Analysis of Biogas Using the Agilent 490 Micro GC Biogas Analyze

Význam tématu

Bioplyn představuje obnovitelný a udržitelný zdroj energie získávaný biologickými procesy rozkladu organické hmoty. Jeho složení (především metan a oxid uhličitý) ovlivňuje výhřevnost, provoz motorových i elektrických generátorů a plnění tlakových nádrží pro vozidla. Rychlá a spolehlivá analýza složení je klíčová pro optimalizaci úpravy (odstraňování CO₂, H₂S) a pro zajištění kvality bioplynových aplikací v průmyslu a energetice.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace note je představit způsob analýzy bioplynu pomocí přístrojů Agilent 490 Micro GC Biogas Analyzer ve dvou konfiguracích:

• Standardní analyzer pro čistý bioplyn (permanentní plyny, H₂S, C₂–C₃)
• Extended analyzer pro směsi bioplynu s plynem z ropy či LPG (C₄–C₇)

Autoři demonstrují separaci jednotlivých složek, opakovatelnost stanovení a vhodnost obou systémů pro rutinní provoz.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu je využita platforma Agilent 490 Micro GC doplněná o:

• Kanál CP-Molsieve 5A (10 m, Ar, 80 °C) pro H₂, O₂, N₂, CO, CH₄
  
• Kanál CP-PoraPLOT U (10 m, He, 80 °C) pro CO₂, H₂S, C₂–C₃; UltiMetal deaktivace pro inertní povrch a lepší tvar špičky H₂S
• (Extended) Kanál CP-Sil 5 CB (6 m, He, 60 °C) pro vyšší nasycené uhlovodíky C₄–C₇
• Heated sample line a injektory k odstranění kondenzace
• RTS (Retention Time Stability) a backflush na Molsieve 5A a PoraPLOT U pro odfiltrování vlhkosti a CO₂
• Agilent Micro-Gasifier jako ohřev a tlakový reduktor při >1 bar vstupu

Hlavní výsledky a diskuse

Systémy vykazují vynikající opakovatelnost:

• RSD retence <0,05 % (<0,02 % u PoraPLOT U), RSD plochy <0,2 %
• Stabilní retence i při přítomnosti vlhkosti, CO₂ a vyšších uhlovodíků díky backflush
• Oddělení H₂, O₂, N₂, CO, CH₄ na Molsieve a CO₂, H₂S, C₂, C₃ na PoraPLOT přístupu bez překryvů
• Extended konfigurace navíc zajišťuje rozlišení C₄–C₇ se zachováním citlivosti

Chromatogramy dokumentují jasné špičky a nízkou hladinu šumu, i u složek vysoce se adsorbujících.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaný mikro-GC přístup umožňuje:

• Rychlá analýza (do 2 min pro permanentní plyny, do 1 min pro CO₂ a H₂S)
• Minimální údržbu díky backflush a inertním povrchům
• Modulární rozšiřitelnost pro různé aplikační scénáře
• Konzistentní výsledky bez komplexního kondičního postupu

Vhodné pro bioplynové stanice, plynárny, automobilové CNG/CBG čerpací stanice i QC v průmyslových laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření v následujících směrech:

• Integrace s online procesními řídicími systémy a IoT
• Přenosné verze pro terénní měření a rychlé kontroly kvality
• Rozšíření detekce o těkavé organické sloučeniny (VOCs) a stopové plyny
• Automatické kalibrace a prediktivní údržba na bázi datové analýzy

Závěr

Agilent 490 Micro GC Biogas Analyzer ve standardní i extended konfiguraci prokazuje vysokou přesnost, opakovatelnost a spolehlivost při analýze bioplynu a jeho směsí s fosilními plyny. Díky přednastavenému továrnímu ladění, backflush technologii a optimálnímu designu kanálů nabízí uživatelům řešení „plug-and-play“ pro rutinní i náročné aplikace v oblasti bioplynu.