How can you reduce helium consumption on the Thermo Scientific FlashSmart Elemental Analyzer?

Význam tématu

Spotřeba helia jako nosného plynu v elementární analýze představuje významný provozní náklad a současně se potýkáme s globální omezenou dostupností tohoto plynu. Optimalizace spotřeby helia nebo jeho nahrazení cenově dostupnějšími plyny je proto klíčová pro udržení efektivity a hospodárnosti moderních laboratoří.

Cíle a přehled studie / článku

Článek popisuje možnosti snížení spotřeby helia na analyzátoru Thermo Scientific FlashSmart pomocí hardwarových úprav a softwarových funkcí. Představuje pět provozních režimů, které umožňují významné úspory helia až po kompletní využití alternativních plynů jako dusík či argon.

Použitá metodika a instrumentace

Analýzu provádí FlashSmart Elemental Analyzer pro stanovení C, H, N, S, O ve vzorcích s vysokou přesností a opakovatelností. Klíčové komponenty:

• EagerSmart Data Handling Software: automatické režimy Stand-By, Leak Test, Auto Ready a další.
• Elektroventily EV3, EV4 a EFCt: řízené uzavírání průtokových okruhů pro přechod do nízkoproudých stavů.
• MultiValve Control (MVC) modul: automatická změna nosného plynu mezi heliem, dusíkem a argonem.
• Dodatečná sada pro argon jako nosný a referenční plyn.

Hlavní výsledky a diskuse

Bylo identifikováno pět základních optima:

• Option 1 (Stand-By Mode): úspora > 90 % helia aktivací Stand-By přes software, doba návratu < 30 min.
• Option 2 (EV3/EV4 closed): 100 % úspora helia během Leak Testu, návrat < 10 min.
• Option 3 (Nitrogen switch): 100 % úspora helia ve Stand-By při manuálním přepnutí na dusík, návrat přibližně 1 h.
• Option 4 (MVC Module): automatická výměna nosného plynu, 100 % úspora helia, návrat < 30 min.
• Option 5 (Argon carrier): úplné nahrazení helia argonem, spotřeba argonu výrazně nižší než heliová.

Nastavení režimů umožňuje přizpůsobit provozní náklady délce nečinnosti (krátkodobá i dlouhodobá pauza) a typu analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

Optimalizace snižuje náklady na spotřební plyn až o 100 % v režimech Stand-By a přejitím na alternativní plyny. Laboratoře získávají flexibilitu provozu, zkrácené doby uvádění do analytického stavu a nižší provozní náklady, aniž by byla ohrožena kvalita a reprodukovatelnost výsledků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směřování zahrnuje integrovanou recyklaci plynů, rozšíření softwarové správy plynného okruhu, širší využití argonu i dusíku a propojení s laboratorními informačními systémy pro prediktivní údržbu a optimalizaci spotřeby.

Závěr

FlashSmart Elemental Analyzer s EagerSmart softwarem nabízí komplexní a modulární řešení pro minimalizaci spotřeby helia. Kombinací hardwarových modulů a automatizovaných softwarových funkcí lze dosáhnout významných úspor, nižších provozních nákladů a vyšší provozní flexibility.

Reference

• Thermo Fisher Scientific Inc. Technical Note 42270, 2016.