P A I Process Analysers

Transkript

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2 Nachweis von Sulfid bzw. Schwefelwasserstoff Der SU200 Ammonium-Analysator wurde für den kontinuierlichen Nachweis von Sulfid (S 2- ) bzw. Schwefelwasserstoff (H 2 S) in Wasser entwickelt. Während die meisten Analysatoren ionenspezifische Elektroden oder die Färbung spezifischer Reagenzien verwenden, erfolgt die Detektion im SU200 in der Gasphase durch UV-Spektroskopie. Diese äußerst zuverlässige Methode ist sehr langzeitstabil, erfordert keine Reagenzien und dank der Messung in der Gasphase sind Einflüsse der Probenmatrix weitgehend ausgeschlossen. Der SU200 ist daher ideal für den kontinuierlichen Einsatz, auch in schwierigen Matrices, geeignet. Messprinzip Durch Zugabe einer kleinen Menge verd. Schwefelsäure zu einem definierten Probevolumen wird das Gleichgewicht zwischen S 2- und H 2 S zugunsten des Schwefelwasserstoffes (H 2 S) verschoben. Bei dem eingestellten ph-wert von ca. 1 liegt praktisch der gesamte Sulfidgehalt in Form von neutralem Schwefelwasserstoff vor und kann durch einen Gasstrom aus der Probe ausgestrippt werden. Die eigentliche Bestimmung erfolgt dann durch UV-Absorption in der Gasphase. Das SU200 ist mit einem Diodenarray-Spektrometer ausgerüstet. Ein großer Teil des H 2 S-Spektrums wird für die Analyse herangezogen. Die Konzentrationsbestimmung erfolgt aus der Fourier-Transformierten des Spektrums (FFT). Dank dieses einzigartigen Messprinzipes stören weder Feststoffe, Trübungen oder Färbungen in der Probenmatrix. Alle mit der Probe in Kontat kommenden Leitungen sind in einem großen Querschnitt ausgelegt, um Verstopfungen zu verhindern. Der SU200 kann daher bei vielen Anwendungen ohne Probenvorbereitung (Filtration) betrieben werden. Bei stärker belasteten Abwässern reicht im Allgemeinen eine Grobfiltration mit einem rückspülbaren, optionalen Grobfilter.

3 Die verwendete Xenon-UV-Lampe des SU200 hat dank einer speziellen Stromversorgung einen sehr geringen Energieverbrauch und eine sehr lange Standzeit (über 10 Jahre bei einem Messintervall von 15 Minuten). Um eine maximale Reproduzierbarkeit zu gewährleisten, wird für jede Messung eine Serie von Licht- Pulsen verwendet, deren Resultate gemittelt werden. Um ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit zu erreichen werden alle wichtigen Funktionen des Analysators überwacht. Bei Störungen wird ein Relais geschaltet, gleichzeitig erscheint auf der LCD-Anzeige eine Fehlermeldung mit den mögl. Ursachen. Die große LCD-Anzeige gibt den aktuellen Messwert sowie als Ganglinie ein wählbares Intervall der vergangen Messungen wieder. Das Messergebnis kann als Analogsignal über den 4-20 ma-ausgang weitergeleitet werden. Der Messbereich SU200 reicht von 0,1 bis ca. 200ppm und kann an die jeweilige Applikation angepasst werden.

4 Zuverlässigkeit Die Messung mit dem SU200 basiert nicht auf einer komplizierten chemischen Reaktion, sondern lediglich auf der Verschiebung des Gleichgewichtes zwischen Sulfid und Schwefelwasserstoff. Als einzig notwendiges Reagenz dient verdünnte Schwefelsäure, um den ph-wert der Probe zu erniedrigen. Da die eigentliche Messeinrichtung keinen direkten Kontakt mit der Probe hat, sind Beschädigungen und Verschmutzungen ausgeschlossen. Die einzigen Teile, die Kontakt mit der sauren Probelösung haben, sind Schläuche und der Stripper, der dem Wasser/Gas-Austausch dient. Da die Messungen in der Gasphase erfolgen, sind Störungen durch die Probenmatrix praktisch ausgeschlossen! Durch das automatische Reinigungssystem werden Ablagerungen sowie Verunreinigungen beseitigt. Das zuvor beschriebene analytische Konzept gestattet den Einsatz des SU200 auch an isolierten Standorten, wo eine Überprüfung nur in großen zeitlichen Abständen erfolgen kann. Der SU200 erfordert weder eine tägliche Kalibrierung, noch irgendwelche Reagenzien oder Standards, die nur begrenzt haltbar sind. Die für die Messung notwendige verdünnte H 2 SO 4 kann in großer Menge bereitgestellt werden, so dass ein längerer, unbeaufsichtigter Betrieb möglich ist. Fehlfunktionen des Gerätes werden durch eine Fehlermeldung signalisiert und das Störungsrelais wird geschaltet. Ein elektronisches Journal hält alle Vorgänge, die im Analysator ablaufen bzw. an ihm vorgenommen werden, mit Datum und Uhrzeit fest (Reinigungen, Fehlfunktionen, Kommunikationen über RS232 bzw. Modem sowie Mitteilungen des Anwenders). Das Journal kann bei Bedarf über die RS232 oder Modem ausgelesen werden. Reguläre Messungen sind nicht im Journal enthalten, da diese im separaten Messwertspeicher abgelegt werden (s. unten). Seine Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit hat der SU200 bereits bei vielen Anwendern unter Beweis gestellt. Es gehört zu den zuverlässigsten Analysegeräten auf dem Markt. Datenspeicherung Der SU200 verfügt über einen eingebauten Datenlogger mit einer Speicherkapazität von Messungen. Alle Messdaten werden automatisch gespeichert, wenn der Analysator im Auto-Modus betrieben wird. Bei Einzelmessungen hat der Anwender die Entscheidung, ob der Messwert gespeichert oder verworfen wird. Die gespeicherten Messwerte können mittels eines üblichen Terminal-Programmes ausgelesen werden. Die weitere Bearbeitung kann dann mit Hilfe eines Tabellenkalkulationsprogrammes erfolgen.

5 Betriebskosten Betriebskosten sind ein wichtiger Faktor bei jeder Kaufentscheidung. Wir haben uns bemüht, diese Kosten so niedrig zu halten wie eben möglich, bei gleichzeitig optimaler Leistung des Analysators. Verbrauchsmaterial Zum Betrieb des SU200 sind keine teuren Reagenzien notwendig. Die einzigen Verbrauchsmittel sind Schwefelsäure sowie evtl. Natronlauge für die Reinigung. Pumpenschläuche und Pumpenköpfe sowie die Luftpumpe sollten ebenfalls regelmäßig getauscht werden. Das Intervall hängt stark von den Einsatzbedingungen ab. Wartung Neben dem Auffüllen der Kanister für Natronlauge und Schwefelsäure sowie dem Tausch der Pumpenköpfe und Schläuche, sind keine weiteren, routinemäßigen Wartungen notwendig. All diese Arbeiten sind mit wenigen Handgriffen erledigt und können vom Bedienpersonal durchgeführt werden. Eine regelmäßige Werkswartung oder gar ein Wartungsvertrag sind überflüssig.

6 Integrierte Nitrat/UV-CSB/SAK-Messung (optional) Durch den Einbau einer Durchflussküvette kann das Gerät um die Überwachung dieser Parameter erweitert werden. Zu näheren Information sei hier auf die entsprechenden technischen Informationen zum NT200, CT200 sowie AMONIT200 verwiesen. Integrierte Leitfähigkeits- und ph-messung (optional) Viele Anwendungen erfordern auch die Überwachung dieser Parameter, die durch den Einsatz von Erweiterungskarten und den Anschuss entsprechender Elektroden realisiert werden können. Mathematische Verknüpfung von Messkanälen (optional) Häufig ist es notwendig, zwei Messkanäle mathematisch miteinander zu verknüpfen. Als Beispiel sei hier die Messung eines Parameters z. B. im Kühlwasservor- und rücklauf eines Industriebetriebes genannt. Durch die Bildung der Differenz dieser beiden Messwerte, kann eine betriebsbedingte Kontamination auch bei einer vorhandenen schwankenden Grundbelastung sicher erkannt werden. Der berechnete Kanal wird wie ein echter Messkanal behandelt, dass heißt, er wird numerisch und grafisch angezeigt und als Analogsignal zur Verfügung gestellt. Fernsteuerung des Analysators (optional) Diese Option erlaubt den Start einer Messung durch Übertragung eines Spannungspulses. Dies kann von Nutzen sein, wenn der Monitor Teil eines Prozessleitsystem ist. Auch ist es so möglich, Messungen des Analysators zu unterbinden, wenn keine Probe zur Verfügung steht. Dies kann bei Verwendung des Multiplexers (s. u.) auch für einzelne Kanäle erfolgen. Modem (optional) Diese Option ermöglicht die Kommunikation mit dem Analysator über das Telefonnetz unter Verwendung eines PC s. Wird ein Alarm ausgelöst, können bis zu 3 Telefonnummern automatisch angewählt werden. Probenpumpe (optional) Steht keine Leitung zur Verfügung, die die Probe aktiv zum Gerät fördert, so kann eine peristaltische Pumpe installiert werden, um aus einer drucklosen Leitung, einem offenen Behälter oder Gewässer zu fördern. Die Pumpe wird mit 3 m Siliconschlauch und einem Grobfilter geliefert. Die Flussrate beträgt 0,7l/min (max.), die max. Förderhöhe beträgt 5 m.

7 Vier-Kanal Multiplexer Mit dieser Option ist es möglich bis zu vier verschiedene Probeströme mit einem Gerät zu überwachen. Nach Start der Messung werden nacheinander alle Kanäle gemessen. Es ist aber auch möglich, eine individuelle Tabelle zu generieren, in der die Messreihenfolge der einzelnen Kanäle definiert wird. Für jeden Kanal steht ein getrennter Analogausgang (4-20mA) zur Verfügung. Die Alarmkontakte für Messwertüberschreitungen stehen bei dieser Option nicht zur Verfügung! Sie werden für die Schaltung der Ventile benötigt. Automatischer Start Eine Serie von Messungen, deren Intervall vom Anwender vorgegeben wurde, wird automatisch von der internen Uhr gestartet. Die zeitlichen Abstände mit denen die verschiedenen Kanäle vermessen werden, hängen von der eingestellten Pumpzeit für die Probe ab. Die Pumpzeit muss die Länge des Probenweges vom Ansaugstutzen bis in die Zelle berücksichtigen. Die Messergebnisse werden im Speicher gesichert. Start durch Fernauslösung Ist der Analysator mit dieser Option (s. oben) ausgestattet, kann die Messreihe hierdurch gestartet werden. Weiter gelten die Ausführungen des vorigen Abschnittes. Probenvorbereitung Für die Filtration der Probe stehen verschiedene Probenvorbereitungssysteme zur Verfügung. Das Spektrum reicht von einfachen rückspülbaren Filtern, bis hin zu automatischen Filtrationssystemen, die auch hochbelastete Abwässer aufbereiten können. Die nebenstehende Abbildung zeigt ein System mit automatischer Filterrückspülung und Durchflussüberwachung. Die Steuerung erfolgt über ein integriertes Logik-Modul. Alle Werkstoffe, die mit der Probe in Kontakt kommen, sind in PVC-U, Edelstahl oder PFA ausgeführt. In Abstimmung mit dem Anwender, können auch spezielle Vorbereitungssysteme für besondere Anforderungen erstellt werden.

8 Technische Daten Online Sulfid/H 2 S-Analysator AM200 Messbereich: 0,1 200mg/l (ppm) S 2-, andere auf Anfrage Nachweisgrenze: < 0,1mg/l S 2- Reproduzierbarkeit: Spannungsversg: Ausgänge: 4-20 ma aktiv, max. 4 Kommunikation: Binäre Ausgänge: Probenzulauf: Probenablauf: Probendruck: Flussrate: Probentemperatur: Gehäuse: Gewicht: +/- 0,2mg/l bei 2mg/l, +/- 4mg/l bei 100mg/l V/ V, 50/60 Hz; 30 VA; 12 V (eingeb. Batterie, optional) RS232 für PC, Modem oder MODBUS sowie Drucker Grenzwert sowie Gerätestörung; NC oder NO Edelstahlverschraubung, 12mm (Zuführung über Ventil) oder Schlauchanschluss (Zuführung über Probenpumpe) freier Auslauf, atmosphärisch offen 1 bar max. drucklos mit Probenpumpe max. 1 L/min, 0,5 L/min (soll), nur während der Probenahme 0 bis 25 C, nicht gefrierend Stahl, pulverbeschichtet, IP55 ca. 25kg Betriebstemperatur: >0 C 45 C Standards: CE-Zertifikat EN , EN , EN mm 530 mm 635 mm Technische Änderungen und Irrtümer vorbehalten! Stand: