Anwendungen zur Trübung
Allgemeines
Die Trübungsmessung ist in verschiedenen Industrien wie der Chemie, Pharmaindustrie, Biotechnologie, Lebensmittelindustrie und Petrochemie von großer Bedeutung und wird für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Trübung bezieht sich auf die Menge an feinen Partikeln oder Verunreinigungen in einer Flüssigkeit, die das Licht streuen oder absorbieren und dadurch die Transparenz der Flüssigkeit verringern können. In der Industrie ermöglicht die Trübungsmessung das Wachstum bei Kristallisationen und die Reinigungsleistung bei Filtrationen.
Die Aquasant Trübungsmessung bietet hier den Vorteil, dass die Messung auf einer Ebene im Reflexionsprinzip stattfindet. Der Sensor kann direkt in eine Rohrleitung im 45°-Winkel oder in einem Rohrbogen eingebaut werden. Durch den Einbau im Gegenstrom wird das Sondenfenster sauber gehalten. Weiter besteht eine hohe Flexibilität bei der Ausführung des Sensors. Ob durch eine kundenspezifische Sondenausführung, um den Einbau in eine bestehende Anlage zu gewährleisten oder durch das Absetzen der Koppler-Elektronik über Licht-Wellen-Leiter (LWL), ist auch eine Ausführung für Trübungen über 4000 NTU möglich.
Alles klar bei der Filtrationsüberwachung
Beim Vorgang der Filtration ist von entscheidender Bedeutung, die Reinheit von Produkten zu gewährleisten, Verunreinigungen zu entfernen und die Qualität der Endprodukte zu verbessern. Die Trübungsmessung ist ein unverzichtbares Instrument zur Überwachung und Kontrolle dieses Filtrationsprozesses. Sie ermöglicht es, die Konzentration von Verunreinigungen oder Partikeln in der Flüssigkeit nach der Filtration präzise zu messen. Diese Messungen dienen nicht nur der Bewertung der Filterleistung, sondern auch der frühzeitigen Erkennung möglicher Probleme, wie einem Filterdurchbruch.
Ein Filterdurchbruch kann schwerwiegende Folgen haben, da er dazu führen kann, dass unerwünschte Partikel oder Verunreinigungen in das Endprodukt gelangen. Die Trübungsmessung fungiert hier als Frühwarnsystem, das den Betreiber alarmiert, sobald ungewöhnlich hohe Trübungswerte festgestellt werden. Auf diese Weise können rechtzeitig Maßnahmen ergriffen werden, um die Produktqualität zu erhalten und potenzielle Risiken für die Anlagenintegrität zu minimieren. Darüber hinaus ermöglicht die Trübungsmessung dem Betreiber, den Zeitpunkt für Wartungsarbeiten oder den Wechsel des Filtermediums genau zu bestimmen. Indem sie die Entwicklung der Trübungswerte im Laufe der Zeit verfolgen, können sie präventive Instandhaltungsmaßnahmen planen, um die Effizienz und Zuverlässigkeit des gesamten Filtrationsprozesses sicherzustellen.
Insgesamt spielt die Trübungsmessung eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Produktqualität, der Prozessintegrität und der Betriebseffizienz in industriellen Filtrationsanwendungen. Durch ihre präzise Überwachungsfunktion trägt sie dazu bei, dass die hergestellten Produkte den höchsten Qualitätsstandards entsprechen und die Anlagen reibungslos funktionieren.
Kristallisation
Bei der Kristallisation werden gelöste Stoffe aus einer Lösung herauskristallisiert, indem die Lösung abgekühlt oder verdampft wird. Die Trübungsmessung wird verwendet, um den Kristallisationsprozess zu überwachen und die Bildung von Kristallen zu erkennen. Wenn sich Kristalle bilden, erhöht sich die Trübung der Lösung aufgrund der entstehenden Feststoffpartikel. Durch die kontinuierliche Messung der Trübung können Betreiber den Fortschritt der Kristallisation verfolgen, den Zeitpunkt für die Kristallentnahme bestimmen und die Qualität der Kristalle sicherstellen.
Biotechnologie: Zellwachstum
In der Biotechnologie wird die Trübungsmessung eingesetzt, um das Wachstum von Zellen, Mikroorganismen oder Biomassenkulturen zu überwachen. Wenn sich Zellen vermehren, erhöht sich die Trübung des Kulturmediums aufgrund der darin suspendierten Zellen und Biomasse. Die Trübungsmessung ermöglicht es den Forschern, das Wachstumsverhalten der Organismen zu verstehen, optimale Kulturbedingungen zu entwickeln und den Zeitpunkt für die Entnahme oder Produktionsprozesse zu bestimmen. Durch die kontinuierliche Überwachung der Trübung kann der Betreiber außerdem den Einfluss von Prozessparametern wie Nährstoffzugabe, Belüftung oder Temperatur auf das Zellwachstum analysieren und optimieren.
Messprinzip Trübungsmessung (elektro-optisch)
Die Trübungsmessung im Reflexionsprinzip basiert auf der Messung der Lichtstreuung durch Partikel oder Verunreinigungen in einer Flüssigkeit. Hier ist eine grundlegende Erklärung, wie dieses Prinzip funktioniert:
Lichtquelle: Eine IR-Lichtquelle wird von zwei Seiten in die zu messende Flüssigkeit gestrahlt. Die geregelte Lichtquelle wird in einer bestimmten Wellenlänge emittiert.
Eintauchen der Sonde: Eine Sonde oder ein Detektor, der mit einem Empfänger für das reflektierte Licht ausgestattet ist, wird in die Flüssigkeit eingetaucht. Der Empfänger ist so positioniert, dass er das Licht auf einer Ebene mit den Sendern empfängt, das von den Partikeln in der Flüssigkeit gestreut oder reflektiert wird.
Lichtstreuung: Wenn Licht auf Partikel in der Flüssigkeit trifft, wird es gestreut oder reflektiert. Die Intensität und der Winkel der Lichtstreuung hängen von der Größe, Form und Konzentration der Partikel in der Flüssigkeit ab. Je mehr Partikel vorhanden sind oder je größer sie sind, desto stärker ist die Lichtstreuung.
Detektion: Die Sonde erfasst das gestreute oder reflektierte Licht und misst seine Intensität. Diese Messung wird dann in der Regel in Trübungseinheiten wie NTU (Nephelometric Turbidity Units) oder FNU (Formazin Nephelometric Units) umgerechnet.
Anzeige und Auswertung: Die gemessene Trübung wird auf einem Display angezeigt und kann zur Überwachung von Prozessen oder zur Qualitätskontrolle verwendet werden. In einigen Fällen kann die Trübungsmessung auch automatisch in ein übergeordnetes Kontrollsystem integriert werden, um Prozessparameter entsprechend anzupassen.
Aquasant verwendet das Reflektionsprinzip, da es eine schnelle und präzise Möglichkeit bietet, die Trübung von Flüssigkeiten zu bestimmen. Die Aquasant Messung, auch in Ex-Ausführung, ist in verschiedenen Industrien weit verbreitet, darunter die Lebensmittelindustrie, der Wasser- und Abwasserbehandlung, die pharmazeutische Industrie und der Umweltüberwachung.
