Analytic Journal - Lösungen für die Prozessanalytik und Umweltanalytik

 

 

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Tagungen - Tagungsberichte - GDCh - DECHEMA - VDI

 

Tagungsberichte - Prozessanalytik Symposium 2002 - Wacker Chemie - Prozessanalytik Sensorik

 

Symposium Prozessanalytik Wacker Chemie 2002- 22. - 24.Oktober 2002

Vorträge Prozessanalytik Sensorik

 

pasy_2002_wacker



Die Vorträge - extended abstracts

 

Vortrag/Poster
Sensorik
Autor
Firma
 
Diodenlasertechnologie in der industriellen Praxis P.Putzer
Bernt GmbH
Konzentrationsbestimmung von binären und tertiären Systemen im Prozess, kombinierbar mit einer Durchflussbestimmung Ulrich Schank
Centec GmbH
Inline-Monitoring in der Kunststoffverarbeitung
Ultraschallsensorik und Kleinwinkel-Lichtstreuung
Ingo Alig
Deutsches Kunststoff-Institut
Fast Analysis of Volatiles - Concepts and Products for Sensoric and Mass-Spectrometry Carsten Zeidler
HKR Sensorsysteme GmbH
Online Partikelanalyse mit dem Insitec von Malvern Instruments O.Schmitt
Malvern Instruments
Frank Dinger
MAT Mess- und Analysentechnik
Konzentrationsbestimmung Online über die Messung physikalischer Größen Ralph Bismark
Physica Messtechnik GmbH
Jürgen Wernecke
SensoTech GmbH
Bernhard Weidgans,
Otto S.Wolfbeis
Universität Regensburg
Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik


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Diodenlasertechnologie in der industriellen Praxis / PAS Wacker Chemie Oktober 2002
P.Putzer / Bernt Messtechnik GmbH

Durch Verwendung eines Halbleiterlasers ist es möglich, die Absorbtionsbanden von Gasen abzutasten und damit die Gaskonzentration In-situ als Einlinienspektroskopie zu bestimmen.
Ein typisches Absorptionsspektrum ist sehr komplex aufgebaut. Aus dem Absorptions-spektrum der Meßkomponente, z.B. HCL, wird die 2. Oberschwingung als Referenz herausgesucht und mit dem Diodenlaser abgetastet. Im Gegensatz zur normalen IR- Spektroskopie wird also eine Detektion ohne Querempfindlichkeit erreicht.
Die Auswahl der Absorptionslinie erfolgt aus einer Datenbank, die Berechnung der Gaskonzentration aus der Größe und Form der Absorptionslinie.
Einige Beispiele für Meßbereiche und Detektionsgrenzen belegen, unter Berücksichtigung von Temperatur und Druck, die Leistungsfähigkeit des durchstimmbaren Diodenlasers.
Das Diodenlasersystem als insitu-Technik hat sich schon in vielen Applikationen bewährt.

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Bernt Messtechnik GmbH
Peter Putzer
Hans-Goltz-Weg 28
D-81247 München

Tel. +49 - (0)89 - 811 03 30
Fax +49 - (0)89 - 811 03 31

e-mail peter.putzer@berntgmbh.de
Internet wwww.berntgmbh.de

 

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Konzentrationsbestimmung von binären und tertiären Systemen im Prozess, kombinierbar mit einer Durchflussbestimmung / PAS Wacker Chemie Oktober 2002
Ulrich Schank / Centec GmbH
centec

Zur Bestimmung der Konzentration einer bestimmten Komponente mit Hilfe von Schallgeschwindigkeitsmessungen werden Wertepaare aus Schallgewindigkeit und Temperatur bei bekannter Konzentration gemessen. Die so erhaltene Kalibrier-gleichung wird entweder direkt im Transmitter oder in einer externen Auswerteeinheit hinterlegt.
Für die Bestimmung des Durchflusses macht man sich die Abhängigkeit der gemessenen Schallgeschwindigkeit von der Flußrichtung des Mediums zu Nutze. In Richtung der Strömung ist sie größer, in der Gegenrichtung kleiner. Setzt man zwei entgegengesetzt abstrahlende Schallquellen ein, so kann aus der Laufzeitdifferenz die Strömungs-geschwindigkeit des Mediums berechnet werden.
Für eine realistische Messung ist die Berücksichtigung des Strömungsprofiles im Meßmedium notwendig. Eine patentierte helixförmige Schallführung (COMBITEC SF) ermöglicht eine gute Abtastung des Stromungsprofils, Voraussetzung für hohe Genauigkewit in weiten Durchflußbereichen.

Ein Anwendungsbeispiel ist die kombinierte Konzentrations- und Durchflussbestimmung einer Formaldehydlösung mit Combitec bei der Fa. Methanova, einem Unternehmen der Degussa-Gruppe.

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Centec GmbH
Ulrich Schank
Productmanager Sensors
Wilhelm-Roentgen-Str. 10
D-63477 Maintal

Tel. +49 - (0)6181 - 1878 - 16
Fax +49 - (0)6181 - 1878 - 50

e-mail ulrich.schank@centec.de
Internet wwww.centec.de

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Inline-Monitoring in der Kunststoffverarbeitung: Ultraschallsensorik und Kleinwinkel-Lichtstreuung / PAS Wacker Chemie Oktober 2002
Ingo Alig / Deutsches Kunststoff-Institut
dkitu_darmstadt

Ultraschallmeßmethoden erlauben seit langem die zerstörungsfreie Prüfung und das Monitoring in der Kunststoffverarbeitung. Neuere Entwicklungen ermöglichen nun eine erweiterte Materialcharakterisierung und Inline-Monitoring. Auch die Kleinwinkel-lichtstreuung gewinnt an Bedeutung wie z.B. bei der Verfolgung des Temperaturvehaltens bei der Extrusion von Polymerschmelzen.

Die Ultraschallmeßgrößen erlauben die Bestimmung der Schmelzviskosität, des Füllstoffanteils oder der Zusammensetzung von Polymerblends (z.B. des Elastomer-anteils in ABS/SAN).
Ultraschallmessungen entlang des Schneckenweges ermöglichen darüber hinaus die Erfassung der Verweilzeit sowie der Mischwirkung und der Temperatur-verteilung entlang des Extruders.
Inline-Monitoring am Extruder mit Hilfe von Ultraschallmessungen kann mit der Raman- und der NIR-Spektrioskopie kombiniert werden.
Kleinwinkellichtstreuungen können Informationen über die Zweiphasenstruktur von Polymerblends geben, d.h., der Einfluß der Prozeßparameter auf die Morphologie der Schmelze wird sichtbar. Allerdings gibt es bisher nur wenige Anwendungen in der Kunststoffindustrie.
Stand und Entwicklung der beiden Meßmethoden lassen einen erweiterten Einsatz in in der Kunststoffverarbeitung erwarten.

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Deutsches Kunststoff-Institut
Ingo Alig
Schlossgartenstrasse 6
D-64289 Darmstadt

Tel. +49 - (0)6151 - 16 24 04
Fax +49 - (0)6151 - 29 28 55

e-mail IAlig@dki.tu-darmstadt
Internet www.dki.tu-darmstadt.del

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Fast Analysis of Volatiles - Concepts and Products for Sensoric and Mass-Spectrometry / PAS Wacker Chemie Oktober 2002
Carsten Zeidler / HKR Sensorsysteme GmbH
hkr

Ein schnelles und unkompliziertes Analyseverfahren zur Bestimmung von flüchtigen Komponenten ist von großem Interesse in der chemischen Produktion, aber auch in den großen Agrarbetrieben (Güllelagerung).

Das hier verwendete HKR-Sensorsystem QMB 6 besteht aus einem monolithischen Chemosensor aus Quartzkristallen. Sechs einzelne Sensoren sind mit unter-schiedlichem, für die zu messenden Gase selektiv wirkenden, Material bedampft.

Die Strategie dieses Verfahrens setzt eine Basisanalyse (1.Schritt) voraus, bei der die Komponenten bestimmt werden, die aufgrund ihrer Flüchtigkeit zu nicht reproduzierbaren Ergebnissen führen. In einem zweiten Schritt wird das QMB 6-System (oder ein MS-Sensor) für diese Zielstellung optimiert. Mit Hilfe statistischer Auswertemethoden kann in einem dritten Schritt ein zuverlässiges Ergebnis erreicht werden.

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HKR Sensorsysteme GmbH
Carsten Zeidler
Frauenstrasse 22
D-80469 München

Tel. +49 - (0)89 - 24 24 16 - 0
Fax +49 - (0)89 - 24 24 16 - 55
e-mail info@hkr-sensor.de
Internet www.hkr-sensor.de

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Online Partikelanalyse mit dem Insitec von Malvern Instruments / PAS Wacker Chemie Oktober 2002
Oliver Schmitt / Malvern Instruments GmbH
malvern

Optimierung und Automatisierung von Prozessen erfordern zwangsläufig Online-Steuerungen des Produktionsablaufes, sowohl im kontinuierlichen als auch im Batch-Betrieb.
Bessere Produktqualitäten und deutliche Kostenersparnisse sind damit ursächlich verknüpft.
Diesen Bedingungen muß auch die Online -Partikelanalyse mit dem Insitec von Malvern genügen. Das hier angewendete physikalische Verfahren der Laserbeugung braucht keine Kalibrierung und keine langen Datenaufbereitungszeiten. Messungen von trockenen Pulvern sowie an Suspensionen zeugen von der Leistungsfähigkeit des Insitec Systems.
Online-Analytik verbessert die Anlagenausnutzung erheblich, die Kapazität einer Produktionsanlage kann um 20-30% gesteigert werden.

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Malvern Instruments GmbH
Oliver Schmitt
Rigipsstrasse 19
D-71083 Herrenberg

Tel: +49 - (0)7032 - 97 77 - 0
Fax +49 - (0)7032 - 77 854

e-mail oliver.schmitt@malvern.co.uk
Internet www.malps.com

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Prozessanalytik mit Ultraschallmethoden / PAS Wacker Chemie Oktober 2002
Dr. Frank Dinger / MAT Mess- und Analysentechnik
mat

Die Möglichkeit, Stoffe mittels Schallge-schwindigkeitsuntersuchungen zu erkennen und zu charakterisieren, die Zusammensetzung von Mehrkomponentensystemen zu bestimmen und Prozesse und Reaktionen zu verfolgen ist seit mehreren Jahren bekannt. Bei der Durchfluß- und Niveaumessung hat sich diese Methode bereits durchgesetzt, anders als in der Prozeßkontrolle.

Der große Vorteil des Schallgeschwindigkeit-verfahrens ist, daß der Meßwert ohne jede weitere Verarbeitung zur Verfügung steht und dies in Echtzeit mit hoher Meßpunktdichte. Damit ist die Darstellung einer Trendkurve sofort möglich und der Prozeß kann entsprechend optimiert werden.

Die unterschiedlichen Schallgeschwindigkeiten von Flüssigkeiten ermöglichen die eindeutige Identifizierung von Stoffen in Stoffsystemen. Da sich die Schallgeschwin-digkeit bei chemischen und physikalischen Reaktionen auch ändert, ist dieses Verfahren in idealer Weise zur Verfolgung von chemischen, physikalischen und biologischen Reaktionen geeignet.

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MAT Mess- und Analysenmesstechnik
Dr.F.Dinger
Ludwig-Ehrhard-Straße 12
D-34131 Kassel

Tel. +49 - (0)561 - 314 97 83
Fax +49 - (0)561 - 314 97 84

e-mail info@mat-kassel.de
Internet www.mat-kassel.de

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Prozessanalytik in Flüssigkeiten mit Ultraschallmethoden /
PAS Wacker Chemie Oktober 2002
Jürgen Wernecke / SensoTech GmbH
SensoTech

LiquiSonic ist ein kontinuierliches Ultraschall-Gerät, welches sich unter Nutzung der Medieneigenschaft Schallgeschwindigkeit in den vergangenen Jahren als Standard bei folgenden Applikationen in Flüssigkeiten etabliert hat:

  • Konzentrationsmessung und Dichtemessung
  • Phasenerkennung, Phasentrennung
  • Polymerisationsverfolgung, Stoffumsatz
  • Kristallisationssteuerung
  • Prozessüberwachung, Verfolgung Reaktionsverlauf


Das Ultraschallmessverfahren ist ein kontinuierliches, berührungsloses Messverfahren, das unabhängig von der Farbe und Transparenz des Mediums ist und eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.
Die Schallgeschwindigkeit eines Mediums ist abhängig von der Dichte und der Kompressibilität. Es kann bei bekanntem Abstand zwischen dem Ultraschallsender und dem Empfänger über eine Laufzeitmessung auf die Schallgeschwindigkeit und damit auf die Dichte geschlossen werden.
Ein neues Messverfahren garantiert eine äußerst hohe Messgenauigkeit bei der Schallgeschwindigkeitsmessung. Zusätzlich gewährleisten hochpräzise Temperaturmessungen (Auflösung der Temperaturmessung < 0,1°C), die ausgefeilte Konstruktion der Ultraschallsonden und das in unzähligen Messreihen und vielen Applikationen gewonnene Know-how äußerst präzise Ergebnisse.
LiquiSonic besteht aus einer oder mehreren Ultraschallsonden und dem Controller.
Warum LiquiSonic Ultraschallmesstechnik?

  • Schallgeschwindigkeit ist eine eindeutige, rückführbare physikalische Größe
  • Inline-Messverfahren, Einbau in Rohrleitungen und Behältern
  • Unabhängig von der Farbe und Transparenz des Mediums
  • Unabhängig von der Leitfähigkeit
  • Wartungsfrei
  • Robust gegenüber mechanische Schwingungen und Druckstößen
  • Einfache Einbaubedingungen
    Metallische Ausführung, keine Dichtung, keine Klebeverbindung
  • Chemisch beständig durch Sondermaterialien

LiquiSonic Ultraschallmesstechnik ist einsetzbar bis 180°C und bei einer Konzentrationsbestimmung erreichen wir eine typische Genauigkeit von 0,1m%.
Gern unterstützen wir Sie bei der Lösung Ihrer detaillierten Messaufgabe. Nutzen Sie unsere langjährigen Erfahrungen.

Download zip-File LiquiSonic_inline_Prozesskontrolle (2 MB)
Download zip-File LiquiSonic Produktbeschreibung (570 KB)
Download zip-File Mehrkomponenten-Flüssigkeiten (350 KB)

LiquiSonic

 

 

Tauchsonde

Meßverfahren


SensoTech GmbH
Jürgen Wernecke
Steinfeldstraße 3
D-39179 Magdeburg-Barleben

Tel. +49 - (0)392 03 - 813 00
Fax +49 - (0)392 03 - 813 09
e-mail info@SensoTech.com
Internet www.SensoTech.com

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Konzentrationsbestimmung Online über die Messung physikalischer Größen /
PAS Wacker Chemie Oktober 2002
Ralph Bismark / Physica Messtechnik GmbH
physica_anton_paar


Die Online Bestimmung der Konzentration der Komponenten in rein binären Mischungen mit Hilfe der Messung physikalischer Größen wie Schall und/oder Dichte ist ein prozesserprobtes Verfahren. Die Schallgeschwindigkeit wird aus einer Zeitmessung bestimmt, die Dichte aus der Schwingungsfrequenz eines Rohres.

Beide Meßgrößen, Schallgeschwindigkeit und Dichte sind etwa gleich groß von der Temperatur abhängig, werden aber auch in unterschiedlicher Weise vom Druck und/oder der Leitfähigkeit des zu messenden Stoffgemisches beeinflußt. Hochgenaue Bestimmungen der Konzentration erfordern daher die Berücksichtigung bzw. die Kompensation dieser Störfaktoren. Trotzdem sind diese Verfahren eine Alternative zu der Reagenzien verbrauchenden Titration.
Soll die Konzentration in ternären Stoffsystemen bestimmt werden, bietet sich die Kombination der beiden Meßverfahren an.

Ein Beispiel für ein binäres Gemisch ist hier die Erkennung von Benzol in Abwasser mit Hilfe der Schallmessung und, darüber hinausgehend, für ein ternäres System die Bestimmung der Konzentration von Wasser und von Verunreinigungen in Spaltbutanol.

Das Physica-Team nimmt sich Ihrer Messproblematik gerne an.

Download zip-File LiquiSonic_inline_Prozesskontrolle (1,2 MB)

 

 

 

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Physica Messtechnik GmbH
Ralph Bismark
Vor dem Lauch 6
D-70567 Stuttgart

Tel. +49 - (0)711 - 7 20 91 - 0
Fax +49 - (0)711 - 7 20 91 - 30
e-mail info@physica.anton-paar.com
Internet www.anton-paar.com

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Optische pH-Sensoren in Bioreaktoren / PAS Wacker Chemie Oktober 2002

Bernhard Weidgans, Otto S.Wolfbeis / Universität Regensburg
Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik

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Die Bestimmung des pH-Wertes ist eine der wichtigsten chemisch-analytischen Methoden überhaupt. Sie betrifft einerseits die Durchführung von Untersuchungen im Labor, andererseits Ablauf und Steuerung industrieller Prozesse (chem.Industrie, Biotechnologie, Abwasserreinigung, galvanische Prozesse u.v.a.).

Obwohl die Messung des ph-Wertes mit Hilfe von elktrochemischen Sensoren in Form von Glasmembranelektroden eine etablierte und in der Praxis bewährte Meßmethode darstellt, gibt es eine Reihe von Anwendungen, in denen der Einsatz von pH-Elektroden problematisch oder sogar unmöglich ist.

Solche Probleme der pH-Messung mit Hilfe von Glaselektroden treten auf bei Anwendungen in Systemen, bei denen der Sensor elektromag-netischen Feldern ausgesetzt ist,

die Messung in aggressiven Medien (vor allem bei Anwesenheit von Fluoridionen) oder bei Messung des pH-Wertes in Systemen mit sehr hohem pH-Wert. In den letzten beiden Fällen kommt es sogar zur raschen Zerstörung der Sensoren.

Aus der Praxis sind Fälle bekannt, bei denen einerseits die kontinuierliche pH-Messung unerläßlich ist, andererseits täglich ein neuer Glas-pH-Sensor eingesetzt werden muß, da die Haltbarkeit des Sensors nur einen Tag beträgt. Eine andere hier zu nennende Anwendung ist die berührungslose pH-Messung in geschlossenen System, so beispielsweise in Zuchtgefäßen für Zellkulturen; hier tritt ein immer wichtigeres Meßproblem auf, das durch den Einsatz von potentiometrischen pH-Sonden nicht zu lösen ist. Optische pH-Sensoren bieten einen Ausweg, die beschriebenen Probleme zu vermeiden.


Universität Regensburg
Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik
Prof.Otto S.Wolfbeis
D-93040 Regensburg
Hausadresse:
Universitätsstraße 31
D-93053 Regensburg

Tel. +49 - (0)941 - 943 4066
Fax +49 - (0)941 - 943 4064
e-mail otto.wolfbeis@chemie.uni-regensburg.de
Internet www.uni-regensburg.de
www.Initut für Analyt.Chemie



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