生物質如何檢測氫含量

『壹』 生物質的工業分析和元素分析分別用什麼儀器來做

提問太寬泛了。
據定義，生物質是一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機物質。包括除化石燃料外的植物、動物和微生物及其排泄與代謝物等。
那麼裡面主要是碳氫化合物了，不過生物體內也是包含各種金屬微量元素的。
所以問它的工業分析和元素分析用儀器，也不知怎麼回答，主要看是測什麼對象，具體可以看看儀器分析的書，對應找方法。
比如，金屬元素的分析常用原子吸收光度法（aas）
生物體的復雜性，如果只是測其中某種碳氫化合物的含量，就需要使用色譜類（gc，hplc等）分離分析方法了

『貳』 生物質燃料顆粒一般需要檢測什麼項目的

生物質顆粒燃料的檢測的話主要檢測這幾項：

1：熱值

也是用戶最關心的問題，熱值高了，火力更猛，產氣快，升壓快。

2：灰分，水分

灰分水分高了，會影響熱值，產生的熱量就少，另外會造成結焦現象（小爐子偏多），反之灰分越低越好

其他的比如硫，揮發分，固定碳，焦渣特徵，可以忽略不計檢測 意義不大，並且費用還高，抓住以上幾項即可。

『叄』 生物質燃料的發熱量怎麼檢測

生物質燃料發熱量的檢測方法：

1 范圍
本標准規定了生物質燃料的高位發熱量的測定方法和低位發熱量的計算方法

2 單位和定義
2.1 熱量單位
熱量的單位為焦耳（J）
1焦耳（J）=1牛頓（N）×1米（m）=1牛·米（N·m）
發熱量測定結果以兆焦每千克（MJ/kg）或焦耳每克（J/g）表示。
2.2 彈筒發熱量
單位質量的固體生物質燃料在充有過量氧氣的氧彈內燃燒，其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、硝酸和硫酸、液態水以及固態灰時放出的熱量稱為彈筒發熱量。
2.3 恆容高位發熱量
單位質量的固體生物質燃料在充有過量氧氣的氧彈內燃燒，其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、液態水和固態灰，且所有產物都在標准溫度下所放出的熱量。
恆容高位發熱量即由彈筒發熱量減去硝酸生成熱和硫酸校正熱後得到的發熱量。
2.4 恆容低位發熱量
單位質量的固體生物質燃料在恆容條件下燃燒，在燃燒產物中所有的水都保持氣態水的形態（0.1MPa），其它產物與恆容高位發熱量相同，並都在標准溫度下的固體生物質燃料的發熱量。
2.5 恆壓低位發熱量
單位質量的固體生物質燃料在恆壓條件下燃燒，在燃燒產物中所有的水都保持氣態水的形態（0.1MPa），其它產物與恆壓高位發熱量相同，並都在標准溫度下的固體生物質燃料的發熱量。
2.6 熱量計的有效熱容量
量熱系統產生單位溫度變化所需的熱量（簡稱熱容量）。通常以焦耳每開爾文（J/K）表示。

3 原理
3.1 高位發熱量
生物質的發熱量在氧彈熱量計中進行測定。一定量的分析試樣在氧彈熱量計中，進行過量氧氣燃燒，氧彈熱量計的熱容量通過在相近條件下燃燒一定量的基準量熱物苯甲酸來確定，根據試樣燃燒前後量熱系統產生的溫升，並對點火熱等附加熱進行校正後即可求得試樣的彈筒發熱量。
從彈筒發熱量中扣除硝酸生成熱和硫酸校正熱（硫酸與二氧化硫形成熱之差）即得高位發熱量。
3.2 低位發熱量
生物質的恆容低位發熱量和恆壓低位發熱量可以通過分析試樣的高位發熱量計算。計算恆容低位發熱量需要知道固體生物質樣中水分和氫的含量。原則上計算恆壓低位發熱量還需知道固體生物質燃料樣中氧和氮的含量。

4 實驗室條件
4.1 進行發熱量測定的實驗室，應為單獨房間，不得在同一房間內同時進行其他試驗項目。
4.2 室溫應保持相對穩定，每次測定室溫變化不超過1℃，室溫以不超過15℃～30℃范圍為宜。
4.3 室內應無強烈的空氣對流，因此不應有強烈的熱源、冷源和風扇等，試驗過程中應避免開啟門窗。
4.4 實驗室最好朝北，以避免陽光照射，否則熱量計應放在不受陽光直射的地方。

5 試劑和材料
5.1 氧氣（GB 3863）： 99.5％純度，不含可燃成分，不允許使用電解氧。
5.2 苯甲酸： 基準量熱物質，二等或二等以上，經權威計量機關檢定或授權檢定並標明標准熱值。
5.3 點火絲： 直徑0.1mm左右的鉑、銅、鎳絲或其他已知熱值的金屬絲或棉線，如使用棉線，則應選用粗細均勻，不塗臘的白棉線。各種點火絲點火時放出的熱量如下：
鐵絲：6700 J/g
鎳鉻絲：6000 J/g
銅絲：2500 J/g
棉線：17500 J/g
5.4 擦鏡紙 ：使用前先測出燃燒熱：抽取3張～4張紙，團緊，稱准質量，放入燃燒皿中，然後按常規方法測定發熱量。取3次結果的平均值作為擦鏡紙熱值。

6 儀器設備
6.1 熱量計
6.1.1 總則
熱量計是由燃燒氧彈、內筒、外筒、攪拌器、溫度感測器和試樣點火裝置、溫度測量和控制系統以及水構成
熱量計的精密度和准確度要求為，測試精密度：5次苯甲酸測試結果的相對標准差不大於0.20％；准確度：標准煤樣測試結果與標准值之差都在不確定度范圍內，或者用苯甲酸作為樣品進行5次發熱量測定，其平均值與標准熱值之差不超過50J/g。
註：除燃燒不完全的結果外，所有的測試結果不能隨意舍棄。
6.1.2 氧彈
由耐熱、耐腐蝕的鎳鉻合金鋼製成，需要具備3個主要性能：
a) 不受燃燒過程中出現的高溫和腐蝕性產物的影響而產生熱效應；
b) 能承受充氧壓力和燃燒過程中產生的瞬時高壓；
c) 試驗過程中能保持完全氣密。
彈筒容積為250mL～350 mL，彈頭上應裝有供充氧和排氣的閥門以及點火熱源的接線電極。
新氧彈和新換部件（彈桶、彈頭、連接環）的氧彈應經20.0MPa的水壓試驗，證明無問題後方能使用。此外，應經常注意觀察與氧彈強度有關的結構，如彈筒和連接環的螺紋、進氣閥、出氣閥和電極與彈頭的連接處等，如發現顯著磨損或松動，應進行修理，並經水壓試驗合格後再用。
氧彈還應定期進行水壓試驗，每次水壓試驗後，氧彈的使用時間一般不應超過2年。
當使用多個設計製作相同的氧彈時，每一個氧彈都必須作為一個完整的單元使用。氧彈部件的交換使用可能導致發生嚴重事故。
6.1.3 內筒
用紫銅、黃銅或不銹鋼製成，斷面可為橢圓形、菱形或其他適當形狀。筒內裝水2000 mL～3000 mL，以能浸沒氧彈（進、出氣閥和電極除外）為准。
內筒外面應高度拋光，以減少與外筒間的輻射作用。
壓力表通過內徑1mm～2mm的無縫銅管與氧彈連接，或通過高強度尼龍管與充氧裝置連接，以便導入氧氣。
壓力表和各連接部分禁止與油脂接觸或使用潤滑油。如不慎沾污，必須依次用苯和酒精清洗，待風干後再用。
6.2 分析天平：感量 0.1mg 。
6.3 工業天平：載量 4 kg～5 kg,感量1g。

7 測定步驟
7.1 概述
發熱量的測定由兩個獨立的實驗組成，即在規定的條件下基準量熱物質的燃燒實驗（熱容量標定）和試樣的燃燒試驗。為了消除未受控制的熱交換引起的系統誤差，要求兩種試驗的條件盡量相近。
試驗包括定量進行燃燒反應到定義的產物和測量整個燃燒過程引起的溫度變化。
試驗過程分為初期、主期（反應期）和末期。對於絕熱式熱量計，初期和末期是為了確定開始點火的溫度和終點溫度；對於恆溫式熱量計，初期和末期的作用是確定熱量計的熱交換性，以便在燃燒反應期間內對熱量計內筒和外筒間的熱交換進行校正。初期和末期的時間應足夠長。
7.2 恆溫式熱量計法
7.2.1按使用說明書安裝調試熱量計
7.2.2 在燃燒皿中稱取粒度小於0.2 mm的空氣乾燥生物質燃料樣0.9～1.1 g（稱准到0.0002 g）。
燃燒時易於飛濺的試樣，可用已知質量的擦鏡紙包緊再進行測試，或先在壓餅機中壓餅並切成2 mm～4 mm的小塊使用。不易燃燒完全的試樣，可先在燃燒皿底部鋪上一個石棉網，或用石棉絨做襯墊（先在皿底鋪上一層石棉絨，然後以手壓實）。石英燃燒皿不需任何襯墊。如加襯墊仍燃燒不完全，可提高充氧壓力至3.2MPa，或用已知質量和熱值的擦鏡紙包裹稱好的試樣並用手壓緊，然後放入燃燒皿中。
7.2.3 取一段已知質量的點火絲，把兩端分別接在兩個電極柱上，彎曲點火絲接近試樣，注意與試樣保持良好接觸或保持微小的距離（對易飛濺和易燃的樣品）；並注意勿使點火絲接觸燃燒皿，以免形成短路而導致點火失敗，甚至燒毀燃燒皿。同時還應注意防止兩電極間以及燃燒皿與另一電極之間的短路。
往氧彈中加入10 ml蒸餾水。小心擰緊氧彈蓋，注意避免燃燒皿和點火絲的位置因受震動而改變，往氧彈中緩緩充入氧氣，直至壓力到2.8MPa～3.0 MPa，充氧時間不得少於15s；如果不小心充氧壓力超過3.3 MPa，停止實驗，放掉氧氣後，重新充氧至3.2 MPa以下。當鋼瓶中氧氣壓力降到5.0 MPa以下時，充氧時間應酌量延長，壓力降至4.0 MPa以下時，應更換新的氧氣瓶。
7.2.4 往內筒中加入足夠的蒸餾水，使氧彈蓋的頂面（不包括突出的進、出氣壓力閥和電極）淹沒在水面下10mm～20mm。每次實驗時用水量應與標定熱容量時一致（相差1g以內）。
水量最好用稱量法測定。如用容量法，則需對溫度變化進行修正。注意恰當調節內筒水溫，使終點時內筒比外筒溫度高1K左右，以使終點時內筒溫度出現明顯下降。外筒溫度應盡量靠近室溫，相差不得超過1.5K。
7.2.5把氧彈放入裝好水的內筒中，如氧彈中無氣泡漏出，則表明氣密性良好，即可把內筒放在外筒的絕緣架上；如有氣泡出現，則表明漏氣，應找出原因，加以糾正，重新充氧。然後接上點火電極插頭，裝上攪拌器和量熱溫度計，並蓋上外筒的蓋子。
注 ：一 般 熱量計由點火到終點的時間為8min-10min。對一台具體熱量計，可根據經驗恰當掌握。
7.2.6 實驗結束，取出內筒和氧彈，開啟放氣閥，放出燃燒廢氣，打開氧彈，仔細觀察彈筒和燃燒皿內部，如果有試樣燃燒不完全的跡象或有炭黑存在，試驗應作廢。
量出未燒完的點火絲長度，以便計算實際消耗量。
用蒸餾水充分沖洗氧彈內各部分、放氣閥，燃燒皿內外和燃燒殘渣。把全部洗液（共約100m L)收集在一個燒杯中供測硫使用。

8 測定結果的計算
8.1點火熱校正
在熔斷式點火法中，應由點火絲的實際消耗量（原用量減掉殘餘量）和點火絲的燃燒熱計算試驗中點火絲放出的熱量。
在棉線點火法中，首先算出所用一根棉線的燃燒熱（剪下一定數量適當長度的棉線，稱出它們的質量，然後算出一根棉線的質量，再乘以棉線的單位熱值），然後確定每次消耗的電能熱。
註：電能產生的熱量（J）＝電壓（V）× 電流（A）× 時間（S）.
二者放出的總熱量即為點火熱。
8.2 高位發熱量的計算
8.2.1 試驗結束後，空氣乾燥生物質燃料樣的彈筒發熱量Qb,ad儀器會自動顯示在相應表格內。
8.2.2 按式（2）計算空氣乾燥生物質燃料樣的恆容高位發熱量Qgr,ad
Qgr。ad ＝Qb，ad －（94.1Sb,ad＋aQb，ad） ---------（2）
式中 ：
Qgr，ad—空氣乾燥生物質燃料樣的恆容高位發熱量，單位為焦耳每克（J/g）；
Qb,ad— 空氣乾燥生物質燃料樣的彈筒發熱量，單位為焦耳每克（J/g）；
Sb,ad— 由彈筒洗液測得的生物質燃料的含硫量，單位為百分數（％）；當全硫含量低於4.00％時，或發熱量大於 14 .60 M J/ kg 時 ， 用 全硫代替Sb,ad ；
94. 1— 空氣乾燥生物質燃料樣中每1.00％硫的校正值，單位為焦耳（J)；
a— 硝酸生成熱校正系數：
當 Qb ≤16 .7 0M J /kg a= 0. 0010 ；
當 16 .7 0M J /kg < Q b< 25 .1 0 M J/kg,a=0.00 12 ；
當Q b > 25 .10 M J/ kg ,a= 0. 0016 。
加助燃劑後，應按總釋熱量考慮。
在需要測定彈筒洗液中硫Sb,ad的情況下，把洗液煮沸2 -3m in，取下稍冷後，以甲基紅 (或相應的混合指示劑）為指示劑，用氫氧化鈉標准溶液滴定，以求出洗液中的總酸量，然後按式（3)計算出彈筒洗液硫Sb,ad (％) ：
Sb,ad=（c×V/ m-aQb,ad/60）×1.6 ---------（3）
式中 ：
c— 氫氧化鈉標准溶液的物質的量濃度,單位mol/L;
V— 滴定用去的氫氧化鈉溶液體積，單位為毫升（mL）;
60— 相當1m mol硝酸的生成熱，單位為焦耳（J）;
m— 稱取的試樣質量，單位為克（g）;
1.6 —將每摩爾硫酸1/2(H2SO4）轉換為硫的質量分數的轉換因子；
註：這里規定的對硫的校正方法中，略去了對生物質燃料樣中硫酸鹽的考慮。這對絕大多數生物質燃料來說影響不大，因生物質燃料的硫酸鹽硫含量一般很低。但有些特殊生物質燃料樣，硫酸鹽硫的質量分數可達0.5％以上。根據實際經驗，生物質燃料樣燃燒後，由於灰的飛濺，一部分硫酸鹽硫也隨之落入彈筒，因此無法利用彈筒洗液來分別測定硫酸鹽硫和其他硫。遇此情況，為求高位發熱量的准確，只有另行測定生物質燃料中的硫酸鹽硫或可燃硫，然後做相應的校正。關於發熱量大於14. 60 M J /k g的規定，在用擦鏡紙或摻苯甲酸的情況下，應按擦鏡紙或摻添加物後放出的總熱量來掌握。

9 熱容量和儀器常數標定
9.1 在不加襯墊的燃燒皿中稱取經過乾燥和壓片的苯甲酸，苯甲酸片的質量以0.9～1.1 g左右為宜。
苯甲酸應預先研細並在盛有濃硫酸的乾燥器中乾燥3天或在60℃～ 70℃烘箱中乾燥3h～4h 。
9.2 苯甲酸也可以在燃燒皿中熔融後使用。熔融可在121℃～126℃的烘箱中放置1h，或在酒精燈的小火焰上進行，放入乾燥器中冷卻後使用。熔體表面出現的針狀結晶，應用小刷刷掉，以防燃燒不完全。
9.3 試驗結束後，打開氧彈，注意檢查內部，如發現有炭黑存在，試驗應作廢。
9.4 熱容量標定中硝酸生成可按式（4）求得：
qn＝Q×m×0.001 5 ··················（4）
式中：
qn——硝酸的生成熱，單位為焦耳（J）；
Q——苯甲酸的標准熱值，單位焦耳每克（J/g）；
m——苯甲酸的用量，單位為克（g）；
0.0015——苯甲酸燃燒時的硝酸生成熱校系數。

9.5按照本標准第8.1條的方法進行必要的校正。
9.6 熱容量標定一般應進行5次重復試驗，計算5次重復試驗結果的平均值和標准差S，其相對標准差不應超過0.20％，再補做一次試驗，取符合要求的5次結果的平均值（修約至1J/K）作為該儀器的熱容量，若任何5次結果的相對標准差都超過0.20%，則應對試驗條件和操作技術仔細檢查並糾正存在問題後，重新進行標定，舍棄已有的全部結果。
9.7 在使用新型熱量計前，需確定其熱容量的有效工作范圍。方法是：用苯甲酸至少進行8次熱容量標定試驗，苯甲酸片的質量一般從0.7g至1.3g，或根據被測樣品可能涉及的熱值范圍（溫升）確定苯甲酸片的質量。
9.8 熱容量標定值的有效期為3個月，超過此期限時應重新標定。但有下列情況時，應立即重測：
9.8.1更換量熱溫度計；
9.8.2更換熱量計大部件如氧彈頭、連接環（由廠家供給的或自製
的相同規格的小部件如氧彈的密封圈、電極柱、螺母等不在此列）；
9.8.3標定熱容量和測定發熱量時的內筒溫度相差超過5K；
9.8.4熱量計經過較大的搬動之後。
如果熱量計量熱系統沒有顯著改變，重新標定的熱容量值與前一次的熱容量值相差不應大於0.25％，否則，應檢查試驗程序，解決問題後再重新進行標定。

10 結果的表述
彈筒發熱量和高位發熱量的結果計算到1J/g，取高位發熱量的兩次重復測定的平均值，按GB/T 483數字修約到最接近的10J/g的倍數，按J/g或MJ/kg的形式報出。

11方法的精密度
發熱量測定的重復性和再現性如表2規定：

12 低位發熱量的計算
12.1 恆容低位發熱量
工業上是根據生物質燃料的收到基低位發熱量進行計算和設計，生物質燃料的收到基恆容低位發熱量的計算方法如式（13）：

式中：
Qnet,v,ar——生物質燃料的收到基恆容低位發熱量，單位為焦耳每克（J/g）；
Qgr,v,ad——生物質燃料的空氣乾燥基恆容高位發熱量，單位為焦耳每克（J/g）；
Mt——生物質燃料的收到基全水分，單位為百分數（％）；
Mad——生物質燃料的空氣乾燥基水分，單位為百分數（％）；
Had——生物質燃料的空氣乾燥基氫含量，單位為百分數（％）。
12.2 恆壓低位發熱量
由彈筒發熱量算出的高位發熱量和低位發熱量都屬恆容狀態，在實際工業燃燒中則是恆壓狀態，嚴格地講，工業計算中應使用恆壓低位發熱量。如有必要，恆壓低位發熱量可按式（14）計算：

式中：
Qnet,p,ar——生物質燃料的收到基恆壓低位發熱量，單位為焦耳每克（J/g）；
Oad——生物質燃料的空氣乾燥基氧含量，單位為百分數（％）；
Nad——生物質燃料的空氣乾燥基氮含量，單位為百分數（％）。
其餘符號意義同前

13 各種不同基的生物質燃料的發熱量換算
13.1 高位發熱量基的換算
生物質燃料的各種不同基的高位發熱量按式（16）、式（17）、式（18）換算：

式中：
Qgr——高位發熱量，單位為焦耳每克（J/g）；
Aad——空氣乾燥基生物質燃料樣的灰分，單位為百分數（％）；ar,ad,d,daf——分別代表收到基、空氣乾燥基、乾燥基和乾燥無灰基。
其餘符號意義同前。
13.2 低位發熱量基的換算
生物質燃料的各種不同水分基的恆容低位發熱量按式（19）換算：

式中：
Qnet,v,m——水分為M的生物質燃料的恆容低位發熱量，單位為焦耳每克（J/g）；
M——生物質燃料樣的水分，單位為百分數（％）；
乾燥基時M＝0，空氣乾燥基時M=Mad，收到基時，M=Mt。
其餘符號意義同前。

14 試驗報告
試驗結果報告應包括以下信息：
a）試樣編號；
b）依據標准；
c）試驗結果；
d）與標準的任何偏離；
e）試驗中出現的異常現象；
f）試驗日期；

『肆』 固體生物質燃料檢驗方法的標准

固體生物質顆粒燃料（BiomassMouldingFuel，簡稱"BMF"），是將秸稈、稻草、 稻殼 、 花生殼 、 玉米芯 、油茶殼、 棉籽殼 等「三剩物」作為原材料，經過粉碎、混合、擠壓、烘乾等工藝，製成各種成型（如塊狀、顆粒狀等）的，可直接燃燒的一種新型清潔燃料。其與煤性質相同，是可供各種燃燒機、生物質鍋爐、熔解爐、生物質發電等的高效、可再生、環保生物質燃料，此種燃料在國際認證為零污染燃料。生物質顆粒的直徑一般為6~10毫米，干基含水量小於10%~15%。

目前市場上生物質顆粒燃料種類很多，但大體上可分為三種：第一：農作物廢棄物：主要由秸稈、花生殼、稻草桿；第二：經濟作物廢棄物：主要由牲畜糞便；第三：林業廢棄物廢木、樹皮、裁剪掉的樹枝等。

對於生物質燃料而言，水分含量對其本身的熱值及燃燒所能獲得的能量有重要的影響。水分含量越高，相對的熱值就越低，同時，水分蒸發是一個吸熱過程，水分含量越高，蒸發所需要的能量就越高，燃料燃燒釋放出來的能量相對越低。

MS-590在線生物質顆粒燃料水分測定儀，是一款德國進口非接觸式多頻譜微波水分、密度測量儀，採用當今全球最新的多頻譜硬體技術和獨特模糊數據分析的專利演算法結合數據模型結構，可實現含水率與密度完全獨立測量，互不影響，適用於為固體生物質顆粒燃料中水分含量的實時在線測定，既可以皮帶上測定，也可以整包測定。

據德國默斯技術人員介紹，MS-590在線生物質顆粒燃料水分測定儀，可以在皮帶上測量全部生物質原料的水分，完全穿透測量。可以測量所有物料的實時水分和平均水分，不同於抽樣測量和離線測量。這是一款不受皮帶上的物料高度、密度、溫度、顏色影響的在線生物質水分測定儀，可以同時測量水分和密度兩個參數。該水分測定儀，不僅高可靠性：無任何可動部件和易損件，最高可達10年使用壽命，而且高精度：最高精度0.2%；寬量程比：水分測量范圍寬至0%-100%。同時，該水分測定儀適用范圍廣：一款儀器可測量幾乎所有類型的原料；內置校準曲線，一次校準成功後，無需經常校準。安裝簡易：可安裝在皮帶上、料倉內、斗內、管道上等各種位置。