燃烧分析中的流量控制

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。

为了使燃烧得到控制，作为反应化合物的氧需要精确投加。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。

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，需要精确地给氧，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。

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