PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10128157A1 19.12.2002
Titel Gaschromatograph
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Müller, Friedhelm, 76351 Linkenheim-Hochstetten, DE
DE-Anmeldedatum 11.06.2001
DE-Aktenzeichen 10128157
Offenlegungstag 19.12.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.12.2002
IPC-Hauptklasse G01N 30/00
IPC-Nebenklasse B01D 15/08   
Zusammenfassung Gaschromatograph mit einer Chromatographie-Einheit (1) zur chromatographischen Trennung und Analyse einer Probe (2) und mit einer Versorgungseinheit (3) zur Versorgung der Chromatographie-Einheit (1) zumindest mit der Probe (2) und mit Trägergas (4), wobei die beiden Einheiten (1, 3) über eine Verbindungsschnittstelle (7) miteinander verbindbar sind, die einen Gasverbinder (8) für die der Chromatographie-Einheit (1) zugeführte Probe (2), einen Gasverbinder (9) für das der Chromatographie-Einheit (1) zugeführte Trägergas (4) und einen die Gasverbinder (8, 9) aufnehmenden Dichtungsraum (14) aufweist, der mit dem in der Chromatographie-Einheit (1) zur Trennung benutzten Trägergas (4', 4'', 4''') gespült wird und einen Ausgang (22) für dieses Trägergas (4', 4'', 4''') aufweist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Gaschromatograph.

Dieser soll modular aufgebaut sein, wobei die Modul-Einheiten auch unter rauen Prozessbedingungen trennbar bzw. verbindbar sein sollen, ohne dass gasführende Verbindungen zwischen den Modul-Einheiten jedesmal auf Dichtigkeit geprüft werden müssen.

Chromatographische Systeme müssen nämlich eine hohe Dichtigkeit aufweisen, damit nicht die Probe zwischen Injektion und Detektion entweicht oder einen anderen als den vorgesehenen Weg nimmt und damit nicht von außen Fremdgase, wie z. B. Luft, in das System gelangen, was alles zu Verfälschungen des analytischen Ergebnisses führen würde.

Aus der DE 195 46 952 C2 ist eine Gasanalysator-Einschubanordnung bekannt, bei der unterschiedliche Gasanalysatoren - genannt werden nicht-dispersiver Gasanalysator (NDIR), Chemolumineszenz-Gasanalysator (CLA) und Wasserstofflamme-Ionisationsanalysator (FID) - über Verbindungsschnittstellen mit einem die Gasanalysatoren aufnehmenden Einschubrahmen verbindbar sind. Die Verbindungsschnittstellen umfassen jeweils aus Stecker und Buchse bestehende Elektroverbinder und Gasverbinder. Einer der Gasverbinder, der das Abgas des jeweiligen Gasanalysators führt, ist derart ausgebildet, dass er einen die übrigen Gasverbinder aufnehmenden Dichtungsraum bildet. Dadurch wird erreicht, dass im Falle einer Leckage eines der inneren Gasverbinder das dort austretende Gas zusammen mit dem Abgas des Gasanalysators entsorgt wird und nicht unkontrolliert in die Umgebung gelangt.

Um den eingangs genannten modularen Aufbau bei Erfüllung der Dichtigkeitsanforderungen zu erreichen, weist der erfindungsgemäße Gaschromatograph eine Chromatographie-Einheit zur chromatographischen Trennung und Analyse einer Probe und eine Versorgungseinheit zur Versorgung der Chromatographie-Einheit zumindest mit der Probe und mit Trägergas auf, wobei die beiden Einheiten über eine Verbindungsschnittstelle miteinander verbindbar sind, die einen Gasverbinder für die der Chromatographie-Einheit zugeführte Probe, einen Gasverbinder für das der Chromatographie-Einheit zugeführte Trägergas und einen die Gasverbinder aufnehmenden Dichtungsraum aufweist, der mit dem in der Chromatographie-Einheit zur Trennung benutzten Trägergas gespült wird und einen Ausgang für dieses Trägergas aufweist. Die Verbindungsschnittstelle des erfindungsgemäßen Gaschromatographen kann dabei jeweils einen einzigen oder auch jeweils zwei oder mehr Gasverbinder für die Probe bzw. das Trägergas sowie weitere Gasverbinder, beispielsweise für Steuerluft, aufweisen.

Dadurch, dass der Dichtungsraum mit dem in der Chromatographie-Einheit zur chromatographischen Trennung benutzten Trägergas gespült wird, wird verhindert, dass im Bereich der Gasverbinder Umgebungsluft in das chromatographische System gelangen kann. Winzigste Undichtigkeiten führen nämlich wegen des hohen Diffusionsdrucks zu nennenswerten Eindiffusionen, wenn in der Umgebung der Gasverbinder Luft ist und das der Chromatographie-Einheit zugeführte Trägergas, wie üblich, aus hochreinem Wasserstoff, Helium Stickstoff etc. besteht. Mit dem aus der Chromatographie-Einheit kommenden Trägergas gelangen zwar auch sporadisch die zur chromatographischen Trennung eindosierten Probenkomponenten in den Dichtungsraum, jedoch sind deren Mengen relativ zu der Trägergasmenge vernachlässigbar. Damit gibt es in der Umgebung der Gasverbinder praktisch keinen Diffusionsdruck mehr, so dass der Chromatograph auch bei geringen Undichtigkeiten noch störungsfrei arbeitet. Der Trägergasverbrauch bleibt unverändert und wird durch die Spülung nicht erhöht.

Bei flüssiger Probe enthält die Versorgungseinheit vorzugsweise einen Probenverdampfer und versorgt die Chromatographie-Einheit mit der verdampften Probe.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die Zeichnung Bezug genommen, die in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gaschromatographen zeigt.

Der Gaschromatograph besteht aus einer Chromatographie-Einheit 1 zur chromatographischen Trennung und Analyse einer Probe 2 und mit einer Versorgungseinheit 3 zur Versorgung der Chromatographie-Einheit 1 mit der Probe 2, mit Trägergas 4 und ggf. Hilfsgas 5 und Steuerluft 6. Die beiden Einheiten 1 und 3 sind über eine Verbindungsschnittstelle 7 miteinander verbindbar, die einen Gasverbinder 8 für die der Chromatographie-Einheit 1 zugeführte Probe 2, einen Gasverbinder 9 für das der Chromatographie-Einheit 1 zugeführte Trägergas 4 und weitere Gasverbinder 10 und 11 für das Hilfsgas 5 bzw. die Steuerluft 6 aufweist. Die Gasverbinder 8 bis 11 bestehen jeweils aus Stecker 12 und Buchse 13, wobei jeder Gasverbinder 8 bis 11 im zusammengesteckten Zustand für sich jeweils dicht ist. Die Verbindungsschnittstelle 7 ist im Weiteren so ausgeführt, dass beim Zusammenfügung der beiden Einheiten 1 und 3 ein Dichtungsraum 14 gebildet wird, der die Gasverbinder 8 bis 11 aufnimmt.

Soweit es sich bei der Probe 2 um eine Flüssigkeit handelt, wird sie in der Versorgungseinheit 3 in einem Probenverdampfer 15 verdampft, bevor sie über den Gasverbinder 8 der Chromatographie-Einheit 1 zugeführt wird. Bei dem hier gezeigten Beispiel enthält die Chromatographie-Einheit 1 eine Trenneinrichtung bestehend aus einer Vorsäule 16 und einer Hauptsäule 17, die über eine Umschalteinrichtung 18 miteinander verbunden sind. Die verdampfte Probe 2 wird in einer Dosiereinrichtung 19 zu einem Probenpfropf dosiert, der mittels des Trägergases 4 der Vorsäule 16 zugeführt wird. Die Umschalteinrichtung 18 dient dazu, die am Ende der Vorsäule 16 noch unvollständig getrennten zu messenden Probenkomponenten in die Hauptsäule 17 weiterzuleiten und die in der Vorsäule 16 verbliebenen hochsiedenden nicht zu messenden Probenkomponenten mit dem Trägergas 4 rückzuspülen. Am Ende der Hauptsäule 17 werden die nunmehr vollständig getrennten Probenkomponenten in einer Detektor- und Auswerteeinrichtung 20 analysiert. Das aus der Trenneinrichtung kommende Trägergas 4', 4", 4''' wird über Buchsen 21 in den Dichtungsraum 14 geleitet, den es durchspült und über einen Ausgang 22 verlässt.

Abweichend von der gezeigten Darstellung kann der Ausgang 22 auch in die Versorgungseinheit 3 führen. Ferner können für die Proben- und Trägergaszuführung auch jeweils zwei oder mehr Gasverbinder vorgesehen sein. Es können auch Gasverbinder für die Entsorgung von Gasen aus der Chromatographie-Einheit 1 in die Versorgungseinheit 3 vorgesehen sein. Zusätzlich zur Gasver- und -entsorgung kann die Chromatographie- Einheit 1 durch die Versorgungseinheit 3 auch mit elektrischer Energie versorgt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Gaschromatograph mit einer Chromatographie-Einheit (1) zur chromatographischen Trennung und Analyse einer Probe (2) und mit einer Versorgungseinheit (3) zur Versorgung der Chromatographie-Einheit (1) zumindest mit der Probe (2) und mit Trägergas (4), wobei die beiden Einheiten (1, 3) über eine Verbindungsschnittstelle (7) miteinander verbindbar sind, die einen Gasverbinder (8) für die der Chromatographie-Einheit (1) zugeführte Probe (2), einen Gasverbinder (9) für das der Chromatographie-Einheit (1) zugeführte Trägergas (4) und einen die Gasverbinder (8, 9) aufnehmenden Dichtungsraum (14) aufweist, der mit dem in der Chromatographie-Einheit (1) zur Trennung benutzten Trägergas (4', 4", 4''') gespült wird und einen Ausgang (22) für dieses Trägergas (4', 4", 4''') aufweist.
  2. 2. Gaschromatograph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei flüssiger Probe (2) die Versorgungseinheit (3) einen Probenverdampfer (15) enthält und dass die Versorgungseinheit (3) die Chromatographie-Einheit (1) mit der verdampften Probe (2) versorgt.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com