Echtzeit-Partikelgrößenmessung von Zement und anderen trockenen Pulvern von 0,25 µm bis 1.750 µm mit Laserbeugung und zweistufiger Probenahme
Der Laserbeugungssensor MYTOS bildet zusammen mit der repräsentativen Probenahme mit MIXER ein robustes on-line-Prozessanalysesystem, das sich in rauen Umgebungen wie z. B. einer Zementvermahlung bestens bewährt. Primäre Schnecken- oder Rinnenprobenehmer zweigen zunächst eine Teilprobe aus der Hauptprozessleitung ab. Im Zuge der Sekundärprobenahme mit MIXER wird eine geringe Teilmenge als repräsentative Analysenprobe gewonnen und der Lasergranulometrie zugeführt. Durch den Einsatz der integrierten RODOS-Trockendispergierung im MYTOS-System lassen sich auch feinste, kohäsive Pulver zuverlässig dispergieren und vermessen. Das Zusammenspiel von mehrstufiger Probenahme, Dispergierung und Laserbeugungssensorik ermöglicht Echtzeitanalysen von trockenen Pulvern mit Partikeln von 0,25 µm bis 1.750 µm in Prozessleitungen mit Massendurchsätzen von 20 t/h bis über 500 t/h. Die wahlweise getaktete oder kontinuierliche Messwerterfassung unterstützt eine durchgängige Qualitätskontrolle und eine optimierte Prozessführung.
Bei der on-line-Partikelgrößenanalyse in der Vermahlung von Zement oder Anodenkoks kommen häufig robuste Schnecken oder Luftrinnenprobenehmer für die Primärprobenahme zum Einsatz. Diese zweigen einen Teilstrom mit einem Durchsatz von typischerweise 30 kg/h bis 50 kg/h aus dem Hauptmassenstrom ab. Die so ausgeschleuste Probenmenge ist für das Laserbeugungsverfahren noch deutlich zu groß und Bedarf einer weiteren Mengenreduktion. In der Bypass-Leitung wird der Teilstrom der Sekundärprobenahme im MIXER zugeführt. Das über den 60 mm-Rohrquerschnitt verteilte Gut wird über eine Abfolge grober Stabroste zufällig durchmischt und homogenisiert. Eine zentral im Rohr stehende statische Sonde gewinnt aus diesem gleichmäßig verteilten Produktstrom eine für die Lasergranulometrie geeignete, repräsentative Analysenprobe von wenigen Gramm (bei Zement ca. 2 g bis 5 g). Zur Anpassung der Probenmenge stehen fünf verschieden große Einlassöffnungen von 1,5 mm bis 2,5 mm für die Sondenspitze zur Verfügung. Ein pneumatischer Schwinger sorgt durch den Eintrag von Vibrationen für den ungehinderten Transport des Gutes und für die Abreinigung der MIXER-Probenahme. Ein integrierter Rückbläser hält das Gesamtsystem frei von Rückständen, ermöglicht partikelfreie Referenzmessungen und verhindert eine mögliche Probenverschleppung.
Die jeweilige Teilprobe wird in das prozessnah installierte MYTOS-System ausgeschleust, im RODOS-Injektor mit Druckluft dispergiert und in der Messzone des Laserbeugungssystems im Partikelfreistrahl vermessen. Das System kann die Messergebnisse wahlweise kontinuierlich in Echtzeit mit einer Auflösung im Millisekunden-Bereich liefern oder aber den Prozess in regelmäßigen zeitlichen Abständen beproben. Die gewonnenen Informationen über die Partikelgrößenverteilung werden über die gängigen Kommunikationsschnittstellen an ein Prozessleitsystem zur Prozessüberwachung oder -steuerung zur Verfügung gestellt. Nach der Vermessung kann die Probe wahlweise in den Prozess zurückgeführt, über eine Absaugung entsorgt oder über eine Zyklonabscheidung für weitere Analysen aufgefangen werden.
Die kundenindividuelle Anpassung an die vorhandene Prozessumgebung und an die zu vermessenden Produkte erfolgt in enger Abstimmung mit ihren Prozessingenieuren und wird durch unser erfahrenes Engineering-Team begleitet.
- Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung
- für trockene, feindisperse, auch kohäsive Pulver
- für getaktete oder kontinuierliche Echtzeitanalysen am Prozess | on-line
- 6 hochauflösende Messbereiche von 0,25 µm bis 1.750 µm | R2 bis R7
- Teilstromentnahme aus der Hauptprozessleitung | Schneckenprobenehmer …
- Gewinnung einer repräsentativen Analysenprobe aus dem Teilstrom | MIXER
- adaptierbare Sondenspitzen zur Anpassung der Probenmenge
- sicherer Probendurchsatz und permanenten Abreinigung durch Vibration
- Anbindung an Prozessleitsysteme | TCP/IP, OPC, Modbus®, Profibus®, SPS-Signale
- Monitoring mehrerer Prozessleitungen mit einem Sensor | Multiplex-Installation
Typische APPLIkATION
Alle on-line-Systeme können optional mit einer manuellen Probenzuführung bestehend aus dem Vibrationsdosierer VIBRI und einem Edelstahl-Trichter ausgestattet werden. Die Systeme sind standardmäßig mit einer VIBRI-Plattform und den entsprechenden Anschlüssen ausgestattet. Der Trichter ist an Stelle der Schlauchleitung des Probenehmers über eine Kleinflansch-Verbindung am Sensorsystem zu montieren. Diese Erweiterung ermöglicht manuelle off-line-Messungen und ist auch für die Re-Zertifizierung der Systeme mit Referenzmaterial erforderlich.
Für den Fall, dass mehrere Prozesslinien hinsichtlich der Partikelgröße zu überwachen sind, lässt sich die Messwerterfassung mit nur einem MYTOS-Laserbeugungssystem und mehreren, in den verschiedenen Rohrleitungen installierten Probenehmern realisieren. Eine sequenziell stattfindende Probenahme stellt dem Sensor die Proben aus den verschiedenen Linien über einen Sammler nacheinander zur Verfügung. Schnelle Mess- und Reinigungszyklen verhindern wirksam eine eventuelle Probenverschleppung bei der Verarbeitung der einzelnen Proben unterschiedlicher Provenienz.
