|
TOC Analyzer; model Quick-TOC
Met deze industriële on-line TOC-analyzer van het fabrikaat LAR Process Analysers AG wordt continu het Totaal Organisch Koolstofgehalte van afvalwater en proceswater bepaald. De Quick-TOC wordt ondermeer toegepast als “influent analyser” voor het bewaken van een zuivering, als deelstroom-analyser voor het bewaken van spills en vuilvracht per fabriek en als analysator van het TOC-gehalte van koelwater. Deze TOC-methode meet snel en accuraat. Deze TOC-analyzer maakt gebruik van een uniek en gepatenteerd meetprincipe met als hoofdonderdelen:
- XY-robot:
De robot bepaald de positie van een aanzuig- en injectienaald. Deze stevige dikke naald wordt achtereenvolgens gepositioneerd boven quartz glazen vaatjes. Deze vaatjes worden gevuld of doorstroomd met het monster, spoel water of aangezuurd water, een zuuroplossing, de monsterstroom, eventueel een tweede monsterstroom. Het grote voordeel is dat de XY-robot het gebruik van allerlei pompjes en magneetventielen elimineert. Onderdelen waarvan bekend is dat ze veel onderhoud vragen wegens vervuiling, verstopping en lekkage.
- Thermische oxidatie bij 1200 graden:
Deze hoge temperatuur in de reactiebuis waarborgt een volledige oxidatie en een snelle analysetijd. Een katalysator wordt niet gebruikt. In de oven bevindt zich slechts een vulling van (goedkope) keramische kogeltjes en/of chamotte. Deze dienen om verblijftijd voor het monster te realiseren.Dit alles resulteert in een recovery van 100% van alle voorkomende koolwaterstoffen, zowel in opgeloste als in vaste vorm (deeltjes).
- Injectiesysteem:
Het gepatenteerde injectiesysteem wordt na iedere analysecyclus steeds gespoeld met schoon water. Vervolgens wordt, met de dikke injectienaald buiten het monstervaatje, een belletje lucht aangezogen. Vervolgens wordt de naald in het monstervaatje gebracht en wordt een exact volume van bijvoorbeeld 120 microliter aangezogen. Het luchtbelletje zorgt voor een absolute scheiding tussen afvalwater en spoelwater. Hierna positioneert de XY-robot de naald in de reactieoven en wordt een nauwkeurig reproduceerbaar afvalwatervolume, bijvoorbeeld 100 microliter, in de hoge temperatuur oven gespoten.
- Keramische reactiebuis bij 1200 graden Celsius:
De robuuste keramische reactiebuis bevindt zich vrijwel volledig in de oven.Doordat de oxidatie thermische verloopt zullen ook stoffen zoals zouten, zwavel en carbonaten vrijkomen. Het is bekend dat deze stoffen bij afkoeling kristalliseren of zich afzetten. Doordat de gehele ovenbuis tot 1200 graden verhit is zal deze kristallisatie pas plaatsvinden in de uitlaat van de reactiebuis, daar waar de temperatuur afneemt. Deze plaats is prima bereikbaar voor onderhoud. Door eenvoudigweg van onderaf te ruimen met een boor worden afzettingen snel en tijdens bedrijf verwijderd. Overigens zal de afzetting gering zijn, we injecteren immers tot maximaal iedere 3 minuten een gering deel van het monster.
- Piekoppervlakte bepaling:
Het koolzuurgas (CO2), dat tijdens de oxidatie vrijkomt, is een maatstaf voor het TOC-gehalte in het afvalwater. Het CO2-gas wordt met een NDIR infrarood gasanalyser gemeten. Hierbij wordt gebruik gemaakt van piekoppervlakte berekening (integratie). De integratiemethode impliceert dat langetermijneffecten, zoals drift en temperatuurafhankelijkheid, buiten beschouwing worden gelaten. Zodoene kunnen we spreken over een “auto-zero” per meetcyclus. Een prima herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid is het gevolg.
- Status en Diagnostics sensoren:
Via een massflowmeter en een druksensor worden de flow en de druk van het dragergas, vlak voor de reactiebuis, gemeten. De analyselucht naar de CO2-analyzer wordt bewaakt via een massflowmeter en luchtvochtigheidsensor. In combinatie met het diagnostics menu wordt de juiste werking van de analyser bewaakt. Met het absolute niveau wordt bijvoorbeeld de juiste druk van het cariergas gemeten of de correcte werking van de condensaatkoeler bewaakt. Door vergelijk van de carriergasflow in de inlaat en uitlaat wordt lekkage en verstopping gedetecteerd. Door het meten van drukpulsen en flowpulsen wordt de injectie bewaakt.
- Geavanceerde menugestuurde software:
De software voorziet in overzichtelijke menu’s voor bediening, instellen van grenswaarden, schalen van uitgangen, kalibreren via een standaard, diagnostische instellingen en bewakingen etc. De informatie is afleesbaar op een groot display. Bediening vindt plaats via duidelijk afleesbare membraantoetsen. Data wordt uitgewisseld via een disc. De laatste menu-instellingen worden opgeslagen en automatisch geladen bij heropstart.
De Quick-TOC biedt de volgende voordelen:
- Snelle analysetijd vanaf 3 minuten
- Thermische oxidatie bij 1200 graden C. resulteert in een volledige oxidatie en een recovery van 100%;
- Tot deeltjes gebonden koolwaterstoffen worden eveneens geheel geoxideerd;
- Kleine reactiekamer en een omzetting bij 1200 graden Celsius waardoor de analyser snel reageert en er geen “memory” ontstaat;
- Het injectiesysteem in combinatie met een piekoppervlakteberekening resulteert in een uiterst stabiele analyse met lange standtijd;
- Autozero; De injectietechniek biedt het voordeel dat er per analyse automatisch genuld wordt. De drift is 0 mg/liter per jaar.
- De geringe hoeveelheid geïnjecteerd monster en het ontbreken van een katalysator, in combinatie met een hoge temperatuur, resulteert in nagenoeg geen opbouw van zouten;
- Een vrij programmeerbare robot bestuurt het injectiesysteem. Onderhoudsgevoelige schakelkleppen zijn zodoende niet nodig. Uitbreiding tot een 2-kanaals analyser of keuze van een andere analyseconfiguratie is eenvoudig te realiseren;
- CO2–vrij dragergas wordt vanuit de omgevingslucht betrokken via scrubbers of zero-airgenerator (optie);
- Een gering gebruik van zuur t.b.v. het verwijderen van anorganisch koolstof;
- De peltier-koeler, welke gebruikt wordt voor het scheiden van gas en water, staat garant voor een laag dauwpunt. In combinatie met de injectietechniek en enkele scrubbers resulteert dit in een afdoende bescherming van de NDIR-analyser tegen corrosieve gassen zoals chloorgas;
- Status en analyser-informatie wordt gepresenteerd via een duidelijk afleesbaar display met veel hulpschermen;
- Bewaking van de juiste werking via sensoren zoals sensoren voor flow-inlet en flow-outlet, druksensor en RH-sensor (optie);
- Gebruik van een modulaire CO2 gasanalyzer zonder bewegende delen en gecompenseerd voor temperatuur en atmosferische druk;
- Optioneel leverbaar voor gebruik in de explosiegevaarlijke (hazardous area) ATEX zone 1 en zone 2.
TC-analyzer - Total Carbon analyzer:
CO2-vrije lucht (dragergas) doorloopt de hoge temperatuur-reactieoven (1200° C). Dit dragergas doorstroomt vervolgens een monsterkoeler en enkele scrubbers. Vervolgens doorstroomt het de infrarood CO2-analyser. Hier wordt een basis nulsignaal verkregen. Vanuit de elektronica wordt een analysecyclus gegenereerd. Via de XY-gestuurde robot wordt de injectienaald boven, en in het monstervaatje, gebracht. Een exact volume aan vers monster wordt opgezogen.
De XY-gestuurde robot brengt de naald boven de hoge temperatuur reactieoven. De naald wordt in de oven gebracht. Een optische sensor detecteert daarbij de naald en opent de injection port van de oven. Het monster wordt geïnjecteerd. Koolwaterstoffen oxideren bij 1200 graden Celsius volledig en kwantitatief tot CO2 gas. Er wordt geen katalysator toegepast. Het dragergas transporteert het CO2-gas, via de monsterkoeler en scrubber, naar de “Infrarood CO2-analyser”. De gemeten CO2-piekoppervlakte is rechtevenredig met de gemeten TC-concentratie van het monster.
Total Organic Carbon; differential:
De TOC concentratie wordt berekend vanuit de bepaling van het Total Carbon (zie hierboven) en het Total Inorganic Carbon gehalte (zoals hieronder beschreven). TOC= TC-TIC
De bepaling van het totale gehalte van anorganische koolstoffen (TIC) gebeurt als volgt:
Vanuit de elektronica wordt een analysecyclus gegenereerd. Via de XY-gestuurde Robot wordt de injectienaald boven, en in het monstervaatje, gebracht. Een exact volume aan vers monster wordt opgezogen. Dit monster wordt vervolgens in een vaatje geïnjecteerd dat doorstroomt wordt met een verse zuuroplossing. Het anorganische koolstof, in de vorm van CO2-gas en carbonaten, reageert in dit zure milieu volledig tot CO2-gas. Het dragergas doorstroomt het vaatje en transporteert het CO2-gas naar de NDIR analyser die vervolgens, via piekoppervlakteberekening, de TIC-concentratie van het monster bepaalt. Vermeldenswaard is het dat er geen verlies van vluchtige koolwaterstoffen, zoals aromaten, plaatsvindt.
De monstertoevoer stopt gedurende de analysecyclus. De magneetroerder zorgt voor een continu doorminging. Zodoende wordt het TC-gehalte en het TIC-gehalte achtereenvolgens met een identiek monster bepaald.
Total Organic Carbon; direct:
De TOC-concentratie wordt bepaald door het monster aan te zuren en allereerst het anorganisch koolstof uit het monster te verwijderen. Het organisch koolstof blijft in het monster achter. Het monster doorstroomd een vaatje waarin het in contact wordt gebracht met een 1%-tige zoutzuuroplossing. Carbonaten reageren alkalisch. De pH dient lager dan 2 te zijn. Vervolgens worden de bicarbonaten en vrij CO2 verwijderd door te “strippen” via gas (schone lucht).
Vervolgens wordt via de injectienaald en de robot een nauwkeurig bekend volume van het monster genomen en wordt dit in de hoge temperatuur oven geïnjecteerd. Hierbij worden de koolwaterstoffen geoxideerd en worden de koolstofmoleculen kwantitatief omgezet naar CO2 gas. Vervolgens wordt het CO2 gas met een infrarood absorptie gasanalyser gemeten en wordt de oppervlakte van de piek berekend. De methode is eenvoudig doch minder geschikt voor monsters met een hogere gehalte aan vluchtige koolwaterstoffen.
Quick-COD-i - Correlatie met COD
Bij de afvoer van afvalwater van een enkel fabriek kan het voorkomen dat de samenstelling van het afvalwater vrij constant is. ODS / LAR kan dan voor u een TOC/COD correlatiefactor bepalen en deze in het menu van de Quick-TOC analyser invoeren. Vervolgens wijst het display aan in COD (of CZV). Dit model wordt geleverd onder als type Quick-COD-i
Overige parameters: TIC, DOC, POC, NPOC, VOC
Voor speciale applicaties wordt deze analyser geschikt gemaakt voor andere analyseparameters zoals;
- Total Inorganic Carbon analyzer (TIC-analyzer);
- Dissolved Organic Carbon analyzer (DOC-analyzer);
- Particulate Organic Carbon analyzer (POC-analyzer;
- Non Purgable Organic Carbon analyser (NPOC-analyzer);
- Volatile Organic Carbon analyzer; VOC-analyzer.
Totaal organisch Stikstof (TNb):
Optioneel is de analyser leverbaar voor Totaal organisch Stikstof (TNb); separaat of als combinatie TOC/TNb-analyser. Meer info.
Downloaden van bestanden.
|
|
