Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
ISO 17827-2:2017 (CAN/CSA ISO 17827-2:17) 固体生物燃料粒度分布测定 第2部分：3.15 mm及以下振动筛分法
技术原理、试验方法及工程应用全解析
一、标准概况与适用范围
ISO 17827-2:2017（加拿大采用版本为CAN/CSA ISO 17827-2:17）是国际标准化组织（ISO）制定的关于固体生物燃料（solid biofuels）粒度分布测定的系列标准之一。本部分专注于使用筛孔孔径为3.15 mm及以下的振动筛分法，适用于经过粉碎、研磨或造粒后的生物质燃料细颗粒部分，例如木屑颗粒、压块燃料、碎木片及农业残余物等。
该标准为实验室筛分提供了统一的程序和技术要求，确保了不同实验室之间结果的可比性。其测量范围为颗粒名义尺寸的上限至3.15 mm，通常与ISO 17827-1（粗粒部分）配合使用，覆盖0.063 mm至3.15 mm的整个细粒区段。
关键提示： ISO 17827-2:2017 是生物燃料供应链中质量控制的核心方法之一，尤其适用于评估燃料在输送、燃烧或气化过程中的关键物理特性（如堵塞倾向、反应表面积等）。
本标准适用于所有类型的固体生物燃料，包括颗粒、压块、碎木、树皮、秸杆、果壳及林业和农业残余物。燃料应当依据ISO 14780（生物燃料样品制备方法）或ISO 18135（固体生物燃料采样总则）进行采样和缩分，以保证样品的代表性。
应用注意： 标准不适用于极细粉（干燥后容易团聚）或含水量较高的燃料，这种情况下可能需要采用湿筛法或结合其他分散手段，否则测得的粒度分布可能失真。
二、主要技术内容与要求
2.1 仪器设备
标准筛：筛框直径通常为200 mm，筛孔形状可为圆形或正方形，筛孔尺寸应符合ISO 565或ISO 3310-2的规定。典型筛孔系列应覆盖目标粒度范围，常见的组合包括：3.15 mm、2.00 mm、1.00 mm、0.50 mm、0.25 mm、0.125 mm、0.063 mm。筛序应从底部至顶部由细到粗排列。振动筛分机：应能提供垂直和水平方向的筛分运动，振幅可在0.5 mm至3 mm之间调节，振动频率为50 Hz（或60 Hz）。
| 筛孔尺寸 (mm) | 对应ASTM No. (近似) | 用途说明 |
|---|---|---|
| 3.15 | 6 | 上限筛，分离细粒与粗粒 |
| 2.00 | 10 | 中等粗粒 |
| 1.00 | 18 | 中等颗粒 |
| 0.50 | 35 | 细颗粒 |
| 0.25 | 60 | 细粉 |
| 0.125 | 120 | 极细粉 |
| 0.063 | 230 | 底筛（收集通过物） |
2.2 样品准备与筛分步骤
样品质量依赖于粒径分布，一般取样量为50 g～200 g（对于细粒较多的样品可采用较小量）。样品应在实验室条件下达到空气干燥状态（平衡湿度），或者放入干燥箱中以（40±2）°C干燥至恒重。过湿样品容易造成筛孔堵塞，从而影响结果。
筛分操作：将筛序安置于振筛机上，样品倒入顶层筛中。启动振筛机，设置筛分时间为10 min～15 min（具体时间可视情况调整，直至各筛上物料质量变化小于0.5%）。筛分结束后，逐层小心取下筛子，使用软刷清理筛网表面的样品颗粒，称量每层筛的筛上物质量。
2.3 结果计算与表达
计算每层筛的筛上物质量占样品总质量的百分比，以及累积通过百分率（通过某筛孔的质量百分比）。以筛孔尺寸为横坐标（对数坐标通常更合适），累积通过率为纵坐标，绘制粒度分布曲线。标准要求报告至少应包括：筛孔尺寸、各层筛上物质量百分比、累积通过率以及大于3.15 mm部分的含量（若同时进行粗粒筛分）。
标准实施效益： 统一评价燃料细度，有助于优化燃烧效率、避免储运堵塞、提升气化均匀度，并为贸易双方提供可靠的品质依据。
三、实施与应用要点
3.1 关键操作细节
- 筛子维护：每次使用后需用压缩空气或软刷清理筛网，避免粉体残留。定期使用标准颗粒（如玻璃珠）校准筛网确认孔径。
- 避免过载：筛面上的物料层厚度不应过大，否则会降低筛分效率，必要时可以分为多次筛分或将样品分批。
- 筛分终点验证：继续筛分1 min，如通过量小于样品质量的0.1%则可以认为达到终点。
- 重复性条件：同一操作者使用同一仪器对同一样品进行两次测试，其差异不应超过标准中规定的重复性限（通常为5%以内，视不同粒度范围而定）。
安全与合规警告： 对于极易燃的生物燃料粉尘（如细粉碎的木粉），筛分过程中应远离明火和热源，且在通风良好处进行，以防止粉尘爆炸危险。严格遵循实验室粉尘控制规范。
3.2 常见误区
- 使用非标准筛或筛孔严重磨损，导致结果偏差。
- 样品量过多，导致筛分不完全，细粉累积在粗粒层。
- 忽略湿度影响，湿样筛分导致细粉团聚，无法通过筛孔。
- 振筛机振幅/频率不合适，应按照设备说明书与标准要求设定。
3.3 数据有效位数
各筛上物质量称量至0.01 g，质量百分比保留至小数点后一位。累计通过率也应保留一位小数。若样品中含有高于3.15 mm的颗粒（如粗筛分不足），应先在3.15 mm筛上进行预筛分，并将结果与细筛部分整合。
四、与其他标准的关系
ISO 17827-2:2017 是 ISO 17827 系列（固体生物燃料——粒度分布测定）的第二部分，其配套标准包括：
- ISO 17827-1:2016：使用孔径3.15 mm以上的振动筛法，通常与第二部分的结果合并，获得完整的粒度分布曲线（0.063 mm ~ 125 mm）。
- ISO 14780:2017：固体生物燃料样品制备方法，规定缩分、研磨、干燥等操作，确保样品适合筛分。
- ISO 18135:2017：采样总体指导，涵盖批料、子样采集、运输和储存。
- ISO 17830:2016：颗粒机械耐久性测定，与粒度分布结合可评估燃料的抗破碎性。
- ISO 17225 系列：固体生物燃料分级与规格，其中对不同品级燃料的粒度组成提出了限制要求，ISO 17827-2提供了对应的检测方法。
此外，加拿大版本 CAN/CSA ISO 17827-2:17 完全等同采用ISO原文，仅增加了国家附录（如有），适用于加拿大国情。
建议： 进行完整的生物燃料特性分析时，应将 ISO 17827-2 与工业分析（ISO 18122、ISO 18123）、元素分析（ISO 16948）等结果结合，综合评估燃料适用性。
常见问题（FAQ）
问： ISO 17827-2:2017 与 ISO 17827-1 的核心区别是什么？
答： 主要区别在于适用的粒度范围。ISO 17827-1 针对筛孔孔径大于3.15 mm的粗粒部分（通常3.15 mm～125 mm），使用振荡筛或圆盘筛；而 ISO 17827-2 则覆盖 3.15 mm 及以下的细粒部分，采用振动筛（振幅较小，频率较高）。两部分结合可得到燃料的全粒径分布。
答： 主要区别在于适用的粒度范围。ISO 17827-1 针对筛孔孔径大于3.15 mm的粗粒部分（通常3.15 mm～125 mm），使用振荡筛或圆盘筛；而 ISO 17827-2 则覆盖 3.15 mm 及以下的细粒部分，采用振动筛（振幅较小，频率较高）。两部分结合可得到燃料的全粒径分布。
问： 样品是否需要干燥？如何判断是否达到空气干燥态？
答： 标准推荐样品至少达到空气干燥状态（即环境条件下恒重）。对于较湿的样品，应在（40±2）°C下干燥至质量恒定（间隔1 h两次称量之差小于样品质量的0.1%）。过湿会导致细粉团聚，堵塞筛孔，结果偏低。但干燥温度不宜过高，以免引起挥发分损失或颗粒脆化。
答： 标准推荐样品至少达到空气干燥状态（即环境条件下恒重）。对于较湿的样品，应在（40±2）°C下干燥至质量恒定（间隔1 h两次称量之差小于样品质量的0.1%）。过湿会导致细粉团聚，堵塞筛孔，结果偏低。但干燥温度不宜过高，以免引起挥发分损失或颗粒脆化。
问： 筛分时间如何确定？
答： 标准规定初始筛分时间设定为10 min～15 min（依据振筛机的性能）。之后进行终点检验：继续筛分1 min，且筛下物质量不超过0.1%时即可停止。如果终点的通过率仍超过0.1%，则应继续筛分2 min后再检，直至满足条件。常见错误是固定时间不足或过长，导致结果不可靠。
答： 标准规定初始筛分时间设定为10 min～15 min（依据振筛机的性能）。之后进行终点检验：继续筛分1 min，且筛下物质量不超过0.1%时即可停止。如果终点的通过率仍超过0.1%，则应继续筛分2 min后再检，直至满足条件。常见错误是固定时间不足或过长，导致结果不可靠。
问： 是否允许使用多层筛一次同时筛分多级试样？
答： 允许，且这是标准推荐的做法（即使用叠筛组）。但需要注意各层筛的安装顺序正确，从细孔到粗孔由下往上。同时，筛组的总层数不宜过多（通常不超过8层），以免顶部筛面物料过重造成变形。对于易堵塞的细筛（如0.063 mm），建议添加辅助清筛装置或使用拍击式振筛机。
答： 允许，且这是标准推荐的做法（即使用叠筛组）。但需要注意各层筛的安装顺序正确，从细孔到粗孔由下往上。同时，筛组的总层数不宜过多（通常不超过8层），以免顶部筛面物料过重造成变形。对于易堵塞的细筛（如0.063 mm），建议添加辅助清筛装置或使用拍击式振筛机。
© 2026 技术文档编写组。本文基于 ISO 17827-2:2017 及 CAN/CSA ISO 17827-2:17 标准内容编写，仅供技术参考，具体以官方发布为准。
