Partikelgrößenmessung in Echtzeit mit Laserbeugung für trockene, auch kohäsive Pulver von 0,25 µm bis 3.500 µm direkt am Prozess
Der Laserbeugungssensor MYTOS bildet zusammen mit den kompakten Hakensonden ein robustes on-line-Prozessanalysesystem. Eine Ein-Punkt-Probenahmesonde wird in die Prozessleitung integriert, schleust eine Probe aus und führt diese direkt der Partikelgrößenanalyse zu. Durch den Einsatz der integrierten RODOS-Trockendispergierung im MYTOS lassen sich auch feinste, kohäsive Pulver zuverlässig dispergieren und vermessen. Das Zusammenspiel von Probenahme, Dispergierung und Laserbeugungssensorik ermöglicht kontinuierliche Echtzeitanalysen von trockenen Pulvern und Granulaten mit Partikeln von 0,25 µm bis 3.500 µm in Prozessleitungen mit Massendurchsätzen von 1 kg/h bis über 3 t/h. Die hochfrequente Messwerterfassung unter prozessnahen Bedingungen unterstützt eine durchgängige Qualitätskontrolle und eine optimierte Prozessführung.
Für die Probenahme aus der Prozessleitung stehen mit der Statischen Sonde und der Pneumatischen Drehsonde zwei kompakte Hakensonden zur Verfügung, die mit einer Einbauhöhe von nur 150 mm in produktführende Prozessleitungen integriert werden können. Die Statische Sonde eignet sich zur Ein-Punkt-Probenahme in Rohren von 65 mm bis 250 mm Durchmesser. Die Probenahmespitze ist in Eintauchtiefe und Neigungswinkel stufenlos einstellbar und wird in einer optimalen Probenahmeposition in der Prozessleitung arretiert. Zur Anpassung an das Produkt und den Massenstrom stehen Förderstrecken mit 6 mm und 10 mm Durchmesser zur Verfügung. Bei den Auskleidungen der Strecken kann zwischen abriebfestem NBR, leitfähigem EPDM, antiadhäsivem PTFE und extrem widerstandsfähigem Vulkollan® gewählt werden. Je nach Ausführung der Sonde sind Produkttemperaturen von -20°C bis zu 150°C und Applikationen in explosionsgefährdeten Bereichen (ATEX) sicher handhabbar. Die Dosierung der ausgeschleusten Probenmenge erfolgt über die Auswahl der auswechselbaren Sondenspitze mit Durchmessern von 1 mm bis 20 mm. Zwischen den Messungen, in Ruhephasen oder beim Durchführen von Referenzmessung stellt ein Rückbläser in Kombination mit einem Quetschventil sicher, dass das System frei von Partikeln bleibt.
Für GMP-konforme pharmazeutische Anwendungen, in denen ein Rückblasen in den Prozess nicht zulässig ist, steht alternativ die Pneumatische Drehsonde für Rohrdurchmesser von 150 mm bis 200 mm zur Verfügung. Während der Referenzmessung sowie in Phasen ohne Messung dreht sich die Sonde mit ihrer Öffnung aus dem Produktstrom heraus und bleibt so frei von unerwünschtem Partikeleintrag. Durch die pneumatische betriebene Variation des Neigungswinkels der Sonde können verschiedene Bereiche des Produktstroms zur Messung dynamisch beprobt werden. Durch die Wahl des Sondenkalibers mit Durchmessern von 2 mm bis 10 mm wird über die ausgeschleuste Probenmenge die optische Konzentration für die Laserbeugungsanalyse bestimmt. Das System ist an eine Vielzahl von Produkten und Prozessen anpassbar und kann mit Produkttemperaturen von -20°C bis 100°C sowie optional in explosionsgefährdeten Bereichen (ATEX) betrieben werden. Die Drehsonde ist mit produktberührten Teile in Edelstahl, PTFE, FEP sowie EPDM ausgeführt und für eine ortsgebundene Reinigung (CIP – Cleaning-in-Place) konzipiert.
Die durch die jeweilige Hakensonde gewonnene Teilprobe wird in das prozessnah installierte MYTOS-System ausgeschleust, im RODOS-Injektor mit Druckluft dispergiert und in der Messzone des Laserbeugungssystems im Partikelfreistrahl vermessen. Die in Echtzeit gewonnenen Informationen über die Partikelgrößenverteilung können über die gängigen Kommunikationsschnittstellen an ein Prozessleitsystem zur Prozessüberwachung oder -steuerung zur Verfügung gestellt werden. Nach der Vermessung kann die Probe wahlweise in den Prozess zurückgeführt, über eine Absaugung entsorgt oder über eine Zyklonabscheidung für weitere Analysen zur Verfügung gestellt werden.
- Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung
- für trockene, fein- bis grobdisperse, auch kohäsive Pulver und Granulate
- für Produkttemperaturen von -20°C bis 150°C
- für kontinuierliche Echtzeitanalysen am Prozess | on-line
- 6 hochauflösende Messbereiche von 0,25 µm bis 3.500 µm | R2 bis R7
- kompakte Ein-Punkt-Probenahme in der Prozessleitung per Hakensonde
- statische Sonde oder pneumatische Drehsonde | Einbauhöhe 150 mm
- on-line-Messung außerhalb der Prozessleitung unter prozessnahen Bedingungen
- Anbindung an Prozessleitsysteme | TCP/IP, OPC, Modbus®, Profibus®, SPS-Signale
- Monitoring mehrerer Prozessleitungen mit einem Sensor | Multiplex-Installation
- ATEX und GMP optional
Schnittdarstellung der in die Prozessleitung integrierten pneumatischen Schwenksonde zur Entnahme einer Probe für die on-line Analyse
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. Spezielle Ausführungen für explosionsgefährdete Bereiche (ATEX) oder für regulierte Umgebungen (GMP) gehören dabei selbstverständlich zu unserem Portfolio.
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 Klemmflansch-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.
