Приложение A (рекомендуемое). Определение приращения тепла и теоретической минимальной теплотворной способности

Приложение A
(рекомендуемое)

Определение приращения тепла и теоретической минимальной теплотворной способности

Определение приращения тепла основано на стандартных методах расчета конечной адиабатически установленной температуры в химии горения и термодинамике.

Теплотворная способность материала q _net - это количество тепла, выделяющегося при его сжигании, если вся вода остается в парообразном состоянии. Упаковку утилизируют в энергетических целях, если в процессе утилизации в энергетических целях обеспечивается приращение тепла. В настоящем стандарте данное условие считают выполненным, если q _net превышает количество необходимой энергии H _a настолько, чтобы адиабатически увеличить температуру остатков от сжигания (включая избыточный воздух) от значения температуры окружающей среды до установленной конечной температуры. Приращение тепла обеспечивается, если выполнено условие

q _net-H _a>0,

(1)

Теплотворную способность упаковки, состоящей из разных элементов или материалов, можно вычислить по формуле

,

(2)

где q _net - теплотворная способность упаковки;

f _i - массовая доля i-го элемента или материала в упаковке;

q _net,i - теплотворная способность i-го элемента или материала в упаковке.

Сжигаемая упаковка может содержать несгораемые элементы или материалы, являющиеся инертными или химически активными, которые могут отрицательно влиять на приращение тепла.

Теоретическую минимальную теплотворную способность, обозначенную как H _a, можно определить по формулам:

,

(3)

где H _a - необходимая энергия для нагревания продуктов горения, остатков от сжигания и избыточного воздуха от температуры T ₀ до адиабатически установленной конечной температуры T _a;

H _a,i - необходимая энергия для нагревания продуктов горения, остатков от сжигания и избыточного воздуха от температуры T ₀ до адиабатически установленной конечной температуры T _a i-го элемента или материала упаковки;

,

(4)

где g _j - объем продуктов горения и остатков от сжигания (дымовые газы и зола), а также избыточного воздуха (j), образующихся из определенного количества i-го элемента или материала упаковки;

C _pj - удельная теплоемкость j-го продукта, образующегося после сжигания, при постоянном давлении;

T _a - адиабатически установленная конечная температура;

T ₀ - температура окружающей среды.

Формула (4) верна для адиабатических условий. В настоящем стандарте H _a следует рассчитывать для установленных условий инсинерации. Так как условия инсинерации отличаются, H _a следует рассчитывать на основе T _a, соблюдая требования действующего законодательства.

Пример 1 - Для стран ЕС H _a следует рассчитывать для заданных условий, в настоящее время установленных в Директиве 2000/76/ЕС, т.е. для конечной температуры T _a, равной 850 °C. T ₀ равна 25 °C при 6 % O ₂.

Пример 2 - Для Канады H _a следует рассчитывать для заданных условий, в настоящее время установленных в отчете CCME-TS/WM-TRE003, т.е. для конечной температуры T _a, равной 1000 °C. T ₀ равна 25 °C при 7 %  11 % O ₂.

Пример 3 - Для Японии H _a следует рассчитывать для заданных условий, в настоящее время установленных в национальном регламенте, т.е. для конечной температуры T _a, равной 800 °C. T ₀ равна 25 °C.

H _a можно рассчитать на основании декларации химического состава, полученной от поставщика материала.

Значения q _net для отдельных упаковочных материалов предоставляет поставщик сырья, или они приведены в стандартных справочниках. Кроме того, q _net упаковки вычисляют по формуле (2). q _net можно также определить экспериментально в соответствии с ISO 1928.

Если для расчета H _a необходимо определить зольность (или твердые остатки), следует использовать метод, установленный в ISO 1171.