Bronkhorst
Application note

Flowregeling bij verbrandingsanalyse

Nauwkeurige en reproduceerbare flowregeling

Een OEM-fabrikant van apparatuur voor elementanalyse vroeg aan Bronkhorst om een oplossing te verzinnen voor gereguleerde toevoer van gassen naar de verbrandingsoven en het detectiegedeelte, ten behoeve van verbrandingsanalyse. Voor deze verbranding zijn nauwkeurige en reproduceerbare gasflows van het transportgas namelijk essentieel.

Bekijk de Bronkhorst oplossing

Wat is verbrandingsanalyse?
Op het terrein van elementanalyse is verbrandingsanalyse een techniek om het totale gehalte aan elementen zoals koolstof, waterstof, stikstof, zwavel en zuurstof in een monster te meten. Deze analyse kan worden gebruikt voor het verduidelijken van het gedrag van kunststoffen, het vaststellen van de kwaliteit van (bio)brandstoffen, het meten van de hoeveelheid stikstof in de bodem of het controleren van de kwaliteit van voedsel. Bij verbrandingsanalyse wordt het monster verbrand met zuurstof en worden de verbrandingsgassen langs een detector geleid om de totale hoeveelheid van deze gassen en elementen te bepalen.
 

Flow control in verbrandingsanalyse applicatie

Toepassingseisen

Voor een gereguleerde verbranding moet de zuurstof als reactant nauwkeurig worden gedoseerd. Ook zijn nauwkeurige en reproduceerbare heliumflows als transportgas voor de verbrandingsproducten naar de detector nodig. Verder zijn er flowregelaars nodig die overweg kunnen met kleine monsters en die zelf kleine afmetingen hebben, zodat ze niet te veel ruimte in het lab innemen.
 

Meer over Trace Elemental Analysis

Belangrijke onderwerpen

  • Nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van elementanalyse
  • Apparatuur voor kleine flows
  • Lage kosten


Procesoplossing

De oplossing van Bronkhorst bestaat uit drie massflowregelaars van de serie EL-FLOW Base, die worden geregeld door een PLC in de analyseapparatuur. Het monster wordt nauwkeurig gewogen en ingebracht in de verbrandingsoven van het analyseapparaat. Een van de massflowregelaars wordt gebruikt voor de toelevering van zuurstof als reactiemedium in het verbrandingsproces. De zuurstof moet nauwkeurig worden gedoseerd om katalysator te besparen, en de flow door de oven moet constant zijn.
 
In de oven worden de elementen koolstof, waterstof, stikstof en zwavel verbrand tot hun respectievelijke geoxideerde vormen CO2, H2O, NO2 en SO2.
 

Flow schema
Flow schema

De tweede massflowregelaar brengt een heliumstroom in de verbrandingsoven, die dient als transportgas voor deze verbrandingsgassen. Water (H2O) wordt via een waterafscheider achter de verbrandingsoven verwijderd, en de heliumstroom voert de verbrandingsgassen door een gaschromatograaf (GC) die de bestanddelen van elkaar scheidt. Daarna worden de gassen naar een thermische geleidbaarheidsdetector (TCD) geleid om de hoeveelheid van elk van deze gassen, en van de corresponderende elementen, kwantitatief te bepalen. De derde massflowregelaar zorgt voor een heliumstroom naar de thermische geleidbaarheidsdetector.

Voor de analyse van zuurstof in een monster moet het analyseapparaat in reductiemodus draaien, zonder zuurstof in gasvorm te leveren. Hier wordt nog steeds helium als transportgas gebruikt. De zuurstof wordt omgezet in een verbinding die in de gaschromatograaf (GC) wordt afgescheiden en door de thermische geleidbaarheidsdetector wordt gedetecteerd.
 
Om de samenstelling van heel kleine monsters nauwkeurig te kunnen bepalen, kunnen de apparaten van Bronkhorst, de EL-FLOW Base en MANI-FLOW oplossingen,  kleine gasflows nauwkeurig en reproduceerbaar regelen in het bereik van 100 ml/min. Bovendien zorgt de compactheid van de gasflowmeters zelf ervoor dat ze bijzonder nuttige analyseapparatuur vormen, die weinig ruimte innemen en kosten besparen.
 
Voordat flowregelaars werden toegepast, creëerde de analyseapparatuur een drukverschil waarmee de verbrandingsgassen door het proces heen werden getransporteerd. Dankzij flowmeters is het proces van de verbrandingsanalyse ongetwijfeld nauwkeuriger.

 

Vraag advies Meer over Trace Elemental Analysis


Wil je meer informatie over flowmeters of -regelaars?

Wil je het laatste nieuws ontvangen over trends in flow control? Schrijf je dan in voor onze maandelijkse nieuwsbrief. 

Vraag advies Inschrijven nieuwsbrief
Waar heeft u een vraag over?
Ondervindt u problemen bij het invullen van dit formulier? Neem dan contact met ons op via e-mail (info@bronkhorst.com).