Źródło
Odpady komunalne, osady ściekowe, odpady rolnicze i organiczne mogą zawierać związki krzemoorganiczne.
G.A.S. · analiza biogazu
GC‑IMS‑SILOX — kontrola siloksanów w biogazie na miejscu i online
GC‑IMS‑SILOX umożliwia oznaczanie siloksanów bezpośrednio w biogazowni i szybką reakcję na zmiany jakości gazu. Wyniki mogą wspierać kontrolę procesu oczyszczania, wykrywanie przebicia filtra i ochronę jednostek kogeneracyjnych.
Najważniejszy jest czas reakcji — zanim spalanie zanieczyszczonego gazu doprowadzi do powstawania osadów, spadku sprawności lub przestoju.
8 indywidualnych siloksanówL2, L3, L4, L5 oraz D3, D4, D5 i D6 wraz z wartościami całkowitymi
Pomiar punktowy lub monitoring onlinepraca na żądanie albo automatyczne pomiary w zaprogramowanych odstępach czasu
Metoda opisana w ASTM i ISOtechnika GC‑IMS ujęta w ASTM D8455‑22 oraz ISO 2613‑2:2023
Dlaczego pomiar ma znaczenie?
Kosztowne skutki obecności siloksanów ujawniają się podczas spalania
Związki krzemoorganiczne mogą trafiać do strumienia biogazu z odpadów zawierających między innymi detergenty, kosmetyki, środki higieniczne i impregnaty. Podczas spalania siloksanów powstają twarde osady krzemionkowe, które mogą odkładać się na elementach silników, turbin, zaworów, tłoków i układów wydechowych.
Biogaz
Podczas fermentacji beztlenowej część tych związków przechodzi do fazy gazowej w postaci lotnych siloksanów.
Spalanie
W wysokiej temperaturze siloksany mogą przekształcać się w krzemionkę i tworzyć osady na powierzchniach roboczych.
Skutek operacyjny
Zużycie podzespołów, spadek sprawności, częstszy serwis i ryzyko nieplanowanego przestoju zwiększają koszt wykorzystania gazu.
SiO₂
Pomiar powinien wspierać decyzję, a nie tylko dokumentować zdarzenieZnajomość stężenia poszczególnych siloksanów oraz wartości całkowitych pomaga oceniać jakość gazu, kontrolować skuteczność oczyszczania i rozpoznawać moment przebicia filtra.
Zakres wyniku
Nie tylko „suma siloksanów”, lecz informacja o składzie gazu
GC‑IMS‑SILOX rozdziela i ilościowo oznacza poszczególne związki. Na podstawie ich stężeń system wylicza także wartości zbiorcze przydatne w monitorowaniu procesu i komunikacji z układem sterowania.
L2–L5
Oddzielne wyniki dla czterech liniowych siloksanów pozwalają ocenić udział poszczególnych związków, a nie tylko ich łączną zawartość.
- L2
- L3
- L4
- L5
D3–D6
System oznacza również cztery cykliczne siloksany typowe dla gazu powstającego z odpadów i osadów ściekowych.
- D3
- D4
- D5
- D6
Siloksany, krzem i krzemionka
Na podstawie wyników poszczególnych związków system oblicza całkowitą zawartość siloksanów (Total Siloxanes), krzemu (Total Si) i krzemionki (Total SiO₂). Wartości te mogą służyć do ustawiania alarmów i przekazywania danych do systemu nadrzędnego.
- Total Siloxanes
- Total Si
- Total SiO₂
Dwa tryby pracy
Pomiar na żądanie lub automatyczny monitoring interwałowy
Ten sam analizator może służyć do okresowej kontroli w różnych punktach obiektu albo wykonywać pomiary online w zaprogramowanych odstępach. Wybór trybu zależy od celu pomiaru, zmienności gazu i sposobu sterowania instalacją.
01
Pomiar punktowy na obiekcie
Tryb uruchamiany jednym kliknięciem pozwala rozpocząć pomiar bez tworzenia złożonej sekwencji analitycznej. Gaz może być doprowadzany bezpośrednio z przewodu przez obejście albo z worka próbkowego.
- kontrola gazu w wybranym punkcie instalacji
- porównanie gazu przed i po oczyszczaniu
- weryfikacja stanu filtra podczas obsługi obiektu
- wynik dostępny lokalnie na ekranie urządzenia
02
Automatyczny monitoring online
Tryb interwałowy realizuje pomiary, kalibracje i cykle czyszczenia zgodnie z harmonogramem. Wyniki mogą być zapisywane i przekazywane do systemu sterowania.
- pomiary w odstępach zdefiniowanych przez użytkownika
- obserwacja trendu oraz szybsze wykrywanie zmian
- wyjście prądowe i komunikacja Modbus TCP
- możliwość konfiguracji progów i alarmów
Najważniejszą przewagą pomiaru na miejscu jest bieżąca informacja o procesie — bez opóźnienia związanego z transportem próbki i oczekiwaniem na wynik zewnętrznej analizy.
Jak działa GC‑IMS?
Dwa etapy rozdziału, jeden automatycznie opracowany wynik
Połączenie chromatografii gazowej ze spektrometrią ruchliwości jonów wykorzystuje czas retencji i czas dryfu do rozdzielenia składników gazu. System przeprowadza akwizycję, analizę i zapis danych bez ręcznego opracowywania każdego pomiaru.
Pobór próbki
Wbudowana pompa i ogrzewany zawór sześciodrogowy wprowadzają gaz z obejścia instalacji lub worka próbkowego.
Rozdział GC
Kapilarna kolumna chromatograficzna rozdziela związki na podstawie różnic czasu retencji.
Rozdział IMS
Spektrometr ruchliwości jonów wykorzystuje czas dryfu jako drugi wymiar rozdziału i detekcji.
Wynik i komunikacja
Stężenia są obliczane, zapisywane i prezentowane na ekranie, a wybrane wartości mogą trafić do systemu nadrzędnego.
Metoda opisana w normach
GC‑IMS w normach dotyczących oznaczania siloksanów
ASTM i ISO opisują zastosowanie chromatografii gazowej połączonej ze spektrometrią ruchliwości jonów do oznaczania siloksanów w paliwach gazowych i biometanie. Daje to wspólny punkt odniesienia dla procedury, kalibracji i kontroli jakości pomiaru.
Analiza online paliw gazowych
Metoda obejmuje oznaczanie poszczególnych siloksanów oraz trimetylosilanolu techniką GC‑IMS, wraz z procedurami uruchamiania, pracy i zapewnienia jakości.
Siloksany w biometanie
Norma opisuje oznaczanie L2–L5 oraz D3–D6 metodą GC‑IMS i strategie kalibracji oraz pomiaru dla analiz biometanu.
Normy standaryzują metody pomiarowe — nie należy utożsamiać tego automatycznie z certyfikacją każdego zastosowania urządzenia. Zakres konkretnej konfiguracji należy potwierdzić względem aktualnego wydania normy i wymagań projektu. Źródła: ASTM D8455‑22, ISO 2613‑2:2023 oraz G.A.S. GC‑IMS‑SILOX.
Najważniejsze parametry
System do pomiarów bezpośrednio przy instalacji
GC‑IMS‑SILOX jest samodzielnym analizatorem w obudowie 19″. Do pracy wymaga zasilania oraz azotu o czystości 5.0 lub wyższej. Zakres pomiarowy, sposób kondycjonowania próbki i interfejsy dobiera się do warunków konkretnej instalacji.
- Oznaczane związki
- L2, L3, L4, L5, D3, D4, D5 i D6; system oblicza także Total Siloxanes, Total Si i Total SiO₂
- Zasada pomiaru
- chromatografia gazowa z kapilarną kolumną 30 m połączona ze spektrometrią ruchliwości jonów TOF‑IMS
- Zakres pomiarowy
- standardowo 0,03–2,0 mg/m³ dla poszczególnych siloksanów; inne zakresy są dostępne zależnie od konfiguracji
- Pobieranie próbki
- wbudowana pompa, ogrzewany zawór sześciodrogowy, pomiar przy ciśnieniu otoczenia; opcjonalna pułapka kondensatu
- Obsługa
- ekran dotykowy TFT 6,4″, pomiar ręczny lub automatyczny tryb interwałowy
- Komunikacja
- USB, Ethernet, konfigurowalne wyjście prądowe 0–20 mA (domyślnie 4–20 mA) oraz Modbus TCP
- Gaz roboczy
- azot o czystości 5.0 lub wyższej; do kalibracji wymagany jest odpowiedni gaz kalibracyjny
- Warunki pracy
- 0–40°C, wilgotność względna 0–90%, bez kondensacji
- Wymiary i masa
- 449 × 435 × 177 mm; 15,5 kg; obudowa kompatybilna z szafą 19″
- Zasilanie
- 85–264 V AC, 47–63 Hz; pobór mocy poniżej 221 W
Parametry zestawiono na podstawie instrukcji GC‑IMS‑SILOX, wersja 1.4.6 z marca 2025 r. W starszych materiałach producenta mogą występować inne zakresy lub parametry; wiążąca jest specyfikacja uzgodnionej konfiguracji.
HVD Holding AG w Polsce
Od celu pomiaru do wdrożonego systemu
Dobór systemu powinien zacząć się od pytania, jaką decyzję ma wspierać wynik: kontrolę jakości gazu, ocenę skuteczności oczyszczania, wykrywanie przebicia filtra czy ochronę jednostki kogeneracyjnej.
Analiza zastosowania
Określenie rodzaju gazu, spodziewanych stężeń, zmienności procesu i celu monitorowania.
Projekt punktu poboru
Uzgodnienie miejsca pomiaru, obejścia, kondycjonowania próbki, mediów i sposobu odprowadzania gazu.
Uruchomienie i szkolenie
Konfiguracja zakresów, harmonogramów, alarmów, komunikacji oraz przygotowanie użytkowników do pracy.
Serwis i utrzymanie
Wsparcie techniczne, okresowa konserwacja i pomoc w utrzymaniu stabilnej pracy systemu.
Kontakt
Porozmawiajmy o siloksanach w Twoim strumieniu biogazu
Opisz źródło gazu, sposób jego wykorzystania, obecny układ oczyszczania oraz planowane miejsce pomiaru. Na tej podstawie wstępnie ocenimy konfigurację systemu i sposób integracji z instalacją.
Zakres pomiarowy, zgodność z wymaganiami norm, sposób kondycjonowania próbki i dostępne interfejsy potwierdzamy dla uzgodnionej konfiguracji.