Industria Chimica, la tradizione Italiana con la strumentazione Tedesca

Industria Chimica, la tradizione Italiana con la strumentazione Tedesca

Certamente, perché nell’ Industria Chimica, Optek ha la possibilità di aiutare il Processo grazie ai suoi analizzatori in linea e misuratori fotometrici per torbidità, concentrazione, misura colore che lavorano sulle aree spettrali NIR – VIS – UV.

Quali sono le aree di lavoro principali dove Optek riesce ad offrire soluzioni tecniche all’avanguardia per il controllo di processo?

Concentrazione Alogeni

Il cloro ha un ruolo molto importante nei processi produttivi dell’ Industria Chimica, Farmaceutica, dei disinfettanti, degli agenti sbiancanti e degli insetticidi. L’ottimizzazione dei processi richiede che le concentrazioni di cloro siano misurate in modo affidabile e ripetitivo, spesso e volentieri anche in condizioni di esercizio gravose con elevate pressioni e alta temperatura, senza avere la possibilità di prelevare campioni.

Le misurazioni sono possibili sia nel range dei ppm che dei % in fase gassosa e nel range dei ppm in fase liquida. Anche la misurazione di altri componenti alogeni come bromo, iodio e fluoro sono possibili sia in fase liquida che fase gas.

Il cloro è misurato in ingresso al reattore per verificare la reale concentrazione. Allo stesso tempo un sensore installato in by-pass o sulla linea di scarico assicura la corretta misurazione della concentrazione di cloro nella fase liquida.  Dato che il prodotto è molto aggressivo, le parti bagnate dell’analizzatore sono realizzate in materiale resistente alla corrosione come il Titanio, lo Zaffiro per le finestre ed elastomeri fluorurati per gli o-ring.

Controllo Filtro

Molti processi nell’ Industria Chimica richiedono la filtrazione per chiarificare il prodotto. Normalmente si parte da una filtrazione grossolana con separatori, decantatori o serbatoi di sedimentazione per arrivare alla filtrazione finale con farine fossili, terre diatomee o altri mezzi filtranti.

  • Installando un torbidimetro in ingresso al processo di filtrazione e tra i vari stadi intermedi è possibile intercettare, deviare o ricircolare il prodotto nel caso in cui risultasse essere troppo torbido, preservando così gli stadi successivi della produzione.
  • I misuratori fotometrici Optek possono controllare il dosaggio dei mezzi filtranti per assicurare una preparazione efficiente ed uniforme del filtro. Questo riduce lo spreco dell’additivo filtrante ed estende il tempo di filtrazione dosando la giusta quantità necessaria per ottenere una filtrazione efficace infatti l’eccedenza nel dosaggio degli additivi nel filtro riduce le performance dell’impianto aumentando lo spreco di prodotto.
  • Oltre al controllo sul filtrato, molti processi richiedono un sensore ad assorbimento NIR modello AF16N in ingresso al filtro. Questo torbidimetro NIR misura il solido sospeso totale in continuo in modo che l’operatore possa regolare il dosaggio degli additivi di filtrazione o la portata in ingresso al filtro.
  • Il monitoraggio continuo degli additivi consente un controllo accurato per assicurare la formazione del pannello filtrante in modo appropriato e uniforme. Durante la formazione dello strato filtrante il prodotto si chiarifica gradualmente, quando il sensore rileva che il prodotto è opportunamente chiarificato segnala al processore che il filtro è pronto.
  • Per assicurare gli standard qualitativi del prodotto è necessario misurare e controllare la torbidità in uscita dal filtro. Un torbidimetro scattered light, modello TF16-N, rileva in modo preciso le concentrazioni molto basse di solidi sospesi da 0 – 5 a 0 500 ppmoppure da 0 – 0.2 a 0 – 200 FTU per ottenere la limpidezza desiderata del prodotto. Installando un torbidimetro sulla linea del filtrato è possibile gestire automaticamente il ricircolo fino al raggiungimento del livello di filtrazione desiderato.

Colore e Concentrazione

La misura colore dei liquidi è importante per poter mantenere il processo nell’ Industria Chimica sotto controllo, e garantire le specifiche e gli standard  qualitativiI cambiamenti di colore sono legati alle variabili di processo come il surriscaldamento, i rapporti di diluizione, la presenza di impurità e laspetto finale del prodotto.

Con un fotometro in linea optek si ha in tempo reale un controllo preciso sulle variazioni di colore del prodotto. Tipicamente le misurazioni del colore sono eseguite in laboratorio prelevando i campioni dalla linea e seguendo procedure visive o utilizzando analizzatori da banco. I colorimetri optek possono rilevare istantaneamente i cambiamenti di colorazione direttamente in linea sul prodotto tal quale.

Per la Concentrazione la sua misura è espressa in Concentration Unit (CU) a una determinata lunghezza d’onda ed è relativa alla concentrazione dei componenti che all’interno del prodotto interagiscono con la luce. La scelta della corretta lunghezza d’onda del filtro ottico e del cammino ottico appropriato determinano la precisione e la sensibilità della misura. Tanto più è selettiva la banda della lunghezza donda e lungo il cammino ottico, tanto più diventa sensibile la misurazione.

Qualche applicazione:

  • Scale di colore (APHA/Hazen/Pt-Co, ASTM, Saybolt, Gardner® e altre scale)
  • Diossido di cloro
  • Deposito metalli (nichel, rame, cromo, ferro, cobalto, manganese)
  • Dosaggio coloranti o controllo decolorazioni
  • Rilevazione perdite o infiltrazioni
  • Rilevazione interfaccia tra prodotti, controllo dosaggi o miscelazioni
  • Controllo distillazioni
  • Controllo qualità solventi (APHA/HAZEN/Pt.Co., ppm ferro)
  • Misura di concentrazione additivi e catalizzatori coloranti (es. ferro in HCl)
  • Bagni galvanici (nichelatura)
  • Solfito di rame
  • Rapporto acqua/solvente
  • Ipoclorito

Verifica Perdite / Rete Condensato / Trascinamenti

  • La possibilità di rilevare delle perdite dagli scambiatori di calore è un’esigenza estremamente sentita in molti processi dell’ Industria Chimica. Le aziende di tutti i settori industriali sempre più richiedono la misura di concentrazione olio, aromatici, idrocarburi ecc… nel campo dei ppm. Per questo scopo i torbidimetri in linea sono universalmente riconosciuti come la soluzione ideale.

  • La rilevazione delle tracce di olio in acqua fornisce un allarme di contaminazione dell’acqua di condensa. Il torbidimetro scattered light TF16-N riesce a rilevare facilmente queste tracce contaminanti nei circuiti degli scambiatori di calore, linee di riscaldamento e ritorni in caldaia.

  • Può essere anche vantaggioso monitorare la condensa dalle contaminazioni in altro modo, come ad esempio con un sistema UV o un colorimetro (tenore di giallo) per rilevare idrocarburi, oli o aromatici disciolti. Questo è specialmente vero per chi riutilizza la condensa per generare vapore e minimizza gli sprechi di energia, di acqua e di prodotti chimici di trattamento.

  • Grazie alla serie HT in esclusiva da optek è possibile analizzare senza difficoltà tecniche il condensato di media e di alta pressione con una temperatura operativa ben oltre i 100°C (212°F)

Separazione di Fase

L’estrazione dei prodotti ad elevato valore aggiunto da fasi acquose, fasi organiche o fasi saline sono molto comuni ed importanti nei processi produttivi dell’Industria Chimica.

Durante la sedimentazione della miscela in un reattore a batch la fase acquosa si separa dalla fase organica.  Un colorimetro a doppio fascio optek modello AF26, in uscita dal reattore, è lo strumento più adatto per il controllo di processo, inoltre, è in grado di assicurare una perfetta separazione tra i due componenti. Ogni fase liquida presenta delle differenze di assorbimento della luce. Questa tecnica permette di ottimizzare le separazioni di fase e allo stesso tempo di minimizzare le perdite di prodotto. I sensori optek AF16 e AF26 riducono i costi di gestione dell’impianto, misurando il colore o la torbidità direttamente in linea.

Non c’è più la necessità che l’operatore stia di fronte a una specula per vedere il punto di separazione e non si spreca più prodotto per gli interventi manuali errati sulle valvole deviatrici.

Optek per tutte queste applicazioni oltre al controllore C4000 propone come standard i seguenti sensori:

I modelli AF16-F e AF26-F sono dei colorimetri in linea ad alta precisione che vengono impiegati nella misurazione del colore e della sua variazione di intensità in diversi settori industriali grazie al concetto di Assorbanza VIS (Colore): Una lampada speciale in Tungsteno produce un raggio di luce costante che passa attraverso il processo. L’attenuazione dell’intensità della luce, causata dall’assorbanza e/o diffusione da parte delle sostanze disciolte e non, è intercettata da dei fotodiodi al Silicio ermeticamente sigillati. Come conseguenza della maggior intensità del colore si verifica una attenuazione della luce in corrispondenza di una lunghezza specifica all’interno dello spettro visibile (385-670 nm). I sensori optek misurano il colore in diverse scale Hazen, APHA, ASTM, EBC, Gardner, Saybolt e molte altre. Inoltre, la misura del colore può servire a monitorare con precisione molte sostanze disciolte nei liquidi. Così, per esempio, l‘aumento del contenuto di ferro o di nichel porta a una colorazione gialla di un liquido.

I modelli AF45 e AF46 sono sensori di assorbanza UV in linea ad alta precisione che trovano impiego nella biotecnologia e nella chimica. Come funziona l’Assorbanza UV? Una lampada speciale al mercurio produce un fascio luminoso costante che penetra attraverso il fluido di processo. L’attenuazione dell’intensità della luce, all’interno delle lunghezze d’onda 313 – 13 nm, causata dall’assorbanza e/o diffusione da parte delle sostanze disciolte e non, è intercettata da dei fotodiodi al Silicio ermeticamente sigillati. Il campo di misura è  liberamente selezionabile tra 0 – 0,05 fino a 3 CU. L’intensità della luce della lampada viene controllata da fotodiodi dedicati utilizzando lo stesso filtro specifico per la lunghezza d‘onda di analisi. Gli stessi fotodiodi al Silicio ermeticamente sigillati compensano qualunque variazione dell’intensità della lampada, garantendo la miglior precisione e una performance stabile nel tempo. Le caratteristiche specifiche della lampada e del convertitori.

TF16-N sensore con Luce Diffusa per Torbidità in linea ha la luce diffusa dalle particelle (tracce di solidi sospesi, liquidi non solubili o bolle di gas) nel processo intercettata da 8 fotodiodi al Silicio ermeticamente sigillati e disposti a 11° come una corona. Allo stesso tempo, la luce non diffusa è intercettata da un fotodiodo di riferimento. Il sensore può essere calibrato in ppm (DE), EBC o FTU e misura concentrazioni e particelle di piccole dimensioni. Inoltre, alte concentrazioni di particelle possono essere monitorate indipendentemente dal colore grazie al fotodiodo frontale.

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