På den här sidan
När behöver du mäta ammoniak?
- Villkorskontroll. Tillståndet kan ha ett villkor för ammoniak när NOx renas med SNCR eller SCR.
- Avfallsförbränning: BAT-slutsatserna anger kontinuerlig mätning av NH3 där SNCR eller SCR används. Mätsystemet kontrolleras mot SS-EN ISO 21877 vid QAL2 och AST.
- Stora förbränningsanläggningar: kontinuerlig mätning där SNCR eller SCR används, enligt BAT-slutsatserna.
- Cementugnar med SNCR: kontinuerlig mätning enligt BAT-slutsatserna. I glasugnar och kalkugnar mäts ammoniak kontinuerligt eller periodiskt.
- Stålbearbetning och kemisk industri: BAT-slutsatserna anger mätning enligt SS-EN ISO 21877 (en gång per år respektive var sjätte månad) där SNCR eller SCR används.
- Intrimning och prestandaprov: ammoniak mäts tillsammans med NOx när doseringen ställs in och när garantivärdet för ammoniakslip ska visas.
Så är mätutrustningen uppbyggd
Ammoniak fångas våtkemiskt i svavelsyra. Provgasen sugs ut genom en uppvärmd glassond och ett planfilter av kvartsfiber vid minst 175 °C, som avskiljer stoftet. Sedan bubblar gasen genom två gastvättflaskor i kylbad med 0,05 M svavelsyra, där ammoniaken binds som ammoniumjoner. En tom flaska kan fånga stänk och ett torktorn torka gasen före ventil, pump och flödesmätare. Ett torrgasur med termometer mäter provgasvolymen.
- 1. Sond med filterhållare, uppvärmd
- 2. Provtagningsflaskor med absorptionslösning, i kylbad
- 3. Stänkavskiljningsflaska
- 4. Torktorn
- 5. Ventil
- 6. Provtagningspump
- 7. Flödesmätare
- 8. Gasur
- 9. Termometer vid gasuret
Glas och hög temperatur är valda för att ammoniaken ska nå fram till flaskorna: ammoniak fastnar på ytor, betydligt mer på stål än på glas, och vid 170–180 °C undviks reaktioner på filtret mellan ammoniak och HCl, SO2 eller SO3. Blir det för varmt kan ammoniaken i stället reagera med NOx, särskilt när flygaskan innehåller tungmetaller.
Hur går en ammoniakmätning till?
Mätplan
Provtid, flöde och mängd svavelsyra väljs efter väntad halt: ammoniumhalten i provet bör bli minst 0,2 mg/l, och syran i första flaskan ska räcka till tio gånger gränsvärdet. I homogen rökgas räcker en mätpunkt.
Täthet och fältblank
Med sondens inlopp pluggat och pumpen igång får läckflödet vara högst 2 % av provgasflödet. Fältblank tas före varje mätserie, minst en gång per dag, och även efter serien om flaskorna diskas och återanvänds på plats.
Provtagning
Provgasen sugs genom omkring 70 ml svavelsyra i vardera flaskan i minst 30 minuter. Under provet kontrolleras att filtret håller minst 175 °C och att gasen efter flaskorna är kallare än 20 °C.
Sköljning och vägning
Slangen från filtret sköljs med cirka 20 ml absorptionslösning ner i första flaskan. Provet förs över till en provflaska och vägs (volymen ska vara känd inom 1 %) och förvaras mörkt och under 5 °C till analysen.
Analys
Ett ackrediterat laboratorium bestämmer ammoniumhalten i prov och fältblank med spektrofotometri (indofenolmetoden), flödesanalys eller jonkromatografi, de metoder standarden anger.
Beräkning och rapport
Ammoniummängden räknas om till NH3 och delas med den torra provgasvolymen vid 0 °C och 101,3 kPa. Resultatet anges i mg/Nm3 vid referenssyrgas, med mätosäkerhet; ett värde under fältblanken redovisas som högst fältblanken.
Kraven i SS-EN ISO 21877
Kraven i SS-EN ISO 21877 avgör om en ammoniakmätning är giltig; temperaturen vid filtret är preciserad i vår ackrediterade metodbeskrivning.
| Krav | Värde |
|---|---|
| Validerat område | Cirka 8–65 mg/m3; lägre halter mäts med längre provtid eller känsligare analys |
| Sond och filter | Sond av titan, kvartsglas, borosilikatglas eller PTFE; planfilter av kvartsfiber |
| Temperatur | Minst 15 °C över daggpunkten fram till flaskorna – enligt vår metod minst 175 °C vid filtret |
| Absorption | Minst 95 % i första flaskan, eller halten i den andra under analysens kvantifieringsgräns |
| Läckage | Högst 2 % av provgasflödet |
| Fältblank | Under 10 % av gränsvärdet; dras inte från mätvärdet |
| Provtagningstid | Minst 30 min |
| Mätosäkerhet | Högst 20 % av gränsvärdet (utvidgad) |
Ammoniakslip – varför det uppstår
För att reducera NOx sprutas ammoniak eller urea in i rökgasen, i eldstaden vid 800–1 000 °C (SNCR) eller före en katalysator (SCR). Den ammoniak som inte reagerar följer med rökgasen ut: ammoniakslip.
Slipet ökar när doseringen är högre än NOx-halten kräver, när ammoniaken fördelas ojämnt över kanalens tvärsnitt, när den sprutas in utanför temperaturfönstret och när katalysatorn åldras. Det beror också på hur hög NOx-halten är från början och hur mycket den ska sänkas.
Med svaveloxider och klorider kan ammoniaken bilda ammoniumsulfat och ammoniumklorid, salter som sätter sig i kylare och räknas med av de våtkemiska metoderna för SO2 och HCl; en mindre del binds till askpartiklarna. En våtskrubber tar upp oreagerad ammoniak – därför har BAT-slutsatserna ett högre övre värde för befintliga anläggningar med SNCR utan våt rening.
Vad mäter metoden – ammoniak eller ammonium?
SS-EN ISO 21877 bestämmer flyktig ammoniak: allt som är gasformigt vid filtrets temperatur och ger ammoniumjoner i svavelsyran räknas som NH3, även gasformiga ammoniumsalter. Ammonium som sitter på stoftet stannar på filtret och ingår inte; standarden omfattar inte analys av stoftet.
Innehåller rökgasen droppar, till exempel efter en våtskrubber, kan de innehålla ammoniak. Då tas provet isokinetiskt i flera mätpunkter, och sonden värms så att dropparna förångas före filtret. Enligt vår metod provtar vi isokinetiskt också när ammoniak förekommer tillsammans med HCl, HBr eller HF eller som lättflyktiga ammoniumsalter.
Fasta mätsystem mäter optiskt (med UV, IR eller diodlaser, i kanalen eller i uppvärmd provgas) och bestämmer NH3 specifikt; den våtkemiska metoden räknar även med gasformiga ammoniumsalter, så de kan visa olika. 1 ppm NH3 motsvarar 0,76 mg/Nm3.
Vilka gränsvärden gäller för ammoniak?
Förordningarna om avfallsförbränning och om stora och medelstora förbränningsanläggningar (SFS 2013:253, 2013:252 och 2018:471) har inga gränsvärden för ammoniak. Gränsvärdet står i tillståndet eller i branschens BAT-slutsatser, vars utsläppsvärden gäller som begränsningsvärden enligt industriutsläppsförordningen (2013:250). Alla värden nedan gäller där SNCR eller SCR används.
| Anläggning med SNCR eller SCR | NH3, mg/Nm3 | Källa |
|---|---|---|
| Avfallsförbränning, dygn (11 % O2) | 2–10; 15 för befintliga anläggningar med SNCR utan våt rening | BAT-slutsatser (EU) 2019/2010, BAT 29 |
| Förbränningsanläggning från 50 MW, år eller provtagningsperiod | < 3–10; 15 för biobränslepannor med varierande last och för motorer som eldar olja | BAT-slutsatser (EU) 2021/2326, BAT 7 |
| Cementugn med SNCR, dygn (10 % O2) | < 30–50 | BAT-slutsatser 2013/163/EU, BAT 20 |
| Kalkugn med SNCR, dygn eller provtagningsperiod (11 % O2) | < 30 | BAT-slutsatser 2013/163/EU, BAT 46 |
| Glassmältugn | < 5–30 | BAT-slutsatser 2012/134/EU, BAT 10 |
| Kemisk industri, provtagningsperiod | < 0,5–8 | BAT-slutsatser (EU) 2022/2427, BAT 17 |
Vad kostar en ammoniakmätning?
Priset styrs av antal mätobjekt, driftfall och delprov, provtiden och laboratorieanalysen av varje prov och fältblank. Mäts ammoniak under samma besök som NOx och andra gaser delas resa och etablering. Isokinetisk provtagning efter en våtskrubber, svår åtkomst och lång resväg ökar kostnaden. Begär en offert – vi svarar inom två arbetsdagar. Ungefärliga priser för de vanligaste mätningarna finns i prisguiden.
Hur ofta ska ammoniak mätas?
Så ofta som tillståndet anger. BAT-slutsatserna för avfallsförbränning och stora förbränningsanläggningar anger kontinuerlig mätning där SNCR eller SCR används; den manuella metoden kalibrerar då mätsystemet. I stora förbränningsanläggningar med SCR räcker en mätning per år om nivåerna visat sig stabila, och anläggningar under 100 MW i drift under 1 500 timmar per år mäts minst varje halvår.
Mät ammoniak själv
-
GM11-101Gasprovtagare CU-1-10
Inbyggd vakuumpump, torktorn med silikagel, flödesmätare och gasmätare – och vakuummätare för snabb läcktest.
-
GM25-101 · GM25-102Flaskställ med absorptionsflaskor
Två eller tre flaskor i serie, 250 ml borosilikatglas med glasinsats och fritta.
Vanliga frågor om ammoniakmätning
Är ammoniakmätningen ackrediterad?
Ja. Provtagningen enligt SS-EN ISO 21877 ingår i METLABs Swedac-ackreditering. Analysen görs av ackrediterat laboratorium. Rapporten redovisar resultatet med mätosäkerhet, fältblank och eventuella avvikelser från metoden.
Hur lång tid tar en ammoniakmätning?
Varje delprov tar minst 30 minuter, och BAT-slutsatserna räknar med medelvärdet av tre delprov i följd. Vid QAL2 av ett fast mätsystem behövs minst 15 mätvärdespar under minst tre dagar, vid den årliga kontrollen AST minst fem.
Varför mäts ammoniak våtkemiskt och inte med instrument som NOx?
Ammoniak är mycket vattenlöslig och kan inte mätas i kyld och torkad provgas. Fasta mätsystem mäter därför i kanalen eller i uppvärmd provgas, och den våtkemiska metoden är den oberoende referensmetod som de kalibreras mot och som nyare BAT-slutsatser anger för periodisk mätning.
Kan ammoniak mätas samtidigt som NOx, HCl och SO2?
Ja. NOx och syrgas mäts med instrument under provet; HCl och SO2 provtas från samma sond med egna flaskställ och gasur, och ammoniak har sin egen flasklinje med svavelsyra. Med HCl eller HF i gasen provtar vi isokinetiskt.
Stör ammoniak andra mätningar?
Ja. Vid SNCR kan ammoniumklorid och ammoniumsulfat bildas och räknas med av de våtkemiska referensmetoderna för HCl och SO2. Avfall Sveriges handbok för SS-EN 14181 rekommenderar därför begränsad ammoniakdosering under QAL2. I en gaskylare kan ammoniak ge förluster av SO2.
Vad krävs av mätplatsen?
Mäthål, en säker arbetsplattform och el till sondvärmen. Tas provet i en punkt räcker ett mäthål. Efter en våtskrubber, där provet tas isokinetiskt i flera mätpunkter, behövs en mätplats som för stoftmätning.