TI00448C/07/DE/14.21
71529849
2021-06-30

ProductsSolutions

ServicesTechnische Information
TOCII CA72TOC
Analysator zur Online-Bestimmung von TOC inwässrigen Medien durch thermisch-katalytischen
Aufschluss

Anwendungsbereich• Industrielle Abwasserüberwachung, im Zu- und Auslauf• Kontrolle von Prozessabwässern• Überwachung des Oberflächenablaufs industrieller Anlagen• Überwachung des Oberflächenablaufs von Flughäfen• Kommunale Abwasserüberwachung• Erfassung der Kohlenstofffracht zur Nährstoffdosierung
Ihre Vorteile• Optimiert für industrielle Applikationen auch mit schwankenden pH-Werten undhohen Salzfrachten• Schnelle und einfache Wartung durch gute Erreichbarkeit aller Komponenten• Verfügbare Messbereiche innerhalb 0,25 mg/l ... 12.000 mg/l TOC erweiterbar
durch Vorverdünnung• pH-gesteuerte Säuredosierung bei TIC-Strippung minimiert Säureverbrauch• Messung erfolgt im "Double-Batch-Verfahren"• Ein- und Zweikanalmessung verfügbar
• Beheizte Salzfalle erhöht die Standzeit signifikant• Extern ansteuerbare Eigenüberwachung mit TOC-Standard beispielsweise beiGrenzwertüberschreitung

TOCII CA72TOC

Arbeitsweise und Systemaufbau
Messprinzip

Summenparameter TOC
Der gesamte Kohlenstoff (TC, total carbon) einer wässrigen Probe wird unterteilt in den gesamten
anorganischen Kohlenstoff (TIC, total inorganic carbon) und den gesamten organischen Kohlenstoff(TOC, total organic carbon).
TOC kann in drei Gruppen unterteilt werden:• Gelöster organischer Kohlenstoff (DOC, engl. dissolved organic carbon)• Nicht austreibbarer organischer Kohlenstoff (NPOC, engl. non purgeable organic carbon)• Austreibbarer organischer Kohlenstoff (POC, engl. purgeable organic carbon)
Als Besonderheit ist die Beziehung zwischen POC und VOC (volatile organic carbon, flüchtige organische Kohlenstoffe) anzusehen. POC wird bei TOC online Analytik aktiv ausgetrieben (z. B. beim Strippen). VOC ist ein wissenschaftlicher Begriff, wobei hier die Eigenschaften der flüchtigen organischen
Kohlenstoffe betrachtet werden. Die Flüchtigkeit der Stoffe ist ein passiver Vorgang und ist stark vonTemperatur und Druck beeinflusst.

TCTOC

TIC

DIC

NPOC

1

DOC

POC

2A0045995

1

Klassifizierung der KohlenstoffparameterTC

Gesamtkohlenstoff

NPOC

Nicht austreibbarer organischer Kohlenstoff

TIC

Gesamter anorganischer Kohlenstoff

POC

Austreibbarer organischer Kohlenstoff

TOC

Gesamter organischer Kohlenstoff

DOC

Gelöster organischer Kohlenstoff

DIC

Gelöster anorganischer Kohlenstoff

2

Partikulärer organischer Kohlenstoff

1

Partikulärer anorganischer Kohlenstoff

Messverfahren
Der Analysator bestimmt den TOC-Gehalt (engl: total organic carbon, gesamter organischer Kohlenstoff) einer wässrigen Probe. Dies geschieht durch einen thermisch katalytischen Aufschluss mit
anschließender NDIR-Detektion (nicht-dispersive Infrarot-Detektion) des entstandenen CO2. Der
Parameter TOC beschreibt die Gesamtbelastung des Wassers mit organischen Stoffen und ist ein
Maß zur Beurteilung der Wassergüte und kann als Basis für die Höhe der Abwasserabgabe (AbwAG)
dienen.
Der Analysator arbeitet mit zwei miteinander verbundenen Kreisläufen, dem Flüssigkeits- und dem
Gaskreislauf um TOC mit der Direktmethode zu bestimmen. Im Flüssigkeitskreislauf wird die Probein den Analysator geführt. Optional kann die Probe bei hohen Salzfrachten oder hohen TOC-Werten
verdünnt werden. Anschließend wird die Probe angesäuert und der anorganische Kohlenstoff wird
durch Ausblasen entfernt (Strippen). Durch einen Rotationsspaltfilter, in dem die partikulären Feststoffe DIN-konform separiert werden, gelangt die Probe zur Dosierung in den Verbrennungsofen. ImVerbrennungsofen wird die Probe bei 850 °C (1550 °F) verbrannt. Das Verbrennungsgas wirdanschließend in Schritten abgekühlt und der CO2-Gehalt im NDIR-Detektor bestimmt. Im "DoubleBatch-Verfahren" wird vor der nächsten Messung der Reaktor und der Gaskreislauf mit CO2-freiem
Trägergas gespült und die Basislinie bestimmt, während im Flüssigkeitskreislauf die nächste Probe
vorbereitet wird.

2Endress+Hauser

TOCII CA72TOC

Messung, Kalibrierung und Justage
Zur Kontrolle der Messung kann von extern oder zeitlich gesteuert eine 1-Punkt-Kalibrierung durchgeführt werden. Mit einer 2-Punkt-Justage kann der Analysator an Systemänderungen angepasst
werden.
Zweikanal-Messprinzip
Mit der Zweikanalmessung eröffnet sich die Möglichkeit zwei unterschiedliche Probenströme ineinem Gerät zu messen, z. B. zwei Zuläufe zu einer Kläranlage. Für Probenströme mit ähnlichenMessbereichen ist diese Option zu empfehlen.
Messeinrichtung

Eine vollständige Messeinrichtung besteht aus:
• Probenaufbereitungssystem• CO2-Wäscher• Analysator

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4

5

1

6A0045994

2
12
3
4
5
6

Verlässlichkeit

Vollständige Messeinrichtung
ProbeProbenaufbereitung
Analysator
CO2-Wäscher
Gasversorgung
Wasserversorgung

ZuverlässigkeitBeheizte Salzfalle
Die Option Beheizte Salzfalle dient der einfachen Wartung bei Proben mit hohen Salzfrachten. Bei
der Verbrennung dieser Proben kann es zu Ablagerungen auf Katalysator und Ofen und somit zu
einer Beeinträchtigung der Ergebnisse kommen.
Mit der beheizten Salzfalle ist es möglich Salze schnell und effizient aus dem Ofen zu entfernen.
Dadurch wird die Verfügbarkeit drastisch erhöht. Zudem werden die Betriebskosten durch längere
Wartungszyklen und einfache Handhabung der Salzfalle verringert. Die Salzfalle ist durch einfaches
Abziehen vom Ofen zu trennen. Hierfür muss der Ofen nicht ausgeschaltet werden. Die Salze in derFalle können einfach entfernt und die gereinigte Falle wieder aufgesteckt werden.
pH-gesteuerte Säuredosierung
Die pH-gesteuerte Säuredosierung hat den Vorteil, dass nur soviel Säure zur Probe zudosiert wird,
wie nötig ist um einen pH-Wert von 2,5 zu erreichen. Es wird nicht im Überschuss dosiert, was zu
einer Säureeinsparung führt. Gleichzeitig wird der Salzeintrag durch die überschüssige Säure in den
Ofen minimiert. Bei kommunalen Kläranlagen ist sichergestellt, dass keine Huminsäuren ausfallen.
Potentielle Überbefunde werden hierdurch ausgeschlossen.
Störunempfindlichkeit
Double-Batch-Verfahren
Beim patentierten Double-Batch-Verfahren gibt es eine Verknüpfung der beiden Kreisläufe (Wasserund Gas). Der wässrige Probenstrom wird im Analysator kontinuierlich vorbereitet und batchweise
dem Ofen zugeführt. Im Gaskreislauf wird während der Messung das CO2-haltige Gas im Kreis
geführt und dabei kumuliert. Dadurch können große Probenvolumen (1200 µl) erfasst werden, wasEndress+Hauser

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TOCII CA72TOC

zu einer hohen Empfindlichkeit führt. Nach Ende der Messung wird der Gaskreislauf mit CO2-freiem
Trägergas gespült und die Basislinie für die nächste Messung bestimmt.

Eingang
Messgröße

Gesamter organischer Kohlenstoff (TOC)

Messbereich• CA72TOC-A: 0,25 ... 600 mg/l TOC• CA72TOC-B: 1 ... 2400 mg/l TOC• CA72TOC-C: 2,5 ... 6000 mg/l TOC• CA72TOC-D: 5 ... 12 000 mg/l TOC
Mit optionaler Vorverdünnung ist eine Messbereichserweiterung um Faktor 20 möglich.

Eingangssignal

8 Signaleingänge 24 V DC, aktiv, Bürde max. 500 Ω
Eingang #1

Service Kalibrierung auslösen

Eingang #2

Service Justierung auslösen

Eingang #3

Service Siebspülung auslösen

Eingang #4

Service Druckspülung auslösen

Eingang #5

Nicht belegt

Eingang #6

Nicht belegt

Eingang #7

Standby auslösen

Eingang #8

Kanalumschaltung auslösen (optional)

Ausgang
Ausgangssignal

Messkanal 1
0/4 ... 20 mA, galvanisch getrennt
Messkanal 2 (optional)
0/4 ... 20 mA, galvanisch getrennt

Ausfallsignal

4 Ausgänge:• Grenzwertalarm• Störmeldung• Standbymeldung• Betriebskontrolle
Potenzialfrei, normal geschlossen (max. 0,25 A / 50 V)

Bürde

max. 500 ΩDatenschnittstelle• RS 232 C, proprietär, für Datenausgabe und Fernbedienung (optional)• USB

Energieversorgung
Versorgungsspannung

4115/230 V AC, 50/60 Hz

Endress+Hauser

TOCII CA72TOC

Leistungsaufnahme

800 VA

SicherungenNetzverteilung
2,5 A, träge, Bauform: Feinsicherung 6,3 x 32
Relaispro Relais 4 A, träge, Bauform: TR5Netzteil2 A, träge, Bauform: Feinsicherung 5 x 20

Leistungsmerkmale 1)
Messwertauflösung

1,1 %, Auflösungsgrenze bei 20 % des Messbereiches (LDC)
4,6 %, Auflösungsgrenze bei 80 % des Messbereiches (LDC)

Maximale Messabweichung

0,4 %, systematische Messabweichung bei 20 % des Messbereichs (BIAS)
2,4 %, systematische Messabweichung bei 80 % des Messbereichs (BIAS)

Wiederholbarkeit

0,4 %, Wiederholpräzision bei 20 % des Messbereiches
1,6 %, Wiederholpräzision bei 80 % des Messbereiches

Kurzzeitdrift

0,5 %/TagNachweisgrenze LOD

0,75 % vom Messbereichsende

Bestimmungsgrenze LOQ

2,5 % vom MessbereichsendeMontageMontageort

Der Analysator kann auf drei Arten montiert werden:• Tischaufstellung• Wandmontage• Auf einem Untergestell‣ Gerät so montieren, dass es für Wartungszwecke auch von hinten zugänglich ist.
Einbauhinweise

Der Analysator benötigt einen Abfluss unterhalb des Geräts.
‣ Ablaufrohr 6/8 mm aus PTFE verwenden. Im Abfluss darf sich kein Rückstau bilden.
In geschlossenen Bereichen darf keine Ansammlung von Halogenen oder anderen Dämpfen entstehen.
‣ Abluftanschluss verwenden. Im Abluftschlauch 4/6 mm darf sich kein Rückstau bilden.

‣ Direkte Sonneneinstrahlung vermeiden.
‣ Umgebungsbedingungen beachten (Technische Daten).
Druckluft- und Wasserversorgung
Druckluftversorgung‣ Für den Betrieb des Analysators ausschließlich CO2-freie Luft verwenden.

1)

Die Leistungsmerkmale wurden nach ISO 15839 Anhang B bestimmt. 300 μl Probe wurden in CA72TOC-B1A0B1 pro Messung dosiert, wodurch
sich ein Messbereich von 4 ... 800 mg/l ergab. Die folgenden Daten beziehen sich auf dieses Gerät. Die Übertragbarkeit der Leistungsmerkmale
auf weitere Messbereiche ist mit geringfügigen Abweichungen anzunehmen.

Endress+Hauser

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TOCII CA72TOC

Die Luft muss trocken und ölfrei sein und folgende Bedingungen erfüllen:• < 3 ppm CO2• < 3 ppm Kohlenwasserstoffe• Druck konstant 2 bar (29 psi)
• Drucktoleranz ± 5 %Die Druckluftversorgung muss mit einem CO2-Wäscher und einem Druckregler ausgestattet sein.
• Anschluss: 4/6 mm DN• Benötigte Druckluftmenge:• 600 l/h (21,2 ft3/h) für den Gasgenerator CO2 Adsorber (Domnick Hunter, Eingangsdruck 5 ...
16 bar (73 ... 232 psi))• 60 l/h (2,12 ft3/h) für den Natronkalk CO2 Wäscher (Eingangsdruck 4 ... 10 bar (58 ... 145 psi))
Wasserversorgung
Für den korrekten Betrieb des CA72TOC ist ein Wasseranschluss zwingend erforderlich.
• Anschluss über 6/8 mm DN oder G3/8-Verschraubung• Druck 2 ... 4 bar (29 ... 58 psi), außer Ausführung mit Probenverdünnung• Ausführung mit Probenvorverdünnung:• Deionisiertes Wasser (DI-Wasser) oder Trinkwasser mit einer Wasserhärte < 10 °dH (< 179 ppmCaCO3) verwenden• Druck 3 ± 0,2 bar (43,5 ± 3 psi)
Gasströme
Kreislaufgas
Der Durchflussmesser für das Kreislaufgas dient der Funktionskontrolle und ist werkseitig eingestellt. Im Betrieb beträgt der Durchfluss 0,7 ... 1,2 l/min (1,5 ... 2,5 ft3/h).
Carriergas
Der Volumenstrom für das Carriergas wird über eine Präzisions-Festdrossel reguliert. Der Durchfluss
beträgt ca. 0,8 l/min (1,7 ft3/h) bei einem Vordruck von 2 bar (29 psi).
Strippgas
Der Volumenstrom für das Strippgas wird ebenfalls über eine Präzisions-Festdrossel reguliert. DerDurchfluss beträgt ca. 0,15 l/min (0,3 ft3/h) bei einem Vordruck von 2 bar (29 psi).

Umgebung
Umgebungstemperaturbereich+5 ... 35 °C (41 ... 95 °F)

Relative Luftfeuchte

20 ... 80 %, nicht kondensierend

Schutzart

IP54

Elektromagnetische Verträglichkeit

Störaussendung und Störfestigkeit gem. EN 61326-1:2013, Klasse A für Industriebereiche

Prozess
Messstofftemperaturbereich

4 … 40 °C (39 … 104 °F)

Messstoffdruckbereich

Druckfreier Zulauf zum Analysator aus der Probenvorbereitung

Probenflussrate

20 ml/min (0,32 US gal/h)Probenkonsistenz

Wässrig
Brennbare Stoffe dürfen nicht in entzündbaren Konzentrationen vorkommen. In solchen Fällen ist
eine Probenverdünnung erforderlich.

6Endress+Hauser

TOCII CA72TOC

Probenvorlagevolumen

90 ml (3 fl.oz)

Konstruktiver Aufbau
Bauform, Maße

785 (30.9)

405 (15.94)

990 (39.0)

1505 (59.3)

1600 .. 1620 (63.0 ... 63.8)*600 (23.6)

A0023087

3*

Endress+Hauser

Abmessungen in mm (in)Je nach Probenvorbereitung

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TOCII CA72TOC

93 ... 112 (3.66 ... 4.41)*

894 (35.2)

A0035444

4*Abmessungen in mm (in)Je nach Probenvorbereitung

Gewicht

ca. 75 kg (165 lbs)

Werkstoffe

GehäuseAluminium, pulverbeschichtet

Frontfenster

Glas, leitfähig beschichtet

Ventildichtungen

EPDM, FPM, FFKM

Pumpenschläuche

IsmaprenPumpe und Pumpendichtungen

PTFE, FFKM

Reagenzien- und Probenschläuche

PTFE, PE

Abluft- und Entlüftungsschläuche

PTFE, PE

Ablaufschläuche

PTFE8Endress+Hauser

TOCII CA72TOC

Bedienbarkeit
Vor-Ort-Bedienung

1243A0025242

51234

Bedienelemente
Hauptschalter
Nummerische Tastatur
USB-Anschluss
Bildschirm, 16 Zeilen mit je 40 Zeichen

Zertifikate und Zulassungen
Aktuelle Zertifikate und Zulassungen für das Produkt sind über den Produktkonfigurator unter
www.endress.com verfügbar.
1.

Produkt mit Hilfe der Filter und Suchmaske auswählen.

2.

Produktseite öffnen.

Die Schaltfläche Konfiguration öffnet den Produktkonfigurator.

Bestellinformationen
Produktseitewww.endress.com/CA72TOCProduktkonfigurator

Auf der Produktseite finden Sie rechts neben dem Produktbild den Button Konfiguration.
1.

Diesen Button anklicken.
 In einem neuen Fenster öffnet sich der Konfigurator.

2.

Das Gerät nach Ihren Anforderungen konfigurieren, indem Sie alle Optionen auswählen.
 Auf diese Weise erhalten Sie einen gültigen und vollständigen Bestellcode.

3.

Den Bestellcode als PDF- oder Excel-Datei exportieren. Dazu auf die entsprechende Schaltfläche rechts oberhalb des Auswahlfensters klicken.
Für viele Produkte haben Sie zusätzlich die Möglichkeit, CAD oder 2D-Zeichnungen der gewählten Produktausführung herunterzuladen. Dazu den Reiter CAD anklicken und den gewünschten
Dateityp über Auswahllisten wählen.

Lieferumfang

Endress+Hauser

Im Lieferumfang sind enthalten:• 1 Analysator in der bestellten Ausführung• 1 Zubehörpaket für Dichtigkeitstest• Werkzeugset für Glaskugel- und Medienentfernung• Zubehör für Säurefilter• Zubehör zur Inbetriebnahme der Stripp- und Trennkammer• Zubehör für Verbrennungsofenwartung• Schlauchset• 1 Kanister 5 Liter• 2 Kanister 2 Liter• Set Schrankschlüssel

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TOCII CA72TOC• Messzylinder 10 ml• Schwammtuch• Schutzbrille• Schutzhandschuhe, säure- und laugenfest• Schutzhandschuhe, hitzebeständig
• Silikonfett• 1 Betriebsanleitung‣ Bei Rückfragen:
An Ihren Lieferanten oder an Ihre Vertriebszentrale wenden.

Zubehör
Nachfolgend finden Sie das wichtigste Zubehör zum Ausgabezeitpunkt dieser Dokumentation.

‣ Für Zubehör, das nicht hier aufgeführt ist, an Ihren Service oder Ihre Vertriebszentrale wenden.
Gerätespezifisches Zubehör

Nachrüstung Verdünnung• Zur Verwendung bei hohen Salzfrachten oder hohen Messwerten• Bestellnummer: 71189243
Nachrüstung Salzfalle Typ II• Zur Verwendung bei hohen Salzfrachten• Bestellnummer: 71375329
Umrüstung von PA-2 auf PA-3
• Zur Verwendung bei Durchflussvolumen des Probenstromes von 0,1 – 1 m³/h
• Bestellnummer: 71295866
Probenaufbereitung PA-9 PP• Empfohlen bei problematischen Abwässern durch hohe chemische Beständigkeit (außer bei oxidierenden Säuren und Halogenen)• Bestellnummer: 71101588
CO2-Wäscher Natronkalk• Als Austauschgerät zum CO2-Adsorber von Parker verwendbar• Bestellnummer: 71232260
Leitungsrückspülung
• Zur Verwendung bei starken Ablagerungen im Zulauf vom Bypass zum MV 1
• Bestellnummer: 71414592

Servicespezifisches Zubehör

Reagenz und Stammlösungen• CAY450-V10AAE, 1000 ml Strippreagenz für CA72TOC• CAY451-V10C01AAE, 1000 ml Stammlösung (KHP) 5 000 mg/l TOC• CAY451-V10C10AAE, 1000 ml Stammlösung (Zitronensäure) 100 000 mg/l TOC
Qualitätspuffer von Endress+Hauser - CPY20
Als sekundäre Referenzpufferlösungen werden Lösungen verwendet, die gemäß DIN 19266 voneinem durch die DAkkS (Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH) nach DIN 17025 akkreditierten
Labor auf primäres Referenzmaterial der PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt) oder auf
Standard-Referenzmaterial von NIST (National Institute of Standards and Technology) zurückgeführt
werden.
Produktkonfigurator auf der Produktseite: www.endress.com/cpy20

Systemkomponenten

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Kit CA72TOC beheizte Salzfalle• Zum Austausch für Wartungsarbeiten (verkürzt die Wartungszeit) oder als Ersatz• Bestellnummer: 71101532

Endress+Hauser*71529849*71529849

www.addresses.endress.com