DE3247827A1

DE3247827A1 - Verfahren zur staendigen ueberwachung eines gasgemisches

Info

Publication number: DE3247827A1
Application number: DE19823247827
Authority: DE
Inventors: Werner 8000 München Ratfisch
Original assignee: RATFISCH INSTR; RATFISCH INSTRUMENTE
Current assignee: RATFISCH INSTR; RATFISCH INSTRUMENTE
Priority date: 1982-12-23
Filing date: 1982-12-23
Publication date: 1984-06-28
Also published as: FR2538552B3; CH662425A5; GB8316218D0; GB2132758A; FR2538552A1

Description

PatdntanwSfte

Dp. rer. net. Thomas Berendt

Dr.-Ixif. Eans Leyh lnnsre IVJsKsr Sir. 20 - D wm ΐΙΤτ.*?η CO

Unser Zeichen; A 14 Lh/fi

RATFISCH INSTRUMENTE
Martin-Luther-Str. 1
8000 München 90

Verfahren zur ständigen überwachung eines Gasgemisches

J Z t* I Ö Z /

Ratfisch Instrumente f - A 14 536 -

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur ständigen überwachung eines Gasgemisches, insbesondere der Gesamt- und Einzel konzentration eines gasförmigen oder dampfförmigen Mehrkomponentengemisches, insbesondere eines Gemisches aus Kohlenwasserstoffen und Luft, mittels Flammen-Ionisation.

Die Anwendung der Flammen-Ionisation und die Verwendung von Flammen-Ionisations-Detektoren zur Messung z.B. der Kohlenwasserstoffkonzentration in Luft sind bekannt.

Ein solcher Detektor enthält eine durch ein Brenngas gespeiste Flamme, die entweder in Luft oder Sauerstoff brennt und.in die ein Strom der Substanz eingeführt wird, deren Kohlenwasserstoff-, gehalt gemessen werden soll. In dem Detektor sind zwei Elektroden angeordnet, an die eine Gleichspannung gelegt wird. Zwischen den Elektroden fließt ein Strom, der eine Funktion des Anteils an Kohlenwasserstoff an der zu untersuchenden Substanz ist.

Ein solcher Flammen-Ionisations-Detektor, der z.B. zur Messung der Abgase von Automobilen eingesetzt wird, ermöglicht die Bestimmung der Gesamtkonzentration an Kohlenwasserstoffen in der Luft. Es ist aber mit einer solchen Anlage nicht möglich, ein Gasgemisch zu untersuchen, das mehrere Komponenten enthält, wie es beispielsweise in den Spritz- und Lackieranlagen der Automobil-Industrie entsteht.

Gasgemische in solchen Spritz- oder Lackieranlagen enthalten unterschiedliche Komponenten, z.B. verschiedene Kohlenwasserstoffe, darunter solche, die zu gesundheitlichen Störungen beim Einatmen führen können. Andere Komponenten dieser Gasgemische sind explosibel, weshalb dafür zu sorgen ist, daß ihr Anteil im Gesamtgemisch einen bestimmten Grenzwert nicht überschreitet. Wieder andere Komponenten hingegen sind weder explosibel noch gefährden sie die Gesundheit des Bedienungs-

BAÖ ORIGINAL

personals.

Bei der überwachung einer solchen Lackieranlage mittels eines Flammen-Ionisations-Detektors, wobei mehrere Meßstellen mit je einem solchen Detektor vorgesehen sein können, wird die Gesamtmenge bzw. die Gesamtkonzentration der Gase bzw. der Kohlenwasserstoffe in dem Gemisch gemessen und bei Überschreitung eines Grenzwertes die Anlage abgeschaltet.

Die Kenntnis der Gesamtkonzentration des zu untersuchenden Gases, z.B. der Gesamtkonzentration an Kohlenwasserstoff, reicht aber nicht immer aus, um zuverlässig beurteilen zu können, ob das Gasgemisch ungefährlich ist, denn es kann der Fall eintreten, daß im Gasgemisch der Anteil einer Komponente zunimmt, während der Anteil einer oder mehrerer anderer Komponenten abnimmt, was durch den die Gesamtkonzentration messenden Flammen-Ionisations-Detektor nicht, oder nicht in vollem Umfang festgestellt werden kann. Ist nun die Gaskomponente, deren Anteil im Gemisch zugenommen hat, explosibel oder gesundheitsgefährdend, so kann dies, wenn der Anteil dieser Komponente einen bestimmten Grenzwert überschreitet, zu Unfällen oder Gesundheitsschädigungen führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, sowohl die Gesamtkonzentration als auch die Konzentration mindestens eines Teils der einzelnen Komponenten eines Gasgemisches zu messen und zu überwachen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein Teil des zu untersuchenden Gemisches einem Flammen-Ionisations-Detektor zugeführt wird, um die Gesamtkonzentration des Gemisches zu messen, während ein anderer Teil des Gemisches durch eine chromatographische Kolonne geleitet wird, in der die einzelnen Komponenten des Gemisches getrennt werden, worauf diese Komponenten zeitlich nacheinander dem obengenannten oder einem weiteren Flammen-Ionisations-Detektor zugeführt und getrennt gemessen werden.

Die von dem Flammen-Ionisations-Detektor gelieferten Meßwerte für die Einzel komponenten werden vorzugsweise an einen Rechner mit Speicher gegeben, in welchem die jeweils neuesten Meßwerte aufdatiert werden.

Da die Fiammen-Ionisations-Detektoren mittels eines Eichgases (z.B. CH₄) geeicht sind und ihre Meßwerte proportional zu der Zahl der Kohlenstoffatome der untersuchten und gemessenen Gaskomponenten sind, werden die vom Flammen-Ionisations-Detektor . für die anderen Komponenten (außer dem Eichgas) gelieferten Meßwerte vom Rechner entsprechend dem Verhältnis aus der Anzahl der C-Atome der betreffenden Komponente zu der Anzahl der C-Atome des Eichgases korrigiert.

Dem Rechner können Anzeigegeräte nachgeschaltet sein, in denen ständig die neuesten Meßwerte für die einzelnen Gaskomponenten angezeigt werden, der Rechner kann aber auch entsprechende Signale an den der chromatographischen Kolonne nachgeschalteten Flammen-Ionisations-Detektor bzw. an dessen Anzeigegerät geben, so daß im letzteren nacheinander die Anteile der Einzel komponenten angezeigt werden.

Vorteil hafterweise wird ein weiterer Teil des zu untersuchenden Gasgemisches durch wenigstens eine weitere chromatographische Kolonne geleitet und dann wenigstens einem weiteren Flammen-Ionisations-Detektor zugeführt, wobei die beiden chromatographischen Kolonnen zeitversetzt zueinander betrieben werden, wodurch die Analysendauer reduziert wird.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der einzigen Figur der Zeichnung erläutert, die schematisch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.

Die Anlage 10 umfaßt zwei Flammen-Ionisations-Detektoren 12 und 14, von denen jeder in bekannter Weise mit einem Brenner und Elektroden

-Λ -

versehen ist, die entsprechend an einen Verstärker 38 bzw. 42 angeschlossen sind. Jedem der Detektoren 12 und 14 wird ein Brenngas (z.B. Wasserstoff H₂) und ein Oxidationsmittel, z.B. Sauerstoff (O₂) bzw. sythetische Luft zugeführt.

Den Verstärkern 38 und 42 sind entsprechend Anzeigegeräte 40 bzw. 44 nachgeschaltet, in denen die von den Flammen-Ionisations-Detektoren 12 und 14 gelieferten Werte angezeigt werden.

Das zu untersuchende Gasgemisch wird über eine leitung 20 zugeführt und es gelangt dann über eine Leitung 22 zum Detektor 12 und über eine Leitung 24 zum Detektor 14.

Das über die Leitung 20 kommende Gasgemisch kann mehrere gasförmige und/oder dampfförmige Komponenten enthalten, wie sie z.B. in einer Spritz- oder Lackieranlage der Automobil-Industrie entstehen, wo mit Lösungsmitteln und Verdünnungsmitteln gearbeitet wird.

Eine Teilmenge des zu untersuchenden Gemisches, nachfolgend Probengas genannt, wird über die Leitung 24 dem Detektor 14 zugeführt, in welchem in bekannter Weise die Summe sämtlicher in der Probe vorhandenen Komponenten, z.B. verschiedene Kohlenwasserstoffe, und damit die Gesamtkonzentration gemessen wird. Dieser Meßwert wird dann über den Verstärker 42 an die Anzeigeeinrichtung 44 gegeben, die mit einer nicht-dargestellten überwachungseinrichtung gekoppelt sein kann, in der Weise, daß beim überschreiten eines bestimmten Grenzwertes ein Alarm ausgelöst und/oder die Gesamtanlage abgeschaltet wird.

Der Detektor 14 liefert somit eine kontinuierliche quantitative Aussage über die Gesamtmenge der im Probengas enthaltenen Gaskomponenten, d.h. er gibt laufend die Gesamtkonzentration an.

Die Anzeige im Flammen-Ionisations-Detektor ist proportional zu der Anzahl der C-Atome eines Kohlenwasserstoffes bzw. der Anzahl der C-Atome sämtlicher

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Komponenten, die in dem Gasgemisch enthalten sind, das über die Leitung 24 dem Detektor 14 zugeführt wird. Das bedeutet, daß die Zunahme des Anteils eines höheren Kohlenwasserstoffes zu einer stärkeren Erhöhung des Meßwertes des Summen-Detektors 14 führt als die gleiche Zunahme des Anteils eines niedrigeren Kohlenwasserstoffes. Aus einer Veränderung des Meßwertes des Detektors 14 läßt sich daher nicht ablesen, welche Komponente oder welche Komponenten sich in welcher Weise verändert haben.

Die Kenntnis der Gesamtkonzentration reicht daher nicht aus, um beispielsweise die Zunahme einer bestimmten Komponente über einen für diese Komponente geltenden kritischen Wert hinaus zu erkennen.

Um nun eine Aussage über die Konzentrationen der einzelnen Komponenten des Probengases zu erhaltenyist, wie dargestellt, eine, chromatographische Kolonne 36 mit nachgeschaltetem Flammen-Ionisations-Detektor 12 vorgesehen. Eine Teilmenge des aus der Leitung 20 kommenden Probengases wird über die Leitung 22 und ein Ventil 16, das eine Dosierschleife 18 hat, in die chromatographische Kolonne 36 eingeleitet und von dieser aus dem Detektor 12 zugeführt.

Der Aufbau des Ventils 16 und der Dosierschleife 18 ist bekannt und es soll daher hier nur erwähnt werden, daß die Dosierschleife 18 in Verbindung mit dem Ventil 16 dazu dient, der Kolonne 36 stets die gleiche Menge an Probengas zuzuführen.

Die chromatographische Kolonne 36 benötigt etwa 1 Minute für die Analyse einer Probe des zu untersuchenden Gases, wobei während dieser Analysenzeit das über die Leitung 22 kommende Gas durch geeignete Umschaltung des Ventils unwirksam, z.B. zur Atmosphäre abströmt. Ist die Analyse in der Kolonne 36 beendet, so schaltet das Ventil 16 um und die sich in der Dosierschleife 18 befindliche Menge des Probengases wird der Kolonne 36 zugeführt, um dann ebenfalls analysiert zu werden und so fort.

In der Kolonne 36 werden die einzelnen Komponenten des Probengasgemisches getrennt und nacheinander in den Detektor 12 eingeführt, in welchem zeitlich nacheinander die einzelnen Komponenten gemessen und ihr Anteil bzw. ihre Konzentration über den Verstärker 38 an das Anzeigegerät 40 gegeben wird.

In manchen Fällen genügt eine einfachere Variante der Anlage 10, bei der der Flammen-Ionisations-Detektor 12 mit dem zugeordneten Verstärker 38 und dem Anzeigegerät 40 wegfallen. Bei dieser Variante wird dann das aus der chromatographischen Kolonne 36 kommende Gas über eine Leitung 52 und ein Umschaltventil 54 dem Detektor 14 zugeführt und in diesem gemessen. Das bedeutet, daß der Detektor 14 zunächst die Gesamtkonzentration des über die Leitung 24 und das Umschaltventil 54 kommenden Gasgemisches mißt und daß dann, wenn die Kolonne 36 mit ihrer Analyse fertig ist, das Umschaltventil 54 umgeschaltet wirdj wodurch die Zufuhr des Gemisches über die Leitung 24 gesperrt wird, worauf zeitlich nacheinander die einzelnen Komponenten aus der Kolonne 36 über die Leitung 52 und das Umschaltventil 54 in den Flammen-Ionisations-Detektor 14 eingeleitet werden.

In den meisten praktischen Fällen wird man aber einen Detektor 14 für die Messung der Gesamtkonzentration und wenigstens einen Detektor für die Messung der Einzelkonzentrationen verwenden.

Nach der Erfindung wird nun weiterhin vorgeschlagen, die vom Detektor gelieferten Meßwerte über eine elektrische Verbindungsleitung 26 an einen Rechner 30 zu legen, der einen Speicher enthält, ^iη welchem diese Meßwerte gespeichert werden können. Die Weitergabe der Meßwerte an den Speicher des Rechners 30 erfolgt ständig, d.h. nach jeder Analyse einer Probengasmenge durch die Kolonne 36 und Messung der Konzentration im Detektor 12 wird der Speicher aufdatiert, so daß er die jeweils neuesten Werte bzw. Konzentrationen der Einzel komponenten enthält.

Wie eingangs bereits erwähnt, ist die Messung und die Anzeige eines Flammen-Ionisations-Detektors proportional zur Anzahl der C-Atome des

zu untersuchenden Gases oder Gasgemisches. Die Flammen-Ionisations-Detektoren werden nun mit einem bestimmten Eichgas geeicht, in der Weise, daß z.B. 30 ppm (30 Teile pro 1 000 000 Teile) 30 Ska!enteilen des Anzeigegerätes entsprechen. Wird nun ein anderes Gas in dem Detektor gemessen, das eine andere Anzahl von C-Atomen hat als das Eichgas, so ist der angezeigte Meßwert falsch, da die Messung des Flammen-Ionisations-Detektors, wie erwähnt, proportional zur Zahl der C-Atome und nicht proportional zur Zahl der Anteile der betreffenden Gaskomponente im Gemisch ist.

Dies soll nachfolgend anhand eines Beispiels näher erläutert werden.

Es soll agenommen werden, daß die Detektoren 12 und 14 mit Cl-L geeicht worden sind, etwa derart, daß 30 Skalenteile der Anzeigegeräte 40 und 44 gleich 30 ppm CH* im zu untersuchenden Gasgemisch entsprechen.

Es wird nun ein Teil des Gasgemisches ständig dem Detektor 14 und ein anderer Teil über die Kolonne 36 dem-Detektor 12 zugeführt. Der Detektor 14 soll nun z.B. 90 Skalenteile anzeigen, dies könnte dann 90 ppm Cl-L oder 45 ppm C₂Hg oder 30 ppm C₃Hg entsprechen, oder einem nicht bekannten Verhältnis dieser drei oder auch nur zwei dieser Komponenten. Die Kolonne 36 analysiert nun dieses Gemisch und die einzelnen Anteile werden dann zeitlich nacheinander in dem Detektor 12 gemessen und im Anzeigegerät 40 dargestellt.

Es wird nun angenommen, daß zunächst CFL gemessen wird und das Anzeigegerät 40 soll 30 Akalenteile anzeigen, was bedeuten würde, daß in dem Gemisch 30 ppm CH₄ enthalten sind. Danach wird CoHg in den Detektor 12 eingeleitet und das Anzeigegerät 40 soll ebenfalls 30 Skalenteile anzeigen, was aber hier nun bedeutet, daß in dem Gemisch nur 15 ppm C₂Hg enthalten sind (da 15 ppm C₂Hg ebenfalls 30 C-Atome enthalten), d.h. der angezeigte Wert von dreißig muß durch zwei geteilt werden. Danach folgt C₃Hg und es wird wiederum

angenommen, daß das Anzeigegerät 40 dreißig Skalenteile anzeigt* Dieser Wert muß dann durch drei geteilt werden, d.h. der Anteil von C₃H₃ beträgt dann 10 ppm, so daß sich bei dem gewählten Beispiel ein Gemisch von 30 ppm CH₄₅I5 ppm C₂H₅ und 10 ppm 03H₀ ergibt.

Die einzelnen Meßwerte, die der Detektor 12 liefert, werden nun, wie oben erwähnt, an den Rechner 30 gegeben, der die vom Detektor für die Komponenten CoH₆ und C₃Hg gelieferten Werte durch die entsprechenden Divisoren 2 bzw. 3 dividiert. Dem Rechner 30 können nun, wie in der Figur dargestellt, drei Anzeigegeräte 32, 33, 35 nachgeschaltet sein, in denen digital oder analog jeweils die Werte für CH₄, C₂Hg und C₃Hg angezeigt werden, solange, bis das nächste Analysenergebnis vorliegt und diese Werte dann entsprechend korrigiert und auf den neuesten Stand gebracht werden.

Die Anzeigegeräte 32, 33, 35 zeigen somit beim gewählten Beispiel ständig die Anteile von CH., C₂Hg und C₃Hg in ppm an, wobei sie in Intervallen, die durch, die Analysendauer der chromatographischen Kolonne 36 bedingt sind, korrigiert und aufdatiert werden.

Mit dem Rechner 30 ist ferner ein Alarmgerät 34 gekoppelt, das dann Alarm schlägt und/oder die Anlage 10 abschaltet, wenn die Konzentration einer der Einzel komponenten, die in den Anzeigegeräten 32, 33, dargestellt werden, einen kritischen Grenzwert überschreitet.

Geht man von einer Analysendauer von 1 Minute aus, so können jeweils innerhalb von 60 Sekunden die neuesten Werte vorhanden sein. Um diese Zeitspanne herabzusetzen, wird aber nach der Erfindung vorgeschlagen, wenigstens eine weitere chromatographische Kolonne 58 parallel zur Kolonne 36 zu schalten und die erstere zeitversetzt zur letzteren zu betreiben. Der Kolonne 58 ist ein Flammen-Ionisations-Detektor nachgeschaltet, diesem wiederum ein Verstärker 62 und ein Anzeigegerät

Das vom Ventil 16 kommende Probengas strömt in diesem Fall durch ein Umschaltventil 56, das bei einer Analysendauer der Kolonnen 36 und von 1 Minute alle 30 Sekunden umschaltet, d.h. zunächst wird eine dosierte Probengasmenge in die Kolonne 36 eingeleitet und 30 Sekunden später wird die gleiche Menge an Probengas in die Kolonne 58 eingeleitet.

Die Meßwerte für die in der Kolonne 58 analysierten Gaskomponenten liegen somit 30 Sekunden später vor als die Meßwerte für die Gas-komponenten, die in der Kolonne 36 analysiert werden.

Die vom tfetektor 60 und seinem Verstärker 62 gelieferten Meßwerte werden über eine elektrische Leitung 66 ebenfalls an den Rechner 30 gegeben und dort in derselben Weise verarbeitet wie die über die. Leitung 26 kommenden Meßwerte, so daß die Anzeigegeräte 32, 33, 35 alle 30 Sekunden auf den neuesten Stand gebracht werden.

Arbeitet man mit drei parallel geschalteten chromatographischen Kolonnen, so wurden die neuesten Meßwerte jeweils alle 20 Sekunden zur Verfugung stehen. Durch Erhöhung der Anzahl der chromatographischen Kolonnen kann diese Zeit weiter reduziert werden, so daß man eine mindestens quasi-kontinuierliche Messung der Einzel komponenten erhält.

Anstatt der dem Rechner 30 nachgeschalteten Anzeigegeräte 32, 33, 35, oder zusätzlich zu diesen, können über eine Leitung 46 die vom Rechner korrigierten Meßwerte an das Anzeigegerät 40 gelegt werden, so daß in diesem die Anteile der einzelnen Gaskomponenten korrekt in ppm angezeigt werden. Entsprechendes gilt für das Anzeigegerät 64, das über eine Leitung 68 mit dem Rechner 30 verbunden ist.

Bei der eingangs beschriebenen einfachen Variante, die nur mit einem Flammen-Ionisations-Detektor, dem Detektor 14, arbeitet, können dessen Meßwerte in gleicher Weise über die Leitung 48 an den Rechner 30, dort korrigiert und über die Leitung 50 an das Anzeigegerät 44 gelegt werden.

vs - IS

Das letztere würde dann in diesem Fall zunächst die Gesamtkonzentration und danach die Einzelkonzentrationen anzeigen.

Nach einer weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform kann außer dem Detektor 14, der die Gesamtkonzentration mißt, für jede Gaskomponente ein weiterer Detektor vorgesehen werden. Diese Detektoren erhalten dasselbe Gasgemisch wie der Detektor 14 und sie sind mit dem Rechner 30 gekoppelt. Es soll nun beispielsweise ein Detektor CH₄, der zweite C₂Hg und der dritte C₃Hg messen. In diesem Fall werden nun vom Anzeigewert des ersten Detektors die vom Rechner ermittelten Werte für C₂Hg und C₃Hg abgezogen, so daß der Anteil von CH₄ übrigbleibt, vom Anzeigewert des zweiten Detektors werden die Werte von CFL und C₃H₈ abgezogen, so daß der Anteil von C₂Hg übrigbleibt und vom Meßwert des dritten Detektors werden die vom Rechner ermittelten Werte für CH« und C₂Hg abgezogen, so daß der Anteil von\ CoH₀ übrigbleibt.

Diese drei Detektoren wurden dann jeweils die EinzelanteiIe der betreffenden Gaskomponenten anzeigen, die, wie oben beschrieben, fortlaufend abhängig von der Analysendauer der chromatographischen Kolonnen korrigiert werden.

Anstelle der drei Detektoren kann auch nur ein einziger verwendet werden, der dann fortlaufend umgeschaltet wird, d.h. er mißt zunächst CH^, dann C₂Hg, dann C₃Hg und beginnt dann wieder von neuem.

Es hat sich in der praktischen Erprobung gezeigt, daß bereits bei Verwendung von zwei parallel geschalteten chromatographischen Kolonnen, wobei also die neuesten Meßwerte alle 30 Sekunden vorliegen, eine zufriedenstellende überwachung der Betriebsstelle, z.B. einer Lackieranlage, erreicht wird. Diese Zeitspanne kann durch Verwendung mehrerer chromatogaphischer Kolonnen, wenn gewünscht, auf 20 oder z.B. auch 10 Sekunden reduziert werden.

Sollte innerhalb dieser kurzen Zeitspanne der Detektor 14, der die Gesamtkonzentration mißt, eins Überschreitung des Gesamt-Grenzwertes anzeigen, so kann, abgesehen von einer Abschaltung der Anlage, vorgesehen werden, zum Zeitpunkt dieser Überschreitung das Gasgemisch in einer gesonderten Dosierschleife 28 des Ventiles 16 zu speichern und dann diese Probe in der Kolonne 36 (oder 58) sobald diese frei ist, oder in einer gesonderten, nicht dargestellten Kolonne mit nachgeschaltotem Detektor zu analysieren und zu messen.

Auf diese Weise läßt sich die Zusammensetzung gerade des Gasgemisches bestimmen, das zu einer Überschreitung des Grenzwertes der Gesamt-Konzentration geführt hat, wobei die Komponente oder die Komponenten angegeben werden können, die Ursache für die Überschreitung dieses Gesamt-Grenzwertes sind. .

Es wurde oben schon erwähnt, daß die dem Rechner 30 nachgeschalteten Anzeigegeräte 32, 33, 35 alternativ oder zusätzlich zu den Anzeigegeräten 40, 64 vorgesehen sein können. Darüber hinaus ist es aber auch möglich, nur mit dem Anzeigegerät 44 zu arbeiten, d.h. die in der Kolonne 36 und im Detektor 12 gemessenen Werte für die Einzelkomponenten an den Rechner 30 zu geben, der - bezogen auf das oben erläuterte Beispiel - die Werte für CH*, tflc und C₃H₈ ermittelt und daraufhin über eine in der Figur nicht dargestellte Verbindungsleitung das Anzeigegerät 44 entsprechend korrigiert.

Dieses erhält den Meßwert vom Detektor 14, d.h. die Gesamtkonzentration an Kohlenwasserstoffen im untersuchten Gasgemisch, im Falle des obigen Beispiels zeigt das Anzeigegerät 44 also 90 Skalenteile an. Nach Durchführung einer Analyse durch die Kolonne 36 und den Detektor 12 und Weitergabe der Meßwerte an den Rechner 30, gibt der letztere ein entsprechendes Signal an das Anzeigegerät 44 und zieht von dessen Anzeigewert die von ihm berechneten Werte für θ£Η₆ und C₃Hg ab, so daß das Anzeigegerät 44 den Anteil von CH₄ in ppm angibt. Danach schaltet, der Rechner um und zieht von der Gesamtanzeige des Gerätes 44 die von ihm

berechneten Werte für CH₄ und C₃H₈ ab, so daß das Gerät 44 den Anteil von C₂Hg in ppm anzeigt. Nach einer weiteren Umschaltung werden die vom Rechner berechneten Werte von Cf-L und C₃Hg von der Gesamtanzeige des Anzeigegerätes 44 abgezogen, womit das letztere dann den Anteil von C₃Hg in ppm angibt. Die Umschaltung kann innerhalb des Rechners automatisch mit Hilfe an sich bekannter Bauteile durchgeführt werden.

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Claims

Ratfisch Instrumente - A 14 536 -

Patentansprüche

Verfahren zur ständigen überwachung eines Gasgemisches, insbesondere der Gesamt- und Einzel konzentration eines gasförmigen und/oder dampfförmigen Mehrkomponentengemisches, insbesondere eines Gemisches aus Kohlenwasserstoffen und Luft, mittels Flammen-Ionisation, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Gemisches einem Flammen-Ionisations-Detektor zugeführt wird, der die Gesamtkonzentration mißt, während ein anderer Teil des Gemisches durch eine chromatographische Kolonne geleitet wird, in der die einzelnen Komponenten des Gemisches getrennt werden, worauf diese Komponenten zeitlich nacheinander dem Flammen-Ion i sat ions-Detektor zugeführt und getrennt gemessen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der chromatographischen Kolonne getrennten einzelnen Komponenten des Gemisches einem weiteren Flammen-Ionisations-Detektor zugeführt und in diesem gemessen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der chromatographischen Kolonne und dem dieser nachgeschalteten Flammen-Ionisations-Detektor gelieferten Meßwerte an einen Rechner gegeben werden, in welchem die Meßwerte gespeichert, jeweils auf den neuesten Stand gebracht und mittels Anzeigeeinrichtungen dargestellt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der bzw. alle Flammen-Ionisations-Detektoren mittels desselben Eichgases geeicht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem der chromatographischen Kolonne nachgeschalteten Flammen-Ionisations-Detektor gelieferten Meßwerte vom Rechner entsprechend dem Verhältnis aus der Anzahl der C-Atome des Eichgases zur Anzahl der C-Atome der betreffenden Gaskomponente korrigiert werden.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert des die Gesamtkonzentration anzeigenden Flammen-Ionisations-Detektors durch den Rechner, der die Anteile'der einzelnen Komponenten berechnet hat, korrigiert wird, um außer der Gesamtkonzentration nacheinander die Anteile der einzelnen Komponenten anzuzeigen.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzel komponente ein Flammen-Ionisations-Detektor zugeordnet ist, deren Meßwerte durch den Rechner korrigiert werden, so daß diese Detektoren die Anteile der Einzel komponenten darstellen.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Teil des zu untersuchenden Gemisches durch wenigstens eine weitere chromatographische Kolonne geleitet und dann einem Flammen-Ionisations-Detektor zugeführt wird, und daß die beiden chromatographischen Kolonnen zeitversetzt zueinander betrieben werden, wodurch die Analysendauer reduziert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der Flammen-Ionisations-Detektorv der die Gesamtkonzentration mißt, eine Überschreitung des zulässigen Grenzwertes anzeigt, eine Teilmenge des Gemisches gespeichert und durch eine chromatographische Kolonne mit nachgeschaltetem Flammen-Ionisations-Detektor geleitet wird, um festzustellen, welche Einzel komponente oder welche Einzelkomponenten Ursache für die Überschreitung des zulässigen Gesamt-Grenzwertes ist(sind).

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