Puupohjaisten polttoaineiden savukaasuanalyysit GC-menetelmillä

Abstract

Opinnäytetyön tilaajana oli Oulun ammattikorkeakoulu. Työn tavoitteena oli tehdä Shimadzu GC-2010 -kaasukromatografille (GC-FID) käyttöohje ja tutkia laitteen soveltuvuutta savukaasujen määrittämiseen. Samalla testattiin kaasumaisten näytteiden näytteensyöttöä.

Työssä perehdyttiin haihtuvien hiilivetyjen esiintymiseen puupohjaisten polttoaineiden savukaasuissa. Tämän pohjalta suunniteltiin työn toteutus. Savukaasunäytteitä otettiin Aritermin BioCompin pellettilämmityslaitteistosta sekä laboratoriossa tehdyistä polttokokeista.

Shimadzun GC-2010 GC-FID-laitteella ei onnistuttu määrittämään haihtuvia hiilivetyjä, koska laitteistolle hankittu kolonni ei soveltunut haihtuvien hiilivetyjen määrittämiseen. Laitteen kaasumaisten näytteiden näytteensyöttöä käytettiin manuaalisesti, ja siksi näytteensyöttö ei ollut toistettava. Tästä syystä otettiin käyttöön muita tutkimusta tukevia menetelmiä.

Savukaasujen määrittämistä jatkettiin Agilentin 490 micro GC:llä ja Agilentin 5975C VL MSD GC-MS-laitteella. Mikro-GC:llä määritettiin savukaasunäytteiden metaanipitoisuutta, mutta metaanipitoisuudet olivat liian matalat. TD-GC-MS-laitteistolla määritettiin savukaasuista haihtuvia hiilivetyjä. Näytteensyöttöyksikkönä oli Markersin ULTRA TD. Näytteenkäsittely-yksikkönä oli Markersin Thermal desorber (TD). TD-GC-MS-laitteella tunnistettiin savukaasujen hahtuvia hiilivetyjä.

Tämä opinnäytetyö antaa suuntaviivat savukaasunäytteiden määrittämisen kehittämiseen. Shimadzun GC-FID-laitetta paremmin määrittämisessä voisi toimia TD-GC-MS ja mikro-GC. Myös pellettilämmityslaitteiston näytteenotossa havaittiin kehittämisen varaa.