CHEMIEBRANCHE. Coriolis-Expertise für (ultra-)niedrige Durchflussmengen

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1 CHEMIEBRANCHE Coriolis-Expertise für (ultra-)niedrige Durchflussmengen

2 Bronkhorst Bronkhorst High-Tech B.V. ist auf die Herstellung kompakter Massedurchflussmesser und -regler spezialisiert, die auf dem Coriolis-Prinzip basieren. Diese Instrumente können Durchflüsse von 0,1 g/h bis 600 kg/h messen und regeln. Sie eignen sich für zahlreiche Anwendungen in der Industrie, in der Chemiebranche und in Laboren. In Kombination mit einer Pumpe oder einem (Absperr-/Regel-)Ventil können sie als kompakte Flüssigkeitsdosiersysteme, die mit dem Massedurchfluss arbeiten, als Alternative für gravimetrische oder volumetrische Abfüll- und Dosierprozesse eingesetzt werden. Bronkhorst beliefert viele der weltweit größten und bekanntesten Chemieunternehmen. Unsere Coriolis-Massedurch-flussmesser und -regler kommen für vielfältige Zwecke zum Einsatz, zum Beispiel: Dosierung für Platinkatalysatoren an verfahrenstechnischen Anlagen Flüssiggasmessung in Forschungslaboren als Test vor der Produktion Dosierung von Reinigungsmitteln (z. B. H 2 O 2 ) in Wasser, um Keimbildung im Waschwasser zu vermeiden oder zu vermindern Dosierung von Duftstoffen und Aromen für Babywindeln oder zum Befüllen von kleinen Fläschchen Dosierung überkritischer Medien (z. B. CO 2 ) für Reaktoren Der Kunde steht an erster Stelle Bronkhorst bietet nicht nur Instrumente, sondern Komplett-Lösungen. Dank unserer globalen Perspektive mit lokalen Schwerpunkten kann unser internationales Vertriebsnetz die Kunden vor Ort unterstützen und mit ihnen die beste Lösung für jede Anwendung erarbeiten. Zu dieser Strategie gehören auch Produktanpassungen, damit wir Ihrer Anwendung mit einer maßgeschneiderten Lösung in all ihren Einzelheiten gerecht werden. Support rund um die Uhr Bronkhorst ist ein internationales Unternehmen mit Hauptsitz in Ruurlo (Niederlande). Die Kundendienstabteilung unterstützt die Kunden in aller Welt an jedem Tag der Woche. Unsere Spezialistenteams stehen Ihnen gern zur Verfügung, wenn Sie Fragen haben, eine Besichtigung oder die Kalibrierung vor Ort wünschen oder sich bei der Inbetriebnahme unterstützen lassen möchten.

3 Erfahrungen von bestehenden Kunden Die Instrumente von Bronkhorst kommen weltweit in unterschiedlichsten Anwendungen zum Einsatz. Als Beispiele dafür, wie sie Prozesse in der Chemieindustrie erheblich verbessern können, schildern drei Unternehmen ihre Erfahrungen. Wir haben von Bronkhorst eine Rundum-Lösung erhalten Sehr kleine Durchflussmengen, präzise Dosierung und Schnelligkeit machen oft den Unterschied Wir verwenden die Instrumente zur Dosierung von Kleinstmengen Dieter Ulrichts Projektleiter F&E bei Taminco Felix Broens CEO und Gründer von Convergence Industry Leitender Prozessingenieur bei Nippon Shokubai Europe Wir verwenden seit 2007 Instrumente von Bronkhorst. Die Geräte kommen für verschiedene Anwendungen in unserem F&E-Labor zum Einsatz, beispielsweise für die Durchflussmessung und -regelung von Aminen und Ethoxylaten. Oft kombinieren wir die Coriolis Instrumente mit Ventilen von Badger Meter. Wir sind sehr zufrieden mit den Instrumenten, weil sie den Durchfluss unabhängig von den Eigenschaften des Mediums messen. In der sich ständig verändernden Umgebung eines F&E- Labors ist das ein großer Vorteil. Da wir oft gefährliche Chemikalien messen und regeln müssen, brauchen wir eine entsprechende technische Ausstattung. Für Bronkhorst ist das überhaupt kein Problem dort erhalten wir eine Rundum-Lösung. Convergence ist spezialisiert auf die Entwicklung von individuell angepassten Mess- und Regelsystemen. Oftmals sind für unsere Kunden sehr kleine Durchflussmengen, eine präzise Dosierung und Schnelligkeit besonders wichtig. Für einen großen europäischen Anbieter von Heimtierbedarf entwickelten wir zum Beispiel ein automatisches Verfahren zur Batch-Dosierung bei der Flohmittelproduktion. Von Bronkhorst erhielten wir Instrumente, mit denen mehrere Medien dosiert werden können, was die Produktionszeiten verkürzt. Dadurch stiegen die Produktionskapazitäten unseres Kunden. Dank der Dosiergenauigkeit von 0,5 % und der automatisch geregelten Produktionslinie nahm auch die Verfahrensqualität deutlich zu. Ohne die Instrumente von Bronkhorst wäre das nicht möglich. Wir sind sehr zufrieden mit den Instrumenten von Bronkhorst. Seit vier Jahren setzen wir Messgeräte des Typs M14 mini CORI-FLOW ein und haben keinerlei Probleme festgestellt. Wir verwenden die Geräte zur präzisen Dosierung kleinster Mengen von Chemikalien. Der wichtigste Vorteil für Nippon Shokubai Europe besteht darin, dass die Instrumente sehr kompakt sind und sich mit Bronkhorst-Ventilen zum Auf- und Absperren der Leitungen kombinieren lassen. Bei den Geräten anderer Hersteller sind die Dosiertableaus mindestens fünf Mal größer als beim mini CORI-FLOW. Die Dosiertableaus des mini CORI-FLOW sind übersichtlicher. CHEMIEBRANCHE

4 Anwendungen Mit einem Coriolis-Massedurchflussinstrument lässt sich fast jedes Medium messen oder regeln, ohne dass eine erneute Kalibrierung notwendig ist. Daher eignet sich die Bronkhorst-Produktreihe (mini) CORI-FLOW für ein breites Spektrum von Anwendungen. Zur Veranschaulichung haben wir drei Beispiele für typische Prozesse in der chemischen Industrie ausgewählt: einen chemischen Reaktor, ein Verfahren für die Herstellung von Dämmstoffen und ein Testsystem für Katalysatoren. Außerdem werden die Instrumente des Typs (mini) CORI-FLOW inzwischen von einigen der weltweit größten und bekanntesten Chemieunternehmen eingesetzt, die auf diese Weise einen Mehrwert für ihre traditionellen Produktionsprozesse etwa im Bereich Kunststoff (Polymere) und Kraftstoffe schaffen. All diese Prozesse lassen sich mit den Bronkhorst- Instrumenten deutlich verbessern. flowid Genaue Regelung des Eingangs für Mikroreaktoren mit kontinuierlichem Durchfluss Flow-Chemistry-Reaktoren Flowid ist darauf spezialisiert, die Reaktionen in chemischen Verfahren zu regeln. Dies spielt für die Sicherheit und Qualität eines Prozesses eine entscheidende Rolle. Zur bestmöglichen Regelung der chemischen Abläufe ist für Flowid die Genauigkeit der Instrumente besonders wichtig. Damit der Zufluss sehr präzise erfolgt, hat sich das Unternehmen für die Produktreihe mini CORI- FLOW entschieden. Beim Einsatz der Geräte von Bronkhorst wird aufgrund der folgenden Merkmale eine wesentlich bessere Regelung der chemischen Prozesse erreicht: Hohe Genauigkeit (0,2 % vom Messwert), unübertroffene Wiederholbarkeit Das Design der Sensoren aus der Reihe (mini) CORI-FLOW gewährleistet hohe Stabilität und extreme Präzision. Mit ihrer hohen Wiederholbarkeit stellen diese Instrumente ein verlässliches, konstantes Endresultat für Flowid sicher. Sehr stabile Regelung Ein Sensor des Typs (mini) CORI-FLOW kann beispielsweise die Zugabe von 10 Gramm einer reaktiven Chemikalie über den Zeitraum einer Stunde regeln. Der Zufluss wird gleichmäßig über die Zeit aufgeteilt und hat genaue Start- und Endpunkte. Weitere Anwendungen Neben den auf diesen Seiten beschriebenen Anwendungen kommen unsere Instrumente auch bei vielen anderen Systemen und Verfahren erfolgreich zum Einsatz. Weitere Beispiele finden Sie auf unserer Internetseite: Präziser Sensor für niedrige, frei wählbare Durchflussmengen Die Sensorreihe mini CORI-FLOW ist einzigartig im Bereich der Messung und Regelung von niedrigen bis ultraniedrigen Durchflussmengen. Dank der Fähigkeit, einen Durchfluss von unter 1 Gramm pro Stunde zu regeln, haben diese Sensoren die Prozesse bei Flowid deutlich verbessert.

5 Dämmplatten Zu den wichtigsten Geschäftsfeldern von Kingspan Insulation gehört die Herstellung von Dämmplatten für Dächer, Wände und Böden. Bei diesem Produktionsprozess muss eine sehr präzise, stabile Hauptströmung beibehalten werden. Gleichzeitig muss die Zuführung der Zusatzstoffe sehr genau dosiert werden. Erst eine präzise Regelung für einen gleichmäßigen Durchfluss ermöglicht die hohe Qualität der Kingspan-Endprodukte. Daher wurde eine enge, vertrauensvolle Zusammenarbeit mit Bronkhorst gestartet. Gemeinsam analysierten beide Unternehmen den gesamten Produktionsprozess und konnten schon bald das zentrale Problem benennen: Aufgrund der technologischen Beschränkungen von älteren Geräten konnten die installierten Komponenten am unteren Ende ihres Messbereichs keine präzise Regelung sicherstellen. Durch den Austausch dieser Geräte und den Einsatz von Sensoren der Produktreihen (mini) CORI-FLOW konnte Kingspan die Produktqualität insgesamt erhöhen. Über die präzise Durchflussregelung hinaus erzielte das Unternehmen zudem weitere Vorteile: Die perfekte Zusammenstellung der Mischungen hat für Kingspan Insulation große Bedeutung Höhere Produktivität Durch den Einsatz der Sensoren aus den Produktreihen (mini) CORI-FLOW erzielte Kingspan Insulation eine sehr schnelle Reaktionszeit bei Veränderungen im Durchflussschema. Daher konnte bei gleichbleibender Qualität der Dämmplatten die Produktivität erhöht werden. Verminderter Ausschussanteil Nach Einführung der Lösung von Bronkhorst kam es zu einer deutlichen Verbesserung bei der Gesamtqualität der Endprodukte. Der Ausschuss verringerte sich auf ein Minimum. Testsystem für Katalysatoren Zu den wichtigsten Tätigkeiten des Fachbereichs Chemie an einer deutschen Universität gehört das Testen von Katalysatoren für die Umwandlung chemischer Substanzen. Dabei beschleunigt ein Katalysator die chemischen Reaktionen. Katalysatoren verändern den Ablauf von chemischen Reaktionen, ohne jedoch Einfluss auf die thermodynamischen Eigenschaften zu nehmen. Sie beschleunigen die Hin- und Rückreaktionen in gleichem Maße, sodass das Gleichgewicht der Reaktion jederzeit beibehalten wird. Zur Dosierung und Mischung der Medien verwendet die Universität drei Massedurchflussmesser des Typs mini CORI-FLOW, die die HPLC-Pumpen direkt regeln. Diese Systeme bieten der Universität folgende Vorteile: Direkte Regelung von HPLC- Pumpen durch Sensoren des Typs mini CORI-FLOW Regelung des Durchflusses Mit den Instrumenten des Typs mini CORI-FLOW kann die Universität den Durchfluss sehr präzise regeln: im gesamten Bereich von 0,4 bis 20 g/h, was einer Messspanne von 1:50 entspricht. Messung von Temperatur, Dichte und Durchfluss Durch die Verwendung der gemessenen Werte für Temperatur, Dichte und Massedurchfluss kann die Universität feststellen, ob es sich bei dem Medium um eine Flüssigkeit oder ein Gas handelt. Das ist neben der Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Pumpenfunktion eine wichtige Gegenprüfung für die chemische und Verfahrenssicherheit. CHEMIEBRANCHE

6 Vorteile von CORI-FLOW Die Coriolis-Massedurchflussmesser und -regler von Bronkhorst sind bekannt für ihre hohe Präzision, Wiederholpräzision und Eignung für mehrere Medien. Sie arbeiten wie Waagen für fließende Massen. Außerdem ermöglichen sie kurze Reaktionszeiten und sind in der Lage, sehr niedrige Durchflussmengen zu messen und optional zu regeln. Speziell in der Chemiebranche sind die folgenden Eigenschaften von großer Bedeutung: Vielseitigkeit Bei den Instrumenten des Typs (mini) CORI-FLOW kann ein Sensor für mehrere Prozesse verwendet werden. Dazu muss die Software entsprechend angepasst werden, und schon kann die Arbeit beginnen. Instrumente des Typs (mini) CORI-FLOW bieten folgende Vorteile: Pumpen, Ventile und Sensoren können vom Bediener auf einfache Art kombiniert werden. Unterschiedliche Tests erfordern unterschiedliche Aufbauten. Ein Gerät des Typs (mini) CORI-FLOW kann für viele verschiedene Verfahren eingesetzt werden. Ein Sensor für alle Medien Wenn zur Durchführung unterschiedlicher Tests die Aufgabenstellung an die Instrumente geändert wird, braucht man einen Sensor, der mit den verschiedenen Medien kompatibel ist. Wegen dieser Eigenschaft sind die Instrumente des Typs (mini) CORI-FLOW so erfolgreich: Ohne Änderungen am Sensor kann der Bediener das gleiche Instrument bei mehreren verschiedenen Tests verwenden. Dadurch ergeben sich folgende Vorteile: Arbeit mit verschiedenen Medien ohne Austausch des Instruments Weniger Instrumente erforderlich (wie einige der weltweit bekanntesten Chemieunternehmen nachgewiesen haben) Höhere Präzision an den Phasenübergängen Software: Eine für alle Wenn der Kunde in einem Prozess mit mehreren Bronkhorst-Instrumenten arbeiten will, kann er die (kostenlose) Bronkhorst-Software verwenden. Diese Software ermöglicht die Kontrolle beliebig vieler Instrumente mit einem überschaubaren, benutzerfreundlichen Programm. Ihre Vorteile: Speziell für die Regelung von mini CORI-FLOW entwickeltes Freeware-Programm Möglichkeit zur Neueinstellung der Instrumente auf die gewünschte Durchflussmenge Software bietet Überblick über Prozessdynamik und -parameter (z. B. Massedurchfluss, Temperatur, Dichte, Regler-Output und Mengenzähler)

7 Bronkhorst FlowWare: Kostenlose Software Bronkhorst hat verschiedene Software-Anwendungen entwickelt, die die Kunden des Unternehmens beim Betrieb von digitalen Durchflussmessern und -reglern unterstützen. Sie können vom PC aus gesteuert werden und sind kostenlos erhältlich. FlowDDE Schnittstelle zwischen digitalen Instrumenten und Windows-Software. FlowView FlowView ist eine Anwendung, mit der sich die digitalen Instrumente und Auswerteeinheiten (Reihen E-7000/E-8000) von Bronkhorst leicht bedienen lassen. FlowPlot Software-Anwendung für die Überwachung und Optimierung digitaler Instrumente. Kostenloses Programm für die Überwachung und Wartung von digitalen Instrumenten und Auswerteeinheiten von Bronkhorst. Guter Überblick über das dynamische Verhalten von Messern und Reglern und damit des gesamten Prozesses. Ermöglicht das Anpassen von Einstellungen für Regler, Alarme und Zähler. FlowPlot ist eine nützliche Hilfe beim Aufbau eines neuen Experiments oder Verfahrens. Die gleichzeitige grafische Darstellung von vielen gemessenen Parametern, z. B. Durchfluss, Temperatur, Dichte usw., bietet visuelle Unterstützung bei der Vorbereitung. Zählerwert (Zählergrenzwert 100 %) Dichte (100 % = 2000 kg/m 3 0 % 0 kg/m 3 ) Temperatur (Prozentsatz = C) Sollwert (gewünschter Wert; 100 % = Endwerte = Kapazität) Messung (tatsächlicher Durchfluss; 100 % = Endwerte = Kapazität) Ausgangssignal des Reglers Typische Funktionen Bereichsanpassung mini CORI-FLOW Die Coriolis-Instrumente arbeiten sehr linear. Daher können sie innerhalb der Spezifikationen des jeweiligen Instruments für jeden beliebigen Wert neu kalibriert werden. Optimierung der (PID-)Reglereinstellungen Die Bronkhorst-Produkte verfügen über einen integrierten PID-Regler. Somit lassen sich Ventile und Pumpen direkt kontrollieren. Mit FlowPlot können die Einstellungen nach Ihren eigenen Vorgaben optimiert werden. Außerdem können Sie Ihre individuellen Einstellungen abspeichern. Das ist besonders nützlich, wenn Sie einen Durchflussregler für mehrere Prozesse einsetzen wollen. Papierausdruck der Grafiken Nutzen Sie Ihre Ergebnisse gemeinsam mit Kollegen und/oder Kunden. Datenlogs in kommagetrennten Dateien Alle Parameter können geloggt werden, sodass Sie Ihren Prozess hervorragend nachvollziehen können. Besonders im Hinblick auf die Qualitätssicherung ist dies sehr nützlich. Einstellungen für Batch-Zähler Die Coriolis-Instrumente von Bronkhorst verfügen über die CORI-FILL -Technologie. Mit der integrierten Zähler-Funktion können hoch präzise Batch-Dosierungen vorgenommen werden. Außerdem stellt die Zählerfunktion sicher, dass der Aktuator reagiert, sobald die Dosiermenge erreicht ist. Normalerweise würden hierfür mehrere Komponenten benötigt. Doch CORI-FILL bietet alle diese Funktionen in einer Komponente, in einem System und von einem Lieferanten. Eine komplizierte Programmierung zusätzlicher Hardware ist nicht notwendig. Zur Veranschaulichung des dynamischen Durchflusses (und anderer Parameter) zeigt dieses Bildschirmfoto die Werte der ausgewählten Parameter als Funktion der Zeit. CHEMIEBRANCHE

8 Coriolis-Massedurchflussmesser und -regler für Gase und Flüssigkeiten mini CORI-FLOW Reihe Kompakte Coriolis-Massedurchflussmesser/Massedurchflussregler für Flüssigkeiten und Gase. Analoger und digitaler Ausgang. Gehäuse gemäß IP65-Standard. Die weltweit kleinsten Coriolis-Massedurchflussregler für die niedrigsten Durchflussmengen. Durchflussbereiche von 0 5 g/h bis zu 0 30 kg/h. Durch Pumpe geregelte Flüssigkeitsdosierung Kompakte Lösung mit einer praktisch pulsationsfreien Pumpe; mechanische und elektrische Kopplung an einen Coriolis-Massedurchflussmesser. Dosierung des tatsächlichen Massedurchflusses bei kontinuierlichen oder Batch-Prozessen, unabhängig von den physikalischen Eigenschaften des Mediums, der Umgebungstemperatur und dem Gegendruck. CORI-FILL Technologie Sehr schnelle, präzise Batch-Lösungen für Gase und Flüssigkeiten bei Verwendung eines Coriolis-Massedurchflussmessers in Verbindung mit einem Ventil oder einer Pumpe. Kompakte Systeme mit minimalem internem Volumen für Abfüllprozesse. Durchflussbereiche von 0 5 g/h bis zu kg/h.. CORI-FLOW Reihe Präzise Massedurchflussmesser und -regler auf Grundlage des Coriolis-Messprinzips. Schutzart IP65-Standard. Analoger und digitaler Ausgang. Messer metallgedichtet, Regler entweder metall- oder elastomergedichtet. Durchflussbereiche von g/h bis zu kg/h. mini CORI-FLOW Ex d Reihe Coriolis-Massedurchflussmesser/Massedurchflussregler für Flüssigkeiten und Gase bei niedrigen Durchflussmengen mit IECEx- und ATEX-Zulassung für Zone 1. Analoger und digitaler Ausgang. Optionale Durchflussregelung durch eng gekoppelte Ventile oder Pumpen. Durchflussbereiche von 0 5 g/h bis zu 0 30 kg/h. Bronkhorst High-Tech BV Nijverheidsstraat 1A 7261 AK Ruurlo Niederlande T +31(0) F +31(0) I E info@bronkhorst.com B Bht-T163010