NO175834B - Utstyr for prövetakning og opparbeiding til analyse av PAH og andre organiske forbindelser, samt hydrogenfluorid og svoveloksider - Google Patents

Utstyr for prövetakning og opparbeiding til analyse av PAH og andre organiske forbindelser, samt hydrogenfluorid og svoveloksider Download PDF

Info

Publication number
NO175834B
NO175834B NO923420A NO923420A NO175834B NO 175834 B NO175834 B NO 175834B NO 923420 A NO923420 A NO 923420A NO 923420 A NO923420 A NO 923420A NO 175834 B NO175834 B NO 175834B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
equipment according
equipment
sampling
adsorption device
pah
Prior art date
Application number
NO923420A
Other languages
English (en)
Other versions
NO175834C (no
NO923420D0 (no
NO923420L (no
Inventor
Kalman Nagy
Herman Kolderup
Trygve Foosnaes
Knut Bergli
Original Assignee
Norsk Hydro As
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Norsk Hydro As filed Critical Norsk Hydro As
Priority to NO923420A priority Critical patent/NO175834C/no
Publication of NO923420D0 publication Critical patent/NO923420D0/no
Priority to AU44525/93A priority patent/AU667934B2/en
Priority to ZA935811A priority patent/ZA935811B/xx
Priority to SK871-93A priority patent/SK281617B6/sk
Priority to NZ248375A priority patent/NZ248375A/en
Priority to CA002104409A priority patent/CA2104409C/en
Priority to EP93202501A priority patent/EP0586012B1/en
Priority to AT93202501T priority patent/ATE212127T1/de
Priority to ES93202501T priority patent/ES2171408T3/es
Priority to DK93202501T priority patent/DK0586012T3/da
Priority to DE69331455T priority patent/DE69331455T2/de
Priority to BR9303675A priority patent/BR9303675A/pt
Priority to RU9393050372A priority patent/RU2089869C1/ru
Priority to JP5218847A priority patent/JP2677508B2/ja
Priority to CZ931810A priority patent/CZ181093A3/cs
Priority to US08/114,310 priority patent/US5571477A/en
Publication of NO923420L publication Critical patent/NO923420L/no
Publication of NO175834B publication Critical patent/NO175834B/no
Publication of NO175834C publication Critical patent/NO175834C/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/0047Organic compounds
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2247Sampling from a flowing stream of gas
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2202Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
    • G01N1/2214Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling by sorption
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24Suction devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2247Sampling from a flowing stream of gas
    • G01N2001/225Sampling from a flowing stream of gas isokinetic, same flow rate for sample and bulk gas
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/26Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/28Control of physical parameters of the fluid carrier
    • G01N30/30Control of physical parameters of the fluid carrier of temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/60Construction of the column
    • G01N30/6091Cartridges
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører utstyr for prøvetaking og opparbeiding til analyse av PAH og andre organiske forbindelser, samt hydrogenfluorid og svoveloksider.
PAH står for polycykliske aromatiske hydrokarboner. En god del av disse forbindelsene er carcinogene. Av andre organiske forbindelser som det er ønskelig å ha kontroll med på grunn av deres skadevirkninger, er for eksempel fenoler, polyklorerte bifenyler (PCB), og dioksiner. Alle disse forbindelsene finnes i blant annet tjære og/eller løsningsmidler.
Som kjent er hydrogenfluorid og svoveloksider miljøforurensende og helsefarlige.
De ovenfor nevnte forbindelsene finnes for eksempel, i større eller mindre mengder, i og rundt anodefabrikker, i rågass fra elektrolyseovner, i elektrolysehaller, i og rundt forbrenningsanlegg, i løsningsmidler og på arbeidssteder der kjemikalier med innhold av slike forbindelser benyttes eller dannes.
Det har til nå vært vanskelig å kontroll med utslipp av disse forbindelsene, på grunn av at det måleutstyr som har vært tilgjengelig ikke har vært tilstrekkelig egnet til formålet. Dagens viten om de miljømessige skadevirkningene av slike utslipp, selv i små mengder, har tvunget fram forskning rundt måleutstyr og analysemetoder som kan bestemme utslipp av de nevnte forbindelsene med tilfredsstillende nøyaktighet.
I tillegg til at det er ønskelig å kunne måle om, og i så fall hvor store mengder av disse forbindelsene som slippes ut i lufta, er det i anodefabrikker ønskelig å kunne foreta materialbalanser i renseanleggene for å kartlegge tjære/PAH-strømmen i fabrikkene, og for å måle effekten av renseanleggene. Det utstyr som i dag finnes for å foreta slike målinger i anodefabrikker, gir ikke pålitelige resultater, og det er behov for bedre løsninger.
Alcoa publiserte i 1986 sin egen metode 4090A, for blant annet måling av partikkel og hydrokarbonutslipp fra anodefabrikker inklusive gass til og fra renseanlegg, i Light Metals, J.H. Walker, J.E. Gibb og J.N. Peace, "Sampling and analytical methods for measuring carbon plant emissions.", s. 955-972. Denne metoden er en modifikasjon av EPA's referansemetode 5. Modifikasjonen innbefatter prøvetakning gjennom sonderør og filter, som er oppvarmet til ca. temperaturen i gasskanalen. Deretter avkjøles gassen og ledes gjennom ca. 2 0 g XAD 2™ adsorbent ved 20°C. Ved denne temperaturen vil vanndamp kondenseres. Etter adsorbsjonsenheten følger derfor en kondensfelle (tom impinger) etterfulgt av to impingere med deionisert vann og en impinger med tørkemiddel (silikagel). Alle impingere står i isbad. Etter prøvetakingen ekstraheres alle enhetene bortsett fra impingeren med tørkemiddel, med metylenklorid. Alcoa's metode er komplisert fordi prøvetakningsutstyret består av relativt mange oppsamlingsenheter i serie. Dette fører til at opparbeiding og analyse av prøvene blir arbeidskrevende og gir stor risiko for feil.
I en vesentlig enklere prøvetakningsmetode som er benyttet av Hydro Aluminium, suges gassprøven ut gjennom et rør fylt med glassull ("Lurgi-metoden"). Gassen ledes deretter gjennom to absorbsjonsflasker med toluen og en tom flaske, og videre direkte til en pumpe med gassur. Flaskene avkjøles ikke, og fordampningstapet av toluen blir derfor stort. Etter prøvetakning blir glassullen kokt ut med toluen, filtrert og dampet inn. Absorbsjonsprøven i flaskene blir også filtrert og dampet inn.Partiklene i løsningen blir ekstrahert med varm toluen som dampes inn. Summen av inndampningsrestene oppgis som total tjæremengde. Tjære inneholder et stort antall komponenter varierende fra tunge til flyktige forbindelser. Forbruket av toluen er ved denne metoden 600-1000 ml pr. prøvetakning. Kokepunktet for toluen er 110,6°C. Dette fører dermed til stor usikkerhet ved metoden, i og med at de flyktige forbindelsene i tjære vil fordampe sammen med toluen. I tillegg er det uheldig med inndampning av slike mengder toluen da toluendampen er giftig.
I europeisk patentsøknad med publ.nr 42683 er det beskrevet en apparatur for oppfanging av gasskomponenter i lave konsentrasjoner. Oppfangingen skjer på forskjellige adsorbenter som er pakket mellom sintere i et ytre rør. Teknikken som er beskrevet i nevnte europeiske patentsøknad vil imidlertid ikke være egnet for bestemmelse av tjærestrømmen i en anodefabrikk og lignende formål der foreliggende oppfinnelse kan anvendes. Ved bruk av apparaturen ifølge EP-42683 ved slike formål vil det oppstå problemer på grunn av at gassmengden gjennom apparaturen er for liten for isokinetisk prøvetaking, og aerosoler ikke vil bli fanget opp kvantitativt. I tillegg vil denne teknikken medføre kondens av vanndamp, og skifting av adsorbent etter prøvetaking vil ikke være mulig.
Britisk patentsøknad med publ.nr. 2083622 beskriver en apparatur der væske benyttes som absorbsjonsmedium for å fange opp gasskomponenter. Denne apparaturen vil heller ikke kunne benyttes ved kartlegging av tjærestrømmen i en anodefabrikk, da det hydrofobe filteret, fort vil tette seg av tjære, og væsken i røret, ikke vil absorbere gassformige tjærekomponenter kvantitativt. Videre vil væsken fordampe eller vanndamp kondensere avhengig av temperaturforholdene, og dette utstyret kan ikke ekstraheres direkte etter prøvetakingen.
De samme ulempene som teknikken ifølge GB-2083622 er belemret med ved anvendelse som prøvetaker for bestemmelse av tjæreinnhold, vil også være gjeldende for apparaturen som er beskrevet i tysk off.skrift, nr. 2448001. Dette tyske patentskriftet beskriver en apparatur med spesielle impregnerte filtre i serie for selektiv utskilling av gasskomponenter (Cl2, H2S, S02) fra luft.
Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe prøvetaker- og opparbeidingsutstyr for gass som kan fremskaffe et produkt som kan analyseres med hensyn på innhold av PAH, andre hydrokarboner, hydrogenfluorid og svoveloksider på en enkel og pålitelig måte, og som ikke er beheftet med ovennevnte ulemper.
Prøvetakerutstyret ifølge oppfinnelsen er basert på faste adsorbenter utformet i sandwich-struktur. Denne enheten, som for eksempel kan ha form som en sylinder av metall, plast, teflon eller glass, kan videre koples til en spesiell ekstraktor uten noen form for demontering, for direkte eks tråks jon av de organiske forbindelsene som er fanget opp. Den spesialkonstruerte ekstraksj onsapparaturen virker etter soxhletsprinsippet, det vil si flere ganger gjennomskylling med avdestillert løsningsmiddel. Som ekstraksjonsmiddel benyttes organiske løsningsmidler, fortrinnsvis diklormetan. Deretter kan de organiske forbindelsene analyseres ved hjelp av analysemetoder som for eksempel kromatografi eller spektrometri, etter egnet forbehandlingsprosedyre.
Med dette utstyret er det oppnådd en bedre metode for prøvetakning av de omtalte organiske forbindelsene sammenliknet med hva som er beskrevet i den kjente teknikk. Videre medfører utstyret ifølge oppfinnelsen en opparbeidingsprosedyre som er mindre arbeidskrevende og mer nøyaktig i forhold til kjent teknikk.
For prøvetaking av hydrogenfluorid og svoveloksider brukes det spesielle adsorbenter som for eksempel aktivert aluminiumsoksid. Ved ekstraksjon av uorganiske forbindelser benyttes vannbaserte løsningsmidler.
Når det gjelder bruk av det oppfunnede utstyret i anodefabrikker spesielt, muliggjør det detaljstudier av hva som skjer i renseprosessen. Kartlegging av sammensetning og mengde av PAH/tjære fra anodebrennovner i inn- og utgående gass fra de enkelte deler av renseanleggene kan foretas ved bruk av dette utstyret.
En av fordelene med prøvetakerutstyret ifølge foreliggende oppfinnelse sammenliknet med den kjente teknikk, er at det er mer kompakt. Årsaken til at en slik kompakt utformingen er mulig er at det benyttes faste adsorbenter. Til bruk ved yrkeshygieniske formål kan det videre være hensiktsmessig at prøvetakerutstyret er personbåret. Dette kan ordnes ved enkle modifikasjoner ved at utstyret miniatyriseres og integreres i en krets slik at det kan bæres som én enhet. Utstyret kan også automatiseres videre ved hjelp av en mikroprosessor.
Et annet fordelaktig trekk ved å benytte faste og tørre adsorbenter i utstyret er at det dermed ikke er behov for å dampe bort mengder av organiske løsningsmidler som er giftige, hvilket er tilfelle ved bruk av absorbsjonsløsninger. Videre regenereres adsorbentene under ekstraksjonsprosedyren, og de kan brukes om igjen.
Adsorbsjonsmidlene som benyttes er avhengig av hvilke prøver som skal tas. Adsorbsjonsanordningen som utgjør en essensiell del av prøvetakeren, bygges opp av et ønsket antall elementer som skrus sammen, og adsorbsjonsmidlene som fylles i de forskjellige elementene kan være like eller forskjellige. Egnede adsorbenter er aluminiumsoksid, silikagel og hydrofobe polymere som for eksempel Tenax™, XAD 2™ og XAD 4™. Ved prøvetaking i anodefabrikker, er adsorbenten XAD 2™ foretrukket. Tenax™, som også benyttes som adsorbsjonsmateriale i kromatografiske kolonner, er et meget godt adsorbsjonsmiddel. Det er imidlertid mye dyrere enn for eksempel XAD 2™, men til spesielle formål vil det være aktuelt å benytte dette adsorbsjonsmidlet. Ved prøvetaking med hensyn på analyse av hydrogenfluorid, er aluminiumoksid foretrukket som adsorbsjonsmateriale. Adsorbsjonsmaterialer som i utgangspunktet kan inneholde organiske forbindelser må renses med hensyn på fjerning av disse forbindelsene før bruk i prøvetakerutstyret. En slik rensing må gjennomføres ved bruk av for eksempel XAD 2™ som adsorbent.
For prøvetaking av opphetede gasser slik som i anodefabrikker, holdes en så høy temperatur i adsorbsjonsutstyret at gassen ikke nedkjøles til romtemperatur og forårsaker kondensering av vanndamp på adsorbentene. Ved å unngå at vanndamp kondenseres på adsorbentene, hindrer man at adsorbsjonskapasiteten ødelegges og at ekstraksjons- og analyseprosedyren kompliseres. Vannet fanges isteden opp i en silikageladsorbent som er koblet til adsorbsj onsanordningen.
Ved at adsorbs j onsanordningen kan plasseres rett inn i ekstraksjonsutstyret etter at prøven er tatt, unngår man flere trinn som er påkrevd ved opparbeidingen med bruk av tidligere kjente teknikker. Dette medfører at en analyse av produkter fremskaffet ved anvendelse av utstyret ifølge foreliggende oppfinnelse innebærer en mindre risiko for feil enn hva som er tilfelle ved bruk av utstyr ifølge kjent teknikk.
Ifølge kjent teknikk er blant annet toluen, som har kokepunkt ved 110,6°C, benyttet som ekstraksjonsmiddel under opparbeidingen. I ekstraksjonsprosessen ifølge foreliggende oppfinnelse benyttes fortrinnsvis diklormetan, med kokepunkt 40°C, som ekstraksjonsmiddel. Ved inndamping av ekstraksjonsmidlet etter ekstraksjonen vil man da få isolert hovedmengden av organiske forbindelser som har høyere kokepunkt enn 40°C. Ved å benytte toluen mister man de organiske forbindelsene som har lavere kokepunkt enn 110,6°C, ved at lette organiske forbindelser avdrives ukontrollert under inridampingen. Dermed kan heller ikke disse lette forbindelsene gjøres til gjenstand for analyse.
Dersom man ønsker å analysere de organiske forbindelsene med lavere kokepunkt enn 40°C som eventuelt måtte forefinnes, kan man benytte et ekstraksjonsmiddel som har lavere kokepunkt enn 40°C. Oppfinnelsens vesentlige trekk er for øvrig definert slik det fremgår av de tilhørende patentkrav. En mer detaljert beskrivelse av oppfinnelsen er gitt nedenfor under henvisning til de medfølgende tegningene. Videre er det angitt eksperimentelle data som viser utstyrets hensiktsmessighet og nøyaktighet sammenliknet med kjent teknikk.
Figur 1 viser en oversikt av utstyret ved prøvetaking.
Figur 2 viser en skjematisk oversikt av adsorbsjonsanordningen i utstyret. Figur 3 viser en skisse av utstyret ved opparbeiding av prøven.
Elementene 1 - 12 på figur 1-3 står for:
Ved selve prøvetakingen består utstyret av en adsorbsjonsanordning 1 som har en åpning i begge ender til hvilken det i den øvre enden er koblet en sonde 8 og i den nedre ende er koblet en gelboks 10, en pumpe 9 og et gassur 12 i serie. Dette er vist i figur 1.
Adsorbsjonsanordningen 1 er lagdelt, og er bygd opp av følgende elementer: en bunn 2, ett eller flere mellomstykker 3, ett eller flere mellomstykker 4 som er utstyrt med et hull i siden, og en topp 5. Alle elementene er sylinderiske, og gjenget i begge ender hvorav gjengene på øvre del av toppen 5 og nedre del av bunnen 2 er innvendige, og anordningen 1 bygges opp ved at bunnen 2, et ønsket antall mellomstykker 3, 4 plassert i ønsket rekkefølge, og toppen 5 skrus sammen. Det kan være nødvendig å benytte tetningsanordninger mellom elementene for å unngå lekkasje fra anordningen 1. Lagene i anordningen 1 er adskilt med netting eller rist 6. Oppå en eller flere av ristene 6 kan det eventuelt legges et filterpapir og/eller glassull for oppsamling av partikulært materiale. Mellomstykkene 3, 4 fylles med ønskede adsorbssjonsmidler før anordningen 1 skrus sammen. Mellomstykkene 3,4fylles med like eller forskjellige adsorbenter. Imidlertid vil det normalt bare være behov for ett mellomstykke 4 med hovedadsorbent og under der ett mellomstykke 3 med en adsorbent som utgjør et kontrollskikt. Ved prøvetakning av større mengder tjære fra f.eks. urenset gass kan det være hensiktsmessig å plassere et ekstra mellomstykke 3 fylt med filtrerende fyllmateriale for grovutskilling over mellomstykket 4 før toppen 5 skrus på. Hullet i mellomstykket 4 kan tettes med et termoelement eller en skrukork. Ved prøvetaking vil temperaturkontroll i adsorbsjonsanordningen 1 være viktig, og et termoelement kan da plasseres i hullet. Ved opparbeiding av prøven kan termoelementet erstattes med en skrukork da temperaturen kontrolleres på andre måter ved denne prosedyren. En skisse av adsorbsjonsanordningen er vist i figur 2.
Den motsatte enden av sonden 8 som er skrudd ned i den øvre enden av adsorbsjonsanordningen 1, føres til prøvetakningsobjektet. Adsorbsjonsanordningen 1 varmes opp ved hjelp av et varmeelement 7 slik at vann i prøvetakningsobj ektet ikke kondenseres ut i anordningen l. Varmeelementet 7 kan eksempelvis utgjøres av varmetape. Gelboksen 10 som for eksempel kan utgjøres av en tørkeflaske med silikagel, er forbundet med adsorbsjonsanordningen l i dens nedre ende. Gelboksens funksjon er å samle opp vann som eventuelt er tilstede i gassen som er gjenstand for prøvetakning. Gelboksen 10 og pumpen 9 er koblet sammen via en reguleringsventil. Pumpen 9 utgjøres av for eksempel en lekkasjefri membranpumpe som videre er koblet til et gassur 12 som innehar termometer og gjennomstrømningsmåler. Den isokinetiske utsugningen av prøven blir innstilt på grunnlag av gasshastighetsmålinger som utføres før prøvetakningen.
Etter prøvetakningen løses adsorbsjonsanordningen 1 fra sonde 8 og gelboks 10, og termoelementet erstattes med en skrukork. For opparbeiding av prøven, festes så adsorbsjonsanordningen i ekstraksjonsapparaturen 11 slik det er vist i figur 3. Sonden 8 skylles innvendig med ekstraksj onsmiddel som eksempelvis kan være diklormetan, og skyllevæsken overføres til ekstraksjonsapparaturen 11. I tillegg til skyllevæsken er ekstraksjonsapparaturen 11 tilført ekstraksjonsmiddel til passe mengde. Ekstraksj onsmidlet bli så varmet opp slik at det fordamper. På toppen av apparaturen 11 er det plassert en kjøler hvor det fordampede ekstraksjonsmidlet vil kondensere og renne ned i adsorbsjonsanordningen 1. Prøven i adsorbsjonsanordningen vil da ekstraheres ut. Ekstraksjonsapparaturen 11 virker etter soxhletsprinsippet hvilket vil si flere ganger gjennomskylling med avdestillert løsningsmiddel. Når opparbeidingsprosedyren er gjennomført, er prøven samlet opp i kolben nederst i ekstraksjonsapparaturen 11 sammen med ekstraksjonsmiddelet, og adsorbsjonsanordningen 1 inneholder regenererte adsorbenter. Adsorbsjonsanordningen 1 kan dermed benyttes til ny prøvetaking etter tørking, uten utskifting av adsorbenter. Den oppsamlede prøven kan nå håndteres ifølge konvensjonelle teknikker og analyseres kvantitativt og kvalitativt ved hjelp av kjente kromatografiske og massespektrometriske metoder.
Forsøk.
Det ble utført flere forsøk med utstyret ifølge oppfinnelsen ved en anodefabrikk. For sammenlikning ble de samme forsøkene også utført etter "Lurgi-metoden" som er omtalt tidligere. Forsøkene ble foretatt i avgassen fra anodebrennovnene. Gassen fra disse ovnene ble renset med 3 forskjellige typer renseanlegg koplet i serie. Figuren nedenfor viser et flytdiagram for renseanleggene med avmerkning av prøvetaknings-/målestedene.
Det ble foretatt tre sett parallelle prøvetakninger (I, II og III) med det nye utstyret i målepunktene 1, 2 og 3 for å bestemme, tjæremengden og mengden PAH. Parallelt med to av disse prøvetakningene ble det foretatt prøvetakninger i henhold til "Lurgimetoden" for å bestemme tjæremengden i målepunktene 1 og 2, og en gang i målepunktene 2 og 3 . Resultatene er vist i Tabell 1.
Adsorbsjonsanordningen i utstyret ifølge oppfinnelsen var gjennom hele dette forsøket bygd opp av to mellomstykker pluss topp og bunn, der det øverste mellomstykket inneholdt hovedadsorbenten tenax GC 60/80 mesh med glassull både over og under, og det nederste mellomstykket fungerte som kontrollskikt og var fylt med silikagel.
"Nytt utstyr, PAH" angir mengde PAH bestemt med utstyret ifølge foreliggende oppfinnelse hvor metylenklorid er brukt som ekstraksj onsmiddel.
"Nytt utstyr, tjære (a)" angir tjæremengde bestemt med utstyret ifølge foreliggende oppfinnelse hvor metylenklorid er brukt som ekstraksj onsmiddel.
"Nytt utstyr, tjære (b)" angir tjæremengde bestemt med utstyret ifølge foreliggende oppfinnelse hvor metylenklorid er brukt som ekstråksjonsmiddel og hvor toluen er tilsatt ekstraksjonsløsningen før inndamping.
"Lurgi-metoden" angir tjæremengde bestemt ved Lurgi-metoden der toluen er løsningsmidlet som ble brukt.
I tillegg til mengden PAH bestemt med "Nytt utstyr, PAH" for prøve nr. I, ble det ved analyse på gasskromatograf (GC) funnet henholdsvis 9,5, 9,5 og 10,6 mg/Nm<3>tørrgass lette organiske komponenter i målested l, 2, og 3 . Videre ble det ved en annen undersøkelse funnet at all PAH i adsorbsjonsanordningen var oppfanget på hovedadsorbenten, hvilket viser at adsorbsj onsmidlet gir tilstrekkelig utskilling av PAH.
Forholdet mellom mengden tjære og PAH bestemt ved bruk av "Nytt utstyr, tjære (a)", der tjæremengden er bestemt ved å veie prøven etter inndamping av metylenklorid, og der mengde PAH er bestemt vedGC-analyse, er henholdsvis 2,7-3,0, 2,0-2,4 og 2,0-2,5 i målested 1, 2 og 3. Det er rimelig at forholdet er størst på målested 1 som er urenset gass, på grunn av at en del tyngre partikulære komponenter ikke lar seg analysere på GC.
Når ekstraksjonsløsningen tilsettes toluen før inndamping ("Nytt utstyr, tjære (b)"), blir temperaturen ved slutten av inndampingen vesentlig høyere enn ved inndamping av opprinnelig ekstraksjonsløsning ("Nytt utstyr, tjære (a)"). Grunnen til dette er at kokepunktet for metylenklorid er 40°C, mens det for toluen er 110,6°C. Resultatene for "Nytt utstyr, tjære (b) " viser derfor lavere tjærekonsentrasjon enn "Nytt utstyr, tjære (a) " fordi lettere PAH-komponenter er avdrevet under inndampning av toluen. Dette fremkommer tydeligst på målestedene 2 og 3, der de tyngre komponentene allerede er utskilt i elektrofilteret. Her er også variasjonene i de tre prøvene relativt store. Dette viser at inndampningsmetoden med toluen både gir store systematiske feil og tilfeldige feil etter elektrofilteret der størstedelen av partikulært materiale er fjernet.
Resultatene fra "Lurgi-metoden viser også relativt store variasjoner for de samme målestedene og systematisk lavere verdier enn ved bruk av "Nytt utstyr, tjære (a)".
Dette forsøket viser at når kun metylenklorid benyttes som løsningsmiddel, analyseres tjærekomponenter meget tilfredsstillende fra det nye prøvetakningsutstyret.

Claims (15)

1. Utstyr for prøvetaking og opparbeiding til analyse av PAH og andre organiske forbindelser, hydrogenfluorid og svoveloksider i luft og i gass i produksjonsutstyr, der utstyret omfatter en adsorbsjonsanordning (1) basert på faste adsorbenter utformet i sandwich-struktur, en innretning (8) for uttaking av prøver, og en innretning (9,10) for uttrekking av fuktighet,karakterisert vedat adsorbsjonsanordningen ved prøvetakning er forsynt med en innretning for måling av temperatur, og ved opparbeiding er direkte tilkoblet en innretning (11) for ekstraksjon, og der adsorbsjonsanordningen utgjøres av en bunn (2) , ett eller flere mellomstykker (3) og en topp (5).
2. Utstyr ifølge krav 1, karakterisert vedat elementene (2, 3, 5) som utgjør adsorbsjonsanordningen (1), eventuelt har mellomliggende tetningsanordninger, og der ett eller flere av mellomstykkene (3) er fylt med adsorbsjonsmiddel, og der lagene i adsorbsjonsanordningen (l) er adskilt med innretninger som netting eller rist (6) hvorpå det eventuelt ligger et filtrerende materiale, og til hvilken det er koblet et varmeelement (7).
3. Utstyr ifølge krav 2, karakterisert vedat bunn (2) , mellomstykker (3) og topp (5) fastholdes mellom en skrukleminnretning.
4. Utstyr ifølge krav 2, karakterisert vedat bunn (2) , mellomstykker (3) og topp (5) er sylinderiske, og forsynte med gjengede partier som kan skrus sammen.
5. Utstyr ifølge krav 1 og 2, karakterisert vedat adsorbsjonsanordningen (1) er laget av metall, teflon, plast eller glass.
6. Utstyr ifølge krav 5, karakterisert vedat adorbsjonsanordningen (l) er laget av stål.
7. Utstyr ifølge krav 2, karakterisert vedat mellomstykkene (3) kan fylles med like eller forskjellige adsorbsjonsmidler.
8. Utstyr ifølge krav 2 og 7, karakterisert vedat adsorbsjonsmidlene som benyttes er aluminiumoksid, silikagel, og hydrofobe polymere som Tenax™ , XAD 2™ og XAD 4™.
9. Utstyr ifølge krav 1, karakterisert vedat innretningen for måling av temperatur utgjøres av en åpning for innsetting av termoelement.
10. Utstyr ifølge krav l, karakterisert vedat innretningen for uttaking av prøver utgjøres av en sonde (8) som bringes i kontakt med prøvetakningsobjektet.
11. Utstyr ifølge krav 1, karakterisert vedat innretningen for uttrekking av fuktighet utgjøres av en pumpe (9) som eventuelt kan være tilkoblet adsorbsjonsanordningen (1) via en gelboks (10).
12. Utstyr ifølge krav 11, karakterisert vedat pumpen (9) er tilkoblet et gassur (12) med termometer og gjennomstrømningsmåler.
13. Utstyr ifølge krav 1, karakterisert vedat innretningen for ekstraksjon (11) er soxhlet-basert.
14. Utstyr ifølge krav 1, karakterisert vedat utstyret ved prøvetaking kan automatiseres ved hjelp av en mikroprosessor.
15. Utstyr ifølge krav 1, karakterisert vedat utstyret ved prøvetakning kan integreres i en krets som bygges inn i en lukket beholder som kan fraktes av én person.
NO923420A 1992-09-02 1992-09-02 Utstyr for prövetakning og opparbeiding til analyse av PAH og andre organiske forbindelser, samt hydrogenfluorid og svoveloksider NO175834C (no)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO923420A NO175834C (no) 1992-09-02 1992-09-02 Utstyr for prövetakning og opparbeiding til analyse av PAH og andre organiske forbindelser, samt hydrogenfluorid og svoveloksider
AU44525/93A AU667934B2 (en) 1992-09-02 1993-08-10 Equipment for sampling and work-up for analysis of PAH and other organic compounds, and hydrogen fluoride and sulphur oxides
ZA935811A ZA935811B (en) 1992-09-02 1993-08-10 Equipment for sampling and work-up analysis of PAH and other organic compounds, and hydrogen fluoride and sulphur oxides.
SK871-93A SK281617B6 (sk) 1992-09-02 1993-08-11 Zariadenie na odoberanie vzoriek a analýzu polycyklických aromatických uhľovodíkov a iných organických zlúčenín ako aj fluorovodíka a oxidov síry
NZ248375A NZ248375A (en) 1992-09-02 1993-08-11 Apparatus for sampling, adsorbing, and processing for analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons, other organic compounds, hf, and sulphur oxides in air and gases produced by industry
CA002104409A CA2104409C (en) 1992-09-02 1993-08-19 Equipment for sampling and work-up for analysis of pah and other organic compounds, and hydrogen fluoride and sulphur oxides
DE69331455T DE69331455T2 (de) 1992-09-02 1993-08-26 Vorrichtung zum Probennehmen und Aufarbeitungsanalyse von PAH und anderen organischen Verbindungen und Fluorwasserstoff und Schwefeloxide
ES93202501T ES2171408T3 (es) 1992-09-02 1993-08-26 Equipo de muestreo y tratamiento analitico de hidrocarburos aromaticos policiclicos y otros compuestos organicos, y fluoruro de hidrogeno y oxidos de azufre.
AT93202501T ATE212127T1 (de) 1992-09-02 1993-08-26 Vorrichtung zum probennehmen und aufarbeitungsanalyse von pah und anderen organischen verbindungen und fluorwasserstoff und schwefeloxide
EP93202501A EP0586012B1 (en) 1992-09-02 1993-08-26 Equipment for sampling and work-up for analysis of PAH and other organic compounds, and hydrogen fluoride and sulphur oxides
DK93202501T DK0586012T3 (da) 1992-09-02 1993-08-26 Udstyr til prøveudtagning og behandling med henblik på analyse af PAH og andre organiske forbindelser samt hydrogenfluorid og svovloxider
BR9303675A BR9303675A (pt) 1992-09-02 1993-09-01 Equipamento para a amostragem e processamento para analise de pah e outros compostos organicos,flureto de hidrogenio e oxidos de enxofre no ar e no gas em equipamento de producao
RU9393050372A RU2089869C1 (ru) 1992-09-02 1993-09-01 Устройство для отбора проб полициклических ароматических углеводородов и других органических соединений, фтористых соединений водорода и окисей серы и подготовки проб к анализу
JP5218847A JP2677508B2 (ja) 1992-09-02 1993-09-02 多環式芳香族炭化水素、他の有機化合物、フッ化水素およびイオウ酸化物のサンプリングおよび分析処理のための装置
CZ931810A CZ181093A3 (en) 1992-09-02 1993-09-02 Apparatus for taking samples and their treatment
US08/114,310 US5571477A (en) 1992-09-02 1993-09-02 Equipment for sampling and work-up for analysis of PAH and other organic compounds, and hydrogen fluoride and sulphur oxides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO923420A NO175834C (no) 1992-09-02 1992-09-02 Utstyr for prövetakning og opparbeiding til analyse av PAH og andre organiske forbindelser, samt hydrogenfluorid og svoveloksider

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO923420D0 NO923420D0 (no) 1992-09-02
NO923420L NO923420L (no) 1994-03-03
NO175834B true NO175834B (no) 1994-09-05
NO175834C NO175834C (no) 1994-12-14

Family

ID=19895423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO923420A NO175834C (no) 1992-09-02 1992-09-02 Utstyr for prövetakning og opparbeiding til analyse av PAH og andre organiske forbindelser, samt hydrogenfluorid og svoveloksider

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5571477A (no)
EP (1) EP0586012B1 (no)
JP (1) JP2677508B2 (no)
AT (1) ATE212127T1 (no)
AU (1) AU667934B2 (no)
BR (1) BR9303675A (no)
CA (1) CA2104409C (no)
CZ (1) CZ181093A3 (no)
DE (1) DE69331455T2 (no)
DK (1) DK0586012T3 (no)
ES (1) ES2171408T3 (no)
NO (1) NO175834C (no)
NZ (1) NZ248375A (no)
RU (1) RU2089869C1 (no)
SK (1) SK281617B6 (no)
ZA (1) ZA935811B (no)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100375205B1 (ko) * 1999-12-21 2003-03-08 이병규 새로운 건성 및 습성침적 동시측정용 장비
AU2003278594A1 (en) * 2002-11-01 2004-05-25 Pal Dharam A new online service offering email, chat, people-location-in-a-dynamic-scenario, messaging, auctions and other services based upon real id of its subscribers
FR2910967B1 (fr) 2006-12-28 2009-04-03 Commissariat Energie Atomique Dispositif et procede de mesure continue de la concentration en goudrons dans un flux gazeux
FR2910966B1 (fr) 2006-12-28 2009-04-17 Commissariat Energie Atomique Dispositif de mesures couplees permettant un suivi global et en continu de traces de goudrons presentes dans un flux gazeux
US8227648B2 (en) * 2008-12-17 2012-07-24 Uop Llc Combined temperature controlled water adsorption and two stage heat pump process for fuel ethanol dehydration
US8936727B2 (en) * 2009-03-06 2015-01-20 Uop Llc Multiple bed temperature controlled adsorption
US8226746B2 (en) * 2008-12-17 2012-07-24 Uop Llc Indirectly heated temperature controlled adsorber for sorbate recovery
US8067646B2 (en) * 2008-12-17 2011-11-29 Uop Llc Combined temperature controlled adsorption and heat pump process for fuel ethanol dehydration
US7795479B1 (en) 2009-12-15 2010-09-14 Uop Llc Temperature controlled adsorption multi-step regeneration cycle
CN101915687B (zh) * 2010-08-04 2012-03-28 聚光科技(杭州)股份有限公司 一种应用在分析仪器中的气体预处理方法及装置
WO2012103249A1 (en) * 2011-01-26 2012-08-02 Energy & Environmental Research Center Measurement of multimetals and total halogens in a gas stream
RU2510501C2 (ru) * 2012-05-22 2014-03-27 Глеб Борисович Лисовенко Способ определения содержания труднолетучих органических соединений в газообразной среде, композиция в качестве сорбента, применение сорбента
CN103674615B (zh) * 2013-12-17 2016-05-04 福建省邵武市永晶化工有限公司 一种无水氟化氢取样装置及取样方法
CN105486817B (zh) * 2015-12-30 2017-12-15 中国建材检验认证集团股份有限公司 一种材料对空气污染物非吸附净化性能的测定方法
JP6956023B2 (ja) * 2017-03-23 2021-10-27 株式会社住化分析センター 水素ガス分析用キット、水素ガス分析方法、及び水素ガスの品質管理方法
RU2698476C1 (ru) * 2018-04-25 2019-08-28 Общество с ограниченной ответственностью "ИНЛАБ" Способ анализа примесей малолетучих полярных веществ в жидких средах
CN109358149A (zh) * 2018-11-03 2019-02-19 浙江环境监测工程有限公司 一种地表水中多环芳烃的快速定量检测方法
CN114768300B (zh) * 2022-04-22 2023-04-14 正大制药(青岛)有限公司 一种用于帕立骨化醇生产的制备方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3336792A (en) * 1964-01-31 1967-08-22 Sinclair Research Inc Method of analyzing soil gases
US3735562A (en) * 1971-06-09 1973-05-29 Gulf Research Development Co Membrane gas extractor
US3758603A (en) * 1972-05-12 1973-09-11 Standard Oil Co Process for separation of unsaturated hydrocarbons
US3847552A (en) * 1973-11-23 1974-11-12 Ibm Environmental monitoring device and method
JPS5244787U (no) * 1975-09-25 1977-03-30
DD140324A3 (de) * 1977-03-29 1980-02-27 Manfred Radtke Vorrichtung und verfahren zur entnahme von bodenluft
US4133309A (en) * 1977-05-13 1979-01-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Sorbent material and a respirator containing the sorbent material
JPS557629A (en) * 1978-06-30 1980-01-19 Cosmo Co Ltd Sampling unit concentrating very small amount of component in air
US4249904A (en) * 1979-07-27 1981-02-10 Thermo Electron Corporation Method and apparatus for extraction of airborne N-nitroso compounds without artifact formation
DE3012380C2 (de) * 1980-03-29 1982-04-15 Drägerwerk AG, 2400 Lübeck An der Person getragener Probenehmer von organischen Lösungsmitteldämpfen
GB2083622B (en) * 1980-06-23 1984-03-07 Baldeck Charles M Apparatus for collecting a component from a gas mixture
GB2078128B (en) * 1980-06-24 1984-09-12 Nat Res Dev Monitoring gases
US4303529A (en) * 1980-09-08 1981-12-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Multi-chromatographic materials
SE452510B (sv) * 1983-07-14 1987-11-30 Knut Irgum Sett att meta en halt av en forening, t ex en gas, i luft, fast adsorbent for utovande av settet samt anvendning av adsorbenten
USH255H (en) * 1986-08-26 1987-04-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Charcoal adsorbent test apparatus and method using filter tubes
DK71987D0 (da) * 1987-02-13 1987-02-13 Nordiske Kabel Traad Fremgangsmaade til rensning af olie- og kemikalieforurenet jord
US5087360A (en) * 1990-04-19 1992-02-11 Electric Power Research Institute, Inc. Field-portable apparatus and method for analytical supercritical fluid extraction of sorbent materials
JPH0620548B2 (ja) * 1988-05-23 1994-03-23 水澤化学工業株式会社 複合吸着剤
US5147538A (en) * 1990-04-19 1992-09-15 Electric Power Research Institute, Inc. Field-portable apparatus and method for analytical supercritical fluid extraction of sorbent materials
JP2651626B2 (ja) * 1990-06-18 1997-09-10 信越化学工業株式会社 空気中に存在する有機ケイ素化合物の定量方法
US5271903A (en) * 1990-10-02 1993-12-21 Dionex Corporation Supercritical fluid extraction restrictor and collection system
US5135548A (en) * 1991-05-08 1992-08-04 Air Products And Chemicals, Inc. Oxygen selective desiccants
US5205154A (en) * 1991-11-01 1993-04-27 Brigham Young University Apparatus and method for simultaneous supercritical fluid extraction and gas chromatography
US5300138A (en) * 1993-01-21 1994-04-05 Semco Incorporated Langmuir moderate type 1 desiccant mixture for air treatment

Also Published As

Publication number Publication date
SK87193A3 (en) 1994-04-06
ES2171408T3 (es) 2002-09-16
DK0586012T3 (da) 2002-05-06
NZ248375A (en) 1994-08-26
NO175834C (no) 1994-12-14
CA2104409C (en) 1998-09-22
CA2104409A1 (en) 1994-03-03
CZ181093A3 (en) 1994-03-16
SK281617B6 (sk) 2001-05-10
JP2677508B2 (ja) 1997-11-17
NO923420D0 (no) 1992-09-02
EP0586012A2 (en) 1994-03-09
ATE212127T1 (de) 2002-02-15
AU4452593A (en) 1994-03-10
BR9303675A (pt) 1994-03-22
NO923420L (no) 1994-03-03
DE69331455D1 (de) 2002-02-21
DE69331455T2 (de) 2002-08-08
AU667934B2 (en) 1996-04-18
EP0586012B1 (en) 2002-01-16
US5571477A (en) 1996-11-05
EP0586012A3 (no) 1994-08-03
RU2089869C1 (ru) 1997-09-10
ZA935811B (en) 1994-03-10
JPH06186148A (ja) 1994-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO175834B (no) Utstyr for prövetakning og opparbeiding til analyse av PAH og andre organiske forbindelser, samt hydrogenfluorid og svoveloksider
McGlenny et al. Canister-based method for monitoring toxic VOCs in ambient air
US5574230A (en) Silica gel, Tenax, and carbon media adsorption tube for the sampling of a wide variety of organic compounds in air and gas streams
JPH06507248A (ja) 排ガスからの試料採取方法及び装置
Jayanty Evaluation of sampling and analytical methods for monitoring toxic organics in air
Tansel et al. Selectivity and limitations of carbon sorption tubes for capturing siloxanes in biogas during field sampling
US5650560A (en) Method and apparatus for analyzing gases containing volatile organic compounds by use of tetraglyme
McClenny et al. Analysis of VOCs in ambient air using multisorbent packings for VOC accumulation and sample drying
Thammakhet et al. Cost effective passive sampling device for volatile organic compounds monitoring
Ekström et al. International studies to compare methods for personal sampling of bitumen fumes
KR101109644B1 (ko) 수질 분석시스템
Haunold et al. An improved sampling strategy for the measurement of VOCs in air, based on cooled sampling and analysis by thermodesorption-GC-MS/FID
JP3690489B2 (ja) ダイオキシン簡易分析法および装置
Huynh et al. In-stack dilution technique for the sampling of polycyclic organic compounds. Application to effluents of a domestic waste incineration plant
Verma et al. Measurement of benzene in the workplace and its evolution process, part II: present methods and future trends
EP0674167A1 (en) Super cooled air emissions sampler for entrained contaminant capture
EP2000223A9 (en) System and automatic method for extraction of gaseous atmospheric contaminants with toxic properties, which are retained in polyurethane foam (puf) filters
KR100298147B1 (ko) 미량성분측정을위한시료농축장치및농축시료의분석을위한ir측정용셀
Knöppel Sampling and analysis of organic indoor air pollutants
Cox et al. Determination of low levels of total nonmethane hydrocarbon content in ambient air
Ebrahemzadih et al. Exposure assessment to benzene, toluene, ethyl benzene and xylene (BTEX) in gas stations in central region of Iran
KR20000034404A (ko) 토양중에 함유되어 있는 휘발성 유기 오염물인 티올란 [테트라하이드로티오펜] 정량방법
KR20160050658A (ko) 잔류성 유기 오염 물질의 검출 방법
Dai et al. Sorbent Thermal Desorption/Gas Chromatography/Mass Selective Detection Method for Determination of Gaseous Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Indoor Air
Flotard Sampling and analysis of trace-organic constituents in ambient and workplace air at coal-conversion facilities