2.3.2 Waterdamp

Droogmiddel

Bij een afzonderlijke meting waar achter het fixatie-medium het afgezogen rookgasvolume wordt bepaald, wordt meestal een droogmiddel zoals geconcentreerd zwavelzuur, silicagel of een molzeef gebruikt. Toepassing van dergelijke droogmiddelen is niet mogelijk bij continue meetsystemen vanwege adsorptie (en daarmee verlies) van rookgascomponenten.

Koeling

Monstergaskoeling wordt verreweg het meest toegepast. In speciaal hiervoor ontworpen koelers wordt het rookgas gekoeld tot een temperatuur van circa 4°C. Controle op de juiste werking van een koeler kan onder andere plaatsvinden met hulp van een dauwpuntsmeter. Meting van de temperatuur aan het uiteinde van de koeler is niet geschikt omdat het afgas na de koeler direct door de omgeving wordt opgewarmd en de warmtecapaciteit van de monsterstroom heel klein is. Daardoor wordt een hogere temperatuur dan de daadwerkelijke temperatuur gemeten.

De contacttijd tussen het condensaat en de rookgasstroom wordt zo kort mogelijk gehouden om verliezen van wateroplosbare stoffen, zoals SO2 en NO2, in het condensaat te beperken. Desondanks kunnen grote verliezen optreden wanneer de rookgaskoeler op overdruk wordt bedreven om verdergaande droging te realiseren. Ondanks de extra zorg die nodig is om lekkage te voorkomen, moet een rookgaskoeler dan ook op onderdruk worden bedreven. In de praktijk wordt dit gerealiseerd door de monstergaspomp tussen het koelsysteem en het meetinstument te plaatsen. Bij verkeerd geïnstalleerde rookgaskoelers zijn in het verleden verliezen tot 40% aan SO2 waargenomen. De gangbare zuurdosering in de koeler om verliezen te reduceren is hierbij niet toereikend.

Permeatiedroging

Het principe van permeatiedroging is gebaseerd op het selectieve transport van waterdamp door een membraan. Voor de overige componenten in het rookgas is het membraan ondoorlatend. Door langs één zijde van het membraan rookgas te zuigen, terwijl aan de andere zijde in tegenstroom een gedroogd spoelgas stroomt, vindt selectief waterdamptransport plaats van het rookgas naar het spoelgas. Hierdoor wordt het rookgas gedroogd. Tijdens dit proces ontstaat geen condensaat waarin componenten kunnen oplossen. Een nadeel van deze methode is dat de droogcapaciteit door vervuiling kan teruglopen, waardoor te lage concentraties worden gemeten of door condensatie alsnog schade aan de analyser kan optreden. Te lage concentraties van specifieke componenten kunnen ook ontstaan doordat het gebruikte membraan niet volledig ondoorlaatbaar is voor het desbetreffende component. Daarnaast zijn de gebruikte membranen gevoelig voor bepaalde organische componenten.

Bij verdunning wordt feitelijk geen waterdamp uit de monstergasstroom verwijderd, maar wordt door verdunning met droge stikstof of met gedroogde lucht bereikt dat bij kamertemperatuur geen condensatie van waterdamp kan optreden. Een 25- tot 100-voudige verdunning is in de praktijk gangbaar. Vanzelfsprekend moet de gevoeligheid van de analysemethode hierop zijn aangepast en moet een zuurstofmeting apart in het onverdunde rookgas plaatsvinden. Toepassing van verdunning om condensatie van waterdamp te voorkomen bij componenten met een lage emissie-eis wordt niet toegepast omdat de te meten concentraties dan beneden de bepalingsgrens kunnen komen te liggen.

Technisch is het mogelijk deze conditioneringssystemen uit te voeren in combinatie met monsternamenetwerk, maar gewoonlijk wordt verdunning als puntmeting toegepast. De controle van het verdunningsfactor kan eenvoudig worden uitgevoerd door voorin het systeem een controlegas met bekende concentraties aan te bieden. Een voordeel van de verdunningsmethode is dat het systeem minder snel vervuilt, omdat met sterk verdund rookgas wordt gewerkt. Als nadeel van een verdunningssysteem wordt vaak instabiliteit van de verdunning en de vereiste additionele waterdampconcentratiemeting aangevoerd.