Applicaon Note (TS-015)

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Kristian Breiner
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1 Applicaon Note (TS-015) - Analyse von CNG (Compressed Natural Gas) mit Hilfe des Agilent 490 Micro GCs - Treten Sie mit uns in Kontakt: Teckso GmbH Technical knowledge and soluons info@teckso.com

Analyse von CNG (Compressed Natural Gas) Neben der Nutzung zur Strom,- und Wärmeproduktion wird Erdgas in Europa als Kraftstoff für entsprechend motorisierte Kraftfahrzeuge verwendet.

2 Analyse von CNG (Compressed Natural Gas) Neben der Nutzung zur Strom,- und Wärmeproduktion wird Erdgas in Europa als Kraftstoff für entsprechend motorisierte Kraftfahrzeuge verwendet. Lagerung, Transport und das Betanken der Kraftfahrzeuge erfolgt als komprimiertes Erdgas (CNG, Compressed Natural Gas). Dabei handelt es sich um stark verdichtetes, aber immer noch gasförmiges Erdgas, das überwiegend aus Methan (CH 4 ) besteht. Je nach Ort der Gewinnung variieren die Gehalte an Stickstoff und den höher-siedenden Kohlenwasserstoffen. An der Tankstelle wird das Gas mit einer Kennzeichnung der Erdgasgruppe H (High Caloric) oder L (Low caloric) gekennzeichnet. Dieses dient zur Kategorisierung des Methangehaltes. H-Gas enthält 87 98,9 Vol.% Methan L-Gas enthält 80,1 87 Vol.% Methan In der beschriebenen Anwendung wurde die Zusammensetzung und damit die Qualität von Erdgas mit einem Agilent 490 Micro GC (4 Kanäle) analysiert. Der Micro GC ist speziell für die schnelle Gasanalytik mit hoher Datenqualität konzipiert. Übliche Messzeiten liegen zwischen 60 und 120 s. Um auch besonders reaktive Bestanteile einer Gasprobe, z.b. Schwefelkomponenten, im niedrigen ppm-bereich präzise bestimmen zu können, sind die Edelstahloberflächen in der kompletten Probenzufuhr mit Hilfe der speziellen Agilent UltiMetal Technologie deaktiviert. Vakuumgelötete Verbindungen und ein O-Ring freies Design ermöglichen außerdem eine leckagefreie Probenzufuhr. Nähere Informationen zu dem Einlasssystem finden Sie in unserer Produktinformation. Die modulare Bauweise des Micro GCs ermöglicht eine optimale Anpassung an die analytische Aufgabenstellung. Jeder Kanal enthält eine EPC (Electronic Pressure Control), einen Injektor, das Säulenmodul (mit unterschiedlichen analytischen Trennsäulen) und einen Detektor (Mikro-WLD). Die einzelnen Kanäle werden unabhängig voneinander gesteuert (z.b. Injektionsvolumen, Säulenofentemperatur oder Trägergasdruck). Die eingesetzte Gerätekonfiguration umfasst 4 Kanäle, die je mit unterschiedlichen analytischen Trennsäulen ausgestattet sind. Kanal 1: Säule Molsieb 5A Kanal 2: Säule Pora Plot U Kanal 3: Säule AlOx Kanal 4: Säule CP-Sil 5

Abbildung 1: Micro GC Kanal mit integriertem Säulenmodul Die Kanäle 1-3 verfügen außerdem über eine zeitregulierbare Backflush-Funktion, um eine Kontamination der Trennsäulen durch H 2 O, CO 2 und

3 Abbildung 1: Micro GC Kanal mit integriertem Säulenmodul Die Kanäle 1-3 verfügen außerdem über eine zeitregulierbare Backflush-Funktion, um eine Kontamination der Trennsäulen durch H 2 O, CO 2 und schwer-flüchtige Komponenten zu vermeiden. Damit ist ein zeitaufwendiges Ausheizen der Säule überflüssig, was die Standzeiten des Systems deutlich verringert. Als Trägergas wurde auf allen 4 Kanälen Helium verwendet. Die Chromatogramme und die Messparameter sind in den folgenden Graphiken dargestellt. Abbildung 2: Chromatogramm auf Kanal 1 (Molsieb 5A). Messparameter: Trägergas: Helium 200 kpa, Säulentemperatur 80 C, Injektortemperatur 110 C, Injektionszeit 40 ms, Backflush 11s.

4 Abbildung 3: Chromatogramm auf Kanal 2 (Pora Plot U). Messparameter: Trägergas: Helium 175 kpa, Säulentemperatur 60 C, Injektortemperatur 110 C, Injektionszeit 40 ms, Backflush 17s. Abbildung 4: Chromatogramm auf Kanal 3 (AlOx). Messparameter: Trägergas: Helium 70 kpa, Säulentemperatur 100 C, Injektortemperatur 110 C, Injektionszeit 10 ms, Backflush 33s.

Abbildung 5: Chromatogramm auf Kanal 4 (CP-Sil 5). Messparameter: Trägergas: Helium 150 kpa, Säulentemperatur 60 C, Injektortemperatur 110 C, Injektionszeit 40 ms.

5 Abbildung 5: Chromatogramm auf Kanal 4 (CP-Sil 5). Messparameter: Trägergas: Helium 150 kpa, Säulentemperatur 60 C, Injektortemperatur 110 C, Injektionszeit 40 ms. Der Agilent 490 Micro GC als 4-Kanalsystem liefert umfangreiche Messergebnisse für die Analyse von CNG in weniger als 2 Minuten. Das System ist außerdem robust mit geringem Wartungsaufwand und leicht bedienbar. Steuerung und Datenauswertung erfolgt über ein Chromatographie Datensystem (CDS). Weitere Details und Informationen zum Agilent 490 Micro GC und dem entsprechenden Zubehör finden Sie in unserer Produktbroschüre.

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