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燃燒分析中的流量控制

準(zhǔn)確&可重復(fù)的流量控制

Bronkhorst應(yīng)邀為元素分析設(shè)備OEM制造商提供用于燃燒爐氣體供應(yīng)和燃燒分析檢測(cè)的解決方案。準(zhǔn)確和可重復(fù)的載氣氣流對(duì)燃燒很重要。
什么是燃燒分析?
在元素分析領(lǐng)域,燃燒分析是一種測(cè)量樣品中碳、氫、氮、硫、氧等元素總含量的技術(shù),可用于闡明塑料的特性、確定(生物)燃料的質(zhì)量、確認(rèn)土壤中的氮含量或驗(yàn)證食品的質(zhì)量。在燃燒分析中,樣品與氧氣一起燃燒,燃燒氣體被掃到探測(cè)器上,以測(cè)定這些氣體和元素的總量。

應(yīng)用要求

為了使燃燒得到控制,作為反應(yīng)化合物的氧需要準(zhǔn)確投加。準(zhǔn)確和可重復(fù)的氦氣流是燃燒產(chǎn)物進(jìn)入探測(cè)器的載氣。此外,須可處理小量樣本的流量控制器,且流量控制器本身較小,以減少分析實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備占用。

重要議題

  • 元素分析的準(zhǔn)確性和重復(fù)性
  • 緊湊設(shè)計(jì),減少占地
  • 控制成本

工藝方案

Bronkhorst方案由EL-FLOW Base?系列的3個(gè)質(zhì)量流量控制器組成,控制器受控于分析設(shè)備內(nèi)置PLC。準(zhǔn)確稱量樣品并將其送入分析儀的燃燒爐中。其中一個(gè)質(zhì)量流量控制器用于在燃燒過程中提供作為反應(yīng)物的氧氣。為了節(jié)省催化劑,需要準(zhǔn)確地給氧,并且通過燃燒爐的流量需要恒定。

在燃燒爐中,碳、氫、氮和硫元素被燃燒成各自的氧化形式CO2, H2O, NO2?和 SO2。

第二個(gè)質(zhì)量流量控制器將氦氣引入燃燒爐,作為燃燒氣體的載體。水(H2O)在燃燒爐下游的脫水器中被去除,氦氣載入燃燒氣體道氣相色譜(GC)柱分離組分。氣體隨后傳送到熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)來定量地確定各種氣體的數(shù)量,以及相應(yīng)元素的數(shù)量。第三個(gè)質(zhì)量流量控制器向熱導(dǎo)檢測(cè)器提供氦氣流量。

為了分析樣品中的氧,分析儀需在不提供氣態(tài)氧的情況下以還原模式運(yùn)行。仍使用氦氣吹掃。氧氣轉(zhuǎn)化成一種化合物,在色譜柱(GC)中分離出來,由熱導(dǎo)檢測(cè)器檢測(cè)。

為準(zhǔn)確測(cè)定小量樣品的成分,Bronkhorst裝置,EL-FLOW Base?和?MANI-FLOW?解決方案,可準(zhǔn)確且高重復(fù)性地控制100 ml/min范圍內(nèi)的小流量氣體。此外,氣流裝置本身的緊湊型使其成為分析設(shè)備中非常有用的一部分,不僅減少了實(shí)驗(yàn)室的占地面積且控制成本。

在使用流量控制器前,分析設(shè)備應(yīng)用差壓作為使燃料氣體通過工藝流程傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)力。事實(shí)上,使用流量裝置使燃燒分析過程更準(zhǔn)確。