Prozess- und Außenluft-Gaschromatographie

Wie funktioniert die Gaschromatographie?

Die Gaschromatographie (GC) ist ein Verfahren, das die Komponenten eines Gemischs zunächst physikalisch trennt und dann einzeln misst. Die Probe wird über ein Injektionsventil in ein Trägergas (zum Beispiel Helium, Stickstoff oder Wasserstoff) gegeben und durchläuft Säulen. Das Säulenmaterial hält die Komponenten je nach ihren chemischen Eigenschaften unterschiedlich stark zurück, sodass jede Komponente die Säule zu einem anderen Zeitpunkt verlässt.

Ein Detektor am Säulenausgang erfasst jede Komponente, und das Signal wird über die Zeit als Peak aufgezeichnet. Die Austrittszeit des Peaks identifiziert die Komponente, die Peakfläche zeigt ihre Konzentration. Bei Prozess-GCs erfolgt die Probenaufgabe automatisch, in festgelegten Abständen und mit Probenwahl aus mehreren Strömen.

Detektoren

Der Detektor wird nach der zu messenden Komponente gewählt:

• FID: empfindlich für Kohlenwasserstoffe
• PID: geeignet für Aromaten und toxische Komponenten (Benzol, Butadien, Vinylchlorid)
• TCD: universell für Permanentgase und Hauptkomponenten
• FPD: selektiv für Schwefelverbindungen
• ECD: empfindlich für halogenierte Verbindungen

Gaschromatographie: Messgrößen und Einsatzgebiete

Die Gaschromatographie wird dort eingesetzt, wo eine Mehrkomponentenanalyse erforderlich ist:

• Überwachung der Zusammensetzung und Analyse von Schwefelverbindungen in Prozessströmen von Raffinerien und Petrochemie
• Zusammensetzung und Qualitätskontrolle von Erdgas
• Überwachung von BTEX, Benzol, VOC und Methan/NMHC in der Außenluft
• Verfolgung toxischer Dämpfe an Industriegrenzen und in angrenzenden Gebieten

Gaschromatographie: Stärken und Grenzen

Da die GC eng verwandte Komponenten trennen und einzeln messen kann, ist sie selektiv und liefert Informationen zu mehreren Komponenten. Durch Wechsel von Detektor und Säule lässt sie sich an unterschiedliche Anwendungen anpassen.

Grenzen: Die Messung ist nicht kontinuierlich und liefert Ergebnisse in Abständen (stündlich oder minütlich), die an den Analysenzyklus gebunden sind. Träger- und Hilfsgasversorgung sind erforderlich. Für die Stabilität von Säule und Detektor sind regelmäßige Kalibrierung und Wartung unerlässlich. Die Qualität der Probenvorbereitung wirkt sich unmittelbar auf das Ergebnis aus. Für die BTEX-Überwachung in der Außenluft wird das in EN 14662-3 beschriebene Verfahren mit automatischer Pumpprobenahme und GC verwendet.

Gaschromatographie: Hinweise zur Geräteauswahl

Bei der Auswahl werden Zielkomponenten, Messzykluszeit, Detektortyp, Säulenkonfiguration und Ex-Anforderungen gemeinsam betrachtet. Die Versorgung mit Träger- und Kalibriergasen sowie die Auslegung des Probenvorbereitungssystems beeinflussen Betriebskosten und Messqualität unmittelbar.

Tetra und Gaschromatographen

Tetra liefert, installiert, nimmt in Betrieb und wartet Prozess- und Außenluft-Gaschromatographen in der Türkei. Zum Produktspektrum gehören der Prozessgaschromatograph Yokogawa GC8000 und der Außenluft-BTEX/VOC/Benzol-Gaschromatograph Synspec GC955. Auch der Analysator Thermo Scientific 55i verbindet eine rückgespülte GC-Säule mit einem FID. Tetra übernimmt zudem die Probenvorbereitung und die Integration in ATEX-Analysatorschränke für GC-Systeme.