Mini BTC

Die technische Nutzung von Sorptionsprozessen gewann in den letzten Jahren an zunehmender Bedeutung. Die Anwendungsbereiche sind dabei breit gefächert und reichen von der Biogasaufbereitung, über die Medizintechnik bis hin zur Gasspeicherung. Die Messung des Sorptionsvermögens von Materialen kann, neben gravimetrischen oder volumetrischen Methoden, auch durch die Messung von Durchbruchskurven erfolgen. Diese Methode erlaubt, neben der Ermittlung des Sorptionsisothermen, auch eine Beurteilung von Sorptionskinetik und Reaktionswärme.





Zur Messung von Durchbruchskurven in einem Adsorberbehälter bietet RuboLab drei modulare Versionen des Breakthrough Analyzers für die unterschiedlichen Druckbereiche an:

  • LP 0-7 bar
  • MP 0-20 bar
  • HP 0-40 bar

Jedes System besteht aus einer modularen Gasdosierheit zur Erzeugung der gewünschten Fluidströme. Das Gas (oder Gasgemisch) wird unter dem gewünschten Druck durch den mit Sorbens befüllten Edelstahlbehälter geführt. Zur Gasdosierung werden zwei thermische Massendurchflussregler verwendet, der Druck im Adsorber wird über ein entsprechendes Druckregelventil eingestellt.


Die sorptionsbedingte Änderung der Betttemperatur wird über drei axial eingebaute Temperaturmessstellen aufgenommen. Zudem wird der Durchbruch des Adsorbers über eine Gasanalyse des Kopfstromes detektiert. Standardmäßig verfügt das System über eine elektrische Heizung zur Vorbehandlung der Proben und der Durchführung von Hochtemperaturmessungen. Optional ist das Instrument auch mit einem temperierten Flüssigbad erhältlich.

Messdaten

Die linke Abbildung zeigt Daten einer Sorptionsmessung am RuboLab miniBTC. Hierbei wurde die Sorption eines binären Gemisches (He/CO2) an einem Kohlenstoffmolekularsieb analysiert. Man erkennt den zeitlich versetzten Temperaturpeak im durchströmten Adsorber. Der Durchbruch wird über den steigenden CO2 -Anteil im Abgasstrom detektiert. In diesem Beispiel wurde zur Detektion des CO2 -Gehaltes ein nicht-dispersiver Infrarot-Sensor (NDIR) verwendet.

Die erzielten Durchbruchsdaten bieten nützliche Informationen über Sorptionskinetik und Reaktionswärme. Darüber hinaus kann aus den Daten auch die entsprechende Beladungskapazität des Materials berechnet werden. Unter der Annahme eines inerten Charakters von Helium kann aus der BTC-Messung eines binären He-CO2 -Gemisches die CO2 -Beladung berechnet werden. Die linke Abbildung zeigt derartige Daten im Vergleich zu Ergebnissen einer gravimetrischen Messung.

Produkt-Highlights

Anpassbare Adsorbergeometrie
Für detaillierte Studien ist die Adsobergeometrie von besonderem Interesse. Zu diesem Zweck verfügt der Probenbehälter des RuboLab Breakthrough Analyzers über einsetzbare Volumen, mit denen exakte Höhe-Durchmesser-Verhältnisse der Adsorberbettes eingestellt werden können. Kundenspezifische Lösungen sind dabei problemlos umsetzbar. Darüber hinaus bietet die Reduzierung des Probenvolumens die Möglichkeit der Analyse kleinster Probenmengen (zum Beispiel im Falle von Metallorganischen Gerüstwerkstoffen).

Anpassbare Gassensorik
Die verwendete Gassensorik zur Bestimmung der Fluidzusammensetzung ist frei konfigurierbar und nicht vorab festgelegt. Auf diese Weise können gezielte Messaufgaben nach Ihren Bedürfnissen durchgeführt werden. Standardmäßig wird der das RuboLab mini BTC mit NDIR, WLD oder MS kombiniert. Weitere Möglichkeiten sind auf Anfrage erhältlich.

Gasdosierung als Stand-Alone-System
Die modulare Bauweise des Systems ermöglicht zudem eine eigenständige Nutzung der Gasdosierung in Kombination mit anderen Systemen in Ihrem Labor. Zu diesem Zweck bietet die ebenfalls auf modulare Weise konzipierte RuboLab Software ein eigenständig lauffähiges Programm zur Ansteuerung der Gasdosiereinheit.

Für weitere Informationen stehen wir Ihnen gerne zu Verfügung – Kontakt

Rubolab GmbH - Messen & Analysieren