HINTERGRUND

Brennstoffzellen wie z.B. die Polymer Elektrolyt Brennstoffzelle (PEFC), die in Kraftfahrzeugen und in der Wasserstofftechnologie eingesetzt werden, stellen einen Meilenstein für das potentiell nachhaltige Energiesystem der Zukunft dar. Derzeitige Forschungen auf dem Gebiet der Brennstoffzellenentwicklung konzentrieren sich um die Problemkreise Effizienzverbesserung, Zuverlässigkeit und Kostensenkung. Ein Problem, das es noch zu lösen gilt, stellt die Verunreinigung und „Vergiftung“ der Brennstoffzelle dar, entweder durch das brennbare Gas (von außen) oder durch Materialien aus der die Zelle selbst besteht. Zusätzlich werden Methoden zur umfassenden Datensammlung für die Analyse und die Optimierung des gesamten Energieerzeugungsprozesses als auch der Emissionsbelastung benötigt.

LÖSUNG

Das CombiSense Dual Massenspektrometer bietet die Flexibilität, um äußerst unterschiedliche Gasgemische innerhalb des gesamten Prozessflusses von Brennstoffzellen zu analysieren und schnell zu bestimmen. Das patentierte Ionen Molekül Reaktion Technologie Massenspektrometer (IMR-MS) ermöglicht die Spurenanalyse von Gasen in ppm oder ppb Levels. Außerdem können Gase mit Hilfe des eingebauten Elektronenstossmassenspektrometer (EI-MS) gemessen werden, die in Volumensprozent vorliegen. Durch die gleichzeitige Bestimmung von H2, O2 und H2O, können mit der CombiSense Effizienzstudien durchgeführt werden. Über die Bestimmung von CO, CO2 und anderen Indikatoren kann die Funktionalität der Brennstoffzelle auf Fehler und Alterung, wie z.B. organischen Schwefel und Stickstoffverbindungen, geprüft werden. Die CombiSense ist auch gut für die Entwicklung und Prüfung von H2 Reformertechnologien geeignet, um Wasserstoff aus verschiedenen Kraftstoffen, z.B. Methan, zu erzeugen. Die Massenspektrometer können mit einer Vielzahl von Schnittstellen ausgerüstet werden, um eine gute Einbindung in Automatisierungssysteme zu gewährleisten, z.B. über Kommunikation mittels AK Protokoll.

VORTEIL

Bei einigen Messtechnologien stellt die Gasmatrix der Brennstoffzellen Gasanalyse ein unüberwindliches Problem dar. Diese Effekte werden durch den hohen Wassergehalt und hohe Konzentrationen von H2 ausgelöst, welche entweder im Kraftstoffgas oder im Abgas vorhanden sind. Diese können den Gastransport, die Schaltventile und Dichtungen blockieren. V&F Massenspektrometer könne diese Effekte unterdrücken, indem sie ein großes Vakuum und eine Untergrund-Korrekturfunktion nutzen. Die CombiSense bietet eine enorme Flexibilität hinsichtlich der zu bestimmenden Moleküle und deren Konzentrationen. Damit können kontinuierliche Messungen des Kraftstoffgases, die Bestimmung von potentiellen Verunreinigungen und die frühe Erkennung von Fehlern durchgeführt werden. Sie ist daher ein ideales Werkzeug für den Forschungs- und Produktionsbereich in der Brennstoffzellentechnologie.

HIGHLIGHTS

Überwachung des gesamten Prozessflusses von Brennstoffzellen

Überblick über die gesamte Gaszusammensetzung in der Gaszufuhr und im Abgas

Hohe Empfindlichkeit und hohe Selektivität

HINTERGRUND

Müllverbrennungsanlagen werden normal im Umfeld von bewohnten Gegenden gebaut, aber die potentiellen Risiken von Emissionen gefährlicher Substanzen und Gerüchen werden oft von Anwohnern in der Nähe beklagt. Ein besonders unangenehmes Erscheinungsbild ist ein Durchbruch des Biofilters. Gleichzeitige Messungen von verschiedenen Verbindung innerhalb der Anlage, der Umgebung und der Immissionspunkte sind nötig, um Verschmutzungen kontinuierlich zu messen.

VORTEIL

Die Massenspektrometer Ausrüstung bietet eine vielfältige Lösung für die kontinuierliche Online-Messung in und in der Nähe von Industrieanlagen. Ihre Fähigkeit zur Kalibrierung erlaubt einen weiten Bereich an messbaren Verbindungen sogar in niederen Konzentrationen bis hin zu ppb (Milliardstel-) Level. Da die Ergebnisse in Echtzeit berichtet werden, wird eine Fehlfunktion innerhalb der Nüllverbrennungsanlage, wie z.B. Austritt von bestimmten Gasen, sofort entdeckt.

LÖSUNG

Online-Messungen von Verschmutzungen sind mit dem Ionen Molekül Reaktions Massenspektrometer (IMR-MS) möglich. Das kompakte Design und die Transportfähigkeit verhelfen zur Analyse von Emissionen an einem festen Punkt der Anlage und gleichzeitiger Messung in der Nähe von Immissionspunkten. Sobald ein Muster der Zusammensetzung möglicher emittierender Verschmutzungen identifiziert worden ist, erleichtert das IMR-MS eine gleichzeitige und kontinuierliche Online-Messung dieser Substanzen.

HIGHLIGHTS

Sektorfeld Technologie

Echtzeit H2 Messungen

AK Protokoll

HINTERGRUND

Dioxine (polychlorierte Dibenzodioxine, PCDDs) gehören zu den gefährlichsten Substanzen, die während der Abfallverbrennung entstehen. Ihre Emissionen sind gesetzlich geregelt und müssen zu jeder Zeit überwacht werden. Derzeitige kontinuierliche Probenmethoden sind zeitaufwändig und liefern nur Mittelwerte zum Dioxinaustritt, abhängig vom Zeitpunkt der Integrierung. Echtzeit Online-Messungen zur Bestimmung der Dioxinkonzentration und Parameter deren Entstehung sind selten.

LÖSUNG

Chlorinierte Kohlenwasserstoffe (CHCs) sind die Vorstufen der Dioxinbildung, und ihre Messung hat sich als äußerst wichtig für die Optimierung der Verbrennungsleistung im Hinblick auf Dioxidemission erwiesen. Ionen Molekül Reaktion Massenspektrometer (IMR-MS) – die Markentechnologie – kann CHCs bis hin zu ppb (Milliardstel) Bereiche messen, unmittelbare Änderungen sofort aufzeigen, und erleichtert somit einen zeitnahen Eingriff, um den Verbrennungsprozess zu kontrollieren.

VORTEIL

IMR-MS Massenspektrometer liefern das Werkzeug für Echtzeitmessungen für die Dioxinbildung und verwandte Emissionen von Verbrennungsanlagen. Die Möglichkeit zur Onlinemessung machen die zeitaufwändige Probenahme irrelevant. Durch die Messung von CHCs mittels der Geräte können die Verbrennungsbedingungen optimiert und damit der Dioxinausstoss minimiert werden.

HIGHLIGHTS

Online Messungen ohne Probenaufbereitung

Bestimmung von Dioxin- / CHC-Konzentrationen

Prozessoptimierung

HINTERGRUND

Heutzutage verbringen wir die meiste Zeit in Innenbereichen. Die Minimierung von Gesundheitsrisiken im Zusammenhang mit Raumluftverschmutzung ist daher von höchster Wichtigkeit. Typische Schadstoffen können Allergene sein, toxische oder karzinogene Stoffe, und können Benzol, Toluol und Formaldehyd unter eine Vielzahl von flüchtigen organischen Verbindungen enthalten. Sie werden von unterschiedlichen Quellen wie Heizungen, Möbel, Farben und Zigarettenrauch emittiert.

Die Luftqualität kann durch photokatalytische Reinigung signifikant verbessert werden, bei der Schadstoffe in unschädliche Produkte wie z.B. H2O und CO2 abgebaut werden. Forschung in der Kinetik der Photokatalyse erfordert hochempfindliche Geräte, die kontinuierliche Online-Messungen und unmittelbare Rückkoppelung ermöglichen.

VORTEIL

Die offline Analysemethode kann keine Echtzeitergebnisse liefern, da hierfür zeitaufwändige Probenahmen nötig sind. Ein IMR-MS umgeht diese Hindernisse durch direkte Probenahme und seine Fähigkeit zur kontinuierlichen Onlinemessung und damit unmittelbarer Verfügbarkeit der Messergebnisse. Die Instrumente erleichtern hochempfindliche und hochselektive Messungen, wie sie für Zeitprofile in kinetischen Studien erforderlich sind, bei der eine Auswahl von Verbindungen gleichzeitig gemessen werden muss.

HIGHLIGHTS

Echtzeit Messungen – Möglichkeit für Kinetikstudien

Direktmessung – keine Probenaufbereitung

Messung von organischen und anorganischen Verschmutzungen im sub-ppb Bereich

LÖSUNG

Das AirSense Massenspektrometer mit seiner Ionen Molekül Reaktion Technologie (IMR) bietet hohe Selektivität und Empfindlichkeiten bis unter ppb Konzentrationen. Aufgrund der direkten Probenahme erleichtert es kontinuierliche Messungen in Echtzeit von Luftverschmutzungen und ihren Abbauprodukten nach der photokatalytischen Reinigung. Das Instrument ist auf dem neuesten Stand der Technik und ist hervorragend geeignet zu Forschungszwecken und zur allgemeinen online Raumluftmessung.

HINTERGRUND

Gesundheit am Arbeitsplatz ist in der produzierenden Industrie ein großes Problem und die Belastungsgrenzen für bestimmte Gase sind durch die Gesetzgebung streng festgelegt. Am Arbeitsplatz werden Gase mit der Raumluft eingeatmet, gelangen in den Blutkreislauf und werden verstoffwechselt, angereichert, und wieder ausgeatmet. Für ein breites Spektrum von Substanzen werden Atemkonzentrationen in direkten Zusammenhang mit Blutplasmagehalt gebracht. Eine genaue Quantifizierung der Expositionsgrenzwerte erfordert eine Ausrüstung, die vorzugsweise die Analyse der Raumluft am Arbeitsplatz mit der Bestimmung von Konzentrationen der Ausatmung nach der Exposition kombiniert.

VORTEIL

Die CombiSense analysiert Mehrkomponentenmischungen wie z.B. Raumluft am Arbeitsplatz in Echtzeit und erleichtert die Bestimmung von Atemluftkonzentrationen nach Belastung. Die Atemluftanalyse ist ein völlig nicht-invasives Verfahren, berufsbezogene Belastungen festzustellen. Während Blutproben zur Analyse in Labors geschickt werden müssen und der Befund mehrere Tage dauern kann, liefern die Systeme sofortige Ergebnisse und erleichtern daher zeitnahes Eingreifen.

LÖSUNG

Ionen Molekül Reaktion Massenspektrometer (IMR-MS) können Raumluftkonzentrationen ebenso wie Konzentrationen in der Ausatmung messen, ohne eine Probennahme oder Probenaufbereitung zu erfordern. Beispiele sind Messungen bei DMS Belastungen in der pharmazeutischen Industrie, die Aufnahme von Diethylether und Aceton in der Glas verarbeitenden Industrie oder Toluol-Belastungsgrenzen in Spritzlackierereien. Die Massenspektrometer können einfach angepasst werden, um einen großen Bereich von Substanzen für die jeweilige Industrie zu messen.

HIGHLIGHTS

Kontinuierliche Luftmessung am Arbeitsplatz

Bestimmung von gefährlichen gasförmigen Verbindungen

Nichtinvasive Atemluftanalyse zur Bestimmung von Belastungen