So lassen sich Gaschromatographiesysteme mit Durchfluss- und Druckreglern optimieren
Gaschromatographiesysteme lassen sich mithilfe von Druck- und Massendurchflussreglern optimieren, um einen besseren Einblick in den Prozess zu gewinnen und die Prozessschwankungen zu verringern.
Von Mike Zecchino
Gaschromatographiesysteme sind auf einen konstanten Durchfluss und Druck der Proben- und Trägergase durch das Gerät angewiesen, um die Genauigkeit zu gewährleisten. Alicat-Geräte bieten zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, um eine genaue Messung und Regelung von Durchfluss und Druck in Gaschromatographie-Systemen (GC) sicherzustellen. Weitere Informationen zu Anwendungen in der Gaschromatographie finden Sie auf unserer Seite unter Überprüfung und Optimierung von Gaschromatographieprozessen.
Durchfluss- und Druckregelung in einem Gaschromatographiesystem
Gaschromatographiesysteme sind unterschiedlich aufgebaut. Im Allgemeinen bestehen die meisten GC-Systeme jedoch aus den in Abbildung 2 dargestellten Komponenten. Typische Anwendungen für Durchflussregelgeräte sind ebenfalls dargestellt und werden im folgenden Text beschrieben.
Vorgelagerte Durchflusskontrolle
Gaschromatographiesysteme werden für bestimmte Druck- und Temperaturbedingungen, Gasarten und Säulenlängen kalibriert. Um genaue Ergebnisse zu erzielen, muss der Gasdurchfluss bzw. die Gasgeschwindigkeit durch das GC präzise geregelt werden.
Eine Alicat MC Massendurchflussregler vor dem GC (Abbildung 2 A) kann das Prozessgas regulieren oder eine bestimmte Menge Gasvolumen in die Probenleitung dosieren. Die automatische Chargendosierung kann die Wiederholbarkeit verbessern und den Analyseprozess vereinfachen.
Der Controller Totalisatorfunktion kann den Gasverbrauch im Laufe der Zeit kontinuierlich protokollieren, sowohl für die Aufzeichnung als auch als wertvolle Diagnosedaten zur Interpretation von Anomalien oder unerwarteten Ergebnissen.
In einer explosionsgefährdeten Umgebung kann ein eigensichere IS-Max-Steuerung kann eine konsistente Flusskontrolle aufrechterhalten. Die Verwendung eines einzigen Geräts für die Messung und Steuerung vereinfacht das Design des GC-Systems und verbessert die Sicherheit, da keine zusätzlichen Sensoren, Kabel und Ventile benötigt werden.
Trägergas
Wie beim Probengas müssen auch der Durchfluss und der Druck des Trägergases präzise geregelt werden, um genaue GC-Messwerte zu erhalten. Alicat-Geräte (Abbildung 2 B) können den Trägergasdurchfluss mit einer Genauigkeit von ± 0,51 TP4T des Messwerts oder ± 0,11 TP4T des Skalenendwerts (je nachdem, welcher Wert größer ist) regeln und liefern so wiederholbare und überprüfbare Ergebnisse. Die Geräte können zudem die Kalibrierungssicherheit verbessern.
Die Totalisatorfunktion der Alicat-Geräte zeichnet den Trägergasverbrauch auf, sogar für kundenspezifische Kalibrierungsmischungen. Die Totalisatorfunktion kann auch den Durchflussverlauf speichern, was sowohl für die Aufzeichnung als auch für die Diagnose von Prozessanomalien nützlich sein kann.
Nachgeschaltete Durchflusskontrolle
A Massendurchflussmesser der hinter dem GC-Sensor angebracht ist, kann die Menge des abgeleiteten Gases überwachen (Abbildung 2 C), um eine konstante Validierung des GC zu gewährleisten. Mit einer Ansprechrate von weniger als 10 Millisekunden können die Alicat-Durchflussmesser plötzliche Veränderungen des abgeleiteten Gases erkennen, die auf ein Problem mit der Einrichtung oder eine unbeabsichtigte Reaktion, wie z. B. Kondensation, hinweisen könnten.
Absolut- und Relativdruckregelung
Eine Alicat Druckregler stromabwärts des GC-Ofens kann der absolute Gegendruck auf der Säule geregelt werden. Die Regelung auf der Grundlage des absoluten Drucks beseitigt die Schwankungen, die mit den für die Überdruckregelung erforderlichen Druck- und Temperaturmessungen verbunden sind. Sie bietet einen einfachen Referenzpunkt für GC-Berechnungen, der nicht durch Änderungen des atmosphärischen Drucks während des Laufs beeinflusst wird.
Die Möglichkeit, zwischen Überdruck und Absolutdruck umzuschalten, macht Alicat-Geräte viel flexibler als andere Mess- und Regelungsoptionen.
Luftfeuchtigkeit
Bei einigen GC-Anwendungen ist der Feuchtigkeitsgehalt ein wichtiger Faktor für die Überprüfung der Zusammensetzung des Probengases. Alicat-Messgeräte und -Regler können optional mit einem Sensor für relative Feuchte ausgestattet werden, der bei +23 °C eine Genauigkeit von ± 1,81 TP4T RH aufweist. Der integrierte Sensor ermöglicht eine Überprüfung während des Betriebs, was die Einrichtung vereinfacht und gleichzeitig die Luftfeuchtigkeit bei den Durchflussberechnungen berücksichtigt.
Schlussfolgerung
Die Ergebnisse der Gaschromatographie können durch Änderungen der Betriebsbedingungen usw. beeinflusst werden. Alicat-Geräte können den Massen- oder Volumendurchfluss kontrollieren und gleichzeitig Temperatur, Absolutdruck, Überdruck, Feuchtigkeit und andere Variablen überwachen. Die Geräte können mit Hilfe der integrierten Anzeige oder unter Verwendung einer Vielzahl von industrielle Kommunikationsprotokolle. Durch die Bereitstellung präziser Daten und die Kombination von Messung und Steuerung vereinfachen Alicat-Geräte gaschromatographische Systeme und verbessern gleichzeitig deren Genauigkeit, Kalibrierung und Sicherheit.
Zusammenfassung
Die Massendurchfluss- und Druckmessgeräte von Alicat können an verschiedenen Stellen im Gaschromatographiesystem eingesetzt werden, um einen besseren Einblick in den Prozess zu gewinnen und die Prozessschwankungen zu verringern.
- Regeln Sie den Durchfluss im Einlassbereich präzise mit einem Massendurchflussregler.
- Verbesserung der Kalibrierungssicherheit in der Trägergasleitung mithilfe eines Massendurchflussreglers.
- Überwachen Sie die Menge des abgelassenen Gases, indem Sie einen Massendurchflussregler hinter dem GC-Sensor anbringen.
- Druckregler halten den absoluten Gegendruck trotz Schwankungen des atmosphärischen Drucks konstant
- Geräte mit relativen Feuchtigkeitssensoren vereinfachen gaschromatographische Systeme und berücksichtigen gleichzeitig die Luftfeuchtigkeit bei den Durchflussberechnungen.
IS Eigensichere Instrumente
Die Entnahme von GC-Proben erfolgt manchmal an gefährlichen Orten, und die Analyse kann mit explosiven Proben- und Trägergasen erfolgen. Alicat Eigensichere (IS) Geräte bieten schnelle, genaue und wiederholbare Durchfluss- und Druckmessung und -regelung für den Einsatz in Umgebungen der Klasse 1 Division 1 (Zone 0 oder Zone 1). IS-Max Massenfluss und IS-Pro Druckmessgeräte ermöglichen die Fernüberwachung und -steuerung über analoge oder digitale E/A-Optionen, ohne dass ein Gefahrenbereich betreten werden muss.
Kleine elektronische Druckregler und -messgeräte
EPC Druckwächter und Messung bieten schnelle und genaue Überdruck- oder Absolutdruckmessung und -regelung in kompakten, hochgradig anpassbaren Gehäusen zur einfachen Integration in OEM-Anwendungen. Ventile, Anschlüsse, Sensoren und Kommunikation können genau auf Ihr Produktdesign und Ihre Anwendungsanforderungen abgestimmt werden.
Massendurchflussmesser der MB-Serie
Das batteriebetriebene MB-Serie Der tragbare Massendurchflussmesser eignet sich ideal zur Überprüfung von GC-Durchflussraten. Mit einer Messgenauigkeit von ± 0,81 TP4T bietet das Handmessgerät Genauigkeit auf Laborniveau für die Durchflussüberprüfung und -validierung vor Ort in den Bereichen Umwelt, Fertigung und Messtechnik.
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