DE2211720A1

DE2211720A1 - Strahlungsionisationsdetektor

Info

Publication number: DE2211720A1
Application number: DE19722211720
Authority: DE
Inventors: John N. Mattapan Mass. Driscoll (V.StA.). BOId 3-00
Original assignee: Waiden Research Corp., Cambridge, Mass. (V.St.A.)
Priority date: 1971-03-10
Filing date: 1972-03-10
Publication date: 1972-11-02

Description

Strahlungsionisationsdetektor Die Bestimmung der Anteile von gasförmigen Komponenten in einer Zusammensetzung, insbesondere die Bestimmung des Pegels von gewissen Verunreinigungen in geschichteten Gasen oder Gasgemischen ist sehr schwierig. Zur Zeit sind verschiedene Geräte im Gebrauch, um z. B. den Anteil von Stickstoffoxiden in Gasgemischen zu bestimmen. Diese gegenwärtig verfügbaren Analysiergeräte weisen bestimmte Nachteile auf.
Beispiels'weise können nicht streuende infrarote Analysiergeräte nicht auf die Temperaturen eines Gasgemisches (engt.: stack gas) erhitzt werden. Weiterhin müssen störende Beimengungen wie beispielsweise Wasserdampf quantitativ entfernt werden. Ein mit einem Brennstoffelement arbeitender Fühler ist für NO verfügbar. Dieser kann nicht auf die x Temperaturen von Gasgemischen erhitzt werden. Das Gerät muß im Betrieb häufig kalibriert werden. Aus Schwefeldioxid bestehende Anteile müssen entfernt werden. Der Elektrolyt des Geräts ist der Verdampfung unterworfen Ein weiteres Gerät verwendet eine Doppeiwellenlänge in der Nähe der ultravioletten SpektralphotometrieO Bei diesem Gerät wird Jedoch Stickstoffoxid bei einem hohen Druck mit Sauerstoff zu Stickstoffdioxid oxydierte Dieses Gerät kann erhitzt werden, aber die Ansprechzeit ist langsam und liegt in der Größenordnung von ungefähr 5 min, da vor der Analyse Stickstoffoxid quantitativ in Stickstoffdioxid umgesetzt werden muß.
Das erfindungsgemäße Gerät dient der Erfassung von Oxiden von Stickstoff mit Hilfe der selektiven Strahlungs-oder Photoionisation Dieses Gerät kann erhitzt werden Es weist keine Störungen auf, die beispielsweise auf Schwefeldioxid, auf Wasserdampf, auf Kohlenstoffdioxid und auf anderen Komponenten von Gasgemischen oder geschichteten Gasen beruhen.
Das erfindungsgemäße Gerät verwendet die Strahlungs-oder Photoionisation. Diese beruht darauf, daß bei oder unterhalb der Ionisationsschwelle (lonisationspotential) die von einem Molekül absorbierte Strahlung die Wirkung hat, daß vom Molekül ein Elektron in eine unendliche Entfernung vom Kern gebracht wird. Dies bedeutet die Bildung von positiv geladenen Teilchen (Ionen) und von negativ geladenen Teilchen (Elektronen). Bei der vorliegenden Erfindung wird dies durch den Durchgang einer ultravioletten Vakuumstrahlung durch das Gas in einer Ionisationskammer erreicht.
Die in der Ionisationskammer erzeugten Ionen, wie beispielsweise NO+, können mit einer geeigneten Meßvorrichtung, wie beispielsweise einem Elektrometer, erfaßt werden. Die Anzahl der erzeugten Ionen hängt von der Intensität der Strahlung oder Lichtquelle, dem Anteil der absorbierten Strahlung (beispielsweise der Konzentration der Teilchen) und dem Wirkungsquerschnitt bei der Photo- oder Strahlungsionisation ab. Es wird demgemäß eine genaue Energie der Photonen, beispielsweise mit Hilfe der ultravioletten Vakuumemission, ausgewählt. Stickstoffoxid und/oder Stickstoffdioxid können dadurch selektiv ohne Störung durch andere Komponenten des Gasgemisches ionisiert werden. Bei dem Gerät ändern die nicht ionisierten Gase den Pegel des Stickstoffoxids nicht durch Auslöschen oder durch Quenchen.
Die Erfindung weist vereinfacht dargestellt eine.Ionisationskammer auf, die auf ein vorbestimmtes Potential vorgespannt ist. Neben der Ionisationskammer ist eine Strahlungsquelle vorgesehen. Diese ist so ausgebildet, daß sie durch ein Fenster in der Kammer eine Strahlung mit einer vorbestimmten Wellenlänge sendet. Ein Teil des Gasgemisches wird einem Behälter entnommen und durch die Ionisationskammer geschleust. Die Komponenten, von denen der Pegel gesucht ist, wie beispielsweise Stickstoffoxid und Stickstoffdioxid, werden selektiv ionisiert, wobei die anderen Komponenten in dem der Analyse unterworfenen Teil des Gasgemisches ausgeschlossen sind. Die durch den Durchgang der Strahlung erzeugten Ionen erzeugen an der Elektrode ein Signal, das gemessen wird. Die Veränderung kann direkt in Verunreinigungsteilchen pro Million (ppm) im Gasgemisch oder mit Hilfe des Strompegels gemessen werden, der dann in eine ppm-Anzeige oder in andere geeignete Einheiten umt gewandelt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild mit den Hauptteilen des Systems; Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Geräts, das bei einem Gasgemischbehälter verwendet werden kann, und Fig. 3 eine graphische Darstellung einer Kalibrierkurve.
In der Fig. 1 saugt eine Pumpe 10 Probenmaterial aus einem Gasgemisch durch eine Ionisationskammer 12. Eine Lampen-Stromversorgung 14 speist die zum Betrieb erforderliche Energie in eine Lampe 16 ein. Die Lampe 16, beispielsweise eine ultraviolette Vakuumlichtquelle (z. B. einB Wasserstoff-Entladungslampe), richtet ihre Strahlung auf die Ionisationskammer. In der Ionisationskammer 12 wird eine Vorspannung aufrechterhalten. Die Ionisation der Probe ändert die elektrischen Eigenschaften in der Ionisationskammer, die durch einen Verstärker 18 verstärkt und auf der Skala einer Signalverarbeitungseinrichtung 20 abgelesen werden.
In der Fig. 2 erstreckt sich eine Sonde 22, durch die das Gasgemisch fließt, in ein Gasgemisch 24 in einem Behälter. Die Pumpe 10 wird betätigt, und das Probenmaterial vom Gasgemisch 24 wird durch die Sonde 22, durch ein Filter 26, wie beispielsweise ein Teilchenfilter, gesaugt und in die Ionisationskammer 12 eingespeist. In der lonisationskammer ist eine Elektrode 28, zO B. eine rostfreie Stahlsonde, die elektrisch mit der Signalverarbeitungseinrichtung 20 verbunden ist. Eine Stromquelle 30 stellt eine Vorspannung auf der Elektrode 28 ein. Nach dem Durchfluß durch die Ionisationskammer 12 wird das Probenmaterial durch eine Leitung 32 entfernt. Zwischen der Ionisationskammer 12 und der Lampe 16 liegt ein Fenster 36o Als Lampe kann jede herkömmliche ultraviolette Vakuumlichtquelle verwendet werden.
So kann beispielsweise eine Wasserstoff- oder Kryptonlampe als Lichtquelle vorgesehen sein. Das Fenster 36 kann aus Lithium oder Magnesiumfluorid oder einem ähnlichen Material bestehen, um zu gewährleisten, daß die in die lonisationskammer eintretende Strahlung im gewünschten Wellenlangenbereich liegt. wie beispielsweise < 1340 i.
Nach dieser Beschreibung des Geräteaufbaus wird nun im folgenden die Kalibrierung näher erläutert.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden zur Kalibrierung des Geräts bekannte Proben durch die Ionisationskammer geleitet und Messungen durchgeführt. Beispielsweise wird bei einem Gerät mit einer Wasserstoff-Lichtquel le, deren Strahlung durch das Fenster 36 dringt, eine bekannte Probe mit 125 ppm Stickstoffoxid in Stickstoff durch die Ionisationskammer mit einer Geschwindigkeit zwischen 400 und 800 cm3/min, beispielsweise mit 625 cm3/min, geleitet, wobei die Elektrode 28 positiv vorgespannt ist und die Strahlung in der Kammer eine Wellenlänge aufweist, die kleiner ist als 1340 i. Stickstoffoxid, das ein Ionisationspotential von ungefähr 9,25 eV hat, wird ionisiert und bewirkt eine Stromänderung in der Signalverarbeitungseinrichtung von ungefähr 2,5 10-8 A. Die nächste Probe, die ungefähr 250 ppm Stickstoffoxid in Stickstoff enthält, ergibt -8 einen Wert von 3,9 . 10 -8 A. Bei einem dritten Durchlauf sind 500 ppm enthalten. Diese ergeben einen Wert von ungefähr 7,5 . 10-8 A. Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, ergibt sich ein deutlich lineares Signal.
In der folgenden Tabelle sind einige Komponenten von Gasgemischen und deren lonisationspotentiale enthalten: Tabelle I Gas Ionisations- Ionisationspotential (eV) schwelle (Å) NO 9,25 1340 N02 9,78 1267 NH3 10,15 1220 NH3 10,46 1185 O2 12,07 1027 SO2 12,34 1004 H20 12,59 985 03 12,8 968 CO2 13,79 899 Co 14,01 885 N2 15,55 797 Im folgenden wird die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Geräts erläutert.
Das kalibrierte Gerät wird an den Ort seines Einsatzes gebracht und dazu verwendet, um den Anteil von Stickstoffoxid an den abgegebenen oder emittierten Gasgemischen zu bestimmen. Wie in der Fig. 2 dargestellt, wird die Sonde 22 des Geräts direkt in das Gasgemisch eingeführt. Dies ist ein bevorzugtes Verfahren. Es ist aber, wenn dies gewünscht wird, natürlich auch möglich, Proben des Gasgemisches zu entnehmen und diese durch die Ionisationskammer zu leiten, wobei die Sonde gänzlich außerhalb des Gasgemisches selbst ist. Es kann auch ein anderes herkömmliches Verfahren verwendet werden, um die Gasgemische einem Vorrat zu entnehmen und sie durch die Ionisationskammer zu leiten.
Das sich im Einsatz befindliche Gerät kann dadurch kalibriert werden, daß zunächst eine bekannte Probe, wie beispielsweise eine Probe mit 500 ppm Stickstoffoxid in Stickstoff, durch die Ionisationskammer geleitet wird, um zu gewährleisten, daß auf der Signalverarbeitungseinrichtung eine genaue Anzeige erhalten wird. Die Meßbereichs-und Verstärkungseinstellungen sind vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Anzeige auf der geeigneten Skala und genau erfolgt. Nach dieser Stichprobe wird die Pumpe 10 betätigt, um einen Teil des Gasgemisches über die Sonde 22 und über das Teilchenfilter 26, um unerwünschte Materie zu entfernen, in die lonisationekammer zu saugen. Die Lampe 16, beispielsweise eine Wasserstofflampe, sendet eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 1216 ß aus. Auf diese Weise wird das gesamte Stickstoffoxid und das gesamte Stickstoffdioxid mit der Lyman-OC-Linie (1216 ß) des Wasserstoffs ionisiert, da die Ionisationspotentiale von Stickstoffoxid und Stickstoffdioxid jeweils 9,25 eV und 9,78 eV (Tabelle I) betragen. Demgemäß beruht bei einer Niederdruck-Wasserstoffentladung die einzig mögliche Störung auf NH3, das in Gasgemischen oder geschichteten Gasen im allgemeinen nicht enthalten ist. Wenn insbesondere der Anteil an Stickstoffoxid (NO) bestimmt werden soll, dann kann eine Xenonlampe verwendet werden, da die Xenonlinie mit 1295 i nur Stickstoffoxid ionisiert. Demgemäß ist es möglich, entweder die gesamte Menge der Oxide von Stickstoff (NO + NO2) oder die Menge von Stickstoffoxid (NO) zu bestimmen. Im dargestellten AusfUhrungsbeibpiel wird die Wasserstofflampe verwendet, durch deren Strahlung Stickstoffoxid und Stickstoffdioxid beide ionisiert werden. Demgemäß durchdringt die Strahlung das Fenster 36 und ionisiert das Stickstoffoxid und das Stickstoffdioxid, Es wird angenommen, daß das Gasgemisch 10 ffi Kohlenstoffdioxid, 6 % feuchte Anteile, 4 % Sauerstoff, 1000 bis 1500 ppm Schwefeldioxid, 300 bis 400 ppm Oxide von Stickstoff und als Rest Stickstoff aufweist. Die Oxide des Stickstoffs absorbieren die Strahlung und werden ionisiert. Die erzeugten Ionen (NO+ und NO2+) wandern zur Elektrode 28 und erzeugen dort ein Signal. Die Wanderung der Ionen zur Elektrode 28 bildet einen Strom, der auf der Skala der Signalverarbeitungseinrichtung angezeigt wird. Unter der Annahme, daß 300 bis 400 ppm Oxide des Stickstoffs in dem Gasgemisch -8 sind, wird ein Strom von ungefähr 5,4 . 10 A angezeigt.
Dieser Wert kann natürlich direkt in A angezeigt werden und dann mit Hilfe eines Kurvenblattes oder einer zusätzlichen Skala, die an der Signalverarbeitungseinrichtung angebracht ist, in eine Anzeige von ppm umgewandelt werden, 8o daß nach Bedarf die Anteile der Oxide des Stickstoffs in ppm oder mit der Ampere zahl und gleiqhzeitig direkt in ppm angezeigt werden. Die Ionisationskammer wird vorzugsweise bei einem Druck von 0,5 bis 20 mm, beispielsweise bei 2 bis 5 mm gehalten. Der Betrieb bei einem verringerten Druck verhindert eine Störung durch Wasserdampf, der in der Kammer sein kann. Wenn es jedoch gewünscht wird, dann kann der Druck jeden Pegel bis und über dem Atmosphärendruck annehmen.
Eine Flußsteuerung 35, beispielsweise ein Dosier=Absperrorgan, liegt stromaufwärts von der Kammer, um den Durchtritt der Gase zu ermöglichen und um zu gewährleisten, daß das genaue Vakuum noch aufrechterhalten wird. Weiterhin kann die Kammer über den Wassertaupunkt des Gasgemisches (ungefähr 4o OC) erhitzt werden um die Kondensation in der Kammer klein zu halten.
Wenn demgemäß das Gerät einmal kalibriert wurde, dann kann es kontinuierlich als Monitor oder Uberwachungsein richtung für Gasgemische verwendet werden, um den Pegel der Oxide von Stickstoffverunreinigungen in den Gasgemischen zu bestimmen. Abhängig von der Dauer des Gebrauchs kann das Gerät von Zeit zu Zeit Stichproben mit bekannten Proben unterworfen werden, um zu gewahrleisten, daß das Gerät zufriedenstellend arbeitet. Wie in der Fig' 2 dargestellt, erstreckt sich die Sonde in das Gasgemisch. Bei diesem besonderen Ausführungsbeispiel ist der übrige Teil des Geräts außerhalb des Gasgemisches wegen dessen hoher Temperatur, die beispielsweise 250 bis 900 oF (121 bis 482 bC) beträgt. Die Vakuumpumpe kann eine beliebige Größe, abhängig von den besonderen Anforderungen der Analyse, haben, und eine Durchflußgeschwlndiekeit von ungefähr 0,01 bis 1,0 1/imin durch die Ionisationskammer aufweisen.- Das erfindungsgemäße Gerät dient der selektiven Ionisation von Stickstoffoxid oder Stickstoffdioxid, wobei die se Komponenten ionisiert werden, ohne daß andere Komponenten in den Gasgemischen ionisiert werden. Da die Anzahl der erzeugten Ionen nur von der Intensität der Lichtquelle abhängt, stellen'die Temperatur und die Geschwindigkeit der Ausströmung keine Einschränkungen dar.
Die Erfindung wurde am Beispiel einer Analyse von Gasgemischen erläutert. Diese können jede von einem Gasgemisch ausgesandte Fluidzusammensetzung aufweisen. Das Prinzip der selektiven Ionisierung gegenüber den anderen.hauptsächlichen Anteilen einer gasförmigen Emission kann auch in anderen Fällen angewendet werden.
Der Photo- oder Strahlungsionisationsmonitor oder Detektor für NO kann auch als Detektor oder Monitor für x Schwefelverbindungen bei der Papierherstellung und/oder in Petroleumraffinerien, beispielsweise als Monitor für die gesamte Schwefelmenge (abzAglich S02) in den Ausströmungen bei der Papierherstellung verwendet werden. Die Ausströmung aus einem Ausgleichs- oder Wi.dergewinnungserhitzer besteht im allgemeinen aus S02, H2S, Merkaptanen, NOx9 CO2> 02> N2. Wasserdampf und teilchenförmiger Materie. Da der Ausgleichserhitzer in einer reduzierenden Atmosphäre arbeitet, sind Werte für NOx zu erwarten, die kleiner sind als 50 ppm. Die lonisationspotentiale der verschiedenen Schwefelverbindungen sind in der Tabelle II angegeben.
Tabelle II Ionisationspotentiale vor einigen Schwefelverbindungen Gas Ionisationspotential (eV) Ionisationsschwelle C 2H5SSH 8,27 1493 C6H6SH 8,33 1482 C2H5SC2H5 8,43 1462 CH3SSH 8,46 1458 C2H5SCH3C2H5SCH3 CH 8,69 1420 3 3 8,69 C2H5SH 9,29 1330 25 CH SH 9,44 1309 3 H2S 10,46 1180 502 12,34 1004 Diese Schwefelverbindungen mit Ausnahme von S02 und H2S haben niedrige Ionisationspotentiale. Daher kann die selektive Strahlungs- oder Photoionisation dazu benutzt werden, um den Pegel der gesamten Schwefelverbindungen bei der Ausströmung in der Papierherstellung zi überwachen. Das Gerät ist gegenüber Schwefelverbindungen empfindlicher als gegenüber NO. Die gesamte Konzentration aller Schwefelverbindungen kann beispielsweise einige 100 ppm betragen. Daher stellt NO eine ernste Störung dar. Das Gerät arbeitet gleich wie x das für NO beschriebene Gerät, wenn die gesamte Schwefelx menge abzüglich von H2S und 502 ermittelt werden- soll. Das Gerät kann auch so ausgebildet sein, daß es auf H2S und auf andere Verbindungen anspricht, indem eine Argonquelle mit einer Emissionswellenlänge von 1066 2 verwendet wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Schwefelverbindungen, auf die das Gerät anspricht, zu den übelriechendsten gehören.
Weiterhin können an der Stelle der beschriebenen Anzeigeeinrichtung für den Pegel an Stickstoffoxid auch andere Anzeigevorrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise ein Streifenblattschreiber, eine digitale Druckeinrichtung, ein im Abstand angeordneter Anzeiger usw.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein stabiler Lichtintensitätsmonitor in oder neben der Ionisationskammer vorgesehen sein0 Wenn er in der Kammer angeordnet ist, dann ist er vorzugsweise mit einem Verschluß versehen, um den Monitor von der Umgebung der Kammer zu schützen.
Wenn er außerhalb der Kammer angeordnet ist, dann kann er am Ende der Lampe vorgesehen sein. Ein möglicher Monitor ist Natriumsalicylat, gefolgt von irgendeinem Detektor für sichtbares Licht.
Es kann eine Festkörper-Photodiode, vorzugsweise zusammen mit einer "zerhackten" (Wechselstrom-)Lichtquelle verwendet werden. Wenn eine zerhackte Lichtquelle verwendet wird, dann verringert dies die. mittlere Energieeinspeisung in die Lampe; es verringert weiterhin die Erhitzung der Lampe, es erlaubt die Verwendung eines Photodioden-Monitors, der einen hohen inneren Vorspannungestrom erfordert, und es erlaubt die synchrone Erfassung der Ströme für die Stellungen "Lampe ein" und Lampe aus", wodurch durch eine Differenzbildung die Entfernung des Hintergrundstromes oder des Stromes für "Lampe aus" möglich ist. Weiterhin kann eine Wechselstrom-Slgnalverarbeitungseinrichtung verwendet werden, wenn die Vorspannung der Ionisationskammer die Intensität der Lampe in irgendeiner vorbestimmten Weise verändert wird, wie beispielsweise durch Ein- und Ausschalten (Zerhacken) der Lampe mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit von z. B. 1 kHz.

Claims

Patentansprüche

1. Strahlungsionisationsdetektor, insbesondere Photoionisationsdetektor, zur selektiven Bestimmung der Pegel von Verunreinigungen in Ausströmungen, g e k e n n z e i c h -ne t durch eine Ionisationskammer (12), eine erste Einrichtung (22, 26, 35) zur Einspeisung einer Ausströmung in die Ionisationskammer (12), wobei die Strömung mindestens zwei Komponenten mit unterschiedlichen Ionisationspotentialen hat, eine zweite Einrichtung (16; 34) zur Erzeugung einer Strahlung eines vorbestimmten Flusses, die in die Ionisationskammer (12) eindringt, eine dritte Einrichtung zur Ionisation einer der Komponenten unabhängig von den anderen Komponenten in der Ionisationskammer (12), und eine vierte Einrichtung (20, 28) zur Messung des Ionisationsgrades der ionisierten Komponente.

2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationskammer (12) eine vorgespannte Elektrode (28) hat, zu der die Ionen wandern und dort ein Signal erzeugen.

3. Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (22, 26, 35) eine Vorrichtung (10) hat, die die Strömung von einer Quelle (z. B.

24) durch die Ionisationskammer (12) saugt.

4. Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3i gekennzeichnet durch ein Filter (26) zwischen der zweiten Einrichtung (16; 34) und der Ionisationskammer (12).

5. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationskammer (12) eine vorgespannte Elektrode (2-8) hat, und daß die vierte Einrichtung (20) eine Vorrichtung zur Messung der Änderung des Signals an der Elektrode (28) hat.

6. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmung mehrere Komponenten aufweist, wobei diese Komponenten Oxide von Stickstoff umfassen, und daß die Oxide von Stickstoff unter Ausschluß der übrigen Komponenten der Ausströmung mit Hilfe der dritten Einrichtung selektiv ionisiert werden.

7. Detektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung zur selektiven Ionisation der Oxide von Stickstoff eine Wasserstoff-Entladungslampe in Verbindung mit der Ionisationskammer (12) ist.

8. Detektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die erste Einrichtung (22, 26, 35) eine Ausströmung mit mehreren Komponenten eingespeist wird, wobei diese Komponenten Stickstoffdioxid und Stickstoffoxid umfassen, und daß durch die dritte Einrichtung selektiv Stickstoffoxid unabhängig von Stickstoffdioxid und den übrigen Komponenten der Ausströmung ionisiert wird.

9. Detektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung zur selektiven Ionisation von Stickstoffoxid eine Xenonlampe ist.

10. Detektor nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Beaufschlagung der Ionisationskammer (12) mit einem geringeren Druck als dem Atmosphärendruck.

11. Detektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beaufschlagung der Ionisationskammer (12) mit einem geringeren Druck als dem Atmosphärendruck ein Absperrorgan (35) hat.

12. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die erste Einrichtung (22, 26, 35) eine Ausströmung mit mehreren Komponenten eingespeist wird, wobei diese Komponenten Merkaptane und H2S umfassen, und daß durch die dritte Einrichtung selektiv die Merkaptane und H2S unter Ausschluß der übrigen Komponenten ionisiert werden.

13. Detektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung zur wahlweisen Ionisation der Merkaptane und von H2S unter dem Ausschluß der übrigen Komponenten eine Argonlampe ist.

140 Verfahren zur selektiven Strahlungsionisation, insbesondere Photoionisation der Komponenten in einem ausströmenden Fluid, g e k e n n z e i c h n e t d u r zu c h einen durch eine Ionisationskammer (12) ausfließenden Fluidstrom mit mindestens zwei Komponenten, einen die Ionisationskammer (12) durchdringenden vorbestimmten Strahlungsfluß, eine wahlweise Ionisation einer der Komponenten unabhängig von den anderen Komponenten und ohne meßbare Störung durch die anderen Komponenten, und eine Messung des Ionisationsgrades der ionisierten Komponente zur Bestimmung des Pegels der ionisierten Komponente in der Ausströmung.

150 Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausström vor ihrem Durchgang durch die Ionisationskammer (12) gefiltert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationskammer (12) bei einem geringeren Druck als dem Atmosphärendruck gehalten wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationskammer (12) eine Elektrode (28) umfaßt, daß an die Elektrode (28) eine Vorspannung gelegt ist, daß die Ionen zu der Elektrode (28) wandern, und daß die Änderung des Signals an der Elektrode (28) gemessen wird.

18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet; daß in die Ionisationskammer (12) ein ausströmendes Fluid mit Oxiden von Stickstoff und mindestens einer weiteren Komponente eingespeist wird, und daß selektiv die Oxide von Stickstoff unter Ausschluß der übrigen Komponenten der Ausströmung ionisiert werden 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Ionisationskammer (12) ein Strahlungsfluß dringt, der eine Wellenlänge von ungefähr 1216 X aufweist, wodurch die Oxide von Stickstoff selektiv unter Ausschluß der anderen Komponenten der Ausströmung ionisiert werden.

20. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Ionisationskammer (12) eingespeist. Ausströmung Stickstoffoxid, Stickstoffdioxid und andere Komponenten umfaßt, und daß selektiv Stickstoffoxid unter Ausschluß von Stickstoffdioxid und unter Ausschluß der übrigen Komponenten der Ausströmung ionisiert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsfluß in der Ionisationskammer (12) eine Wellenlänge von ungefähr 1295 i hat.

22. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Ionisationskammer (12) eingespeist. Ausströmung Merkaptane, H2S und mindestens eine weitere Komponente hat, und daß selektiv die Merkaptane und H2S unter Ausschluß der übrigen Komponenten des Fluids ionisiert werden.

23. Verfahren zur selektiven Strahlungsionisation, insbesondere Photoionisation von Oxiden von Stickstoff in einem ausströmenden Gasgemisch, g e k e n n z e i c h -net durch eine Einspeisung einer ausfließenden gasförmigen Strömung, die im wesentlichen aus einem Gas gemisch mit Komponenten von unterschiedlichen Ionisationspotentialen besteht, die Oxide von Stickstoff enthalten, in eine Ionisationskammer (12), einen vorbestimmten Strahlungsfluß durch die Ionisationskammer, der ausreicht, um die Oxide von Stickstoff zu ionisieren, aber der nicht ausreichtm um die übrigen Komponenten des Gasgemisches zu ionisieren, eine konstante Vorspannung in der Ionisationskammer, eine selektive Ionisation der Oxide von Stickstoff unter Ausschluß der übrigen Komponenten des Gasgemisches, die auf dem Unterschied der lonisationspotentiale der Komponenten beruht, und eine Messung der Änderung des Signals in der Kammer, die durch die ionisisrten Oxide des Stickstoffs durch Veränderung der bestehenden Vorspannung bewirkt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch in der Ausströmung im wesentlichen aus Oxiden von Stickstoff, aus Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Sauerstoff, Schwefeldioxid, Wasser, Ozon, Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid, Stickstoff und Komponenten dieser Verbindungen besteht.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die lonisationspotentiale der Komponenten des Gasgemisches im Bereich von ungefähr 9,25 bis 15,55 eV liegen.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationskammer (12) bei einem Druck'gehalten wird, der kleiner ist als der AtmosphErendruck.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationskammer (12) bei einem Druck vpn 0,5 bis 20 mm gehalten wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationskammer zur Verringerung der Kondensation über den Wassertaupunkt vom Wasserdampf im Gasgemisch erhitzt wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmige Ausströmung vor ihrem Eintritt in die Ionisationskammer gefiltert wird.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsfluß eine Wellenlänge von ungefähr 1216 2 aufweist, wodurch die Oxide von Stickstoff selektiv unter Ausschluß der übrigen Komponenten der Ausströmung ionisiert werden.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise Stickstoffoxid unter Ausschluß von Stickstoffdioxid und der übrigen Komponenten der Ausströmung ionisiert wird.

32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsfluß eine Wellenlänge von ungefähr 1295 i aufweist 33o Gerät zur Bestimmung des Pegels von Verunreinigungen in gasförmigen Ausströmungen, g e k e n n z e i c h -net durch eine Quelle (z. B 24) von gasförmigen Verunreinigungen, die Gasgemische mit Oxiden von Stickstoff enthält, einen Detektor mit einer Ionisationskammer (12), mit einer Elektrode (28), die in der Ionisationskammer (12) vorgesehen und zur Erzeugung eines Signals ausgerüstet ist, mit einer Einrichtung zur Eiiaspefsungder gasförmigen Strömung in die Ionisationskammer (12), wobei die Strömung mehrere Komponenten aufweist, die teilweise Oxide von Stickstoff sind und die verschiedene lonisationspotentiale besitzen, mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Vorspannung in der Ionisationskammer, mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Strahlung mit einem vorbestimmten Fluß, die in die Ionisationskammer eingegeben wird, und mit einer Einrichtung zur selektiven Ionisation der Oxide von Stickstoff unter Ausschluß der übrigen Komponenten der gasförmigen Komponenten in der Ionisationskammer, wodurch die Ionen das Signal an der Elektrode (28) verändern und den Ionisationsgrad der ionisierten Komponenten über die Veränderung des Signals messen, und eine Einrichtung, um eine Fluidfluß-Verbindung zwischen dem Detektor und der Quelle (z. B. 24) der gasförmigen Verunreinigungen herzustellen.

34. Verfahren zur selektiven Strahlungsionisation, insbesondere Photoionisation von Merkaptanen und Schwefelwasserstoffen in einemrausströmenden Gasgemisch, g e -kennzeichnet durch eine Einspeisung einer ausfließenden gasförmigen Strömung, die im wesentlichen aus einem Gasgemisch mit Komponenten von unterschiedlichen lonisationspotentialen besteht, die Merkaptane und Schwefelwasserstoffe enthalten, in eine Ionisationskammer (12), einen vorbestimmten Strahlungsfluß durch die Ionisationskammer, der ausreicht, um die Merkaptane und den Schwefelwasserstoff zu ionisieren, aber der nicht ausreicht, um die anderen Komponenten des Gasgemisches zu ionisieren, eine konstante Vorspannung in der Ionisationskammer, eine selektive Ionisation der Merkaptane und des Schwefelwasserstoffs unter Ausschluß der übrigen Komponenten des Gasgemisches, die auf dem Unterschied der Ionisationspotentiale der Komponenten beruht, und eine Messung der Änderung des Signals in der Kammer, die durch die ionisierten Oxide der Merkaptane und des Schwefelwasserstoffs durch Veränderung der bestehenden Vorspannung bewirkt wird.

35. Gerät zur Bestimmung des Pegels der Verunreinigungen in gasförmigen Ausströmungen, g e k e n n ze i c h -ne t durch eine Quelle (z. B0 24) von gasförmigen Verunreinigungen, die Gasgemische mit Merkaptanen und Schwefelwasserstoff umfaßt, einen Detektor mit einer Ionisationska0mmer (12), mit einer Elektrode (28), die in der Ionisationskammer vorgesehen ist und zur Erzeugung eines Signals ausgerüstet ist, mit einer Einrichtung zur Einspeisung der gasförmigen Strömung in die Ionisationskammer (12), wobei die Strömung mehrere Komponenten aufweist, die teilweise Merkaptane und Schwefelwasserstoff sind und die unterschiedliche lonisationspotentiale besitzen, mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Vorspannung in der Ionisationskammer (12), mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Strahlung mit einem vorbestimmten Fluß, die in die Ionisationskammer eingegeben wird, und mit einer Einrichtung zur selektiven Ionisation der Merkaptane und des Schwefelwasserstoffs unter Ausschluß der übrigen Komponenten der gasförmigen Komponenten in der Ionisationskammer, wodurch die Ionen das Signal an der Elektrode (28) verändern und den Ionisationsgrad der ionisierten Komponenten durch die Veränderung des Signals messen, und eine Einrichtung, um eine Fluidfluß-Verbindung zwischen dem Detektor und der Quelle (z. B. 24) der gasförmigen Verunreinigungen herzustellen.

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