Przemysłowy chromatograf gazowy MICROSAM

MicroSam to zminiaturyzowany procesowy chromatograf gazowy w obudowie Ex-d. Dzięki użyciu technologii mikromechanicznej (na bazie krzemu), wszystkie elementy analityczne są skoncentrowane na najmniejszej możliwej przestrzeni. System pozwala na montaż rozproszony bezpośrednio na instalacji procesowej.

APLIKACJE:

Przemysł chemiczny

• Analiza etylenu w 1,2-dichloroetanie (EDC) sterowanie procesem
• Szybkie oznaczanie azotu w acetylenie sterowanie procesem
• Analiza węglowodorów w gazie (LPG) będącym paliwem w krakerze
• Pomiary tlenku etylenu zabezpieczenie w czasie tankowania cystern
• Analiza wieloskładnikowa w tlenku etylenu
• Analiza metanolu, wody i dimetyleteru w instalacjach pilotażowych
• Kontrola substancji chłodniczych: Pomiar śladowych ilości chlorków metylu.

Nafta i gaz

• Pomiar kaloryczności w paliwie gazowym kontrola jakości
• Analiza kaloryczności w gazie ziemnym dla elektrowni, w transporcie gazu, w kopalniach i magazynach gazu, w układach optymalizacji pracy turbin gazowych
• Analiza wodoru w gazie odzyskanym i w innych gazach procesowych
• Analiza gazów obojętnych i parafin/olefinów o niskiej temp. wrzenia w paliwach gazowych
• Analiza wodoru i węglowodorów o niskiej temperaturze wrzenia w reformerach
• Analiza śladowych zanieczyszczeń w acetylenie z krakera
• Analiza etanu w etylenie z krakera
• Analiza etylenu w metanie w instalacji etylenu
• Analiza propadienu i propinu w rozdzielaczu C2 na krakerze parowym
• Analiza nisko-wrzących węglowodorów w instalacji etylenu

Hutnictwo żelaza i stali

• Analiza gazu wielkopiecowego.

Farmacja

• Analiza O2, N2, CO2 i wody w procesach fermentacji
• Analiza alkoholi w azocie w instalacjach osuszających.

Metale, kruszywa, cement

• Analiza gazów kopalnianych na obecność gazów obojętnych i węglowodorów.

KORZYŚCI :

• Możliwość montażu bezpośrednio na instalacji pozwala zredukować koszty inwestycji i otwiera nowe pola zastosowań, np.:
  – montaż na obiekcie w rejonie, gdzie nie ma możliwości postawienia szafy / kontenera z analizatorem
  – montaż w oddalonych miejscach bez uciążliwej rozbudowy infrastruktury
• Obniżenie kosztów analiz laboratoryjnych dzięki pomiarom ciągłym
• Niskie zapotrzebowanie na miejsce w szafach pomiarowych zmniejsza koszty inwestycji
• Niskie wymogi eksploatacyjne, niskie wymagania odnośnie zużycia gazów i energii zmniejsza koszty eksploatacji
• Kolumny kapilarne o wysokiej rozdzielczości pozwalają na szybką analizę
• Pętla dozująca Live pozwala na reprezentatywne dozowania próbek
• Bezobsługowy, bezzaworowy system przełączania kolumn z elektronicznymi regulatorami ciśnienia
• Użycie kilku detektorów TCD (katarometrów) w strumieniu pozwala na uzyskanie dokładnych wyników oraz możliwości sprawdzenia poprawności pomiaru
• Łączność z chromatografem następuje poprzez sieć ethernet z protokołem TCP/IP i pozwala na zdalny dostęp, obsługę i chroniony transfer danych
• Zdalny monitoring za pomocą oprogramowania opartego na Windowsach i sieci ethernet
• Uproszczona obsługa dzięki zastosowaniu struktury modułowej chromatografu.

DZIAŁANIE:

Live injection: MicroSAM posiada dwustopniowy system dozowania. Dzięki mikrozaworowi dozującemu dokładna ilość próbki zostaje doprowadzona do ciśnienia gazu nośnego. Eliminuje to błąd związany z różnicą ciśnień spotykany w standardowych systemach. W kolejnym kroku próbka jest wprowadzona do kolumny przez bezzaworowy system dozujący (dozowanie live). Jest to właściwe zadozowanie. Objętość dozowanej próbki może być ściśle kontrolowana czasowo i dopasowana do wymagań kolumny.
Bezzaworowe przełączanie kolumn (live): Z uwagi na dużą objętość martwą typowych zaworów, w zminiaturyzowanych układach jedynie bezzaworowa wersja może być brana pod uwagę. W tym przypadku, wygenerowanie różnicy przepływu przy użyciu kilku elektronicznych regulatorów ciśnienia różnie położonych w stosunku do kolumny spowoduje powstanie zmiany kierunku przepływu (system przypomina mostek Wheatstone a w działaniu, lecz na poziomie pneumatycznym). Zatem funkcje takie jak Odcięcie i Wymywanie wstecz mogą być zastosowane bez efektu objętości martwej.
System kolumn kapilarnych: połączonych kolumn kapilarnych. Detektory mikroTCD lub przełącznik ?live są zabudowane w ciągu kolumn przed i za każdą kolumną. Trzy elektroniczne regulatory ciśnienia zasilają kolumny w gaz nośny oraz dzięki niemu przeprowadzają przełączanie kolumn (dozowanie, wymywanie wsteczne i odcięcie). Dzięki zastosowaniu wąskich kolumn kapilarnych, dokonywany jest rozdział z wysoką rozdzielczością w dużo mniejszym czasie, ok. 2 do 3 razy szybciej w porównaniu do zwykłych kolumn kapilarnych.
Elektroniczne regulatory ciśnienia: Wysoka stabilność ciśnienia oraz duża częstotliwość zmian w zakresie hPa są wymagane do precyzyjnego i szybkiego przełączania. Jest to osiągane dzięki elektronicznym regulatorom ciśnienia wykorzystującym zjawisko piezoelektryczne.
Detektory: Zasada działania detektorów TCD (thermal conductivity detector detektor cieplnoprzewodnościowy katarometr) polega na ciągłym pomiarze różnicy w przewodności cieplnej gazu nośnego i mierzonych wymywanych z kolumn składników próbki. Pomiary mogą być wykonywane bez zafałszowania dzięki uniknięciu efektu katalitycznego na ogrzewanych przewodach detektora oraz poprzez ciągły przepływ. To pozwala na ciągłą detekcję, np. bez jakościowych lub ilościowych strat substancji.
Moduły aplikacyjne: Znormalizowane moduły analityczne składają się z układu dozującego i przełączającego oraz kompletu detektorów i kolumn kapilarnych. Moduły A01 do A03 zawierają 8 detektorów i 4 kolumny, moduły od A04 do A10 zawierają 6 detektorów i 3 kolumny. Moduły aplikacyjne dobierane są indywidualnie do danej aplikacji.

BUDOWA:

• Obudowa
  – Wersja EEx-d jako standard (zgodnie z ATEX II 2G)
  – Grzanie ustawialne w zakresie 60 °C do 165 °C (izotermicznie)
  – Montaż w pobliżu punktu poboru próbki.
• Moduł analityczny – Kompaktowy moduł analityczny zawiera wszystkie układy funkcjonalne chromatografu gazowego. W skład MicroSAM wchodzi:
  – Pętla dozująca Live
  – Przełączanie strumienia bezzaworowo (technika mikromechaniczna)
  – Standaryzowany moduł analityczny
  – Maksymalnie 8 mikrodetektorów TCD (katarometrów) rozmieszczonych na bardzo małej przestrzeni (tarcza o średnicy 18cm zawiera wszystkie elementy, takie jak kolumny, detektory, układ Live ) pozwala na detekcję wielu komponentów w krótkim czasie.