที่อิ่มตัวด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ภายใต้สภาวะปฏิกิริยาระเบิด (ในภาวะสมดุลกับไอ) และเถ้าแข็ง
• ค่าความร้อนสุทธิที่ปริมาตรคงที่แสดงถึงค่าสัมบูรณ์ของพลังงานจำเพาะของการเผาไหม้เป็นจูลต่อหน่วยมวลของเชื้อเพลิงชีวภาพที่เผาไหม้ในออกซิเจนภายใต้สภาวะปริมาตรคงที่ น้ำทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาจะยังคงเป็นไอน้ำ ส่วนผลิตภัณฑ์อื่นจะยังคงเป็นมูลค่าความร้อนรวม
• ค่าความร้อนสุทธิที่ความดันคงที่แสดงค่าสัมบูรณ์ของความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เป็นจูลต่อหน่วยมวลของเชื้อเพลิงชีวภาพที่เผาไหม้ในออกซิเจนที่ความดันคงที่ น้ำทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาจะยังคงเป็นไอน้ำ ส่วนผลิตภัณฑ์อื่นจะยังคงเป็นมูลค่าความร้อนรวม
• อุณหภูมิอ้างอิง อุณหภูมิอ้างอิงสากลสำหรับเทอร์โมเคมี ได้รับการยอมรับให้เป็นอุณหภูมิอ้างอิงสำหรับค่าความร้อนที่ 25 องศา มูลค่าความร้อนของเชื้อเพลิงชีวภาพมีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิเพียงเล็กน้อย
• ความจุความร้อนที่มีประสิทธิภาพของเครื่องวัดปริมาณความร้อนแสดงถึงปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการทำให้อุณหภูมิของเครื่องวัดปริมาณความร้อนเปลี่ยนแปลงไปหนึ่งหน่วย
• การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่แก้ไขแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแคลอรีมิเตอร์อันเป็นผลมาจากกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในระเบิดเผาไหม้เท่านั้น การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่แก้ไขแล้วคือการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่สังเกตได้ทั้งหมดที่ได้รับการแก้ไขสำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อน กำลังการผสม ฯลฯ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสามารถแสดงเป็นหน่วยอื่นๆ ได้ เช่น ความต้านทานของเทอร์โมมิเตอร์แพลตตินัมหรือเทอร์มิสเตอร์ ความถี่ของเรโซเนเตอร์คริสตัลควอตซ์ แต่ก็เฉพาะในกรณีที่มีการสร้างความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชันระหว่างปริมาณนี้และการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเท่านั้น ความจุความร้อนที่มีประสิทธิภาพของเครื่องวัดปริมาณความร้อนสามารถแสดงเป็นหน่วยพลังงานต่อหน่วยใดๆ ดังกล่าวได้ เกณฑ์ความเป็นเส้นตรงและความใกล้เคียงที่จำเป็นสำหรับเงื่อนไขระหว่างการสอบเทียบและการทดสอบเชื้อเพลิงจะระบุไว้ในมาตรฐาน

ส่วนที่ชั่งน้ำหนักของตัวอย่างวิเคราะห์เชื้อเพลิงชีวภาพแข็งจะถูกเผาในออกซิเจนแรงดันสูงในเครื่องวัดปริมาณแคลอรีระเบิดภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ความจุความร้อนที่มีประสิทธิภาพของเครื่องวัดปริมาณความร้อนจะถูกกำหนดในการทดสอบการสอบเทียบโดยการเผากรดเบนโซอิกที่ได้รับการรับรองภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายกับที่กำหนดไว้ในใบรับรอง การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่แก้ไขแล้วจะถูกกำหนดจากการสังเกตอุณหภูมิก่อน ระหว่าง และหลังปฏิกิริยาการเผาไหม้เกิดขึ้น ระยะเวลาและความถี่ในการสังเกตอุณหภูมิขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องวัดปริมาณแคลอรีที่ใช้ ในขั้นต้นจะเติมน้ำลงไปในระเบิดเพื่อสร้างเฟสไออิ่มตัวก่อนการเผาไหม้ เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำทั้งหมดในตัวอย่าง ซึ่งประกอบด้วยไฮโดรเจนและความชื้น ถือเป็นน้ำของเหลว

ค่าความร้อนรวมคำนวณจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่แก้ไขและความจุความร้อนที่มีประสิทธิภาพของเครื่องวัดปริมาณความร้อน โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น พลังงานจุดระเบิด ผลกระทบทางความร้อนจากการเผาไหม้ฟิวส์ และปฏิกิริยาข้างเคียง เช่น การก่อตัวของกรดไนตริก นอกจากนี้ ยังมีการใช้การแก้ไขเพื่อคำนึงถึงความแตกต่างของพลังงานระหว่างกรดซัลฟิวริกในน้ำที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาระเบิดและซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่อยู่ในสถานะก๊าซ นั่นคือ ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่ต้องการของกำมะถันในเชื้อเพลิงชีวภาพ ผลกระทบของพลังงานที่สอดคล้องกันระหว่างกรดไฮโดรคลอริกในน้ำและกรดไฮโดรคลอริกที่เป็นก๊าซอาจถูกละเลยได้ เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วค่าการแก้ไขสำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพที่เป็นของแข็งนั้นต่ำ

ค่าความร้อนสุทธิของเชื้อเพลิงชีวภาพที่ปริมาตรคงที่และค่าความร้อนสุทธิที่ความดันคงที่จะได้รับจากการคำนวณค่าความร้อนรวมที่ปริมาตรคงที่ที่กำหนดไว้ในตัวอย่างที่วิเคราะห์ การคำนวณค่าความร้อนสุทธิที่ปริมาตรคงที่ต้องอาศัยความรู้เกี่ยวกับปริมาณความชื้นและไฮโดรเจนของตัวอย่างที่วิเคราะห์ ตามหลักการแล้ว การคำนวณค่าความร้อนสุทธิที่ความดันคงที่ยังต้องการข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณออกซิเจนและไนโตรเจนของตัวอย่างที่วิเคราะห์ด้วย

องค์กรของเรามีบุคลากรที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามการพัฒนาในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในโลกอย่างใกล้ชิดและปรับปรุงตัวเองอย่างต่อเนื่อง ในบรรดาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินต่างๆ มากมายที่จัดทำขึ้นสำหรับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ ยังมีบริการทดสอบตามมาตรฐาน “ISO 18125 เชื้อเพลิงชีวภาพแข็ง - การกำหนดค่าความร้อน” อีกด้วย