Suchen

Prozessanalysentechnik Lasermesstechnik für die Prozessoptimierung

| Redakteur: Manja Wühr

Verunreinigungen in Flüssigkeiten und Gasen schnell, präzise und inline erfassen: Das abgeschlossenes BMBF-Verbundprojekt "Optische Inline-Fluid-Analyse basierend auf MIR-Laserstrahlquellen – OIFA" hat erste Geräte für den Einsatz in großtechnischen Anlagen entwickelt.

Firmen zum Thema

Demonstrator für Messung von Isocyanat in verschiedenen Lösungsmitteln
Demonstrator für Messung von Isocyanat in verschiedenen Lösungsmitteln
(Bild: BASF )

Düsseldorf, Ludwigshafen, Bremen – Grundvoraussetzung für die Optimierung chemische Produktionsprozesse sind geeignete und möglichst universell anwendbare sensorische Methoden und Geräte, an die immer höhere Ansprüche gestellt werden. Dieser Anforderung hat sich das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbundprojekt "Optische Inline-Fluid-Analyse basierend auf MIR-Laserstrahlquellen - OIFA" gestellt. Hier haben Forscher und Entwickler aus Wissenschaft und Industrie erstmalig eine neuartige, hochempfindliche und extrem schnelle optische Messtechnik in Form von modularen, robusten Prozessgeräten realisiert. Diese messen geringste Verunreinigungen in verschiedenen Prozessfluiden, sowohl Gase als auch Flüssigkeiten.

Auf eine aufwendige Probenvorbereitung oder Entnahme soll ebenso verzichtet werden wie auf die typische Infrastruktur zum Betrieb von Laboranalysegeräten (z.B. klimatisierte Räume). Stattdessen ist die neue Messtechnik direkt am Ort des Entstehens der nachzuweisenden Substanzen einsetzbar, beispielsweise in/an der Prozessmedium führenden Rohrleitung (inline). Dabei gilt ein besonderes Augenmerk den extremen Umgebungsbedingungen, unter denen derartige Präzisionsgeräte bisher nicht verwendet werden konnten.

Bildergalerie

Hochempfindliche und schnelle optische Sensoren

Ermöglicht wird das vorgeschlagene Messkonzept u.a. durch erst seit kurzem verfügbare, kompakte und zuverlässige Infrarot-Laser, die 1994 erfunden und in den vergangenen Jahren von verschiedenen Herstellern marktreif gemacht wurden. Diese stecknadelkopfgroßen Halbleiterlaser emittieren Licht im mittleren Infrarotbereich (MIR) und eignen sich somit hervorragend zur Messung von einer Vielzahl von Substanzen, die in diesem Spektralbereich das Licht absorbieren und somit in dem dazugehörigen Messgerät zu einer entsprechend auswertbaren Signaländerung führen.

Dabei sind typischerweise geringste Konzentrationen im parts-per-billion Bereich nachweisbar, d.h. bei einer Verdünnung der nachzuweisenden Substanz im Verhältnis 1:1 Milliarde ist sie noch immer messbar. Diese herausragende Empfindlichkeit, gepaart mit der schnellen Messung ist das Alleinstellungsmerkmal der in diesem Projekt realisierten Technologie und eröffnet ganz neue Möglichkeiten für die Messung von Substanzen, die in geringsten Mengen bereits große Auswirkungen auf industrielle Prozesse, die Umwelt und nicht zuletzt den Menschen haben können.

In Kombination mit dem Wissen um den Aufbau robuster optischer Messtechnik für den industriellen Einsatz und unter Mitwirkung eines potentiellen späteren Anwenders sollten hochempfindliche und schnelle optische Sensoren entwickelt werden. Zur Beurteilung der industriellen Verwertbarkeit wurden im Laufe des Projektes entsprechende Demonstratoren aufgebaut und im industriellen Umfeld getestet.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 43496228)