Validierung von Messmethoden die bei Vergasungsanlagen angewendet werden und Abschätzung der Messunsicherheit

Abstract

Ziel dieser Diplomarbeit ist der Versuch einer Validierung der Messmethoden der AG Zukunftsfähige Energietechnik an der TU Wien bzw.<br />des Prüflabors für Feuerungsanlagen, welche an der Technikumsanlage zur Analyse der Produktgaszusammensetzung eingesetzt werden.<br />Die Methoden zur Bestimmung der Konzentration an Ammoniak (NH3), Schwefelwasserstoff (H2S)und Teer basieren nicht oder nur teilweise auf Normen.<br />Im Zuge der Validierung sollen folgende Verfahrenskenngrößen gefunden werden: Arbeitsbereich/Präzision/Selektivität/Robustheit/Richtigkeit desweiteren soll eine Abschätzung der Messunsicherheit durchgeführt werden.<br />Zur Durchführung dieser Validierung wurde eine Prüfapparatur errichtet mit der es möglich war, ein Messgas mit vorberechneten Sollwerten zu generieren. Womit ein Eindruck über die Qualität der Probenahme gewonnen werden kann. Das Hauptstück der Apparatur ist eine Glasmischkammer, welche begleitbeheizt wird. Die Steuerung der Gasströme erfolgt über einen Massflowcontroller bzw. ein Nadelventil und ein Rotameter. Die Dosierung des Analyten in der anderen Aufbauvariante erfolgte mittels Laborspritzenpumpe.<br />

The aim of this diploma thesis is an attempt to validate the methods of measurement used by the workgroup Sustainable Energy Engineering at the Vienna University of Technology, respectively those of the testing laboratory for furnaces, which are used at the pilot plant for the evaluation of producer gas composition.<br />The methods of measuring the concentrations of ammonia (NH3), hydrogen sulfide (H2S) and tar are not or only partially based on standards.<br />As part of this validation the following process-parameters were meant to be found: range/ precision/ selectivity/ruggedness/ trueness. In addition, measurement inaccuracies were assessed.<br />To perform this validation, we built a testing plant with which it was possible to produce a measuring-gas with previously computed tolerance values, by means of which we could obtain an impression about the quality of the sampling.<br />The main part of the testing plant is a vitreous-mixing chamber which is corollary heated.<br />The gas stream was controlled by a massflow-controller, respectively by a needle valve together with a rotameter.<br />The dosage of analytes in the other setup version was ensured via a syringe pump.<br />The test results were then evaluated with the help of Excel.