A polimer előállítása az alkalmazott kémia egyik legfontosabb területe, jelentős számú alkalmazásipar és óriási gazdasági hatás miatt. A polimerek olyan makromolekulák, amelyeket egyszerű kémiai komponensekből (monomerek) állítanak elő kémiai reakcióval, amelyet polimerizációnak neveznek. A természetes termékek olcsó pótlói helyett kiváló minőségű lehetőségeket kínáltak sokféle alkalmazásra. Filmszigetelésként használt szilárd, öntött forma formájában használják az autótestekhez, TV-szekrényekhez, repülőgép-alkatrészekhez, habokhoz a kávéscsészékhez és a hűtőszekrény-szigeteléshez, ruházati és szőnyegszálakhoz, ragasztókhoz, gumiabroncsokhoz és csövekhöz, festékekhez és egyéb bevonatokhoz, valamint sok más anyaghoz. egyéb alkalmazások.

A polimerizációk kihívása az online nyomon követés. A kémiai reakciókban és különösen a polimerizációs reakciókban az átalakulás meghatározásának képessége rendkívül jelentős, mivel szükség van a folyamatok szoros megfigyelésére és vezérlésére, valamint a meglévő és az új gyártási folyamatok teljesítményének javítására. A molekulatömeg-eloszlásokkal és a végcsoport-mintákkal kapcsolatos információk gyakran nélkülözhetetlenek a pontos folyamatok és termékek ellenőrzéséhez.

Függetlenül attól, hogy a polimerizáció láncreakcióként történő hozzáadással vagy egy lépésben történő kondenzációval történik-e, elengedhetetlen a kémia teljes megértése a kutatás előmozdítása és / vagy az új polimerek gyors piacra dobása érdekében. A kritikus polimer reakcióparaméterek megértése a többlépcsős polimerizációk pontos ellenőrzéséhez, a valós idejű maradék monomer mérésekhez és végső soron a jobb felhasználású polimer tulajdonságok javításához vezethet.

Alkalmazással kapcsolatos

A polimerizációs reakció ellenőrzése komoly kihívásokat jelentenek a vegyész számára, mivel ezek a reakciók általában rendkívül exoterm jellegűek, és gyakran nagyon viszkózus közegekben zajlanak, amelyek hő- és tömegátvitelt nehéznek teszik. Ezek a reakciók a nemlineáris viselkedésről híresek, és az ipari méretű reaktorokban sokféle multiplikációról és tartós rezgésekről számoltak be.

A hagyományos viszkozitásmérési technikák korlátozásai

A legtöbb polimer anyag reológiai viselkedése meglehetősen összetett. A viszkozitás mind nyírástól, mind hőháztól függ. Gyakran a polimer viszkozitását off-line módon mérik. Az online folyamatszabályozáshoz használt legtöbb kereskedelemben kapható viszkoziméter - a polimerizációs reakcióban a reakció mértékének figyelése - a következő kategóriák egyikébe tartozik: 1. Viszométerek nyomás által vezérelt áramlások alapján (pl. Kapilláris viszkoziméterek), 2. Rotációs, 3. Leeső dugattyú / gömb és 4. Rezgőcsövek. A viszkozitás mérésére hagyományosan használt üvegkapilláris viszkoziméterek rendkívül fáradságosak és időigényesek - az üvegkapillárisokat a vizsgálatok között meg kell tisztítani. A legelterjedtebb viszkozimetriai eszközök hiányzik a nagy ismételhetőségből, ezért alkalmatlanok az alkalmazáshoz.

A polimerizációs reakciót korábban számos off-line analitikai módszerrel tanulmányozták, beleértve a gravimetriás elemzést, az NMR-t, a GC-t, az UV-Vis-t és a dilatometriát. A reakció előrehaladtával a növekvő viszkozitás miatt az off-line mintavétel egyre problematikusabbá válik, ezért ezek a korábbi vizsgálatok a polimerizációs reakció kezdeti szakaszaira összpontosítottak.

A szokásos mechanikai és elektromechanikai viszkozimétereket, amelyeket elsősorban laboratóriumi mérésekre terveztek, nehéz integrálni a vezérlő és megfigyelő környezetbe. A jelenlegi tesztelési módszer a helyszíni laboratóriumokban nem optimális és költséges a szállítás logisztikai kihívásai és a magas rögzített költségek miatt. A belső részben zajló komplex változásokat gyakran nem lehet rutin mintából meghatározni, mivel az ilyen minta által képviselt adatok egyszerűen tükrözik a mintavétel időpontjában fennálló állapot pillanatképét, és a hagyományos műszereket befolyásolhatják a nyírási sebesség, hőmérséklet és egyéb változókat.

A makromolekuláris anyagok pontos tervezése megköveteli a reakciókörülmények és a polimerizáció előrehaladásának szoros figyelemmel kísérését, legyen az ipari méretű szabadgyökös polimerizáció vagy kisméretű szabályozott polimerizáció területén. A jól szabályozott polimerizációs reakciók olyan molekulákat eredményeznek, amelyeket összetételük, molekulatömegük, molekulatömeg-eloszlásuk, szerkezeti és fizikai tulajdonságuk alapján jól jellemezünk. Ennek elérése érdekében meg kell érteni és gondosan ellenőrizni kell a szintetikus folyamattal kapcsolatos számos kémiai és reakcióparamétert, és ellenőrizni kell, hogy a szintetizált polimer rendeltetésszerűen „megfelelő-e”. Az online automatizált megfigyelés felbecsülhetetlen értékű eszköz a reakciók irányításához, különösen akkor, ha a folyamatokat többlépcsős módon hajtják végre. A polimerizációs reakciók eredendően erősen exoterm, gyorsak és érzékenyek a kis szennyeződésekre (nyomnyi mennyiségű víz). Továbbá, gyakran több nagyságrendű viszkozitást hajtanak végre egy reakcióban.

A valós idejű adatok megszerezhetők a polimer előállítási folyamatok online elemzésével, amely lehetővé teszi a gyors kinetikai szűrést és következésképpen a hatékony reakció optimalizálást. Mindkettő - a folyamatos áramlási folyamat és az online megfigyelés - kombinációja ideális eszköz minden kémiai szintézisben. Lehetővé teszi a reakcióelegy folyamatos „folyamatos” elemzését bármilyen reakciókörülmény-sorozatban. Ilyen módon elérhetővé válik a gyors és hatékony szűrés, valamint a reakciók valódi nagy teljesítményű optimalizálása.

A reakciók ACOMP (Automatic Continuous Online Monitoring of Polymerization) analitikai módszerként használhatók a K + F-ben, a reakció optimalizálásának eszközeként a próbapad és a kísérleti üzem szintjén, és végül a teljes skálájú reaktorok visszacsatolásának vezérléséhez. In situ alkalmazással a valós idejű elemzés jobb módszer ennek a polimerizációnak a tanulmányozására, mivel javítja a mérés pontosságát, kiküszöböli az off-line mintavételezéssel járó időt és nehézségeket, és ami a legfontosabb, teljesebb megértést ad a reakciókinetikáról és a termodinamikáról.

A belső viszkozitás fontos eszköz a polimer- és fehérjekutatás területén, és az ACOMP alapvető alkotóeleme a következő kulcsfontosságú pontok miatt:

• Ez a módszer a molekuláris szerkezet és az interakció megértéséhez az oldatban.
• A belső viszkozitás mérése megbízhatóbbnak tekinthető, mint a fényszórás, mivel az alacsonyabb molekulasúlyokat képes mérni.
• A belső viszkozitás (IV) a polimerek molekulatömegének mértéke, ezért tükrözi az anyag olvadáspontját, kristályosságát és szakítószilárdságát.
• A IV-t a specifikáció részeként használják a megfelelő PET-osztály kiválasztásához egy adott alkalmazáshoz, és az ellátási lánc különböző pontjain mérik. Az anyagot minden szakaszban tesztelik a K + F laboratóriumoktól, amelyek új polimereket fejlesztenek, és vegyipari vállalatokat, amelyek polimerizációs tornyaikból vesznek mintákat, azokig a feldolgozókig, akik ellenőrizni akarják folyamatukat és a késztermékek minőségét.

Számos motivációs előnye származik a költségek, a környezetvédelem és a logisztika szempontjából az online valós idejű viszkozitásfigyelésről a polimer előállítási folyamatában. A valós idejű viszkozitási információk értékesnek bizonyultak ahhoz, hogy betekintést nyújtsanak a kulcsfontosságú kinetikai, mechanikus és kémiai szerkezeti információkba, miközben kiküszöbölik a polimerizációs reakciók offline mérésével járó nehézségeket. A legfontosabb pontok a következők:

Gazdasági és logisztikai előnyök, csökkentett gyártási költségek: Az online viszkozitási elemzés csökkentené a helyszíni laboratóriumokba küldött minták számát és az ezzel járó költségeket. A helyszíni elemzések folyamatos eredményei szintén csökkentik a szállítási munkaerőt / költségeket és a mintavételi hibákat.

Fokozott folyamatvezérlés a jobb elemzés révén:

• A polimerizációk széles skálájának elemzése, ideértve a homogén (pl. Szabad gyökök és kondenzáció) és heterogének (pl. Emulzió és mikroemulzió)
• Láncnövekedés, térhálósítás és kikeményedés vizsgálata
• A katalizátorok mechanikus szerepének megértése a polimerizációban; meghatározzák a katalizátor aktív fajtáit és a kinetikát
• Figyelemmel kísérje és proaktív módon állítsa be a reakciókörülményeket a kívánt végtermék-előírások betartásának biztosítása érdekében
• A maradék monomerszintek mérése és ellenőrizze, hogy azok megfelelnek-e a termék- és szabályozási követelményeknek.
• A reakció figyelése a teljes polimerizáció során. A offline megragadó minta elemzése a növekvő viszkozitás és a minta eltávolításával kapcsolatos nehézségek miatt a korai szakaszok vizsgálatára korlátozódik.
• Lehetővé teszi a maradék monomer pontosabb mérését a polimerizációs reakció utóbbi szakaszaiban, mivel nehéz az összes mintát kivenni a mintavevőből az offline analízis céljából.
• Mivel a késleltetett minták között nincs késés, a kinetika teljesebb ábrázolása érhető el. Ez lehetővé teszi a reakció kinetikájának jobb mérését, valamint a reakció kinetikájának valós időben történő előrejelzésének és ellenőrzésének képességét.
• Sokkal több elemzési adatpontot szolgáltat a polimerizáció során, reprezentatívabb méréseket, pontosabb kinetikai és termodinamikai számításokat eredményezve.

Javított termékminőség és kevesebb hulladék: A reakciók kémiai megértése olyan tényezőket foglal magában, amelyek magában foglalják a reakció kinetikáját, a monomer átalakulási sebességét és a reaktivitás arányát, a reakcióparaméterek kapcsolatát és hatását a molekulatömegre és eloszlásra, a polimerizációs mechanizmus alapos megértését az iniciációs, terjedési és végződési fázisokban, valamint annak biztosítását, hogy a teljes polimer szerkezet kielégíti a kívánt felhasználási igényt. A pontos reakció kinetikájának jellemzése és pontos ellenőrzése lehetővé teszi a megfelelő polimer tulajdonságok elérését és a pazarlás csökkentését.

Csökkent energiafelhasználás: Az erőforrások és a villamos energia optimális felhasználása a reaktorokban, a folyamatok szigorú irányításával

Fokozott munkavállalói biztonság: Más tényezők, például az oldószerekkel való munkavégzés egészségügyi és biztonsági követelményei, a környezet figyelembevétele és a szakemberek igénye ezen vizsgálatok elvégzésére (amelyeket laboratóriumban kell elvégezni) növelik az oldószermentes módszer nagy népszerűségét.

Gyorsabb válaszidők: Az in situ viszkozitás (és sűrűség) elemzése csökkentené / kiküszöböli a késleltetést a mintavétel és a laboratóriumi válasz beérkezése között.

Környezet: Az erőforrások felhasználását az on-line megfigyelő rendszerek révén maximalizálhatjuk, ily módon csökkentve a pazarlást, ami jó a környezetre. Fokozott fenntarthatóság a csökkent kibocsátás révén.

Az automatizált, valós idejű, soros viszkozitásmérés kritikus a polimergyártásban. Rheonics a következő, kiegyensúlyozott torziós rezonátoron alapuló megoldásokat kínálja a polimerizációs folyamat folyamatszabályozására és optimalizálására:

1. Sorban Viszkozitás mérések: Rheonics" SRV A egy széles körű, sorban lévő viszkozitásmérő eszköz, beépített folyadékhőmérséklet-méréssel, és képes bármilyen folyamatáram viszkozitásváltozásának valós időben történő kimutatására.
2. Sorban Viszkozitás és sűrűség mérések: Rheonics" SRD egy egyidejű, egyidejű sűrűség és viszkozitásmérő eszköz, beépített folyadék hőmérséklet méréssel. Ha a sűrűségmérés fontos a műveletekhez, akkor az SRD a legjobb érzékelő, amely kielégíti az igényeit, az SRV-hez hasonló működési képességekkel, valamint a pontos sűrűségmérésekkel.

Az automata soros viszkozitásmérés az SRV vagy az SRD segítségével kiküszöböli a mintavétel és a laboratóriumi technikák azon eltéréseit, amelyeket a viszkozitásméréshez a hagyományos módszerekkel használnak. Az érzékelő sorban van elhelyezve úgy, hogy folyamatosan mérje a viszkozitást (és a sűrűséget SRD esetén). Az SRV / SRD és az ACOMP használata javíthatja a termelékenységet és növeli a haszonkulcsokat. Mindkét érzékelő kompakt forma tényezővel rendelkezik az egyszerű OEM és utólagos felszerelés érdekében. Nem igényelnek karbantartást vagy újrakonfigurálást. Mindkét érzékelő pontos, megismételhető eredményeket kínál, függetlenül attól, hogy és hol vannak felszerelve, anélkül, hogy szükség lenne speciális kamrákra, gumi tömítésekre vagy mechanikus védelemre. Fogyóeszközök nélkül az SRV és az SRD rendkívül egyszerűen kezelhető.

Kompakt forma, nincs mozgó alkatrész és nem igényel karbantartást

RheonicsAz SRV és az SRD nagyon kicsi formájúak az egyszerű OEM- és utólagos telepítéshez. Lehetővé teszik az egyszerű integrációt bármely folyamatfolyamba. Könnyen tisztíthatók, és nem igényelnek karbantartást vagy újrakonfigurálást. Kis helyigényük lehetővé teszi az Inline telepítést bármely folyamatsoron, elkerülve a további hely- vagy adapterigényt.

Nagy stabilitás és érzékeny a beépítési körülményekre: Bármely konfiguráció lehetséges

Rheonics Az SRV és az SRD egyedülálló, szabadalmaztatott koaxiális rezonátort használnak, amelyben az érzékelők két vége ellentétes irányba csavarodik el, kiiktatva a szerelésükön fellépő reakciónyomatékokat, és ezáltal teljesen érzéketlenek a szerelési körülményekre és az áramlási sebességekre. Ezek az érzékelők könnyen megbirkóznak a rendszeres áthelyezéssel. Az érzékelőelem közvetlenül a folyadékban helyezkedik el, nincs szükség speciális házra vagy védőrekeszre.

Azonnali pontos leolvasás a folyamat körülményeiről - Teljes rendszeráttekintés és prediktív vezérlés

RheonicsA szoftver erőteljes, intuitív és kényelmesen használható. A valós idejű viszkozitás számítógépen nyomon követhető. Egyetlen műszerfalról több érzékelőt kezelnek a gyár padlóján. A szivattyúzásból származó nyomáspulzáció nincs hatással az érzékelő működésére vagy a mérési pontosságra. Ütés, rezgés vagy áramlási viszonyok nem befolyásolják.

Könnyű telepítés és nincs szükség újrakonfigurálásra / újrakalibrálásra

Cserélje ki az érzékelőket az elektronika cseréje vagy újraprogramozása nélkül, cserélje ki mind az érzékelőt, mind az elektronikát a firmware frissítése vagy a kalibrációs együttható változtatása nélkül. Könnyű szerelés. Becsavarható ¾”-os NPT-menetbe a tintavonal illesztésében. Nincsenek kamrák, O-ring tömítések vagy tömítések. Könnyen eltávolítható tisztításhoz vagy ellenőrzéshez. Az SRV karimás és tri-clamp csatlakozás az egyszerű fel- és szétszereléshez.

Alacsony fogyasztás

24 V DC tápegység 0.1 A-nál kevesebb áramfelvételtel normál működés közben

Gyors reakcióidő és hőmérsékleten kompenzált viszkozitás

Ultragyors és robusztus elektronika, átfogó számítási modellekkel kombinálva Rheonics eszközök az egyik leggyorsabb és legpontosabb az iparágban. Az SRV és az SRD valós idejű, pontos viszkozitás- (és sűrűségmérést SRD esetén) ad minden másodpercben, és nem befolyásolják az áramlási sebesség változásai!

Széles működési képességek

RheonicsA műszerek a legnehezebb körülmények között történő mérésre készültek. Az SRV az inline folyamat viszkoziméterek piacán a legszélesebb működési választékkal rendelkezik:

• Nyomástartomány 5000 psi-ig
• Hőmérséklet -40 és 200 ° C között lehet
• Viszkozitási tartomány: 0.5 cP-től 50,000 XNUMX cP-ig

SRD: Egyszeres műszer, hármas funkció - Viszkozitás, hőmérséklet és sűrűség

RheonicsAz SRD egy egyedülálló termék, amely három különböző viszkozitás-, sűrűség- és hőmérsékletmérési műszert helyettesít. Kiküszöböli a három különböző műszer elhelyezésének nehézségeit, és rendkívül pontos és megismételhető méréseket ad a legzordabb körülmények között is.

Tiszta a helyén (CIP)

Az SRV (és SRD) figyeli a vezetékek tisztulását azáltal, hogy a tisztítási fázis alatt ellenőrzi az oldószer viszkozitását (és sűrűségét). Az érzékelő bármilyen apró maradékot észlel, amely lehetővé teszi a kezelő számára, hogy eldöntse, mikor a vezeték tiszta a rendeltetéshez. Alternatív megoldásként az SRV információkat szolgáltat az automata tisztítórendszernek a teljes és megismételhető tisztítás biztosítása érdekében a futások között, az üvegkapillárisoktól eltérően.

Kiváló érzékelő kialakítás és technológia

Kifinomult, szabadalmaztatott 3. generációs elektronika hajtja meg ezeket az érzékelőket, és értékeli válaszukat. Az SRV és az SRD ipari szabványos folyamatcsatlakozásokkal, mint például ¾” NPT és 1” Tri-clamp lehetővé teszi a kezelők számára, hogy a folyamatsorukban meglévő hőmérséklet-érzékelőt SRV/SRD-re cseréljék, amely rendkívül értékes és hasznosítható folyamatfolyadék-információkat, például viszkozitást ad a hőmérséklet pontos mérése mellett a beépített Pt1000 segítségével (DIN EN 60751 AA, A, B osztály elérhető) .

Az igényeknek megfelelő elektronika

A robbanásbiztos adószekrényben és a DIN sínre szerelhető kis méretű érzékelő elektronika lehetővé teszi a könnyű beillesztést a folyamatvezetékekbe és a gépek belső berendezésébe.

Könnyen integrálható

Az érzékelő elektronikában alkalmazott több analóg és digitális kommunikációs módszer egyszerűvé teszi az ipari PLC-hez és a vezérlőrendszerekhez történő csatlakoztatást. Rendkívül kényelmes az érzékelők integrálása az ACOMP-be.

Rheonics gyújtószikramentes érzékelőket kínál, amelyek ATEX és IECEx tanúsítvánnyal rendelkeznek veszélyes környezetben való használatra. Ezek az érzékelők megfelelnek a robbanásveszélyes környezetben történő használatra szánt berendezések és védelmi rendszerek tervezésére és kivitelezésére vonatkozó alapvető egészségügyi és biztonsági követelményeknek.

A gyújtószikramentes és robbanásbiztos tanúsítványok Rheonics lehetővé teszi egy meglévő érzékelő testreszabását is, lehetővé téve ügyfeleink számára, hogy elkerüljék az alternatíva azonosításával és tesztelésével kapcsolatos időt és költségeket. Egyedi érzékelők biztosíthatók olyan alkalmazásokhoz, amelyek egy egységet igényelnek akár több ezer egységig; hetek és hónapok átfutási idejével.

Rheonics SRV & SRD mind ATEX, mind IECEx tanúsítvánnyal rendelkeznek.

Közvetlenül telepítse az érzékelőt a folyamatáramba, hogy valós idejű viszkozitást és sűrűséget mérjen. Nincs szükség bypass-vonalra: az érzékelőt vonalba lehet meríteni, az áramlási sebesség és a rezgések nem befolyásolják a mérés stabilitását és pontosságát. Optimalizálja a döntéshozatali folyamatot ismételt, egymást követő és következetes tesztek elvégzésével a folyadékon.

Rheonics innovatív folyadékérzékelő és felügyeleti rendszereket tervez, gyárt és forgalmaz. Precíziós gyártás Svájcban, RheonicsA soros viszkoziméterek az alkalmazás által megkívánt érzékenységgel és megbízhatósággal rendelkeznek, amely a zord működési környezetben való túléléshez szükséges. Stabil eredmény – még kedvezőtlen áramlási körülmények között is. Nincs hatása a nyomásesésnek vagy az áramlási sebességnek. Ugyanilyen jól alkalmazható a laboratóriumi minőségellenőrző mérésekre is.