Gasanalyse

Was ist Gasanalyse allgemein? 

Unter Gasanalyse versteht man die quantitative und qualitative Analyse von Gasen. Das bedeutet: Es wird die Zusammensetzung von Gasen untersucht. 
Je nach Substanz und Einsatzbereich stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung, die sich in ihrer Funktionsweise unterscheiden. Bevor die Analyse beginnen kann, muss genau definiert werden, um welche Applikation und um welches Gas es sich handelt. 

Wann kommt die Gasanalyse innerhalb einer Anlage zum Einsatz?

Verbrennungsprozesse: Gasanalyse wird unter anderem bei Verbrennungsprozessen eingesetzt. Verbrennungsgase werden analysiert, um den Verbrennungsprozess zu optimieren. Diese Verbrennungsprozesse finden überall dort statt, wo viel Wärme gebraucht wird und auch gleichzeitig vor Ort erzeugt werden muss. Das ist vor allem bei Raffinerien, in der chemischen Industrie und auch in öffentlichen Kraftwerken der Fall. Aber auch beispielsweise bei der Müllverbrennung, in der Papier- und Stahlindustrie als auch im Bereich der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie. 

Produktherstellung: Außerdem wird die Gasanalyse bei der Produktion von Produkten eingesetzt, da häufig Ausgangsstoffe sowie Zwischen- und Endprodukte gasförmige Stoffe sind. Das Produkt besteht aus einer ganz bestimmten Sollzusammensetzung. Ziel bei der Produktion ist es, möglichst viel Endprodukt in der gewünschten Qualität und mit möglichst wenig Einsatz von Rohstoffen herzustellen. 

Warum ist es notwendig, Gase zu analysieren? 

Dies hat verschiedene Gründe, die hier entweder an der Applikation Verbrennungsprozess oder Produktherstellung erläutert werden. 

Effizienz:

Beispiel Produktherstellung: Um einen Produktionsprozess möglichst effizient zu gestalten, ist es oftmals wichtig, eine bestimmte Zusammensetzung der Komponenten bzw. die richtige Qualität zu haben. Zu viel oder zu wenig Anteile eines Gases sind „verpuffte“ Energie bzw. Rohstoffe, also letztendlich Kosten. Bei dieser Form der Gasanalyse innerhalb einer Anlage handelt es sich um eine Prozessanalyse . Das bedeutet: Gase werden während des Prozesses bereits gemessen, um schon währenddessen die Produktion stetig zu steuern. Nur dann ist eine effiziente Produktion gewährleistet. 

Emissionsziele: 

Beispiel Verbrennungsprozess: Im Rahmen der Verbrennung bilden sich Abgase, die in die Umwelt geleitet werden. Denn die Entstehung von CO2 oder anderen (giftigen) Stoffen, wie z.B. Kohlenmonoxid CO und Stickoxide NOx, ist in einem solchen Prozess nicht einfach zu vermeiden. Im Hinblick auf unsere Umwelt und den Klimaschutz muss daher eine Minimierung dieser schädlichen Abgase das oberste Ziel sein. Dies ist mit Hilfe von gesetzlichen Auflagen geregelt (z.B. Emissionszertifikate bei CO2 oder anderen Grenzwerten), die eingehalten werden müssen. Die Gasanalyse wird also eingesetzt, um kontinuierlich die Einhaltung gesetzlicher Auflagen zu überwachen. 

Sicherheitsanwendungen im Prozess: 

Beispiel Verbrennungsanlage: Eine brenzlige Situation in der Anfahrphase einer Feuerungsanlage ist die Meldung „Flamme aus“ an einer Brennerdüse. Tritt unverbranntes Gas aus, wird die Situation höchst gefährlich. Das Gas sammelt sich an und kann dann unkontrolliert zünden. Die Gasanalyse wird hier präventiv eingesetzt: Gase werden kontinuierlich gemessen werden und Unregelmäßigkeiten unverzüglich erkannt. 
Finden Sie hier einen Fachartikel zum Thema Gasanalyse in einer Feuerungsanlage: "Kontrolliertes Feuer in sensibler Umgebung"
Beispiel Lagertank für brennbare Stoffe: In einer Anlage befindet sich ein Tank mit Anlage. Die dadurch entstehenden Folgekosten können mittel- bis langfristig unerwartet hoch sein. 
brennbarer Flüssigkeit, welcher nicht ganz voll ist. Über der Flüssigkeit bildet sich somit ein Gasraum. In diesem Gasraum darf eine bestimmte Sauerstoffkonzentration nicht überschritten werden (LOC = Limiting Oxygen Concentration), da sich sonst ein explosives Gemisch entwickeln würde. Die Gasanalyse bedeutet also in diesem Fall eine kontinuierliche Überprüfung dieses Gasraums auf Sauerstoff. So kann auf Unregelmäßigkeiten bereits im Ansatz reagiert werden, zum Beispiel mit einer Sicherheitsabschaltung. 
 

Beispiel Produktherstellung: Die Gasanalyse wird auch eingesetzt zur Überprüfung des hergestellten Produktes: In der Industrie ist es notwendig, dass das hergestellte Produkt, also die Chemikalie, auch auf seine Qualität hin überprüft wird, das heißt in diesem Fall seine Zusammensetzung. Das lässt sich deutlich anhand der Chlorgasproduktion erläutern: Sehr gutes Chlorgas ist trocken. Im Prozess lässt ich Feuchtigkeit aber nicht immer vermeiden. Diese Feuchtigkeit führt nicht nur zu einem minderwertigen Produkt, sondern kann auch Korrosion zur Folge haben. Dies wiederum bedeutet einen höheren Wartungsaufwand der Anlage und höchst wahrscheinlich eine Verringerung des Lifecycles der 
Die Applikation und die Art des Gases sind ausschlaggebend dafür, welches Verfahren zur Gasanalyse angewendet werden sollte. Erfahren Sie hier mehr: Welches Gerät oder Verfahren ist das Geeignete für mich?

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