DIN CEN TS 16023-2014 Characterization of waste - Determination of gross calorific value and calculation of net calorific value German version CEN TS 16023 2013《废弃物表征 总热值测定和净热值计算 德.pdf

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1、Mrz 2014 Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 13.030.01Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen verschiedene Ver

2、fahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln einer Vornorm erstellt.!$nS“1937548www.din.deDDIN CEN/TS 16023Charakterisierung von Abfllen Bestimmung des Brennwertes und Berechnung des Heizwertes;Deutsche Fassung CEN/TS 16023:2013Characterization of waste

3、 Determination of gross calorific value and calculation of net calorific value;German version CEN/TS 16023:2013Caractrisation des dchets Dtermination du pouvoir calorifique suprieur et calcul du pouvoir calorifique infrieur;Version allemande CEN/TS 16023:2013Alleinverkauf der Spezifikationen durch B

4、euth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 28 SeitenDIN SPEC 19524DIN CEN/TS 16023 (DIN SPEC 19524):2014-03 2 Nationales Vorwort Diese DIN SPEC ist die deutsche Fassung der Technischen Spezifikation CEN/TS 16023:2013, die vom Technischen Komitee CEN/TC 292 Charakterisierung von Abfllen“

5、 erarbeitet wurde, dessen Sekretariat von NEN (Niederlande) gehalten wird. Das zustndige deutsche Gremium ist der Unterausschuss NA 119-01-02-02 UA Chemische und physikalische Verfahren“ des Arbeitsausschusses NA 119-01-02 AA Abfall- und Bodenuntersuchung“ im Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DIN

6、. Dieses Dokument CEN/TS 16023 (DIN SPEC 19524) ist das Ergebnis einer Normungsarbeit, das wegen bestimmter Vorbehalte zum Inhalt oder wegen des gegenber einer Europischen Norm abweichenden Aufstellungsverfahrens vom CEN/TC 292 nicht als Norm herausgegeben wurde. Technische Spezifikationen des CEN h

7、aben den Status einer Vornorm und werden daher durch das DIN als DIN SPEC mit eigener Zhlnummer verffentlicht. Erfahrungen mit dieser DIN SPEC sind erbeten vorzugsweise als Datei per E-Mail an nawdin.de in Form einer Tabelle. Die Vorlage dieser Tabelle kann im Internet unter http:/www.din.de/stellun

8、gnahme abgerufen werden; oder in Papierform an den Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., 10772 Berlin (Hausanschrift: Burggrafenstr. 6, 10787 Berlin). Die in diesem Dokument zitierten Europischen Normen sind als DIN-EN-Normen mit gleicher Zhlnummer verffentlic

9、ht. Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 1928 siehe DIN 51900-1 (modifiziert) ISO 5725-1 siehe DIN ISO 5725-1 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN 51900-1, Prfung fester und flssiger B

10、rennstoffe Bestimmung des Brennwertes mit dem Bomben-Kalorimeter und Berechnung des Heizwertes Teil 1: Allgemeine Angaben, Grundgerte, Grundverfahren DIN ISO 5725-1, Genauigkeit (Richtigkeit und Przision) von Messverfahren und Messergebnissen Teil 1: Allgemeine Grundlagen und Begriffe TECHNISCHE SPE

11、ZIFIKATION TECHNICAL SPECIFICATION SPCIFICATION TECHNIQUE CEN/TS 16023 November 2013 ICS 13.030.01 Deutsche Fassung Charakterisierung von Abfllen Bestimmung des Brennwertes und Berechnung des Heizwertes Characterization of waste Determination of gross calorific value and calculation of net calorific

12、 value Caractrisation des dchets Dtermination du pouvoir calorifique suprieur et calcul du pouvoir calorifique infrieur Diese Technische Spezifikation (CEN/TS) wurde vom CEN am 6. August 2013 als eine knftige Norm zur vorlufigen Anwendung angenommen. Die Gltigkeitsdauer dieser CEN/TS ist zunchst auf

13、 drei Jahre begrenzt. Nach zwei Jahren werden die Mitglieder des CEN gebeten, ihre Stellungnahmen abzugeben, insbesondere ber die Frage, ob die CEN/TS in eine Europische Norm umgewandelt werden kann. Die CEN Mitglieder sind verpflichtet, das Vorhandensein dieser CEN/TS in der gleichen Weise wie bei

14、einer EN anzukndigen und die CEN/TS verfgbar zu machen. Es ist zulssig, entgegenstehende nationale Normen bis zur Entscheidung ber eine mgliche Umwandlung der CEN/TS in eine EN (parallel zur CEN/TS) beizubehalten. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark,

15、Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanie

16、n, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATION CEN-CENELEC Management-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2013 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in

17、welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. CEN/TS 16023:2013 D CEN/TS 16023:2013 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung .4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen 5 3 Begriffe .5 4 Kurzbeschreibung .6 4.1 Brennwert .6 4.2 He

18、izwert 6 5 Reagenzien .6 6 Gerte 7 6.1 Allgemeines 7 6.2 Kalorimeter mit Thermostat 7 7 Lagerung der Proben 8 8 Probenvorbereitung.8 9 Durchfhrung .9 9.1 Allgemeines 9 9.2 Allgemeine Vorbereitungen, Messungen und Korrigieren der Temperatur . 10 9.3 Kalibrierung . 13 9.4 Proben 14 10 Berechnung der e

19、ffektiven Wrmekapazitt 15 11 Brennwert 16 12 Berechnung des Heizwertes 16 12.1 Allgemeines . 16 12.2 Heizwert bei konstantem Druck 17 13 Angabe der Ergebnisse 17 14 Qualittskontrolle . 17 15 Prfbericht . 18 Anhang A (informativ) Beispiel fr ein Kalorimeter 19 Anhang B (informativ) Temperaturentwickl

20、ung 20 Anhang C (informativ) Berechnung des Brennwertes Korrekte Berechnung versus vereinfachte Berechnung . 21 C.1 Korrekte Berechnung . 21 C.2 Korrektur fr Schwefel . 22 C.3 Korrektur fr Stickstoff 22 C.4 Korrektur fr Halogene 22 C.5 Einfluss thermochemischer Korrekturen . 23 Anhang D (informativ)

21、 Typische Wasserstoffgehalte in Abfallprodukten 24 Anhang E (informativ) bersicht ber allgemeine Anforderungen und Empfehlungen . 25 Literaturhinweise . 26 DIN CEN/TS 16023 (DIN SPEC 19524):2014-03 CEN/TS 16023:2013 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (CEN/TS 16023:2013) wurde vom Technischen Komitee CEN/

22、TC 292 Charakterisierung von Abfllen“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom NEN gehalten wird. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu i

23、dentifizieren. Entsprechend der CEN-CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Technische Spezifikation anzukndigen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, die ehemalige jugoslawische Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griech

24、enland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Trkei, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. DIN CEN/TS 16023 (DIN SPEC 19524):2014-

25、03 CEN/TS 16023:2013 (D) 4 Einleitung Mit diesem Verfahren kann auf einfache und schnelle Weise die Eignung von Abfllen zur Behandlung durch thermische Prozesse bewertet werden. Die Bestimmung des Brennwertes wird ohne thermochemische Korrekturen durchgefhrt, die gewhnlich nur zu geringen nderungen

26、des Ergebnisses fhrt. Der Einfluss dieser Korrekturen ist im Anhang C dargestellt. Das Ergebnis dieses Verfahrens ist der Brennwert bei konstantem Volumen, wobei sowohl das Wasser aus den Verbrennungsprodukten als auch die Wasseranteile im Abfall als in flssigem Zustand vorliegend angenommen werden.

27、 Aus dem Brennwert kann der Heizwert berechnet werden. Zur Anwendung dieser Technischen Spezifikation ist es nicht erforderlich, den Heizwert exakt zu bestimmen. Zur vereinfachten Korrektur der Wasserstoffwerte werden typische Wasserstoffgehalte gewhnlichen Abfalls herangezogen. Diese Technische Spe

28、zifikation legt ein Schnellverfahren zur Bestimmung der Brenn- und Heizwerte fest; eine umfassende Analyse ist in ISO 1928 beschrieben. Abflle knnen in groen Mengen Wasser und (nicht brennbare) Feststoffe enthalten. Folglich knnen ihre Brenn- und Heizwerte, besonders im Anlieferungszustand, sehr nie

29、drig sein. In einigen Fllen kann es ausreichend sein, nur den Brennwert zu bestimmen und auf die Bestimmung des Heizwertes zu verzichten. WARNUNG Durch die genaue Einhaltung aller in dieser Technischen Spezifikation vorgeschriebenen Festlegungen sollte sichergestellt sein, dass die kalorimetrische B

30、ombe nicht explodiert oder platzt, unter der Voraussetzung, dass die kalorimetrische Bombe ordnungsgem ausgelegt und hergestellt wurde und sich in einem zuverlssigen mechanischen Zustand befindet. Jeder, der sich mit der Analyse von Abfllen und Schlmmen befasst, muss sich ungeachtet des zu bestimmen

31、den Parameters der typischen Risiken solcher Materialien bewusst sein. Abfall- und Schlammproben knnen gefhrliche (z. B. toxische, reaktionsfreudige, entflammbare, infektise) Stoffe enthalten, die biologischen und/oder chemischen Reaktionen unterliegen knnen. Deshalb wird empfohlen, diese Proben mit

32、 besonderer Sorgfalt zu behandeln. Die Gase, die durch mikrobiologische oder chemische Aktivitt erzeugt werden knnen, sind mglicherweise entflammbar und erzeugen in verschlossenen Flaschen Druck. Berstende Flaschen fhren mit groer Wahrscheinlichkeit zu gefhrlichen Splittern, Staub- und/oder Aerosolb

33、ildungen. Hinsichtlich smtlicher Risiken, die dieses Verfahren in sich birgt, sollten nationale Bestimmungen eingehalten werden. DIN CEN/TS 16023 (DIN SPEC 19524):2014-03 CEN/TS 16023:2013 (D) 5 1 Anwendungsbereich Diese Technische Spezifikation legt ein vereinfachtes Verfahren zur Bestimmung des Br

34、ennwertes fr Abflle bei konstantem Volumen und bei einer Bezugstemperatur von 25 C in einem Bombenkalorimeter fest, das durch die Verbrennung zertifizierter Benzoesure kalibriert wurde. Diese Technische Spezifikation umfasst keine thermochemischen Korrekturen. Auf der Basis des Brennwertes legt dies

35、e Technische Spezifikation ebenfalls eine vereinfachte Berechnung des Heizwertes fest. Diese Technische Spezifikation gilt fr die Eignungsbewertung von Abfllen in thermischen Prozessen und der damit verbundenen Energierckgewinnung. Diese Technische Spezifikation ist auf alle Abfallarten anwendbar. 2

36、 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug

37、 genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN 13965-2:2010, Charakterisierung von Abfllen Terminologie Teil 2: Managementbezogene Begriffe EN 14346, Charakterisierung von Abfllen Berechnung der Trockenmasse durch Bestimmung des Trockenrckstandes oder des Wassergehaltes 3 Begriffe Fr die

38、Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach EN 13965-2:2010 und die folgenden Begriffe. 3.1 berichtigter Temperaturanstieg nderung der Kalorimetertemperatur, die lediglich durch die in der kalorimetrischen Bombe stattfindenden Prozesse hervorgerufen wird Anmerkung 1 zum Begriff: Eine Bericht

39、igung des insgesamt beobachteten Temperaturanstiegs wird durchgefhrt, um Wrmeaustausch, Wrmeeintrag durch Rhren usw. zu bercksichtigen. 3.2 Brennwert bei konstantem Volumen absoluter Wert fr die in Joule angegebene spezifische Verbrennungswrme, die freigesetzt wird, wenn eine Masseneinheit von Abfll

40、en in einem Bombenkalorimeter unter festgelegten Bedingungen in Sauerstoff verbrannt wird Anmerkung 1 zum Begriff: Dabei wird angenommen, dass die gebildeten Verbrennungsprodukte unter den Reaktionsbedingungen im Bombenkalorimeter aus Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoffdioxid und Schwefeldioxid im g

41、asfrmigen Zustand, aus Wasser im flssigen Zustand (im Gleichgewicht mit Wasserdampf) und mit Kohlenstoffdioxid gesttigt sowie aus fester Asche bestehen und dass alle Verbrennungsprodukte bei Bezugstemperatur vorliegen. 3.3 Heizwert bei konstantem Druck absoluter Wert fr die spezifische Verbrennungsw

42、rme, in Joule angegebene, die freigesetzt wird, wenn eine Masseneinheit von Abfllen in Sauerstoff unter konstantem Druck unter Bedingungen verbrannt wird, unter denen das gesamte Wasser in den Reaktionsprodukten in dampffrmigem Zustand vorliegt (hypothetisch bei einem Druck von 0,1 MPa) Anmerkung 1

43、zum Begriff: Dabei wird angenommen, dass die brigen Verbrennungsprodukte bei Bezugstemperatur verbleiben. DIN CEN/TS 16023 (DIN SPEC 19524):2014-03 CEN/TS 16023:2013 (D) 6 4 Kurzbeschreibung 4.1 Brennwert Eine eingewogene Menge der Abfallprobe wird unter Sauerstoffatmosphre unter hohem Druck in eine

44、m Bombenkalorimeter unter festgelegten Bedingungen verbrannt. Die effektive Wrmekapazitt des Kalorimeters wird durch Kalibrierung bestimmt, bei der zertifizierte Benzoesure unter vergleichbaren und im Zertifikat angegebenen Bedingungen verbrannt wird. Der berichtigte Temperaturanstieg wird durch Mes

45、sen der Temperatur vor, whrend und nach der Verbrennungsreaktion bestimmt. Dauer und Hufigkeit der Temperaturmessungen hngen von der Art des verwendeten Kalorimeters ab. Zunchst wird Wasser in die kalorimetrische Bombe eingefllt, um vor der Verbrennung eine gesttigte Dampfphase zu erhalten, wobei an

46、genommen wird, dass das Wasser, das sich aus dem Wasserstoff und Wassergehalt in der Probe gebildet hat, insgesamt in flssigem Zustand vorliegt. Der Brennwert wird aus dem berichtigten Temperaturanstieg und der effektiven Wrmekapazitt des Kalorimeters ohne Korrekturen fr die Beitrge bestimmt, die du

47、rch die Zndenergie, die Verbrennung der Znder und der Wrmewirkungen aus Nebenreaktionen, z. B. der Bildung von Salpetersure, geleistet werden. 4.2 Heizwert Der Heizwert bei konstantem Druck wird aus dem Brennwert bei konstantem Volumen unter Verwendung typischer Wasserstoffgehalte errechnet. Aufgrun

48、d der Sauerstoff- und Stickstoffgehalte der Proben wird die Berechnung ohne Korrekturen vorgenommen. 5 Reagenzien 5.1 Sauerstoff, mit einem Druck, der ausreicht, um das Bombenkalorimeter mit 3 MPa zu befllen, mit einer Analysenreinheit von mindestens 99,5 % Volumenanteil und frei von brennbaren Stof

49、fen. ANMERKUNG Sauerstoff, der in einem elektrolytischen Prozess erzeugt wurde, kann bis zu 4 % Volumenanteil Wasserstoff enthalten. 5.2 Znddraht, aus einer Nickel-Chrom-Legierung mit einem Durchmesser von 0,16 mm bis 0,20 mm oder aus Platin mit einem Durchmesser von 0,05 mm bis 0,10 mm, oder ein Draht aus einem anderen geeigneten elektrischen Leiter, dessen thermisches Verhalten bei der Verbr