Gasanalyse - LCVT

Die Zukunft muss heute gedacht werden Prof. Dr. Andreas Jess, Lehrstuhl für chemische Verfahrenstechnik an der Universität Bayreuth, über die Zukunftsfähigkeit seiner Wissenschaft, Ethos und die Frage, wie viel Erde braucht der Mensch.
Gefragt sind Studenten und Absolventen, welche sich im Rahmen einer Studien-, Teamprojekt-, Bachelor-, Master- , Diplom- oder Doktorarbeit auch im Rahmen einer Industriekooperation mit verschiedensten Fragestellungen der chemischen Verfahrenstechnik beschäftigen möchten.
Zusammen mit Prof. Peter Wasserscheid vom Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik der Universität Erlangen/Nürnberg veröffentliche Prof. Andreas Jess im Februar 2013 das Fachbuch mit dem Titel "Chemical Technology - An Integrated Textbook" .

Gasanalysengeräte der Firmen ABB und Fisher-Rosemount

Zur kontinuierlichen Messung von Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan und Schwefelwasserstoff werden verschiedene Messprinzipien angewendet.

An unserem Lehrstuhl verwenden wir je 5 Analysatoren vom Typ NGA 2000 MLT 3,4 zur Messung von Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Sauerstoff und Methan.

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Abb. 1: NGA 2000 mit Ansaugpumpe und Filtereinheit

5 Geräte vom Typ BINOS 100 F  zur Messung von Wasserstoff, wovon jeweils eine Geräteeinheit in Ex-geschützter Ausführung vorhanden ist.

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Abb. 2: Binos 100 mit Filtereinheit und Schreiber

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Abb. 3: Exgeschützte Ausführung

Zwei Geräte der Firma ABB arbeiten nach dem gleichen Messprinzip.

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Abb. 4: Uras und Caldos der Firma ABB

Messprinzipien:

IR-Messung:
Bei der Infrarot Messung wird die durch das Messgas verursachte Absorption von Infrarotstrahlung erfasst. Die Wellenlänge der Absorptionsbanden charakterisiert dabei die Gasart, während die Stärke der Absorption ein Maß für die Konzentration darstellt. Am Detektor erhält man zeitlich aufeinander folgende Signale, wobei immer ein konzentrationsunabhängiges auf ein konzentrationsabhängiges Signal folgt. Die Differenz beider Signale ist ein Maß für die Konzentration.
Je nach Messkomponente und Konzentration wird Interferenz-Filterkorrelation (IFC-Prinzip) oder das opto-pneumatische Messprinzip angewendet.

Sauerstoffmessung:
Je nach Geräteausführung unterscheidet man paramagnetische und elektrochemische Sensoren.
Bei der paramagnetischen Messung sind zwei mit Stickstoff gefüllte Quarzkugeln hantelförmig angeordnet und im Inneren der Messzelle an einem dünnen, gespannten Platindraht leicht drehbar aufgehängt. Auf dem Draht befindet sich ein Spiegel, der einen Lichtstrahl in Richtung eines Fotodetektors leitet.
Bei der elektrochemischen Messung arbeitet der Sensor nach dem Prinzip einer galvanischen Zelle mit einer Blei Anode und einer Goldkathode.

Wärmeleitfähigkeitsmessung:
Zur Messung von Gasen wie Wasserstoff, Argon oder Helium wird ein Wärmeleitfähigkeitsdetekor verwendet. Ein Nickelwiderstand befindet sich zwischen 2 Keramikplatten mit quadratischen Ausschnitten, die deckungsgleich übereindener liegen und somit die Messzelle bilden. Vier zu einer Wheatstone’schen Brücke geschalteten Temperatursensoren erzeugen ein der Messgaskonzentration proportionales elektrisches Signal.

Datenerfassung:

Die Daten können mit einem Rechner über serielle Schnittstellen oder mit einem AD-Wandler kontinuierlich aufgezeichnet werden. Die ABB-Geräte werden über Ethernet angesprochen. Einige Geräte verfügen über einen internen Schreiber.

Ansprechpartner: Jörg Gerchau