Mikro-Gas-Chromatograph

Im Rahmen dieser Ausschreibung wird ein Mikro-Gas-Chromatograph (µ-GC) für das Fraunhofer IKTS am Standort Freiberg beschafft, um die Nachhaltigkeitsstrategie des Instituts zu unterstützen. Der µ-GC soll als Hardware-Komponente dienen, um Rückgewinnungsprozesse für kritische, anorganische Rohmaterialien aus Batterien, Brennstoffzellen und Elektroschrott weiterzuentwickeln und hinsichtlich ihrer Umweltwirkung zu optimieren. Der Mikro-Gas-Chromatograph soll zur Analyse von Gasen und zur Überwachung der Gasphase von verschiedenen Versuchsanlagen im Labor eingesetzt werden. Eine kompakte Bauweise und flexible Aufstellung in der Nähe der Gasversorgung sind zwingend erforderlich. Die Versorgung des Gaschromatographen mit Trägergas soll aus externen Standardgasflaschen erfolgen, um die Betriebskosten niedrig zu halten. Ein Einsatz außerhalb des Labors ist nicht geplant. Zur Optimierung der Trennung muss das Temperaturprofil während der Messung frei wählbar sein. Der µ-GC soll die semikontinuierliche sowie quantitative Analyse der folgenden Stoffe ermöglichen: CO, CO2, O2, H2, N2, NH3, CH4, N2O und H2S. Die maximalen Abmessungen des Geräts dürfen 50 x 25 x 30 cm (L x B x H) nicht überschreiten. Es müssen mindestens zwei verschiedene Trennsäulen aufgenommen werden können. Die Trennsäulen müssen separat beheizbar sein bis mindestens 200 °C, und es muss eine freie Programmierung von Temperaturprofilen zur besseren Trennung der Analyten möglich sein. Die Trennsäulen bzw. die Module mit Trennsäule müssen austauschbar sein, um eine Anpassung an künftige Trennaufgaben zu gewährleisten. Das µ-GC muss mindestens eine für Laptops/PCs handelsübliche direkte Schnittstelle für den Datentransfer bieten, entweder als Ethernet-, USB- oder kabellose Verbindung oder eine gleichwertige Lösung. Das Gerät muss für eine externe Trägergasversorgung mit Argon, Stickstoff und Helium ausgelegt sein, um unterschiedliche Nachweisgrenzen zu erreichen. Mit Argon oder Stickstoff als Trägergas müssen mindestens die Gase CO, CO2, O2, H2, N2, NH3 und CH4 im Bereich von 0,1 bis 100 Vol.% analysierbar sein, sowie H2S und N2O im Bereich von 150 ppm bis 1 Vol.%. Durch Wechsel des Trägergases von Argon bzw. Stickstoff zu Helium muss eine Absenkung der Messgrenze für N2O, NH3, CO2, H2S und O2 auf ≤ 25 ppm, für CO und CH4 auf ≤ 20 ppm und für N2 auf ≤ 100 ppm gewährleistet werden. Die Messabweichung der Einzelmessungen vom Mittelwert bei einer 10-fach Messung darf im angegebenen Messbereich ≤ ± 6 % betragen. Messungen von Probengas mit einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 30 °C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von min. 40 % müssen ohne Abtrennung der Luftfeuchte vor der Analyse möglich sein, ohne Unterschreitung des Taupunkts. Die Probenahme muss bei Atmosphärendruck mit einer internen Gasprobenpumpe erfolgen. Es muss möglich sein, die Probenzuführung unter erhöhtem Druck nachzurüsten oder standardmäßig zu nutzen. Die Probenzuführung muss im Temperaturbereich von 15 °C bis 40 °C möglich sein, wobei eine Nachrüstung oder standardmäßige Probengas-Zuführung für höhere Eingangstemperaturen möglich sein soll. Frei definierbare Messintervalle mit einer Pause zwischen zwei Messungen von 0 bis 60 min sind erforderlich, und das Gerät muss für Einzelmessungen und Dauerversuche ausgelegt sein. Die automatische Auswertung und Speicherung der Chromatogramme ist notwendig, und der Auswertealgorithmus muss an das Chromatogramm durch den Bediener einfach angepasst werden können.