På den här sidan
När behöver du mäta lustgas?
- Villkorskontroll. Tillståndet för en fluidbäddpanna, en avfallspanna med SNCR eller en processanläggning kan ange ett villkor för N2O och hur det ska kontrolleras.
- Stora förbränningsanläggningar enligt BAT-slutsatserna: N2O mäts en gång per år i pannor med cirkulerande fluidiserad bädd som eldar kol, biomassa eller torv.
- Avfallsförbränning enligt BAT-slutsatserna: N2O mäts en gång per år i fluidbäddpannor och där SNCR med urea används.
- Utsläppshandeln. Vid tillverkning av salpetersyra, adipinsyra, glyoxal och glyoxylsyra ingår N2O i utsläppshandeln och bestäms normalt med mätning enligt EU:s övervakningsförordning.
- Processkontroll: intrimning av SNCR med urea och av bäddtemperaturen i en fluidbäddpanna, där NOx ska sänkas utan att N2O och CO ökar.
Så är mätutrustningen uppbyggd
Ett delflöde av rökgasen sugs ut genom en sond med grovfilter och leds i en uppvärmd provgasledning till en gaskylare, där vattenångan kondenserar vid 2–5 °C och tappas av. Den torra provgasen går genom pump, finfilter och flödesmätare till analysatorn, som bestämmer N2O genom absorption av infrarött ljus: ju mer ljus gasen absorberar vid lustgasens våglängd, desto högre är halten. Syrgas mäts i samma provgas. Värdena loggas kontinuerligt, och noll- och kalibrergas kan kopplas in vid sonden.
- 1. Sond med grovfilter
- 2. Uppvärmd provgasledning
- 3. Gaskylare som torkar provgasen
- 4. Kondensatavtappning
- 5. Pump
- 6. Finfilter
- 7. Rotameter
- 8. Analysatorer för lustgas och syrgas
- 9. Datainsamling
- 10. Noll- och kalibreringsgas
Kylaren är den känsliga delen. Löser sig NO2 och SO2 i kondensatet kan lustgas bildas där, och därför kyls gasen ordentligt och kondensatet tappas av. Kolmonoxid absorberar ljus vid nästan samma våglängd som N2O, så provgasen leds genom en konverter som oxiderar CO till CO2 vid högst 300 °C, där lustgasen ännu inte sönderfaller.
Hur går en lustgasmätning till?
Mätplan och driftfall
Mätningen planeras enligt SS-EN 15259 och ett mätprogram som vi kommer överens om med dig: mätplats, driftfall och mätperioder. För N2O i stora förbränningsanläggningar vill BAT-slutsatserna ha två mätserier, en över och en under 70 % last.
Val av mätområde
Instrumentets skala väljs efter den halt du väntar dig: mätvärdena ska ligga på 20–80 % av skalan, och toppar ska rymmas. Därför frågar vi i förväg om väntad halt, rökgasens temperatur, fukt och stofthalt.
Uppkoppling och kalibrering
Systemet värms upp och går med rökgas i ungefär en timme. Sedan leds nollgas (kvävgas) och kalibrergas med känd N2O-halt direkt till analysatorn, som justeras. Kalibrergasens halt är bestämd med högst 2 % osäkerhet.
Kontroll av provtagningssystemet
Samma gaser leds sedan in vid sonden, genom hela systemet. Skiljer sig avläsningen mer än 2 % av kalibrergasens värde söker vi efter läckage eller föroreningar. Vid misstanke om läckage proppas sonden och läckflödet mäts.
Mätning
N2O mäts kontinuerligt tillsammans med syrgas och koldioxid, och värdena loggas minst var tionde sekund. Provgasflödet hålls konstant inom 10 %. En mätperiod är minst 30 minuter.
Kontroll efter mätning
Efter mätperioden, och minst en gång per dag, kontrolleras nollpunkt och kalibrerpunkt igen. Har de drivit mer än 2 % av kalibrergasens värde korrigeras mätvärdena, vid mer än 5 % förkastas mätningen.
Beräkning och rapport
N2O-värdena korrigeras för koldioxidens inverkan och räknas om till mg/Nm3 torr gas, vid förbränning till referenssyrgas: 1 ppm N2O är 1,96 mg/Nm3. Du får resultatet med mätosäkerhet i en ackrediterad, digitalt signerad rapport.
Kraven i SS-EN ISO 21258
De här kraven avgör om en lustgasmätning är giltig. Täthet och drift kontrolleras vid varje mätning, linjäritet, repeterbarhet, störningar och CO-konvertern minst en gång per år.
| Krav | Värde |
|---|---|
| Täthet | Högst 2 % avvikelse när kalibrergasen leds genom hela provtagningssystemet, eller läckflöde högst 2 % |
| Drift i nollpunkt och kalibrerpunkt | Över 2 % av kalibrergasens värde korrigeras mätvärdena, över 5 % förkastas mätningen |
| Svarstid | Högst 200 sekunder för hela mätsystemet |
| Detektionsgräns | Högst 2 % av mätområdet |
| Linjäritet och repeterbarhet | Avvikelse högst 2 % av mätområdet |
| Störande gaser | Sammanlagd inverkan högst 6 % av mätområdet, provat med CO2, CO, SO2 och NO. CO tas bort i konvertern, CO2 korrigeras |
| CO-konverter | Minst 95 % av kolmonoxiden oxideras, kontrollerat vid 1 000 ppm CO (vårt eget krav) |
| Kalibrergas | N2O i kvävgas, halten bestämd med högst 2 % osäkerhet |
Standarden jämför driften med mätvärdet, 2 respektive 10 %. Eftersom halterna i rökgas ofta ligger nära noll jämför vi i stället med kalibrergasens värde, som för NOx, CO och O2. Det är praxis i Sverige och ger ett strängare krav vid låga halter.
Var bildas lustgas?
Lustgas bildas ur bränslets kväve när förbränningen sker vid låg temperatur, under ungefär 900 °C. Det är därför fluidbäddpannor, där bädden hålls sval, är den panntyp BAT-slutsatserna pekar ut. Den andra källan är SNCR: när NOx reduceras med urea bildas lustgas som biprodukt, med ammoniak i princip ingen.
I processindustrin mäts lustgas framför allt vid salpetersyratillverkning. Den är en biprodukt som inte kan räknas fram ur råvarorna, och för utsläppshandeln anges SS-EN ISO 21258 som mätstandard. Lustgas är inte en del av NOx: en NOx-analysator mäter NO och NO2, inte N2O.
Vad betyder lustgasen för klimatpåverkan?
Sett över hundra år motsvarar ett kilo lustgas 265 kilo koldioxid, det värde EU:s klimatrapportering hämtar från IPCC:s femte utvärderingsrapport. Lustgas och koldioxid väger nästan lika mycket per molekyl, så 40 ppm N2O i rökgasen motsvarar ungefär en volymprocent CO2. I en panna med 10 % koldioxid i rökgasen är det ett tillägg på tio procent till klimatpåverkan. Metan räknas på samma sätt, med faktorn 28, och mäts med en egen metod: metanmätning.
Vilka gränsvärden gäller för lustgas?
Lustgas har inget gränsvärde i förordningarna om medelstora och stora förbränningsanläggningar eller om avfallsförbränning, och BAT-slutsatserna anger ingen utsläppsnivå för N2O: de kräver mätning och att utsläppet begränsas med förbränningstekniken. Ett gränsvärde finns därför bara om tillståndet anger ett.
| Anläggning | Nivå | Regel |
|---|---|---|
| Medelstora och stora förbränningsanläggningar, avfallsförbränning | Inget gränsvärde för N2O i förordningarna | SFS 2018:471, 2013:252 och 2013:253 |
| Pannor med cirkulerande fluidiserad bädd som eldar kol, biomassa eller torv, stor förbränningsanläggning | Ingen BAT-nivå. Mätning en gång per år, och förbränningen ställs in så att N2O och CO begränsas | BAT 4, 20 och 24, stora förbränningsanläggningar |
| Avfallsförbränning i fluidbädd eller med SNCR med urea | Ingen BAT-nivå. Mätning en gång per år, och N2O begränsas med förbränningstekniken | BAT 4 och 29, avfallsförbränning |
| Tillverkning av salpetersyra, adipinsyra, glyoxal och glyoxylsyra | Inget gränsvärde. Utsläppet mäts och ingår i utsläppshandeln som koldioxidekvivalenter | EU:s övervakningsförordning för utsläppshandeln, bilaga IV |
Vad kostar en lustgasmätning?
Priset styrs av antal mätobjekt och driftfall, hur länge mätningen ska pågå, mätplatsens förutsättningar och resvägen. Lustgas mäts i samma torkade provgas som syrgas, koldioxid, NOx och CO, så kostnaden per mätparameter blir låg när gaserna mäts tillsammans. Ingen laboratorieanalys tillkommer; tiden går åt till uppkoppling, kalibrering och kontroller. Begär en offert – vi svarar inom två arbetsdagar. Ungefärliga priser för de vanligaste mätningarna finns i prisguiden.
Hur ofta ska lustgas mätas?
Så ofta som tillståndet anger. BAT-slutsatserna anger en gång per år: för N2O i pannor med cirkulerande fluidiserad bädd i stora förbränningsanläggningar, med två mätserier över och under 70 % last, och vid avfallsförbränning i fluidbädd eller med SNCR med urea. Förordningarna har inget eget intervall för N2O. Lustgas från salpetersyratillverkning mäts kontinuerligt för utsläppshandeln.
Vanliga frågor om lustgasmätning
Är mätningen ackrediterad?
Ja. Både provtagning och analys av N2O enligt SS-EN ISO 21258 ingår i METLABs Swedac-ackreditering. Det ackrediterade mätområdet är 0,5–100 ppm enligt vår metodlista, upp till omkring 200 mg/Nm3.
Mäter en NOx-analysator lustgas?
Nej. NOx är summan av NO och NO2, och kemiluminescensanalysatorn mäter bara NO, med konverter även NO2. Lustgas kräver en egen IR-analysator, som mäter i samma torkade provgas och kopplas in vid samma tillfälle. Ett lågt NOx-värde säger ingenting om lustgasen.
Varför bildas lustgas i en fluidbäddpanna?
Bäddtemperaturen ligger lågt, under ungefär 900 °C, och då omvandlas en del av bränslets kväve till N2O. Högre temperatur ger mindre lustgas men mer NOx, och därför vill BAT-slutsatserna att pannan ställs in så att NOx minskar utan att N2O och CO ökar.
Kan lustgas mätas samtidigt som andra mätparametrar?
Ja. Lustgas mäts i samma torkade provgas som syrgas, koldioxid, NOx och CO, och koldioxiden behövs ändå för korrektionen. Metan och TOC mäts med egen uppvärmd utrustning vid samma tillfälle, liksom stoft, gasflöde och våtkemiska prover.
Stör koldioxid eller kolmonoxid lustgasmätningen?
Ja, båda absorberar infrarött ljus nära lustgasens våglängd. Kolmonoxid oxideras därför till koldioxid i en konverter före analysatorn, och koldioxidens inverkan bestämmer vi för varje instrument och räknar bort med den koldioxidhalt som mäts samtidigt.