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燃烧分析中的流量控制

准确&可重复的流量控制

Bronkhorst应邀为元素分析设备OEM制造商提供用于燃烧炉气体供应和燃烧分析检测的解决方案。准确和可重复的载气气流对燃烧很重要。
什么是燃烧分析?
在元素分析领域,燃烧分析是一种测量样品中碳、氢、氮、硫、氧等元素总含量的技术,可用于阐明塑料的特性、确定(生物)燃料的质量、确认土壤中的氮含量或验证食品的质量。在燃烧分析中,样品与氧气一起燃烧,燃烧气体被扫到探测器上,以测定这些气体和元素的总量。

应用要求

为了使燃烧得到控制,作为反应化合物的氧需要准确投加。准确和可重复的氦气流是燃烧产物进入探测器的载气。此外,须可处理小量样本的流量控制器,且流量控制器本身较小,以减少分析实验室中的设备占用。

重要议题

  • 元素分析的准确性和重复性
  • 紧凑设计,减少占地
  • 控制成本

工艺方案

Bronkhorst方案由EL-FLOW Base 系列的3个质量流量控制器组成,控制器受控于分析设备内置PLC。准确称量样品并将其送入分析仪的燃烧炉中。其中一个质量流量控制器用于在燃烧过程中提供作为反应物的氧气。为了节省催化剂,需要准确地给氧,并且通过燃烧炉的流量需要恒定。

在燃烧炉中,碳、氢、氮和硫元素被燃烧成各自的氧化形式CO2, H2O, NO2 和 SO2

第二个质量流量控制器将氦气引入燃烧炉,作为燃烧气体的载体。水(H2O)在燃烧炉下游的脱水器中被去除,氦气载入燃烧气体道气相色谱(GC)柱分离组分。气体随后传送到热导检测器(TCD)来定量地确定各种气体的数量,以及相应元素的数量。第三个质量流量控制器向热导检测器提供氦气流量。

为了分析样品中的氧,分析仪需在不提供气态氧的情况下以还原模式运行。仍使用氦气吹扫。氧气转化成一种化合物,在色谱柱(GC)中分离出来,由热导检测器检测。

为准确测定小量样品的成分,Bronkhorst装置,EL-FLOW Base 和 MANI-FLOW 解决方案,可准确且高重复性地控制100 ml/min范围内的小流量气体。此外,气流装置本身的紧凑型使其成为分析设备中非常有用的一部分,不仅减少了实验室的占地面积且控制成本。

在使用流量控制器前,分析设备应用差压作为使燃料气体通过工艺流程传输的驱动力。事实上,使用流量装置使燃烧分析过程更准确。