På den här sidan
När behöver du mäta SO3?
- Villkorskontroll. Tillståndet anger ett gränsvärde för SO3 eller svavelsyra och hur ofta det ska kontrolleras.
- Stora förbränningsanläggningar med SCR: BAT-slutsatserna kräver mätning av SO3 en gång per år. Någon EN-standard finns inte, så handbokens metod används.
- Gränsvärden för SOx (summan av SO2 och SO3 uttryckt som SO2) i BAT-slutsatserna för raffinaderier, glas, cement, järn och stål samt betning med svavelsyra.
- Prestandaprov och felsökning: SO2-omvandling över SCR-katalysatorn, syradaggpunkt före luftförvärmare och skorsten, beläggningar av ammoniumbisulfat, blå rökplym.
- Kalibrering av SO2-mätsystem. Referensmetoden för SO2 fångar även SO3. Vid höga SO3-halter provtas båda tillsammans, så att de kan skiljas åt vid QAL2 och AST.
Så är mätutrustningen uppbyggd
Provgasen sugs genom en uppvärmd sond av borosilikat- eller kvartsglas med kvartsfiberfilter, 200 °C varm så att svavelsyran inte fastnar på vägen. Sedan passerar gasen en kylare som ett termostatbad håller vid 60–90 °C, över vattnets daggpunkt men under syradaggpunkten, så att svavelsyran kondenserar på kylarens väggar och i ett sintrat glasfilter medan SO2 och vattenånga går vidare. En gastvättflaska skyddar utrustningen mot sura gaser, ett torktorn torkar gasen, och efter reglerventil, pump och flödesmätare mäter ett gasur med termometer 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
Handboken beskriver också 2-propanolmetoden, där SO3 absorberas i 80 % 2-propanol och löst SO2 drivs ut med luft efter provet; den behövs i helt torra gaser.
Hur går en SO3-mätning till?
Mätplan och mätpunkt
Mätplatsen ska uppfylla SS-EN 15259. I homogen rökgas räcker en mätpunkt; efter en roterande luftförvärmare med läckluft kan SO3 vara ojämnt fördelad, och då provtar vi i flera punkter.
Uppvärmning och täthet
Sond och filter värms till 200 °C, minst 20 °C över syradaggpunkten, och kylarens bad ställs in på omkring 90 °C. Med sondspetsen pluggad får läckflödet vara högst 2 % av provgasflödet.
Fältblank och provtagning
En fältblank före varje mätserie visar att utrustningen är ren. Sedan sugs provgasen med 1 l/min i minst 30 minuter, eller så länge att kondensatet beräknas ge minst 0,1 mg/l sulfat. Gasur och temperatur läses av var femte minut tills temperaturen är stabil.
Urtvättning
Efter provet sköljs kylaren med tvättlösning med indikator, 40 ml och sedan 10 ml i taget, tills färgen visar att all syra följt med. Kylaren torkas med aceton inför nästa prov.
Analys och rapport
Ett ackrediterat laboratorium bestämmer sulfathalten med jonkromatografi; handboken tillåter också titrering med natriumhydroxid. Vi räknar om till mg SO3/Nm3 torr gas vid referenssyrgas och redovisar resultatet med mätosäkerhet.
Kraven i Emissionsmäthandboken kapitel 5.14
De här kraven avgör om en SO3-provtagning med kontrollerad kondensation är giltig.
| Krav | Värde |
|---|---|
| Filtreringstemperatur | 200 ± 5 °C, och minst 20 °C över syradaggpunkten |
| Kylare | Termostatbad omkring 90 °C, aldrig under 60 °C – vatten får inte kondensera |
| Material | Sond av borosilikat- eller kvartsglas, filter av kvartsfiber |
| Läckage | Högst 2 % av det förväntade provgasflödet |
| Provgasflöde och provtid | 1 l/min ± 10 %, minst 30 min och minst 0,1 mg/l sulfat i analyslösningen |
| Provvolym | Osäkerhet under 1 %; gasurets osäkerhet under 2 % |
SO3, svavelsyra och syradaggpunkt
Vid förbränning blir svavlet i bränslet nästan helt SO2. Bara en liten del (i rökgas från förbränningsanläggningar oftast under 5 % av SO2-halten) oxideras vidare till SO3 i flamman och katalytiskt på aska och heta ytor. En SCR-katalysator oxiderar ytterligare en del, normalt under 1 %. När rökgasen kyls i luftförvärmaren binder SO3 vattenånga till svavelsyra. Vid 200 °C är nästan allt SO3 svavelsyraånga.
Syradaggpunkten ligger långt över vattnets daggpunkt: i kolpannor omkring 120–140 °C, högre ju mer SO3 och vatten gasen innehåller. Under den kondenserar syran: korrosion i luftförvärmare, kanaler och skorsten, och en fin syradimma som ger blå rökplym och som en våtskrubber bara delvis fångar. Med ammoniak från SNCR eller SCR bildas dessutom klibbigt ammoniumbisulfat som sätter igen luftförvärmare. Därför mäts SO3 främst vid eldning med kol och tjockolja, efter SCR och i processer med svavelsyra.
Vilka gränsvärden gäller för SO3?
Förordningarna om stora och medelstora förbränningsanläggningar och om avfallsförbränning sätter gränsvärden för SO2, inte för SO3. Gränsvärden för SO3 kommer från tillståndet och från BAT-slutsatser där mätparametern är SOx, summan av SO2 och SO3 uttryckt som SO2: raffinaderier, glas, cement, järn och stål. Vid betning med svavelsyra är BAT-AEL för SOx, inklusive svavelsyraaerosol, < 1–6 mg/Nm3 som dygnsmedelvärde eller medelvärde under provtagningsperioden. För stora förbränningsanläggningar finns inget utsläppsvärde för SO3, bara kravet på mätning en gång per år när SCR används.
Vad kostar en SO3-mätning?
Priset styrs av antal mätobjekt, driftfall och delprov, av provtiden (som växer när halten är låg) och av laboratorieanalysen av varje prov och fältblank. SO3 provtas ofta tillsammans med SO2 i samma mätlinje, och mäts stoft, NOx och syrgas vid samma besök delas resa och etablering. 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 SO3 mätas?
Så ofta som tillståndet anger. Förordningarna ställer inga krav på SO3-mätning. BAT-slutsatserna för stora förbränningsanläggningar kräver mätning en gång per år när SCR används, raffinaderiernas periodisk mätning, till exempel när SO2-mätsystemet kalibreras, och vid betning med svavelsyra mäts SOx en gång per år. Vid prestandaprov och felsökning bestämmer syftet antalet prov.
Mät SO3 själv
-
GM11-101Gasprovtagare CU-1-10
Centralenhet med vakuumpump, torktorn, flödesmätare och gasmätare. Upp till 10 l/min – CU-1-20 klarar 20.
-
GM25-101 · GM25-102Flaskställ med absorptionsflaskor
Två eller tre flaskor i serie, 250 ml borosilikatglas med glasinsats och fritta, för 2-propanol eller väteperoxid.
Vanliga frågor om SO3-mätning
Är SO3-mätningen ackrediterad?
Ja, provtagningen. METLABs Swedac-ackreditering omfattar provtagning av SO3 enligt Energiforsks Emissionsmäthandbok 2015, kapitel 5.14; analysen görs av ackrediterat laboratorium. Detektionsgränsen är 0,3 mg/Nm3 vid normal provtid, enligt vår metodlista, och sänks med längre provtid.
Kan SO3 mätas samtidigt som SO2?
Ja. SO2 passerar kylaren opåverkad och fångas i absorptionsflaskor med väteperoxid efter den, så båda bestäms ur samma prov. Det är också sättet att skilja dem åt, eftersom referensmetoden för SO2 ensam räknar in SO3 som SO2.
Varför måste sond och filter vara så varma?
Under syradaggpunkten kondenserar svavelsyran, och på filtret kan den reagera med stoft, särskilt basiskt stoft. Den delen når aldrig kylaren. Vid 200 °C, eller minst 20 °C över syradaggpunkten i het rökgas, följer syran med provgasen.
Hur lång tid tar en SO3-mätning?
Varje delprov tar minst 30 minuter vid 1 l/min, och vid låga halter förlängs provtiden så att analysen får tillräckligt med sulfat. Mellan delproven tvättas kylaren ur och torkas, så räkna med en stor del av en arbetsdag för en mätserie.
Vad krävs av mätplatsen?
Ett mäthål där sonden når en representativ punkt, en säker arbetsplattform och el till sondvärme, termostatbad och pump, enligt SS-EN 15259. Där SO3 är ojämnt fördelad, som efter en roterande luftförvärmare med läckluft, behövs mätning i flera punkter.