ISO 18125 固體生物燃料-熱值測定

國際標準化組織（ISO）制定的《ISO 18125 固體生物燃料 - 熱值的測定》標準描述了一種在校準的彈式量熱儀中通過燃燒經過認證的苯甲酸來測定固體生物燃料在恆定體積和 25 度參考溫度下的總熱值的方法。所得結果為分析樣品在恆容下的總熱值，其中燃燒產物中的所有水都是液態水。

實際上，生物燃料在恆定（大氣）壓力下燃燒，水要么是未冷凝的（作為蒸汽隨煙氣去除），要么是冷凝的。兩種條件下所使用的燃燒工作熱都是燃料在恆壓下的淨熱值。也可以使用恆容淨熱值。此標準包含計算這兩個值的公式。

正文中介紹了校準和生物燃料測試的一般原則和程序。與使用特定類型的量熱裝置相關的內容包含在標準的附件中（附件 A 至 C）。附件 D 包含使用指定類型的量熱儀進行校準和燃料實驗的清單。附錄 E 給出了一個範例來說明一些計算。

就本標準而言，除了「ISO 16559 固體生物燃料 - 詞彙」中給出的術語和定義外，還適用以下定義：

• 定容總熱值表示在量熱彈規定的條件下，固體生物燃料在氧氣中燃燒所產生的燃燒比能的絕對值，以焦耳為單位。燃燒產物被認為由氣態氧、氮、二氧化碳和二氧化硫、在彈式反應條件下飽和二氧化碳的液態水（與其蒸氣達到平衡）和固體灰分組成。
• 定容淨熱值表示在定容條件下，生物燃料在氧氣中燃燒每單位質量生物燃料所產生的燃燒比能的絕對值，以焦耳為單位。反應產物中的水全部以水蒸氣的形式殘留，其餘產物則以總熱值的形式殘留。
• 恆壓淨熱值表示在恆壓氧氣中燃燒每單位質量生物燃料所產生的燃燒比熱的絕對值，單位為焦耳。反應產物中的水全部以水蒸氣的形式殘留，其餘產物則以總熱值的形式殘留。
• 參考溫度，即熱化學的國際參考溫度，被接受為25度時熱值的參考溫度。生物燃料的熱值對溫度的依賴性較小。
• 量熱計的有效熱容量表示造成量熱計溫度發生單位變化所需的能量。
• 校正溫升表示僅在燃燒彈內發生的過程所導致的量熱計溫度的變化。校正溫升是校正熱交換、混合功率等後的總觀測溫升。溫度變化可以用其他單位表示：鉑或熱敏電阻溫度計的電阻、石英晶體諧振器的頻率，但前提是這些量與溫度變化之間建立了函數關係。量熱計的有效熱容量可以用每任意單位的能量單位來表示。標準中給出了校準和燃料測試之間的條件所需的線性和接近度標準。

將稱重的固體生物燃料分析樣本的一部分在規定條件下在彈式量熱儀中的高壓氧氣中燃燒。透過在與證書中指定的類似條件下燃燒經過認證的苯甲酸，在校準測試中確定量熱儀的有效熱容量。校正後的溫升是透過燃燒反應發生之前、期間和之後的溫度觀測來確定的。溫度觀察的持續時間和頻率取決於所使用的量熱儀的類型。首先將水添加到炸彈中，在燃燒之前形成飽和蒸汽相，確保樣品中的所有水（包括氫和水分）都被視為液態水。

總熱值是根據校正後的溫升和量熱儀的有效熱容量計算得出的，其中考慮了點火能量、引信燃燒的熱效應以及硝酸形成等副反應的影響。此外，還進行了校正，以解釋彈式反應中形成的硫酸水溶液與氣態二氧化硫（即生物燃料中硫所需的反應產物）之間的能量差異。由於固體生物燃料的校正值通常較低，因此可以忽略水性和氣態鹽酸之間的相應能量效應。

透過計算分析樣品中測定的定容總熱值，得到生物燃料的定容淨熱值和定壓淨熱值。計算恆容淨熱值需要了解分析樣品的水分和氫含量。原則上，恆壓淨熱值的計算也需要分析樣品的氧、氮含量資訊。

我們的組織擁有一支強大的員工隊伍，密切關注世界各地科學技術領域的發展並不斷提升自己。在為各行業的企業提供的眾多測試、測量、分析和評估研究中，還有根據「ISO 18125 固體生物燃料 - 熱值測定」標準的測試服務。