MIDAC FT-IRガス分析計 適用例━FT-IRと煙発生装置によるタバコの煙生成プロセスの連続オンライン分析

MIDAC CORPORATIONは、「煙発生装置」とフーリエ変換赤外分光計(FT-IR)を使った、最大30成分までの化合物の分析が可能な煙分析装置を開発しました。

このシステムは原煙、フィルター通過後の煙、副流煙を測定することができます。本システムは煙発生装置で発生させた35ccまたは55ccの煙を20秒間隔で測定します。また高濃度の水分が含まれる試料中の様々な濃度のターゲットガスを同時に測ることもできます。

H2O、CO2、CO、HCN、NO、COS、CH4、NH3、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、アクロレイン、1,3-ブタジエン、イソプレン、エタン、エチレン、アセトン、プロピレン、ニコチン他多数の化合物が同時に測定できます。たばこ製造において必要になるホスフィン分析なども可能です。検出下限値(MDL)はおよそ500 ppbv(0.5 ppmv)です。検出上限値はパーセントレベルです。ソフトウェアは水分値を乾燥したサンプルレベルまで補正します。測定結果はmg/たばこ1本あるいは他のパラメーターで表示します。(MIDAC FT-IRの制御ソフトであるAutoquant Proソフトウェアは煙発生装置と通信して分析を開始したり停止したりします。流量は変更可能です。セル温度は、最高230℃まで設定できます。

セル容積は190ccです。煙はKCオートメーション社の煙発生装置で5本のたばこを使って発生させます。

システムにはパージと電源だけ必要です。システムはたばこ製造設備に組み込まれ、規制値に関する分析、品質管理/品質保証および研究開発に関する現場の要求に応えています。システムは試料バッチ注入分析やラボにおける液相分析に対して有効であるとされています。設置されたシステムからの結果は高精度と正確を示しています。発生させた煙は高圧・高濃度で保管することもできます。システムはCLASS I DIV IIの環境下で動作します。

[キーワード]

FT-IR、赤外線、煙生成分析、連続監視、たばこ煙、原煙、受動喫煙、副流煙、現場分析、腐食性ガス、煙発生装置

序論:

　　希釈していないたばこの煙の分析は様々な分析手法を用いても難しいことでした。

　　原煙の分析をしようとたばこ製造業者も様々な手法を試みましたが、長いタイムラグ、

　　ラボでのコンタミネーション、また多大な準備時間等の障害がありました。

　　本システムではターゲット化合物を同時に、また様々な濃度で準リアルタイムで測定できます。

　　システムには、単一または複数の煙発生装置喫煙から1本のサンプルラインから煙を導入します。

　　システムには液体窒素冷却式MCT検出器と液体窒素を4日間供給する大容量タンクを使用します。

　　検出器は広いダイナミックレンジで感度を持ちます。より低い検出感度を持つ検出器を使用すれば

　　セル長をMCT検出器使用時よりも短くすることができるでしょう。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　システム部品の材質は腐食性ガスに対して不活性です(SUS、KalrezおよびPEEK樹脂)。

　　また、セルはセル内壁への試料の凝縮・吸着を防ぐために加熱しています。

　　 セルを含む試料セルの入り口横のコンポーネントはすべて、

　　サンプルガスに接するコンポーネントの壁の上に凝縮と吸着を防ぐために熱されます。

　　セルは、低容積(190cc)長光路(3m)を可能にしたホワイトセルという設計になっています。

　　またセル窓およびOリング材質には強度が高く試料からのコンタミネーションを受けない化学的に

　　不活性なZnSeおよびKalrezをそれぞれ使用しています。

　 システムを休止させるのは通常は年に一度の保守期間時のみでよく、

　　メンテナンスコストも部品を3-5年に一度交換するだけと比較的低く抑えることができます。

　　本システムではセル洗浄に伴うダウンタイムを軽減あるいはなくすためのデュアルセルシステムを

　　使用できます。異なるセル長も可能です。システムは連続で稼働し、ほぼリアルタイムで濃度

　　およびグラフを表示します。システムは、最大16チャンネルの4-20mAまたはModbusアナログ

　　信号信号出力チャネルがあり、集中管理室またはデータロガーに出力できます。16チャンネルの

　　サンプルラインはソフトウェアで自動的にモニターできます。校正はMidacのラボまたは現地にて

　　ユーザー様の指定するレベルまで行います。校正は装置が稼働している間は有効です。

　　測定精度は2-3%以内です。基板はビスでされているため基板交換が必要になっても、

　　校正の必要がありません。一度システムを校正すれば追加校正の必要がなく、

　　ユーザー側では精度管理として標準ガスを使って定期的に校正状態をチェックすればよいのです。

　　　システム導入時はハードとソフト両方についてのトレーニングをしっかり行います。

　　測定メソッドの作成方法から濃度変更がある場合にそなえた校正用検量線の作成方法までお教え致します。

KCオートメーション製5ポート煙発生装置




副流煙発生装置

---

Copyright (C) 2011 KDI Co. Ltd. All Rights Reserved.