EP2423627A1 - Hochtemperaturofen, Verwendung einer Spinell-Keramik und Verfahren zur Durchführung von T(O)C Messungen von Proben - Google Patents

Hochtemperaturofen, Verwendung einer Spinell-Keramik und Verfahren zur Durchführung von T(O)C Messungen von Proben Download PDF

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EP2423627A1
EP2423627A1 EP10174403A EP10174403A EP2423627A1 EP 2423627 A1 EP2423627 A1 EP 2423627A1 EP 10174403 A EP10174403 A EP 10174403A EP 10174403 A EP10174403 A EP 10174403A EP 2423627 A1 EP2423627 A1 EP 2423627A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sample
temperature furnace
evaporation space
temperature
spinel ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10174403A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Heuckeroth
Rudolf Kreutzer
Peter Kawulycz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lanxess Deutschland GmbH
Original Assignee
Lanxess Deutschland GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Lanxess Deutschland GmbH filed Critical Lanxess Deutschland GmbH
Priority to EP10174403A priority Critical patent/EP2423627A1/de
Priority to PCT/EP2011/064698 priority patent/WO2012025611A1/de
Priority to EP11748415.4A priority patent/EP2609388B1/de
Priority to CN2011800417387A priority patent/CN103080683A/zh
Publication of EP2423627A1 publication Critical patent/EP2423627A1/de
Priority to US14/051,639 priority patent/US9040306B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/02—Furnaces of a kind not covered by any preceding group specially designed for laboratory use

Definitions

  • the present invention relates to a high-temperature furnace, with the aid of which T (O) C measurements of samples can be carried out in order to be able to determine, in particular according to DIN EN 1484, the fraction of oxidizable carbon of a wastewater.
  • the present invention further relates to a suitable use of a spinel ceramic and a method for carrying out T (O) C measurements of samples.
  • the proportion of oxidizable carbon of a wastewater is determined by the TOC (total organic carbon) is determined, the measured carbon content must not necessarily be bound organically depending on the sample ( "T (O) C-value").
  • TOC total organic carbon
  • a particular liquid sample is dropped into an evaporation chamber in a high-temperature furnace and essentially completely oxidized, so that the entire carbon is present as CO 2 .
  • the concentration of the resulting CO 2 can be determined over time using an NDIR (Non-Dispersive Infrared Detector).
  • the resulting integral of the CO 2 concentration over time is proportional to the carbon released from the sample.
  • the high-temperature reactor is heated to temperatures of about 700 ° C to 1000 ° C.
  • T (O) C measurement it has been found that after some time salts deposit, which impairs the T (O) C measurement, so that the high-temperature furnace aged by the salt deposits has to be slowly cooled and manually cleaned at certain maintenance intervals before the high-temperature reactor is again slow can be heated to the operating temperature.
  • the high-temperature furnace according to the invention for T (O) C measurement of a sample has a furnace housing delimiting an evaporation space, which has a sample opening for dripping in the sample.
  • the furnace housing is lined with a spinel ceramic on an inner side facing the evaporation space.
  • the evaporation space is the entire volume, which is limited by the oven housing.
  • the evaporation space is lined by a material that allows particularly high temperatures within the evaporation space and thus the most complete combustion and at the same time is very resistant to thermal shock.
  • This makes it possible to substantially clean the evaporation space at operating temperature with a rinsing liquid and dissolved salts, in particular recrystallized inorganic salts from the evaporation space dissolved in the rinsing liquid or to remove undissolved. Aging of the high-temperature furnace by deposited salts can thereby be avoided or at least significantly delayed, whereby the operating costs over the life of the high-temperature furnace are reduced. Cleaning by hand is not required.
  • a cleaning of the remaining at operating temperature high temperature furnace between two measurements can be provided without the particular continuous T (O) C measurement of samples is significantly delayed.
  • Damage to the spinel ceramic by the impinging rinse liquid can be avoided due to the high thermal shock resistance, so that microcracks and material fatigue of the spinel ceramic during rinsing are substantially avoided.
  • increased corrosion resistance, especially in the case of alkali-containing slags, is achieved, so that the range of application of the high-temperature furnace can be extended to a large number of different, for example particularly alkaline, samples.
  • the spinel ceramic does not react acid with water, whereas, for example, an Al 2 O 3 -SiO 2 ceramic reacts acidically with water as a conventional ceramic.
  • the occurrence of additional acid can be avoided, which relieves in particular the analysis.
  • the measurement accuracy can be improved because subsequent measurements are not affected by deposited salts.
  • This allows fast and accurate online T (O) C measurement, in particular of wastewater, such as those that occur during the operation of chemical plants.
  • the properties of spinel ceramics can be adapted by using different powders with different additives during production.
  • different particle sizes and / or particle size distributions can be set for the spinel ceramic.
  • different activated and / or non-activated phases with corresponding provided composition fractions can be provided in particular.
  • a spinel ceramic is understood in particular to mean a ceramic material which has the structure of a spinel.
  • a ceramic is a material which has been sintered in particular by annealing or firing of fine-grained, inorganic material at elevated temperatures, for example in a range of ⁇ 900 ° C to ⁇ 1500 ° C. Ceramics often have preferred properties with respect to temperature resistance, hardness, electrical insulation, chemical resistance, et cetera.
  • a spinel structure is a cubic structure which can be formed by a compound of the general type AB 2 X 4 , where A and B are in particular metallic elements. In this case, A may be a divalent metal cation, B may be a trivalent metal cation and X may be an oxide.
  • divalent cations examples include Mg 2+ , Fe 2+ , Zn 2+ , Mn 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Co 2+
  • trivalent cations may in particular be formed by Al 3+ Fe 3+ , Mn 3+ , Cr 3+ , Fe 3+ , Ga 3+ . There is an interchangeability between the cations within wide limits.
  • Special spinels which may be suitable according to the invention include in particular the usual spinel (MgAl 2 O 4 ), zinc spinel (ZnAl 2 O 4 ), iron spinel (Fe, Mg) (Al, Fe) O 4 , chromium spinel (Fe, Mg) ( Al, Cr, Fe) 2 O 4 or nickel spinel (NiAl 2 O 4 ).
  • the spinel ceramic according to the invention comprises materials as described above, as well as materials which have mixed mixed crystals as substitution mixed crystals, as well as crystals with defect sites.
  • the composition can vary within wide limits.
  • stoichiometric MgAl 2 O 4 spinels are also included in the invention, such as MgO-rich and Al 2 O 3 -rich spinels, respectively.
  • the furnace housing has at least one flushing opening for introducing a flushing liquid.
  • the flushing opening may be different, in particular, from the sample opening, so that the flushing liquid does not contaminate the path of the sample and may possibly falsify a subsequent measurement.
  • the flushing opening is oriented substantially vertically, so that the flushing liquid can trickle down in the direction of gravity over the surface of the spinel ceramic facing the evaporation space in order to clean the high-temperature furnace.
  • the at least one flushing opening is preferably aligned substantially horizontally, so that the flushing liquid can run along the boundary of the evaporation space via the side of the spinel ceramic facing the evaporation chamber.
  • the rinsing liquid can be discharged together with the washed out salts, which may be dissolved in the rinsing liquid or undissolved, in particular via a lower outlet in the direction of gravity.
  • Rinsing liquid remaining in the evaporation space can be vaporized and discharged from the evaporation space, comparable to a sample measurement.
  • rinsing liquid water can be used.
  • an organic, in particular carbonaceous, solvent as rinsing liquid. By anyway provided CO 2 measurement can be determined when the rinse liquid is completely evaporated and removed from the evaporation chamber.
  • the flushing opening is preferably connected to at least one injection nozzle for introducing an aerosol mist from flushing liquid, wherein the at least one injection nozzle has a substantially horizontally oriented introduction direction.
  • the rinsing liquid can thereby be introduced as mist or vapor and sprayed at a corresponding pressure against the respective rinsing opening opposite region of the spinel ceramic.
  • the rinsing liquid can more easily detach from the baked salts by the impact pressure that can be achieved thereby on the spinel ceramic.
  • a multiplicity of flushing openings is preferably uniformly distributed in the circumferential direction at a substantially common vertical height.
  • the spinel ceramic comprises at least one additive which is selected from liquefiers, ceramic fibers or further inorganic fillers. It is particularly preferred if the at least one additive in the ceramic is finely dispersed or distributed. In this way, an adaptation to special requirements of the spinel ceramic can be realized.
  • a condenser also known as water reducer, superplasticizer or dispersant
  • water reducer also known as water reducer, superplasticizer or dispersant
  • dispersant significantly reduces the need for mixing water. Due to the dispersion, all grains can be wetted homogeneously from all sides despite a lower water content.
  • the ceramic can be optimized, for example, with respect to thermal shock resistance or surface finish and adapted to the desired requirements.
  • the spinel ceramic has a discontinuous particle size distribution.
  • the thermal shock resistance or the thermal shock behavior is further improved.
  • the thermal shock resistance is particularly important for flushing the furnace.
  • a discontinuous particle size distribution in the context of the invention means that the particle size distribution has a gap in a certain particle size range.
  • the spinel ceramic may have 60-65 mass% coarse grain and 35-40 mass% fine grain, wherein the fine grain may comprise grain sizes in a range of ⁇ 1 ⁇ m to ⁇ 74 ⁇ m and the coarse grain sizes in a range of ⁇ 74 ⁇ m to ⁇ 700 ⁇ m ,
  • the spinel ceramic has pores having a size in a range of ⁇ 10 ⁇ m.
  • Such small pores improve the thermal shock resistance even further and lead to a cracking of the crack tip occurring in a still occurring cracking, resulting in the corresponding location to lower voltage.
  • the pores may in particular have a size of ⁇ 0.1 11 ⁇ m to ⁇ 10 ⁇ m.
  • the open porosity has a value in a range of ⁇ 10% by volume to ⁇ 30% by volume.
  • the open porosity of the material is the sum of the cavities that communicate with each other and with the environment, and is also referred to as Nutzporostician. As a result, a high thermal shock resistance is achieved at the same time sufficient stability.
  • the spinel ceramic is produced as a substantially isostatically pressed molded part or produced by a plasma coating method. It is possible to apply the spinel ceramic to the substrate by means of the plasma coating process, comparable to a rapid prototyping process in several layers. This allows the spinel ceramic to be applied to a substrate that is easier to install to line the evaporation space. If necessary, a plurality of spinel ceramic layers can be provided one above the other, so that during a revision, one or more of the upper layers can be separated from an underlying layer in order to provide a uniform unused surface.
  • the different layers have a different composition and / or particle size distribution.
  • sufficient stability can be ensured, for example, in lower layers, whereas the upper layers are adapted to the measuring task.
  • Overall, an even better adaptation of the spinel ceramic to the measurement tasks is possible.
  • the vapor / CO 2 mixture obtained from the liquid sample to be measured by evaporation and oxidation is typically sent directly to the NDIR (Non-Dispersive) via an outlet port located on the furnace housing defining the evaporation space Infrared detector), via which the concentration of the resulting carbon dioxide is determined.
  • NDIR Non-Dispersive
  • Infrared detector Infrared detector
  • the spontaneous evaporation of the sample to be measured produces pulsed measuring signals at the detector. This correlates with the dripping frequency of the sample at the furnace inlet.
  • the amount of CO2 resulting from the sample thus flows frequently, pulsing past the NDIR detector. Accordingly, the detector determines not constant but highly fluctuating measured values, under which the measuring accuracy of the measuring system can suffer.
  • the high-temperature furnace according to the invention for T (O) C measurement can be modified such that the steam / CO 2 mixture is deflected by structural elements on the way within the evaporation space to the outlet opening.
  • the constructive elements can they are unattached in the evaporation room, touching each other.
  • the structural elements may be variably mounted by horizontal and / or vertical elevations in the evaporation space of the high-temperature furnace.
  • the constructive elements may be attached to the inner wall of the evaporation space.
  • the constructive elements can also be fastened to one another. In this case, different structural elements can be combined. It is also possible to combine fastened and unpaved constructional elements, both when they are of the same or different shape.
  • the interconnected cavities created by the structural elements act as buffer volumes. As a result, the pressure fluctuations on the way within the evaporation space via the outlet opening to the NDIR are compensated.
  • the constructive elements may be, for example, three-dimensional bodies, such as spheres, cuboids, rings, cones or cylinders or any other shaped three-dimensional body. Other structural elements such as straight or curved plates, struts or other flat elements may also be used.
  • the constructive elements may consist of different materials.
  • the structural elements made of spinel ceramic or are coated with this. Particularly preferably, the structural elements consist of or are coated with the same spinel ceramic as used to line the evaporation space of the high-temperature furnace for T (0) C measurement.
  • Another effect of this constructive change is that by diverting the vapor / CO 2 mixture not vaporizable constituents, usually inorganic salts, which are formed during the oxidation of the sample or contained in the sample, are preferably retained in the evaporation chamber and not go to the outlet and continue to the NDIR. As a result, maintenance intervals of the entire analysis device are additionally increased and thus reduced operating costs.
  • the invention further relates to a use of a spinel ceramic for lining an evaporation space of a high-temperature furnace for T (O) C measurement of a sample, the high-temperature furnace in particular as described above and further educated.
  • the spinel ceramic is preferably formed and refined as described above with reference to the high temperature furnace. Due to the spinel ceramic, the evaporation space is lined by a material that allows particularly high temperatures within the evaporation space and thus the most complete combustion and at the same time is very resistant to thermal shock.
  • the invention further relates to a method for carrying out T (O) C measurements of samples, in which provision is made of a high-temperature furnace, wherein the high-temperature furnace has an evaporation chamber lined with a spinel ceramic.
  • the high-temperature furnace is in particular as described above and further developed.
  • the evaporation space is heated to operating temperature and a sample is introduced into the evaporation space.
  • a flushing liquid is introduced into the evaporation space substantially at the operating temperature for the removal of inorganic salts which have been recrystallized within the evaporation space from the sample.
  • the method can in particular be designed and developed further as described above with reference to the high-temperature furnace. Due to the spinel ceramic, the evaporation space is lined by a material that allows particularly high temperatures within the evaporation space and thus the most complete combustion and at the same time is very resistant to thermal shock. This makes it possible to substantially clean the evaporation space at operating temperature with a rinsing liquid and dissolved salts, in particular recrystallized inorganic salts from the evaporation space dissolved in the rinsing liquid or to remove undissolved. An aging of the high-temperature furnace by deposited salts can be avoided or at least significantly delayed.
  • a method for TOC measurement of samples comprising the steps of providing a high-temperature furnace, wherein the high-temperature furnace has a spinel-lined evaporation chamber, heating the evaporation space to operating temperature, introducing a sample into the evaporation space, evaporating and / or oxidizing the sample in the vaporizing space, measuring the amount of CO 2 produced, and introducing a rinsing liquid into the vaporizing space substantially at the operating temperature to remove inorganic salts recrystallized within the vaporizing space from the sample.
  • the rinsing liquid is injected into the evaporation space as an aerosol mist.
  • the flushing liquid can be introduced as a mist or steam and at a corresponding Pressure against the flushing opening respectively opposite region of the spinel ceramic are sprayed.
  • the rinsing liquid can more easily detach from the baked salts by the impact pressure that can be achieved thereby on the spinel ceramic.
  • a multiplicity of flushing openings is preferably uniformly distributed in the circumferential direction at a substantially common vertical height.
  • the evaporation space is dried essentially at operating temperature and subsequently another sample for T (O) C measurement is introduced into the evaporation space.
  • rinsing liquid water can be used.
  • organic, in particular carbonaceous, solvent as rinsing liquid.
  • CO 2 measurement can be determined when the rinse liquid is completely evaporated and removed from the evaporation chamber. Contamination of the T (O) C measurement by residues of the rinsing liquid remaining in the evaporation space is thereby avoided.
  • An operating temperature T o of 500 ° C. ⁇ T o ⁇ 2000 ° C., in particular 800 ° C. ⁇ T o ⁇ 1700 ° C., preferably 1000 ° C. ⁇ T o ⁇ 1500 ° C. and particularly preferably 1200 ° C. ⁇ T is particularly preferred o ⁇ 1300 ° C set.
  • substantially complete oxidation of the carbon can be achieved without risking material damage in the spinel ceramic due to temperature effects.
  • the operating costs can be further reduced.
  • the use of catalyst balls can be reduced by means of an internal predetermined, constructive gas path.
  • the same operating temperature is regulated immediately after the introduction of the sample and immediately after the introduction of the rinsing liquid as the target variable.
  • the temperature control of the high-temperature furnace does not have to differentiate between a normal operation and a flushing operation, so that the control is simplified.
  • unsteady temperature effects for example by heat conduction, can be avoided or at least significantly reduced, since interim cooling and heating as well as waiting until reaching a stationary operating state are avoided.
  • the stability and thermal shock resistance of the spinel ceramic is also caused by their chemical constitution.
  • the formulation of the spinel ceramic used can by suitable choice of the ceramic components, the properties of an oxide and a non-oxidic Combine ceramics.
  • oxide ceramics are harder, more wear-resistant and heat-resistant, but also more brittle than hard metals.
  • Non-oxide ceramics, such as nitrides, carbides or borides, for example, are characterized by high chemical and thermal stability, hardness and strength compared to oxide ceramics, however, accompanied by low ductility and quite high brittleness, caused by higher covalent and lower ionic bond fractions and thus by the strong binding energies. Therefore, the selection of modified spinel ceramics is possible. For example, in the case of a MgAl 2 O 4 ceramic, additional alumina or magnesium oxide may be added to obtain, for example, an Al 2 O 3 -rich or MgO-rich spinel ceramic.

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  • Catalysts (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochtemperaturofen zur T(O)C-Messung einer Probe, der ein einen Verdampfungsraum begrenzendes Ofengehäuse aufweist, das eine Probenöffnung zum Eintropfen der Probe aufweist. Erfindungsgemäß ist das Ofengehäuse an einer zum Verdampfungsraum weisenden Innenseite mit einer Spinell-Keramik ausgekleidet. Durch die Spinell-Keramik ist der Verdampfungsraum durch ein Material ausgekleidet, das besonders hohe Temperaturen innerhalb des Verdampfungsraums und somit eine möglichst vollständige Verbrennung ermöglicht und gleichzeitig sehr temperaturwechselbeständig ist. Dies ermöglicht es im Wesentlichen bei Betriebstemperatur den Verdampfungsraum mit einer Spülflüssigkeit zu reinigen und abgelagerte Salze, insbesondere rekristallisierte anorganische Salze aus dem Verdampfungsraum in der Spülflüssigkeit gelöst oder ungelöst zu entfernen. Eine Alterung des Hochtemperaturofens durch abgelagerte Salze kann dadurch vermieden oder zumindest deutlich verzögert werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochtemperaturofen, mit dessen Hilfe T(O)C-Messungen von Proben durchgeführt werden können, um insbesondere gemäß DIN EN 1484 den Anteil oxidierbaren Kohlenstoffs eines Abwassers bestimmen zu können. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine hierfür geeignete Verwendung einer Spinell-Keramik sowie ein Verfahren zur Durchführung von T(O)C-Messungen von Proben.
  • Insbesondere in der Wasser- und Abwasseranalytik wird gemäß DIN EN 1484 der Anteil oxidierbaren Kohlenstoffs eines Abwassers bestimmt, indem der TOC-Wert (engl.: total organic carbon) ermittelt wird, wobei der gemessene Kohlenstoffanteil je nach Probe nicht notwendigerweise organisch gebunden vorliegen muss ("T(O)C-Wert"). Hierzu wird in einem Hochtemperaturofen eine insbesondere flüssige Probe in einen Verdampfungsraum eingetropft und im Wesentlichen vollständig oxidiert, so dass der gesamte Kohlenstoff als CO2 vorliegt. Die Konzentration des entstandenen CO2 kann mit einem NDIR (Non-Dispersive Infrarotdetektor) über die Zeit ermittelt werden. Das resultierende Integral aus der CO2-Konzentration über die Zeit ist proportional zu dem aus der Probe freigesetzten Kohlenstoff. Für die Oxidation der Probe wird der Hochtemperaturreaktor auf Temperaturen von ca. 700°C bis 1000°C geheizt. Hierzu ist der Verdampfungsraum des Hochtemperaturreaktors mit einer entsprechend temperaturfesten Oxid-Keramik, z. B. Al2O3, ausgekleidet. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich nach einiger Zeit Salze ablagern, welche die T(O)C-Messung beeinträchtigen, so dass der durch die Salzablagerungen gealterte Hochtemperaturofen in bestimmten Wartungsintervallen langsam abgekühlt und von Hand gereinigt werden muss, bevor der Hochtemperaturreaktor wieder langsam auf die Betriebstemperatur erwärmt werden kann.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen anzugeben, die eine Reduktion des Ausmaßes von Alterungseffekten eines Hochtemperaturofens zur T(O)C-Messung ermöglichen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Hochtemperaturofen mit den Merkmalen des Anspruch 1, eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie ein Verfahren zur Durchführung von T(O)C-Messungen von Proben mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Der erfindungsgemäße Hochtemperaturofen zur T(O)C-Messung einer Probe weist ein einen Verdampfungsraum begrenzendes Ofengehäuse auf, das eine Probenöffnung zum Eintropfen der Probe aufweist. Erfindungsgemäß ist das Ofengehäuse an einer zum Verdampfungsraum weisenden Innenseite mit einer Spinell-Keramik ausgekleidet. Als Verdampfungsraum wird das gesamte Volumen bezeichnet, das durch das Ofengehäuse begrenzt wird.
  • Durch die Spinell-Keramik ist der Verdampfungsraum durch ein Material ausgekleidet, das besonders hohe Temperaturen innerhalb des Verdampfungsraums und somit eine möglichst vollständige Verbrennung ermöglicht und gleichzeitig sehr temperaturwechselbeständig ist. Dies ermöglicht es im Wesentlichen bei Betriebstemperatur den Verdampfungsraum mit einer Spülflüssigkeit zu reinigen und abgelagerte Salze, insbesondere rekristallisierte anorganische Salze aus dem Verdampfungsraum in der Spülflüssigkeit gelöst oder ungelöst zu entfernen. Eine Alterung des Hochtemperaturofens durch abgelagerte Salze kann dadurch vermieden oder zumindest deutlich verzögert werden, wodurch die Betriebskosten über die Lebensdauer des Hochtemperaturofens reduziert sind. Eine Reinigung von Hand ist nicht erforderlich. Insbesondere kann eine Reinigung des auf Betriebstemperatur verbleibenden Hochtemperaturofens zwischen zwei Messungen vorgesehen werden, ohne dass die insbesondere kontinuierliche T(O)C-Messung von Proben dadurch wesentlich verzögert wird. Eine Beschädigung der Spinell-Keramik durch die auftreffende Spülflüssigkeit kann aufgrund der hohen Temperaturwechselbeständigkeit vermieden werden, so dass Mikrorisse und Materialermüdungen der Spinell-Keramik beim Spülen im Wesentlichen vermieden sind. Ferner ist eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit, insbesondere bei alkalihaltigen Schlacken, erreicht, so dass der Einsatzbereich des Hochtemperaturofens auf eine Vielzahl unterschiedlicher, beispielsweise besonders alkalihaltiger, Proben erweitert werden kann. Weiterhin reagiert die Spinell-Keramik mit Wasser nicht sauer, wohingegen beispielsweise eine Al2O3-SiO2-Keramik als herkömmliche Keramik mit Wasser sauer reagiert. Erfindungsgemäß kann daher das Auftreten von zusätzlicher Säure vermieden werden, was insbesondere die Analytik entlastet. Gleichzeitig kann die Messgenauigkeit verbessert werden, da nachfolgende Messungen durch abgelagerte Salze nicht beeinträchtigt werden. Dies ermöglicht eine schnelle und genaue online-T(O)C-Messung insbesondere von Abwässern, wie sie beispielsweise beim Betrieb chemischer Anlagen entstehen. Die Eigenschaften der Spinell-Keramik können je nach Anwendungsfall angepasst werden, indem bei der Herstellung verschiedene Pulver mit verschiedenen Zusätzen verwendet werden. Ferner können für die Spinell-Keramik unterschiedliche Korngrößen und/oder Korngrößenverteilungen eingestellt werden. Darüber hinaus können insbesondere je nach Mischungsverhältnis der Einsatzstoffe und/oder Temperaturverläufen beim Brennprozess verschiedenen aktivierte und/oder nicht-aktivierte Phasen mit entsprechenden vorgesehen Zusammensetzungsanteilen vorgesehen werden.
  • Unter einer Spinell-Keramik wird insbesondere ein Keramikmaterial verstanden, das die Struktur eines Spinells aufweist. Eine Keramik ist dabei ein Material, das insbesondere durch Glühen beziehungsweise Brennen von feinkörnigem, anorganischem Material bei erhöhten Temperaturen, beispielsweise in einem Bereich von ≥ 900°C bis ≤1500°C, gesintert wurde. Keramiken weisen dabei oftmals bevorzugte Eigenschaften mit Bezug auf Temperaturbeständigkeit, Härte, elektrische Isolation, chemische Beständigkeit, et cetera auf. Eine Spinellstruktur ist eine kubische Struktur, die durch eine Verbindung des allgemeinen Typs AB2X4 gebildet sein kann, wobei A und B insbesondere metallische Elemente sind. Dabei kann A ein zweiwertiges Metallkation, B ein dreiwertiges Metallkation und X ein Oxid sein. Beispiele für die zweiwertigen Kationen sind Mg2+, Fe2+, Zn2+, Mn2+, Cu2+,Ni2+, Co2+, wohingegen die dreiwertigen Kationen insbesondere gebildet sein können durch A13+ Fe3+, Mn3+, Cr3+, Fe3+, Ga3+. Zwischen den Kationen besteht dabei in weiten Grenzen eine Austauschbarkeit. Spezielle Spinelle, die erfindungsgemäß geeignet sein können, umfassen insbesondere das gewöhnliche Spinell (MgAl2O4), Zinkspinell (ZnAl2O4), Eisenspinell (Fe, Mg)(Al, Fe)O4, Chromspinell (Fe, Mg)(Al, Cr, Fe)2O4 oder Nickelspinell (NiAl2O4). Die erfindungsgemäße Spinell-Keramik umfasst dabei Materialien wie oben beschrieben, sowie Materialien, die als Mischspinelle Substitutionsmischkristalle aufweisen, als auch Kristalle mit Defektstellen. Darüber hinaus kann die Zusammensetzung in weiten Grenzen schwanken. Mit Bezug auf das gewöhnliche Spinell beispielsweise sind stöchiometrische MgAl2O4-Spinelle ebenso von der Erfindung umfasst wie etwa MgO-reiche beziehungsweise Al2O3-reiche Spinelle.
  • Insbesondere weist das Ofengehäuse mindestens eine Spülöffnung zum Einleiten einer Spülflüssigkeit auf. Die Spülöffnung kann insbesondere von der Probenöffnung verschieden sein, so dass die Spülflüssigkeit nicht den Weg der Probe kontaminieren und gegebenenfalls eine nachfolgende Messung verfälschen kann. Beispielsweise ist die Spülöffnung im Wesentlichen vertikal ausgerichtet, so dass die Spülflüssigkeit in Schwerkraftrichtung über die zum Verdampfungsraum weisende Oberfläche der Spinell-Keramik herunterrieseln kann, um den Hochtemperaturofen zu reinigen. Vorzugsweise ist die mindestens eine Spülöffnung im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, so dass die Spülflüssigkeit an der Begrenzung des Verdampfungsraums über die zum Verdampfungsraum weisende Seite der Spinell-Keramik entlanglaufen kann. Die Spülflüssigkeit kann zusammen mit den ausgewaschenen Salzen, die in der Spülflüssigkeit gelöst oder ungelöst vorliegen können, insbesondere über einen in Schwerkraftrichtung unteren Abfluss ausgetragen werden. Im Verdampfungsraum verbleibende Spülflüssigkeit kann verdampft werden und vergleichbar zu einer Probenmessung aus dem Verdampfungsraum ausgetragen werden. Als Spülflüssigkeit kann Wasser verwendet werden. Es ist aber auch möglich ein organisches, insbesondere kohlenstoffhaltiges, Lösungsmittel als Spülflüssigkeit zu verwenden. Durch die sowieso vorgesehene CO2-Messung kann festgestellt werden, wann die Spülflüssigkeit vollständig verdampft und aus dem Verdampfungsraum entfernt ist.
  • Vorzugsweise ist die Spülöffnung mit mindestens einer Einspritzdüse zum Einleiten eines Aerosol-Nebels aus Spülflüssigkeit verbunden, wobei die mindestens eine Einspritzdüse eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Einleitrichtung aufweist. Die Spülflüssigkeit kann dadurch als Nebel oder Dampf eingeleitet werden und bei einem entsprechenden Druck gegen den der Spülöffnung jeweils gegenüberliegenden Bereich der Spinell-Keramik gesprüht werden. Die Spülflüssigkeit kann durch den dadurch erreichbaren Aufpralldruck an der Spinell-Keramik festgebackene Salze leichter ablösen. Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl von Spülöffnungen auf einer im Wesentlichen gemeinsamen vertikalen Höhe in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig verteilt.
  • Besonders bevorzugt umfasst die Spinell-Keramik wenigstens einen Zusatzstoff, der ausgewählt ist aus Verflüssigern, Keramikfasern oder weiteren anorganischen Füllstoffen. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der wenigstens eine Zusatzstoff in der Keramik fein dispergiert beziehungsweise verteilt ist. Auf diese Weise kann eine Anpassung an besondere Anforderungen der Spinell-Keramik realisiert werden.
  • Die Zugabe eines Verflüssigers, auch Wasserreduzierer, Superplastifizierer oder Dispergiermittel genannt, reduziert den Anmachwasserbedarf deutlich. Aufgrund der Dispergierung können alle Körner trotz eines geringeren Wassergehalts homogen von allen Seiten benetzt werden. Durch den gezielten Einsatz von Keramikfasern kann die Keramik beispielsweise mit Bezug auf Temperaturwechselbeständigkeit oder Oberflächenbeschaffenheit optimiert und an die gewünschten Anforderungen angepasst werden.
  • Es ist ferner bevorzugt, wenn die Spinell-Keramik eine diskontinuierliche Korngrößenverteilung aufweist. Dadurch wird die Temperaturwechselbeständigkeit beziehungsweise das Thermoschockverhalten noch weiter verbessert. Die Temperaturwechselbeständigkeit ist insbesondere für ein Spülen des Ofens von Bedeutung. Eine diskontinuierliche Korngrößenverteilung im Rahmen der Erfindung bedeutet, dass die Korngrößenverteilung eine Lücke in einem bestimmten Korngrößenbereich aufweist. Beispielsweise kann die Spinell-Keramik 60-65Masse-% Grobkorn und 35-40Masse-% Feinkorn aufweisen, wobei das Feinkorn Korngrößen in einem Bereich von ≥ 1 µm bis ≤ 74µm und das Grobkorn Korngrößen in einem Bereich von ≥ 74µm bis ≤ 700µm umfassen kann.
  • Insbesondere weist die Spinell-Keramik Poren auf, die eine Größe in einem Bereich von ≤10µm aufweisen. Derartig kleine Poren verbessern die Temperaturwechselbeständigkeit noch weiter und führen bei einer dennoch auftretenden Rissbildung zu einem Runden der Rissspitze, was an der entsprechenden Stelle zu geringeren Spannung führt. Dabei können die Poren insbesondere eine Größe von ≥ 0,1 11µm bis ≤ 10 µm aufweisen. Mit Bezug auf die Poren ist ferner vorteilhaft, wenn die offene Porosität einen Wert in einem Bereich von ≥ 10 Vol.-% bis ≤ 30 Vol.-% aufweist. Dabei ist die offene Porosität des Materials die Summe der Hohlräume, die untereinander und mit der Umgebung in Verbindung stehen, und wird auch als Nutzporosität bezeichnet. Dadurch wird eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit bei gleichzeitig ausreichender Stabilität erreicht.
  • Insbesondere ist die Spinell-Keramik als im Wesentlichen iso-statisch gepresstes Formteil hergestellt oder durch ein Plasmabeschichtungsverfahren hergestellt ist. Es ist möglich die Spinell-Keramik mit Hilfe des Plasmabeschichtungsverfahrens vergleichbar zu einem Rapid Prototyping Verfahren in mehreren Schichten auf ein Substrat aufzubringen. Dies ermöglicht es die Spinell-Keramik auf ein Trägermaterial aufzubringen, das leichter verbaut werden kann, um den Verdampfungsraum auszukleiden. Erforderlichenfalls können mehrere Spinell-Keramik-Schichten übereinander vorgesehen werden, so dass bei einer Revision eine oder mehrere der oberen Schichten von einer darunterliegenden Schicht abgetrennt werden können, um eine einheitliche unverbrauchte Oberfläche bereitstellen zu können.
  • Insbesondere weisen die unterschiedlichen Schichten eine unterschiedliche Zusammensetzung und/oder Korngrößenverteilung auf. Dadurch kann beispielsweise in unteren Schichten für eine ausreichende Stabilität gesorgt werden, wohingegen die oberen Schichten an die Messaufgabe angepasst werden. Insgesamt ist so eine noch bessere Anpassung der Spinell-Keramik an die Messaufgaben möglich.
  • Das Dampf/CO2-Gemisch, das aus der flüssigen zu messenden Probe durch Verdampfen und Oxidation erhalten wird, wird in der Regel direkt über eine Auslassöffnung, die sich an dem Ofengehäuse befindet, das den Verdampfungsraum begrenzt, zu dem NDIR (Non-Dispersive Infrarotdetektor) geleitet, über den die Konzentration des entstandenen Kohlendioxids ermittelt wird. Durch das spontane Verdampfen der zu messenden Probe entstehen am Detektor pulsierende Messsignale. Dies korreliert mit der Eintropfungsfrequenz des Messgutes am Ofeneingang. Die aus der Probe entstehende CO2-Menge strömt somit frequentiell, pulsierend am NDIR Detektor vorbei. Der Detektor ermittelt dementsprechend nicht konstante sondern stark schwankende Messwerte, worunter die Messgenauigkeit des Messsystems leiden kann. Um konstantere Messsignale zu erhalten, kann der erfindungsgemäße Hochtemperaturofen zur T(O)C-Messung dahingehend modifiziert sein, dass das Dampf/CO2-Gemisch durch konstruktive Elemente auf dem Weg innerhalb des Verdampfungsraumes zur Auslassöffnung umgelenkt wird. Die konstruktiven Elemente können sich unbefestigt im Verdampfungsraum befinden, indem sie sich gegenseitig berühren. Alternativ können die konstruktiven Elemente durch horizontale und/oder vertikale Erhebungen variabel im Verdampfungsraum des Hochtemperatur-Ofens angebracht werden. Die konstruktiven Elemente können an der Innenwand des Verdampfungsraumes befestigt sein. Alternativ können die konstruktiven Elemente auch untereinander befestigt sein. Dabei können unterschiedliche konstruktive Elemente miteinander kombiniert werden. Es können auch befestigte und unbefestigte konstruktive Elemente miteinander kombiniert werden, sowohl wenn sie von gleicher als auch von unterschiedlicher Form sind. Die durch die konstruktiven Elemente erzeugten untereinander verbundenen Hohlräume wirken als Puffervolumina. Dadurch werden die Druckschwankungen auf dem Weg innerhalb vom Verdampfungsraumes über die Auslassöffnung zum NDIR kompensiert. Die konstruktiven Elemente können z.B. dreidimensionale Körper sein, wie z.B. Kugeln, Quader, Ringe, Kegel oder Zylinder oder auch jegliche anders geformte dreidimensionale Körper. Es können auch andere konstruktive Elemente wie gerade oder gebogene Platten, Streben oder andere flache Elemente verwendet werden. Die konstruktiven Elemente können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Bevorzugt bestehen die konstruktiven Elemente aus Spinell-Keramik oder sind mit dieser beschichtet. Besonders bevorzugt bestehen die konstruktiven Elemente aus bzw. sind beschichtet mit derselben Spinell-Keramik, wie sie zur Auskleidung des Verdampfungsraums des Hochtemperaturofen zur T(O)C-Messung eingesetzt wird. Ein weiterer Effekt dieser konstruktiven Veränderung ist, dass durch das Umlenken des Dampf/CO2-Gemisches nicht verdampfbare Bestandteile, in der Regel anorganische Salze, die bei der Oxidation der Probe entstehen oder in der Probe enthalten sind, bevorzugt im Verdampfungsraum festgehalten werden und nicht zur Auslassöffnung und weiter bis zum NDIR gelangen. Dadurch werden Wartungsintervalle der gesamten Analysenvorrichtung zusätzlich vergrößert und damit die Betriebskosten gesenkt.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung einer Spinell-Keramik zum Auskleiden eines Verdampfungsraums eines Hochtemperaturofen zur T(O)C-Messung einer Probe, wobei der Hochtemperaturofen insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet ist. Die Spinell-Keramik ist vorzugsweise wie vorstehend anhand des Hochtemperaturofens beschrieben ausund weitergebildet. Durch die Spinell-Keramik ist der Verdampfungsraum durch ein Material ausgekleidet, das besonders hohe Temperaturen innerhalb des Verdampfungsraums und somit eine möglichst vollständige Verbrennung ermöglicht und gleichzeitig sehr temperaturwechselbeständig ist. Dies ermöglicht es im Wesentlichen bei Betriebstemperatur den Verdampfungsraum mit einer Spülflüssigkeit zu reinigen und abgelagerte Salze, insbesondere rekristallisierte anorganische Salze aus dem Verdampfungsraum in der Spülflüssigkeit gelöst oder ungelöst zu entfernen. Eine Alterung des Hochtemperaturofens durch abgelagerte Salze kann dadurch vermieden oder zumindest deutlich verzögert werden. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass eine Spinell-Keramik nicht nur beim Umgang mit flüssigen Metallschmelzen oder Metallschlacken, beispielsweise als Gießform, gut einsetzbar ist, sondern auch bei Analytikgeräten, wie beispielsweise bei der T(O)C-Messung, wobei es hierbei nicht so sehr auf die ansonsten im Vordergrund stehende Temperaturformbeständigkeit sondern auf die Temperaturwechselbeständigkeit ankommt.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Durchführung von T(O)C-Messungen von Proben, bei dem ein Bereitstellen eines Hochtemperaturofen erfolgt, wobei der Hochtemperaturofen einen mit einer Spinell-Keramik ausgekleideten Verdampfungsraum aufweist. Der Hochtemperaturofen ist insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet. Ferner erfolgt ein Aufheizen des Verdampfungsraums auf Betriebstemperatur und ein Einleiten einer Probe in den Verdampfungsraum. Zusätzlich erfolgt ein Verdampfen und/oder Oxidieren der Probe in dem Verdampfungsraum und ein Messen der entstandenen CO2-Menge. Erfindungsgemäß erfolgt ein Einleiten einer Spülflüssigkeit in den Verdampfungsraum im Wesentlichen bei Betriebstemperatur zur Entfernung von innerhalb des Verdampfungsraums rekristallisierten anorganischen Salzen aus der Probe. Das Verfahren kann insbesondere wie vorstehend anhand des Hochtemperaturofens beschrieben aus- und weitergebildet sein. Durch die Spinell-Keramik ist der Verdampfungsraum durch ein Material ausgekleidet, das besonders hohe Temperaturen innerhalb des Verdampfungsraums und somit eine möglichst vollständige Verbrennung ermöglicht und gleichzeitig sehr temperaturwechselbeständig ist. Dies ermöglicht es im Wesentlichen bei Betriebstemperatur den Verdampfungsraum mit einer Spülflüssigkeit zu reinigen und abgelagerte Salze, insbesondere rekristallisierte anorganische Salze aus dem Verdampfungsraum in der Spülflüssigkeit gelöst oder ungelöst zu entfernen. Eine Alterung des Hochtemperaturofens durch abgelagerte Salze kann dadurch vermieden oder zumindest deutlich verzögert werden.
  • Somit ist es erfindungsgemäß möglich, ein Verfahren zur TOC-Messung von Proben durchzuführen, das die Schritte Bereitstellen eines Hochtemperaturofen, wobei der Hochtemperaturofen einen mit einer Spinell-Keramik ausgekleideten Verdampfungsraum aufweist, Aufheizen des Verdampfungsraums auf Betriebstemperatur, Einleiten einer Probe in den Verdampfungsraum, Verdampfen und/oder Oxidieren der Probe in dem Verdampfungsraum, Messen der entstandenen CO2-Menge und Einleiten einer Spülflüssigkeit in den Verdampfungsraum im Wesentlichen bei Betriebstemperatur zur Entfernung von innerhalb des Verdampfungsraums rekristallisierten anorganischen Salzen aus der Probe umfasst.
  • Insbesondere wird die Spülflüssigkeit in den Verdampfungsraum als Aerosol-Nebel eingedüst. Die Spülflüssigkeit kann dadurch als Nebel oder Dampf eingeleitet werden und bei einem entsprechenden Druck gegen den der Spülöffnung jeweils gegenüberliegenden Bereich der Spinell-Keramik gesprüht werden. Die Spülflüssigkeit kann durch den dadurch erreichbaren Aufpralldruck an der Spinell-Keramik festgebackene Salze leichter ablösen. Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl von Spülöffnungen auf einer im Wesentlichen gemeinsamen vertikalen Höhe in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig verteilt.
  • Vorzugsweise wird der Verdampfungsraum nach dem Entfernen der anorganischen Salze im Wesentlichen bei Betriebstemperatur getrocknet und nachfolgend eine weitere Probe zur T(O)C-Messung in den Verdampfungsraum eingeleitet. Als Spülflüssigkeit kann Wasser verwendet werden. Es ist aber auch möglich ein organisches, insbesondere kohlenstoffhaltiges, Lösungsmittel als Spülflüssigkeit zu verwenden. Durch die sowieso vorgesehene CO2-Messung kann festgestellt werden, wann die Spülflüssigkeit vollständig verdampft und aus dem Verdampfungsraum entfernt ist. Eine Kontaminierung der T(O)C-Messung durch im Verdampfungsraum verbliebene Reste der Spülflüssigkeit wird dadurch vermieden.
  • Besonders bevorzugt wird eine Betriebstemperatur To von 500°C ≤ To ≤ 2000°C, insbesondere 800°C ≤ To ≤ 1700°C, vorzugsweise 1000°C ≤ To ≤ 1500°C und besonders bevorzugt 1200°C ≤ To ≤ 1300°C eingestellt. Bei derartig hohen Temperaturen kann eine im Wesentlichen vollständige Oxidation des Kohlenstoffs erreicht werden ohne in der Spinell-Keramik Materialschädigungen durch Temperatureffekte zu riskieren. Insbesondere ist es möglich im Vergleich zu bekannten Hochtemperaturöfen zur T(O)C-Messung deutlich höhere Temperaturen zu erreichen, so dass der Einsatz von (Kugel-)Katalysatoren reduziert oder sogar entfallen kann. Die Betriebskosten können dadurch weiter reduziert werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Einsatz von Katalysatorkugeln mittels eines internen vorgegebenen, konstruktiven Gaswegs verringert werden.
  • Insbesondere wird unmittelbar nach dem Einleiten der Probe und unmittelbar nach dem Einleiten der Spülflüssigkeit als Zielgröße die gleiche Betriebstemperatur geregelt. Die Temperatur-Regelung des Hochtemperaturofens muss dadurch nicht zwischen einem Normalbetrieb und einem Spülbetrieb differenzieren, so dass die Regelung vereinfacht ist. Gleichzeitig können instationäre Temperatureffekte, beispielsweise durch Wärmeleitung, vermieden oder zumindest deutlich reduziert werden, da ein zwischenzeitliches Abkühlen und Aufheizen sowie ein Abwarten bis zum Erreichen eines stationären Betriebszustands vermieden ist.
  • Die Stabilität und Temperaturwechselbeständigkeit der Spinell-Keramik wird ferner auch durch ihre chemische Konstitution hervorgerufen. Die verwendete Rezeptur der Spinell-Keramik kann dabei durch geeignete Wahl der Keramikkomponenten die Eigenschaften einer oxidischen und einer nichtoxidischen Keramik vereinen. So sind Oxidkeramiken härter, verschleißfester und wärmebeständiger, allerdings auch spröder als Hartmetalle. Nichtoxidkeramiken, wie etwa beispielsweise Nitride, Carbide oder Boride zeichnen sich gegenüber Oxidkeramiken durch hohe chemische und thermische Stabilität, Härte und Festigkeit aus, was jedoch einhergeht mit geringer Duktilität und recht hoher Sprödigkeit, hervorgerufen durch höhere kovalente und geringere ionische Bindungsanteile und damit durch die starken Bindungsenergien. Daher ist auch die Auswahl modifizierter Spinell-Keramiken möglich. So kann beispielweise im Falle einer MgAl2O4-Keramik zusätzliches Alumina beziehungsweise Magnesiumoxid hinzugefügt werden, um beispielsweise eine Al2O3-reiche oder eine MgO-reiche Spinell-Keramik zu erhalten.

Claims (16)

  1. Hochtemperaturofen zur T(O)C-Messung einer Probe, mit
    einem einen Verdampfungsraum begrenzenden Ofengehäuse, das eine Probenöffnung zum Eintropfen der Probe aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ofengehäuse an einer zum Verdampfungsraum weisenden Innenseite mit einer Spinell-Keramik ausgekleidet ist.
  2. Hochtemperaturofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ofengehäuse mindestens eine Spülöffnung zum Einleiten einer Spülflüssigkeit aufweist.
  3. Hochtemperaturofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülöffnung mit mindestens einer Einspritzdüse zum Einleiten eines Aerosol-Nebels aus Spülflüssigkeit verbunden ist, wobei die mindestens eine Einspritzdüse eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Einleitrichtung aufweist.
  4. Hochtemperaturofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinell-Keramik wenigstens einen Zusatzstoff umfasst, der ausgewählt ist aus Verflüssigern, Keramikfasern oder weiteren anorganischen Füllstoffen.
  5. Hochtemperaturofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinell-Keramik eine diskontinuierliche Korngrößenverteilung aufweist.
  6. Hochtemperaturofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinell-Keramik Poren aufweist, die eine Größe in einem Bereich von ≤ 10 µm aufweisen.
  7. Hochtemperaturofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Porosität einen Wert in einem Bereich von ≥ 10 Vol.-% bis ≤ 30 Vol.-% aufweist.
  8. Hochtemperaturofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinell-Keramik als im Wesentlichen iso-statisch gepresstes Formteil hergestellt ist oder durch ein Plasmabeschichtungsverfahren hergestellt ist.
  9. Hochtemperaturofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Schichten eine unterschiedliche Zusammensetzung und/oder Korngrößenverteilung aufweisen.
  10. Hochtemperaturofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Ofengehäuses konstruktive Elemente angebracht sind.
  11. Verwendung einer Spinell-Keramik zum Auskleiden eines Verdampfungsraums eines Hochtemperaturofen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, zur T(O)C-Messung einer Probe.
  12. Verfahren zur Durchführung von T(O)C-Messungen von Proben, mit den Schritten
    Bereitstellen eines Hochtemperaturofen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Hochtemperaturofen einen mit einer Spinell-Keramik ausgekleideten Verdampfungsraum aufweist,
    Aufheizen des Verdampfungsraums auf Betriebstemperatur,
    Einleiten einer Probe in den Verdampfungsraum,
    Verdampfen und/oder Oxidieren der Probe in dem Verdampfungsraum Messen der entstandenen CO2-Menge,
    Einleiten einer Spülflüssigkeit in den Verdampfungsraum im Wesentlichen bei Betriebstemperatur zur Entfernung von innerhalb des Verdampfungsraums rekristallisierten anorganischen Salzen aus der Probe.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Spülflüssigkeit in den Verdampfungsraum als Aerosol-Nebel eingedüst wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem der Verdampfungsraum nach dem Entfernen der anorganischen Salze im Wesentlichen bei Betriebstemperatur getrocknet wird und nachfolgend eine weitere Probe zur T(O)C-Messung in den Verdampfungsraum eingeleitet wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem eine Betriebstemperatur To von 500°C ≤ To ≤ 2000°C, insbesondere 800°C ≤ To ≤ 1700°C, vorzugsweise 1000°C ≤ To ≤ 1500°C und besonders bevorzugt 1200°C ≤ To ≤ 1300°C eingestellt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem unmittelbar nach dem Einleiten der Probe und unmittelbar nach dem Einleiten der Spülflüssigkeit als Zielgröße die gleiche Betriebstemperatur geregelt wird.
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