Längere Messintervalle reduzieren den Wartungsaufwand beim Bleichprozess

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1 Papier Perspektiven in der Prozessanalytik 9 News INGOLD Leading Process Analytics Längere Messintervalle reduzieren den Wartungsaufwand beim Bleichprozess Ein US-amerikanischer Papierproduzent wechselte im Bleichprozess zu der kombinierten ph- / Redox-Elektrode InPro 3250 SG von METTLER TOLDEDO. Dabei stellte er eine Verdopplung der Zeitintervalle zwischen den erforderlichen Wartungsarbeiten fest. Die Rolle von ph- und Redoxmessungen beim Bleichen in der Papierherstellung Für eine effektive und wirksame Papierproduktion ist eine leistungsfähige Steuerung des Bleichprozesses unerlässlich. Um den gewünschten Weißgrad zu erreichen, sind Chlor oder auch zunehmend Ersatz-Bleichprodukte wie Chlordioxid notwendig. Ein Übermaß an Bleichprodukten führt jedoch zu Ineffizienz, indem es einen übermäßigen Chemikalienverbrauch notwendig macht und zu zusätzlichen Kosten für nachgeschaltete Reinigung und zu einem möglichen Qualitätsverlust des Zelluloseanteils (Festigkeit) im Endprodukt führt. Eine zu geringe Menge an Bleichmitteln bewirkt dagegen, dass das Papier den Anforderungen nicht entspricht. In diesem Prozess dient die ph-messung der Überwachung optimaler Bedingungen für maximale Effizienz. Der ph-wert muss deshalb durch Zugabe von Säuren oder Basen sorgfältig gesteuert werden. So ist zu Beginn des Produktionsprozesses ein niedriger ph-wert notwendig, um die für die Trennung des Lignins vom Zellstoff notwendigen schnellen chemischen Reaktionen zu bewirken. Im weiteren Verlauf der Produktion dient ein hoher ph-wert dazu, das abgespaltete Lignin aufzulösen und aus dem Produktionsprozess zu entfernen. Danach muss der ph-wert gemessen werden, um den Neutralisierungseffekt des beigegebenen Ätznatrons zu kontrollieren. Eine Redoxmessung bestätigt schließlich während der abschließenden Spüldurchläufe, dass keine Bleichmittel mehr vorhanden sind.

2 Während des ganzen Ablaufs ist die ph- Messung aufgrund der durch die Bleichmittel verursachten widrigen Bedingungen sehr schwierig. Oxidation durch Bleichmittel beeinträchtigt die Leistung der Sensoren, und die Konsistenz des Zellstoffs führt zur schnellen Verstopfung herkömmlicher Sensoren. Die METTLER TOLEDO Lösung Der erwähnte Papierhersteller entschied sich, vier kombinierte InPro 3250SG Elektroden zur ph- und Redoxmessung mit robusten VarioPin-Steckern zu installieren. InPro 3250 SG ist eine mit vorbedrucktem flüssigem Elektrolyt gefüllte wartungsarme Elektrode, die wenig Anlagerungstendenz zeigt. Die mit Flüssigkeit gefüllte Elektrode garantiert schnelle und präzise Messungen für eine genaue Steuerung der Systemparameter. InPro 3250SG verfügt über eine integrierte Platin-Hilfselektrode (Solution Ground), die für verbesserte Erdung und Diagnostik sorgt oder als Redoxsensor verwendet werden kann. Die VarioPin-Steckverbindung sorgt durch das robuste Design und die Schutzklasse IP68 für die Langlebigkeit der Messstelle. Vorteile für den Kunden Nach der Installation von InPro 3250 SG profitierte der Kunde von einer Leistungssteigerung des Sensors sowie einer Verlängerung der Wartungsintervalle von zuvor drei auf bis zu sechs Monate. Die höhere Leistung senkt die jährlich anfallenden Kosten für ph-elektroden und Wartungsarbeiten ganz erheblich. Zukünftige Vorteile für den Kunden Nach den positiven Erfahrungen der Leistungssteigerung durch Mettler-Toledo Ingold Produkte hat der Kunde kürzlich einen M 700 Transmitter zur Evaluierung erworben. M 700 bietet zahlreiche Funktionen und Vorteile, darunter hochentwickelte Diagnostik und sofortige Betriebsbereitschaft nach Installation via ISM-Technologie. Am bedeutendsten für den Kunden ist jedoch die Fähigkeit, mit einer einzigen InPro 3250 SG Elektrode gleichzeitig ph- und Redoxmessungen durchführen zu können. Diese hochentwickelte Funktionalität reduziert die zu installierenden Geräte und verringert die Anzahl an Messfühlern, die zu bedienen und zu warten sind. Damit wird eine weitere Verbesserung der Effizienz erreicht. Hauptvorteile von InPro 3250 SG Höchste Genauigkeit durch Selbstreinigung des Diaphragmas. Für Drücke bis zu 4 bar Überdruck. Patentierte Silberionensperre zur Vermeidung von Verstopfungen des Diaphragmas. Redoxmessung, verbesserte Diagnostik und Abschirmung gegen Fremdpotentiale. Konformität mit allen relevanten Sicherheitsvorschriften der chemischen Industrie. MTP01 ph-/redox-elektrode InPro 3250SG Herausgeber Mettler-Toledo AG Process Analytics Im Hackacker 15 CH-8902 Urdorf Schweiz Bilder MarCom-Archiv CH-8902 Urdorf Schweiz Chemical Support Archiv Systems Ltd. Technische Änderungen vorbehalten. Mettler-Toledo AG 12/07 Gedruckt in der Schweiz. 2 METTLER TOLEDO Papier News

3 InPro 3100 und M300 überzeugen in anspruchsvoller Umgebung Zuverlässiges inline ph-messsystem überwacht Wachstum von Mikroorganismen Um das Wachstum von Mikroorganismen unter Kontrolle zu halten, wurde ein ph-messsystem weltweit erfolgreich in ein Dosiersystem eingebaut. Leistung und Zuverlässigkeit waren die ausschlaggebenden Faktoren für die Wahl des Systems. Chemical Support Systems (CSS) Ltd, ein internationaler Marktführer Das in Großbritannien ansässige Unternehmen Chemical Support Systems (CSS) Ltd ist ein wichtiger Lieferant chemischer Behandlungsanlagen für Unternehmen der Papier-, Petrochemie-, Energie-, Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie auf der ganzen Welt. In den 26 Jahren seit seiner Entstehung hat CSS durch die Herstellung und Installation von Anlagen für die meisten britischen Spitzenunternehmen einen ausgezeichneten Ruf aufgebaut. Neben der Herstellung von Dosieranlagen vertreibt das Unternehmen auch Tanks in Größen zwischen 60 und Litern sowie eine Vielzahl an Rohrleitungen einschließlich PTFE-Rohre und die entsprechenden Anschlüsse. Ein sicheres Dosiersystem in einer gefährlichen Umgebung Buckman Laboratories der weltweit agierende Hersteller von Spezialchemikalien für Wasserbehandlung, Papier- und Zellstoffherstellung sowie für die Lederindustrie wandte sich mit dem Vorschlag der gemeinsamen Entwicklung eines Dosiersystems an CSS. Die Geräte waren in erster Linie für die Zellstoff- und Papierindustrie gedacht, um das Wachstum von Mikroorganismen unter Kontrolle zu halten. Ian Bishop, Projektingenieur bei CSS, erklärt: «Aufgrund der Komplexität des sicheren Systemdesigns und des Gefährdungspotentials der involvierten chemischen Abläufe waren strenge Auflagen zu erfüllen. Die Effizienz des Systems beruht auf der kontrollierten Zugabe von Chemikalien in einem Wasserfluss zur Herstellung einer reaktiven Lösung.» Relevanz der ph-messungen für die Prozesskontrolle «Der ph-wert ist ein Hauptfaktor für aktive chemische Vorgänge im System. Die herkömmliche ph-wertmessung erlaubt dem Bediener jederzeit den Überblick über den Systemstatus. Da der ph-wert so wichtig ist, mussten wir sicherstellen, dass ein zuverlässiges Messgerät mit einer Elektrode oder einem Messfühler verwendet wird, die/der den aggressiven Chemikalien Stand hält.» Ein weiteres Anliegen des Dosiersystem zur Kontrolle des Wachstums von Mikroorganismen. Kunden war die weltweite Verfügbarkeit von Instrumenten und technischen Unterstützungsleistungen. Entscheidung für eine METTLER TOLEDO Lösung nach Durchführung von Feldversuchen In den ersten Gesprächen mit METTLER TOLEDO im Jahr 2003 wurde ein InlinepH-System mit einem ph 2050e Transmitter sowie eine InPro 3100 Elektrode vorgeschlagen. Dank der Funktionalitäten des Transmitters und des einmaligen Designs des Messfühlers war dieses System in der Lage, den aggressiven Chemikalien standzuhalten. «Wir führten Feldversuche durch, und in Bezug auf Genauigkeit, Langlebigkeit und auf die Lebensdauer umgelegte Betriebskosten erbrachte die METTLER TOLEDO Elektrode die beste Leistung», fügt Ian Bishop hinzu. METTLER TOLEDO Papier News 3

4 Neue Transmitterlinie überzeugt mit neuen Vorteilen Im Jahr 2007 brachte METTLER TOLEDO den neuen M300 Transmitter auf den Markt. Dieser Transmitter bietet vielfältige Vorteile, darunter die Option des Zweikanalbetriebs (was sich platzsparend auf das Bedienteil des Dosiersystems auswirkt), einfache Installation mit «QuickSetup» sowie Sensorüberwachung mit neuen Diagnosefunktionen. CSS integrierte die neuen Transmitter umgehend in seine Dosiersysteme. Zufriedenheit bei CSS Ian Bishop fasst zusammen: «Die Geräte haben sichergestellt, dass der Chemikalienstatus jederzeit bekannt ist, und sich das Bedienpersonal darauf verlassen kann, dass das bewährte System, zuverlässig funktioniert. Die ph-einheiten von METTLER TOLEDO (Transmitter und Elektrode) werden nun seit mehr als vier Jahren weltweit in einer erheblichen Anzahl an Dosiersystemen eingesetzt.» ph/redox Elektroden oder Sensoren für gelösten Sauerstoff. Der digitale M300 arbeitet nach dem ISM-Prinzip «Plug and Measure» und bietet Autokonfiguration, den Nutzen von Kalibrierdaten (im Sensor gespeichert), wie auch die zusätzlichen Sensorinformationen Typenbezeichnung, Serien- und Teilenummer. MTP02 Transmitter M300 MTP03 ph-elektrode InPro Hauptvorteile der ph-elektrode InPro 3100 Für mittlere bis hohe Drücke. Kein Verstopfen des Diaphragmas in sulfid- oder eiweißhaltigen Medien. Voll autoklavierbar oder in-situ sterilisierbar. Einbau von unten über Kopf möglich (Upside-down-Version). Hauptvorteile des M300-Transmitters Einfache Handhabung. Optimierte Prozesssteuerung. Installation in Minutenschnelle durch «Quick Setup». Durch USB-Schnittstelle für die Zukunft gerüstet. M300 Transmitter Die M300 Transmitter Serie kombiniert große Vielseitigkeit mit hoher Zuverlässigkeit und macht dieses Instrument zur idealen Wahl für Standardprozesse. Der M300 ist ein Ein- oder Zweiparameter Transmitter mit vielen Einsatzmöglichkeiten für ph, Sauerstoff oder Leitfähigkeitsmessungen oder gleichzeitig für zwei von ihnen. Zusätzlich zur analogen Version steht auch ein digitales Instrument zur Verfügung. Es akzeptiert digitale InPro 3100 M300 Transmitter METTLER TOLEDO Papier News 4

5 Neue ph-elektroden bieten Hochleistung Zusätzliche Prozessverbesserung mit ISM Technologie In vielerlei Hinsicht stehen ph-elektroden im Zentrum der Prozessqualität. Zuverlässige Hochleistungsgeräte bringen geringe Wartungskosten und Prozess-Stillstandzeiten mit sich und führen damit zu wesentlich verringerten Betriebskosten. Eine logische Entwicklung Die Kompetenz von METTLER TOLEDO basiert auf vielen Jahren der Erfahrung im Bereich von industriellen Messsystemen. Durch die Entwicklung der bahnbrechenden ISM Technologie kombiniert das Unternehmen nun diese jahrelange Erfahrung mit digitaler Technologie und Prozessleistung zu hochentwickelter Sensordiagnostik. Die digitale ISM Lösung Die Besonderheit der neuen Linie von ISM ph-elektroden liegt darin, dass die Verarbeitung von Signalen nun im Elektrodenkopf selbst stattfindet. Die Digitalisierung von Signalen direkt im Messfühler selbst stellt eine logische Folge dar, da eine digitale Signalübertragung im Vergleich zu hochohmigen Signalen gegenüber elektrochemischen Störungen weit weniger anfällig ist. ISM bedeutet effiziente Wartung Abgesehen von der digitalen Signalübertragung führt jede ISM ph-elektrode außerdem fortlaufend einen «Gesundheits-Check» durch und überwacht online kritische Parameter wie den Bezugselektrodenwiderstand für ph. Dadurch wird der Nutzer über mögliche Blockierungen des Diaphragmas informiert und kann Gegenmaßnahmen ergreifen. Dies ist nur ein Beispiel dafür, wie ISM die Prozesssteuerung verbessern kann. Weltweit hat die ISM Technologie bereits ihren Nutzen in Hunderten von erfolgreichen Anwendungen bewiesen. isense Schlüsselfaktor für die Optimierung der ISM Vorteile isense ermöglicht die Verifizierung und Kalibrierung von METTLER TOLEDOs digitalen ISM ph-elektroden und digitalen Sensoren zur Messung von gelöstem Sauerstoff unter Laborbedingungen. Die folgenden digitalen ph-elektroden mit ISM Technologie sind verfügbar: InPro 3250 i InPro 2000 i InPro 4260 i InPro 3100 i InPro 4800 i Übersicht der Funktionen aller digitalen ISM-pH-Elektroden: Gleiche Sensorleistung wie analoge Elektroden Digitaler K8S-Anschluss Sofortige Betriebsbereitschaft nach Installation Hochentwickelte Sensordiagnostik Wartungsprognosefunktion Abnutzungsüberwachung CIP/SIP Zähler ATEX, FM-kompatibel (beantragt) MTP04 ISM - Intelligent Sensor Managment isense ist eine sehr benutzerfreundliche und besondere Software. Schließen Sie den Sensor einfach über einen USB-Port an den Computer an. InPro 3250 i InPro 4260i 5 METTLER TOLEDO Papier News

6 ProTalk 2008 Neue Veranstaltungen von METTLER TOLEDO Unsere Seminare und Veranstaltungen zeichnen sich seit mehr als 10 Jahren durch aktuelle Themen und fundiertes Know-how für die Prozessanalytik aus. Auch 2008 bieten wir Ihnen ein breit gefächertes Programm für Ihre berufliche Weiterbildung an. Erhalten Sie die wichtigsten Grundlagen der Mess- und Regeltechnik. Erfahren Sie mehr über unsere Veranstaltungen: Intensiv-Workshops Theoretische und praktische Vertiefung in die jeweilige Messtechnik ph-messung (Gießen, Berlin) Leitfähigkeitsmessung (Gießen) Sauerstoffmessung (Gießen) Weiterbildungsseminare Theoretisches Wissen und Überblick zur online-bestimmung wichtiger Parameter ph-, Leitfähigkeits-, Sauerstoff- und Trübungsmessung (Hamburg, Potsdam, Düsseldorf, Frankfurt, München) Anwendertrainings Praktische Einblicke in die Messungen live an den Geräten ph-messung (Gießen) Leitfähigkeitsmessung (Gießen) Sauerstoffmessung (Gießen) Vor-Ort-Seminare Interessieren sich mehrere Mitarbeiter und Kollegen für ein bestimmtes Schulungsthema? Stellen Sie Ihre Schulung individuell zusammen! MTP05 ProTalk Programm Mettler-Toledo GmbH Prozessanalytik Ockerweg 3, D Gießen Tel Fax Mettler-Toledo Ges. m. b. H. Südrandstraße 17, A Wien Tel Fax infoprocess.mtat@mt.com Mettler-Toledo (Schweiz) GmbH Im Langacher, Postfach CH-8606 Greifensee Tel Fax salesola.ch@mt.com Besuchen Sie uns im Internet