4276

1.1.4.5 Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

1.1.5Кора (от лесохозяйственной деятельности)

1.1.6Древесная биомасса от управлением ландшафтом (биомасса садов, парков и т.д.)

1.1.7Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

1.2Побочные продукты 1.2.1 Химически не обра- 1.2.1.1 Лиственные деревья без коры

1.2.2Химически обрабо- 1.2.2.1 Деревья без коры танные древесные отходы 1.2.2.2 Деревья с корой

1.2.2.3Кора (от промышленной деятельности)

1.2.2.4Волокна и компоненты древеси-

ны

1.2.3Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

1.3Использованная 1.3.1 Химически не обра- 1.3.1.1 Деревья без коры

1.3.1.2 Деревья с корой

1.3.1.3 Кора

1.3.2Химически обрабо- 1.3.2.1 Деревья без коры танная древесина

1.3.2.2Деревья с корой

1.3.2.3Кора

1.3.3Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

1.4Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

2.1.7 Травяная биомасса от управления ландшафтом (биомасса садов, парков, газонов и т.д.)

2.1.8Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

2.2Побочные продукты 2.2.1 Химически не обра- 2.2.1.1 Зерновые культуры и травы и отходы от переработботанные травяные отхо- 2.2.1.2 Масличные культуры

2.2.2Химически обрабо- 2.2.2.1 Зерновые культуры и травы танные травяные отходы 2.2.2.2 Масличные культуры

2.2.2.3Корнеплоды

2.2.2.4Зернобобовые культуры

2.2.2.5Цветы

2.2.2.6Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

2.2.3Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

2.3Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

3.1.4Биотопливные смеси и смешанное биотопливо

3.2Побочные продукты 3.2.1 Химически не обра- 3.2.1.1 Ягоды

и отходы от переработботанные плодовые отхо- 3.2.1.2 Плоды с косточками и ядрами ки плодов ды 3.2.1.3 Орехи и желуди

3.2.1.4 Оливковый жмых

Т а б л и ц а 2 - Торговые формы твердого биотоплива

Рисунок 1 - Классификация древесного топлива по размеру частиц

3. Содержание работы

3.1 Изучить классы твердого биотоплива в зависимости от его происхождения.

3.2 Изучение лесной биомассы как источника энергии.

3.3 Изучение торговых форм твердого биотоплива.

4. Материалы и оборудование

Набор образцов лесной биомассы, образцы твердого биотоплива улучшенного качества, штангенциркудь, ГОСТ 54220-2010 Технические характеристики и классы топлива.

5. Порядок выполнения работы

5.1По ГОСТ 54220-2010 составить классификацию классов твердого биотоплива в зависимости от происхождения и получения.

5.2Изучить осовные виды древесной биомассы, используемой как источник энергии.

5.3Изучить образцы твердого биотоплива улучшенного качества.

5.4Изучить торговые формы твердого боитоплива, результаты занести в таблицу №

Таблица№3 Торговые формы твердого биотоплива

6. Контрольные вопросы

1.Что может быть отнесено к источнику энергии при использовании древессной боимассы?

2.Что может быть отнесено к топливу при использовании травяной биомассы?

3.Что может быть отнесено к топливу при использовании плодовой биомассы?

4.Что относится к биотопливным смесям и смешанному биотопливу?

5.Каковы основные торговые формы биотоплива?

6.На что влияют размеры и форма биотоплива?

7.В чем заключаются преимущества использования биотоплива?

8.В каких странах мира наиболее развито приминение биотоплива?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ОТБОР ПРОБ ТВЕРДОГО БИОТОПЛИВА И ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ ПОДГОТОВКИ ПРОБ

1. Цель работы

На основании существующих нормативных документов изучить способы отбора проб твердого биотоплива, а также методы подготовки проб.

2. Общие положения

В настоящее время на территории Российской Федерации действуют следующие ГОСТы нормирующие методы отбора и подготовки проб:

ГОСТ Р 542217-2010 Биотопливо твердое. Отбор проб. Часть1. Методы отбора проб.

ГОСТ Р 54218-2010 Биотопливо твердое. Отбор проб. Методы отбора проб зернистых материалов, перевозимых грузовыми автомобилями.

ГОСТ Р 54212-2010 Биотопливо твердое. Методы подготовки проб.

. ГОСТ Р 54187-2010 Биотопливо твердое. Отбор проб. Общие требования.

При выполнении лабораторной работы используются следующие термины и определения:

-объединенная проба: проба, состоящая из требуемого количества точечных проб, отобранная от партии или части партии; -общая проба: проба, отобранная для проведения более чем одного предполагаемого испытания;

аналитическая проба: часть лабораторной пробы, измельченная до размера частиц 1 мм и менее, используемая для определения показателей химического и физического анализа; -точечная проба: количество топлива, одновременно извлеченное в процессе

однократного движения устройства для отбора проб; - лабораторная проба: объединенная проба или ее часть, точечная проба или

ее часть, а также любая другая проба, отправленная в лабораторию для испытаний; -партия: определенное количество топлива, для которого установлены показатели качества;

-сокращение пробы: уменьшение массы пробы или части пробы.

Принцип отбора проб

Основной принцип отбора проб заключается в получении представительной пробы от партии. Каждая частица материала партии или подпартии должна иметь возможность попасть в отбираемую пробу с равной вероятностью. Если этот принцип не может быть реализован, то это нарушение фиксируется документально в плане отбора проб.

Отбор проб из контейнеров или складских помещений при помощи щупа

Партией считается весь материал в контейнере. Щуп для отбора проб применяют для отбора сыпучих материалов с номинальным верхним размером 25 мм, которые свободно текут ( такие как древесные гранулы – пеллеты). Длина щупа должна быть достаточна для свободного доступа к любому месту в контейнере. Длина отверстий в щупе должна быть больше, чем номинальный верхний размер отбираемого материала. Отверстия должшы открываться одно за другим, начиная с отверстия, ближнего к вершине щупа.

Для отбора точечной пробы щуп погружают в материал под углом 30о – 75о. Щуп погружают в материал полностью, перед тем как открыть отверстия. Затем щуп встряхивают для его наполнения. Проба из щупа должна быть извлечена полностью.

Отбор проб из упаковок

Партией считается весь материал из одной поставки.

Упаковки от партии отбирают случайным образом. Это достигается выбором упаковок в произвольные моменты времени при их подходе к точке

отбора или нумерацией всех упаковок и выбором произвольных номеров. Минимальное число отобранных упаковок вычисляют следующим образом: 5 + 0,025М,

Где М – масса упаковки,т.

Каждая упаковка представляет собой точесную пробу. Если необходимо уменьшить массу пробы, то ее сокращают. Для топлива с мелким размером частиц ( пеллеты ) можно использовать щуп.

Отбор проб из малого штабеля (обьем < 100 м3)

Партией считается материал всего штабеля.

Для отбора пробы используют совок, лопату, вилы или щуп.

Если материал в штабеле может быть сегрегирован, то его перемещают в новый штабель и точечную пробу отбирают во время этого перемещения.

Штабель материала визуально разделяют на три горизонтальных слоя и из каждого слоя отбирают точечные пробы пропорционально обьему слоя. Точечные пробы берутся по окружности из точек с одинаковым интервалом. Точечные пробы не должны отбираться из самой нижней части штабеля, т. е. не ниже 300 мм от его подошвы. На рисунке показано возможное расположение точек отбора проб из штабеля.

Рисунок 2 - Вид сбоку точек отбора проб из малого штабеля

Объединенная и лабораторные пробы

Объединенную и лабораторную пробу получают одним из следующих методов.

А) Все точечные пробы помещают непосредственно в контейнер для образования общей пробы, которая передается в лабораторию. В этом случае объединенная проба также является лабораторной.

Б) Точечные пробы смешивают вместе и образуют общую пробу, которая затем делится на две или более навески для проведения одного изиспытаний. Каждая навеска помещается в контейнер и отправляется в лаборатории в качестве лабораторной пробы.

В) Каждая точечная проба помещается в отдельный контейнер и отправляется в лабораторию. В лаборатории смешиваются точечные пробы и получают лабораторную пробу.

Г) Каждая точечная проба делится на две и более навесок с использованием одного из методов по делению проб (см. ниже). Все точечные пробы делятся одинаково. При соединениипо одной навеске каждой точечной пробы получается олна или более объединенных проб. Каждая объединенная проба помещается в контейнер и отправляется в лабораторию в качестве лабораторной.

Принципы обработки проб

Главная задача подготовки проб заключается в делении ее на одну или неколько частей, каждая из которых меньше, чем первоначальная проба.

Главный принцип состоит в сохранении исходного состава отобранной пробы на всех этапах пробоподготовки.

Каждая часть пробы должна быть представлена по отношению к исходной пробе. Для этого каждая частица пробы до сокращения должна иметь равную вероятность попасть в подпартию в ходе сокращения.

Для сокращения проб предусмотрено использования специального оборудования, таких как сократитель и вращающийся делитель. Возможно и ручное сокращение проб.

Принципы сокращения проб

При каждой стадии сокращения должна быть сохранена требуемая масса пробы, в противном случае проведенная выборка не будет характеризовать исходную пробу материала. В таблицеХХ приведены минимально необходимые массы пробы, которые определяются после каждой стадии сокращения в зависимости от номинального верхнего размера частиц и насыпной плотности материала. Требуется, чтобы масса пробы после стадии сокращения должна быть значительно больше, чем требуется для испытаний.

Таблица 4 – Минимальная масса сокращенной пробы

Дополнительные требования к массе испытываемой пробы приведены в стандартах на методы испытаний твердого биотоплива.

Методы сокрашения общих проб

А) Придание пробе конической формы и кватование Метод используется для опилок и древесная щепа. Метод подходит длч

сокращения проб из этих материалов массой до 1 кг. Все общие пробы размещают на твердой поверхности, с образованием конуса, размещая каждую следующую порцию на поверхности предыдущей. Биотопливо должно ссыпаться со всех сторон конуса и случайно распределяться, в результате чего, различные по размеру частицы оказываются хорошо перемешаны. Прцесс формирования конуса повторяется три раза. Третий конус разравнивается совком или лопатой, заглубляемыми вертикально в верх конуса для формирования плоского навала, который должен иметь форму круга и толщину не более чем на лопасть лопаты. Плоский навал квартуется ( делится на 4 части) вдоль двух диагоналей, расположенных под прямым углом. Пару противоположных четвертей отбрасывают. Повторяют формирование конуса и процесс квартования до получения пробы требуемой массы.

Б) Ручное сокращение Метод используется для опилок и другого биотоплива с частицами ма-

лого размера, которые могут быть отобраны с помощью совак. Общую пробу размещают на чистой твердой поверхности и гомогенизируют ее, перемешивая совком. Совком формируют общую пробу в прямоугольник толщиной, на превышающий более чем в три раза номинальный верхний размер материала, а размечают поверхность прямоугольника с помощью совка не менее чем на 20 квадравтов. Используют совок и режущую пластину для того, чтобы взять точечную пробу от каждого из 20 квадратов, вставляя совок до дна навала, и формируют требуемую лабораторную пробу.

3.Содержание работы

3.1.Ознакомиться с содержанием нормативных документов.

3.2.Изучить оборудование для отбора проб.

3.3.Изучить методы отбора и произвести отбор общих проб.

3.4Изучить способы подготовки проб.

3.5 Подготовить лабораторные пробы для определения насыпной плотности и гранулометрического состава древесного биотоплива.

4. Материалы и оборудование

Сборник нормативных документов на биотопливо твердое. Совок, щуп для отбора проб, емкости для проб, щтабеля с различными видами древесного топлива.

5. Выполнение работы

5.1Ознакомиться с содержанием нормативных документов по отбору проб, а также оборудованием, предназначенным для отбора проб.

5.2Инструменты для отбора точечных проб должны иметь вместимость не менее:

где Vmin – минимальная вместимость инструмента для отбора проб, л; D – номинальный верхний размер частиц, мм.

Минимальное число точечных проб, отбираемых от партии, определяется в зависимости от гетерогенности отбираемого материала. В зависимости от гетерогенности топливо делится на 3 группы:

1 – однородное биотопливо: номинальный верхний размер <10 мм – стружка, опилки;

2 - однородное биотопливо: номинальный верхний размер >10 мм – щепа, древесные пеллеты;

3 – разнородное топливо – отходы лесозаготовок, кора.

Минимальное количество точечных проб для неподвижного материала Nмин ,шт расчитывается по формулам:

Nмин = 5 + 0,025Мпартии для группы1;

Nмин= 10 + 0,040Мпартии для группы2;

Nмин = 20 + 0,06 Мпартии для группы3,

где Мпартии –масса партии,т.

5.3Выбрать малый штабель с древесным твердом топливом. Согласно требованиям нормативных документов визуально разделяется штабель однородных материалов на три горозонтальных слоя. После этого намечаются точки отбора проб и производится их забор.

При выполнении лабораторной работы, согласно установленным требованиям, отбираются общие пробы древесной стружки, опилок, муки. Пробы упаковываются в герметичные мешки и в последующем используются для определения технических свойств биотоплива.

5.4Расчитать массы лабораторных проб для определения насыпной плотности древесной муки, опилок и щепы. Провести формирование лабораторных проб для определения насыпной плотности и гранулометрического состава, используя методы сокращения проб.