Polimer üretimi, önemli sayıda uygulama endüstrisi ve büyük ekonomik etkisi nedeniyle uygulamalı kimyanın en önemli alanlarından biridir. Polimerler, polimerizasyon olarak adlandırılan kimyasal reaksiyon ile basit kimyasal bileşenlerden (monomer) üretilen makromoleküllerdir. Doğal ürünler için ucuz alternatifler olmaktan, çeşitli uygulamalar için yüksek kaliteli seçenekler sunmaya kadar gitmişlerdir. Otomobil karoseri parçaları, TV dolapları, uçak parçaları, kahve fincanları ve buzdolabı yalıtımı için köpükler, giyim ve halı elyafları, yapıştırıcılar, lastikler ve borular için kauçuk, boyalar ve diğer kaplamalar için film kalıplama katı kalıplı formlar olarak kullanılırlar. diğer uygulamalar.

Polimerizasyonların çevrimiçi izlenmesi zordur. Genel olarak kimyasal reaksiyonlardaki dönüşümü ve özellikle polimerizasyon reaksiyonlarını belirleme kabiliyeti, süreçlerin yakından izlenmesi ve kontrol edilmesi ve mevcut üretim süreçlerinin yanı sıra yenilerinin performansını iyileştirme ihtiyacı ile bağlantılı olarak son derece önemlidir. Moleküler ağırlık dağılımları ve uç grup modelleri hakkında bilgi, doğru proses ve ürün kontrolü için çoğu zaman vazgeçilmezdir.

Bir polimerizasyon, bir adım reaksiyonunda bir zincir reaksiyonu veya yoğunlaşma olarak ilave yoluyla devam ederse, araştırmayı ilerletmek ve / veya hızla yeni polimerleri pazara sunmak için kimyanın tam olarak anlaşılması önemlidir. Kritik polimer reaksiyon parametrelerini anlamak, çok aşamalı polimerizasyonların, gerçek zamanlı artık monomer ölçümlerinin ve sonuçta geliştirilmiş son kullanım polimer özelliklerinin hassas kontrolüne yol açabilir.

Uygulama ile ilgili

Polimerizasyon reaksiyonunun kontrolü, bu reaksiyonların normalde oldukça ekzotermik olması ve genellikle ısı ve kütle taşınmasını zorlaştıran çok viskoz ortamlarda ilerlemesi nedeniyle kimya mühendisi için ciddi zorluklar yaratır. Bu reaksiyonlar doğrusal olmayan davranışlar sergilemekle ünlüdür ve endüstriyel ölçekli reaktörlerde çok sayıda ve sürekli salınım örnekleri bildirilmiştir.

Geleneksel viskozite ölçüm tekniklerinin sınırlamaları

Çoğu polimerik malzemenin reolojik davranışı oldukça karmaşıktır. Viskozite hem kayma hem de termal geçmişe bağlıdır. Polimer viskozitesi genellikle çevrimdışı ölçülür. Çevrimiçi proses kontrolü (polimerizasyon reaksiyonundaki reaksiyon derecesinin izlenmesi) için kullanılan ticari olarak mevcut viskozimetrelerin çoğu aşağıdaki kategorilerden birine girer: 1. Basınç tahrikli akışlara dayalı viskozimetreler (örneğin kılcal viskozimetreler), 2. Dönme viskozimetreleri, 3. Düşen piston/küre ve 4. Titreşimli tüpler. Geleneksel olarak viskozite ölçümleri için kullanılan cam kılcal viskozimetreler son derece zahmetli ve zaman alıcıdır; cam kılcal viskozimetreler testler arasında temizlik gerektirir. En yaygın viskozimetre aletlerinin çoğu yüksek tekrarlanabilirlikten yoksundur ve bu da onları uygulama için uygunsuz hale getirir.

Polimerizasyon reaksiyonu daha önce gravimetrik analiz, NMR, GC, UV-Vis ve dilatometri dahil olmak üzere bir dizi çevrimdışı analitik yöntemle çalışılmıştı. Reaksiyon ilerledikçe, artan viskozite, çevrimdışı örneklemeyi giderek daha sorunlu hale getirir ve bu nedenle bu önceki araştırmalar, polimerizasyon reaksiyonunun ilk aşamalarına odaklanır.

Öncelikle laboratuvar ölçümleri için tasarlanmış geleneksel mekanik ve elektromekanik viskozimetrelerin kontrol ve izleme ortamına entegre edilmesi zordur. Mevcut dış laboratuvar test metodolojisi, nakliye lojistik zorlukları ve yüksek sabit maliyetler nedeniyle optimum ve pahalı değildir. İçeride meydana gelen karmaşık değişiklikler genellikle rutin bir numuneden tespit edilemez, çünkü böyle bir numunenin temsil ettiği veriler, numunenin alındığı andaki durumun anlık görüntüsünü yansıtır ve geleneksel cihazlar kayma hızı, sıcaklık ve diğer değişkenlerden etkilenebilir.

Makromoleküler malzemelerin hassas mühendisliği, ister endüstriyel ölçekte serbest radikal polimerizasyonu ister küçük ölçekli kontrollü polimerizasyon olsun, reaksiyon koşullarının ve polimerizasyon ilerlemesinin yakından izlenmesini gerektirir. İyi düzenlenmiş polimerizasyon reaksiyonları, bileşim, molekül ağırlığı, molekül ağırlığı dağılımı, yapısal ve fiziksel özellikler açısından iyi karakterize edilmiş moleküller üretir. Bunu başarmak için, sentetik prosesle ilişkili birçok kimyasal ve reaksiyon parametresini anlamak ve dikkatlice kontrol etmek ve sentezlenen polimerin amaçlanan kullanımında "amaca uygun" olduğundan emin olmak gerekir. Çevrimiçi otomatik izleme, özellikle prosesler çok adımlı bir şekilde yürütüldüğünde, reaksiyonları yönlendirmek için paha biçilmez bir araçtır. Polimerizasyon reaksiyonları doğası gereği oldukça ekzotermik, hızlı ve küçük safsızlıklara (eser miktarda su) karşı hassastır. Ayrıca, genellikle tek bir reaksiyon içinde birkaç büyüklük mertebesinde viskozite geçer.

Polimer üretim süreçlerinin çevrimiçi analiziyle gerçek zamanlı veriler elde edilebilir ve bu da hızlı kinetik tarama ve dolayısıyla verimli reaksiyon optimizasyonuna olanak tanır. Sürekli akış işleme ve çevrimiçi izlemenin birleşimi, her türlü kimyasal sentezde ideal bir araçtır. Herhangi bir reaksiyon koşulu kümesi altında reaksiyon karışımının sürekli ve "kesintisiz" analizini mümkün kılar. Bu sayede hızlı ve verimli tarama ve reaksiyonların gerçek anlamda yüksek verimli optimizasyonu mümkün hale gelir.

Reaksiyonların ACOMP (Otomatik Sürekli Çevrimiçi Polimerizasyon İzleme) yöntemi, Ar-Ge'de analitik bir yöntem olarak, laboratuvar ve pilot tesis düzeyinde reaksiyon optimizasyonu için bir araç olarak ve nihayetinde tam ölçekli reaktörlerin geri besleme kontrolü için kullanılabilir. Yerinde gerçek zamanlı analiz, ölçüm doğruluğunu artırdığı, çevrimdışı örneklemeyle ilişkili zaman ve zorluğu ortadan kaldırdığı ve en önemlisi reaksiyon kinetiği ve termodinamiği hakkında daha eksiksiz bir anlayış sağladığı için bu polimerizasyonu incelemek için daha iyi bir araçtır.

İçsel viskozite, polimer ve protein araştırmaları alanlarında önemli bir araçtır ve aşağıdaki kilit noktalardan dolayı ACOMP'un önemli bir bileşenidir:

• Molekül yapısını ve çözeltideki etkileşimi anlamak için bir araçtır.
• Gerçek viskozite ölçümünün, daha düşük moleküler ağırlıkları ölçebildiği için ışık saçılımından daha güvenilir olduğu düşünülmektedir.
• İçsel Viskozite (IV), polimerlerin moleküler ağırlığının bir ölçüsüdür ve bu nedenle malzemenin erime noktasını, kristalliğini ve gerilme mukavemetini yansıtır.
• IV, belirli bir uygulama için doğru PET sınıfını seçmek için spesifikasyonun bir parçası olarak kullanılır ve tedarik zincirinin çeşitli noktalarında ölçülür. Polimerizasyon kulelerinden numune alan yeni polimerler ve kimya şirketleri geliştiren Ar-Ge laboratuvarlarından, proseslerini ve bitmiş ürünlerin kalitesini kontrol etmek isteyen işlemcilere kadar malzeme tüm aşamalarda test edilmektedir.

Polimer üretim sürecinde çevrimiçi gerçek zamanlı viskozite izlemenin maliyet, çevre ve lojistik açılardan birçok motivasyonel faydası bulunmaktadır. Gerçek zamanlı viskozite bilgisi, polimerizasyon reaksiyonlarının çevrimdışı ölçümleriyle ilişkili zorlukları ortadan kaldırırken, temel kinetik, mekanik ve kimyasal yapı bilgilerine ilişkin içgörü sağlamada değerli olduğu kanıtlanmıştır. Önemli noktalar şunlardır:

Ekonomik ve lojistik avantajlar, düşük üretim maliyetleri: Çevrimiçi viskozite analizi, saha dışı laboratuvarlara gönderilen örnek sayısını ve ilgili maliyetleri azaltacaktır. Yerinde analizlerden yapılan sürekli çıktılar da sevkiyat işçiliğini / maliyetlerini ve örnekleme hatasını azaltacaktır.

Daha iyi analizler yoluyla gelişmiş proses kontrolü:

• Homojen (örn., Serbest radikal ve yoğuşma) ve heterojen (örn., Emülsiyon ve mikroemülsiyon) dahil olmak üzere çok çeşitli polimerizasyonların analizi
• Zincir büyümesi, çapraz bağlanma ve kürlenmenin araştırılması
• Katalizörlerin polimerizasyonlardaki mekanik rolünü anlama; katalizör aktif türleri ve kinetiği belirleyebilecek
• Amaçlanan nihai ürün spesifikasyonlarına uygunluğu sağlamak için reaksiyon koşullarını gerektiği gibi izleyin ve proaktif olarak ayarlayın
• Artık monomer seviyelerinin ölçülmesi ve ürün ve yasal gereklilikleri karşıladıklarından emin olun.
• Polimerizasyon boyunca reaksiyonun izlenmesi. Çevrimdışı numune analizi, artan viskozite ve numune çıkarma işleminin zorluğu nedeniyle erken aşamaların incelenmesiyle sınırlıdır.
• Tüm numuneyi çevrimdışı analiz için numune ekstraktörünün dışına alma zorluğu nedeniyle, kalan monomerin polimerizasyon reaksiyonunun sonraki aşamalarında daha doğru bir şekilde ölçülmesini sağlar.
• Ayrık numuneler arasında gecikme olmadığından, kinetiklerin daha eksiksiz bir temsili elde edilir. Bu reaksiyon kinetiklerinin daha iyi ölçülmesini ve reaksiyon kinetiğini gerçek zamanlı olarak tahmin etme ve kontrol etme yeteneğini sağlar.
• Polimerizasyon boyunca çok daha fazla analiz veri noktası sağlayarak daha temsili ölçümler ve doğru kinetik ve termodinamik hesaplamalar sağlar.

Geliştirilmiş ürün kalitesi ve daha az israf: Reaksiyonların kimyasını anlamak, reaksiyon kinetiği, monomer dönüşüm oranları ve reaktivite oranları, reaksiyon parametrelerinin moleküler ağırlık ve dağılım üzerindeki ilişkisi ve etkisi, başlatma, yayılma ve sonlandırma aşamalarında polimerizasyon mekanizmasının tam olarak anlaşılmasını ve genel polimer yapısı hedef uygulama ihtiyacını karşılar. Tam reaksiyon kinetiğini karakterize edebilmek ve doğru bir şekilde kontrol edebilmek, doğru polimer özelliklerine ulaşılmasına ve israfı azaltmaya yardımcı olur.

Düşük Enerji Kullanımı: Prosesler üzerinde sıkı kontrole sahip reaktörlerde kaynakların ve elektriğin optimum kullanımı

Artan işçi güvenliği: Çözücülerle çalışmak için sağlık ve güvenlik gereklilikleri, çevreye dikkat ve uzman personelin bu testleri (laboratuvarda yapılması gereken) yapma ihtiyacı gibi diğer faktörler, çözücü içermeyen yöntemin yüksek popülaritesine katkıda bulunur.

Daha hızlı tepki süreleri: Yerinde viskozite (ve yoğunluk) analizi, numune alma ve laboratuvardan yanıt alma arasındaki gecikmeyi azaltacak / ortadan kaldıracaktır.

Çevre: Çevrimiçi izleme sistemleri sayesinde kaynakların kullanımı en üst düzeye çıkarılabilir, böylece çevre için olumlu olan israf azaltılabilir. Emisyonların azaltılmasıyla sürdürülebilirlik artırılabilir.

Otomatik, gerçek zamanlı hat içi viskozite ölçümü, polimer üretimi için kritik öneme sahiptir. Rheonics Polimerizasyon prosesinde proses kontrolü ve optimizasyonu için dengeli bir burulma rezonatörüne dayanan aşağıdaki çözümleri sunar:

1. Çizgide viskozite ölçümler: Rheonics' SRV bir dahili sıvı sıcaklığı ölçümüne sahip, geniş bir aralıktaki hat içi viskozite ölçüm cihazıdır ve herhangi bir proses akışı içindeki viskozite değişikliklerini gerçek zamanlı olarak tespit edebilir.
2. Çizgide Viskozite ve Yoğunluk ölçümler: Rheonics' SRD dahili sıvı sıcaklığı ölçümüne sahip sıralı aynı anda yoğunluk ve viskozite ölçüm cihazıdır. Yoğunluk ölçümü operasyonlarınız için önemliyse, SRD, doğru yoğunluk ölçümleriyle birlikte SRV'ye benzer operasyonel yeteneklerle ihtiyaçlarınızı karşılayacak en iyi sensördür.

SRV veya SRD yoluyla otomatik hat içi viskozite ölçümü, geleneksel yöntemlerle viskozite ölçümü için kullanılan numune alma ve laboratuvar tekniklerindeki farklılıkları ortadan kaldırır. Sensör, viskoziteyi (ve SRD durumunda yoğunluğu) sürekli olarak ölçecek şekilde sıraya yerleştirilmiştir. ACOMP ile bir SRV / SRD kullanmak verimliliği artırabilir ve kar marjlarını artırabilir. Her iki sensör de basit OEM ve sonradan kurulum için kompakt bir form faktörüne sahiptir. Bakım veya yeniden yapılandırma gerektirmezler. Her iki sensör de, özel odalara, kauçuk contalara veya mekanik korumaya gerek duymadan nasıl ve nereye monte edilirse takılsınlar, tekrarlanabilir sonuçlar sunar. Hiçbir sarf malzemesi kullanmadan, SRV ve SRD'nin kullanımı son derece kolaydır.

Kompakt form faktörü, hareketli parça içermez ve bakım gerektirmez

Rheonics' SRV ve SRD, basit OEM ve yenileme kurulumu için çok küçük bir form faktörüne sahiptir. Herhangi bir süreç akışına kolay entegrasyon sağlarlar. Temizlemesi kolaydır ve bakım veya yeniden yapılandırma gerektirmez. Küçük bir kaplama alanına sahiptirler ve herhangi bir proses hattında Inline kurulumu mümkün kılarak herhangi bir ek alan veya adaptör gereksinimini ortadan kaldırırlar.

Yüksek stabilite ve montaj koşullarına duyarsız: Her türlü yapılandırma mümkündür

Rheonics SRV ve SRD, sensörlerin iki ucunun zıt yönlerde büküldüğü, montaj sırasındaki reaksiyon torklarını iptal ettiği ve dolayısıyla onları montaj koşullarına ve akış hızlarına tamamen duyarsız hale getiren benzersiz patentli eş eksenli rezonatör kullanır. Bu sensörler düzenli yer değiştirmeyle kolayca başa çıkabilir. Sensör elemanı, özel bir mahfaza veya koruyucu kafes gerektirmeden doğrudan sıvının içine oturur.

Proses koşullarında anında doğru okumalar - Eksiksiz sistem genel görünümü ve tahmini kontrol

Rheonics' yazılımı güçlü, sezgisel ve kullanımı kolaydır. Gerçek zamanlı viskozite bir bilgisayarda izlenebilir. Birden fazla sensör, fabrika zeminine yayılmış tek bir gösterge panosundan yönetiliyor. Pompalamadan kaynaklanan basınç titreşiminin sensörün çalışması veya ölçüm doğruluğu üzerinde etkisi yoktur. Şok, titreşim veya akış koşullarından etkilenmez.

Kolay kurulum ve yeniden yapılandırma / yeniden kalibrasyon gerektirmez

Elektronikleri değiştirmeden veya yeniden programlamadan sensörleri değiştirin; herhangi bir ürün yazılımı güncellemesi veya kalibrasyon katsayısı değişikliği olmadan hem sensör hem de elektronik için anında değiştirmeler yapın. Kolay montaj. Mürekkep hattı bağlantısındaki ¾” NPT dişine vidalanır. Oda yok, O-ring contalar veya contalar. Temizlemek veya incelemek için kolayca çıkarılabilir. SRV flanşlı olarak mevcuttur ve tri-clamp Kolay montaj ve demontaj için bağlantı.

Düşük güç tüketimi

Normal çalışma sırasında 24 A'dan daha az akım çeken 0.1V DC güç kaynağı

Hızlı tepki süresi ve sıcaklık dengelemeli viskozite

Kapsamlı hesaplamalı modellerle birleştirilmiş ultra hızlı ve sağlam elektronikler, Rheonics Cihazlar sektördeki en hızlı ve en doğru cihazlardan biridir. SRV ve SRD, her saniye gerçek zamanlı, doğru viskozite (ve SRD için yoğunluk) ölçümleri sağlar ve akış hızı değişikliklerinden etkilenmez!

Geniş operasyonel yetenekler

Rheonics' enstrümanları en zorlu koşullarda ölçüm yapmak için üretilmiştir. SRV, hat içi proses viskozimetresi için pazardaki en geniş çalışma aralığına sahiptir:

• 5000 psi'ye kadar basınç aralığı
• -40 ila 200 ° C sıcaklık aralığı
• Viskozite aralığı: 0.5 cP - 50,000 cP

SRD: Tek cihaz, üçlü fonksiyon - Viskozite, Sıcaklık ve Yoğunluk

Rheonics' SRD, viskozite, yoğunluk ve sıcaklık ölçümleri için üç farklı cihazın yerini alan benzersiz bir üründür. Üç farklı cihazın aynı yerde bulunmasının zorluğunu ortadan kaldırır ve en zorlu koşullarda son derece doğru ve tekrarlanabilir ölçümler sağlar.

Yerinde temizlik (CIP)

SRV (ve SRD), temizleme aşamasında solventin viskozitesini (ve yoğunluğunu) izleyerek hatların temizliğini izler. Herhangi bir küçük kalıntı sensör tarafından algılanarak, operatörün hattın amacına uygun olarak ne zaman temizlendiğine karar vermesi sağlanır. Alternatif olarak, cam kılcal boruların aksine, SRV, çalıştırmalar arasında tam ve tekrarlanabilir temizlik sağlamak için otomatik temizleme sistemine bilgi sağlar.

Üstün sensör tasarımı ve teknolojisi

Gelişmiş, patentli 3. nesil elektronik cihazlar bu sensörleri çalıştırır ve tepkilerini değerlendirir. SRV ve SRD, ¾" NPT ve 1" gibi endüstri standardı proses bağlantılarıyla mevcuttur Tri-clamp operatörlerin proses hatlarındaki mevcut sıcaklık sensörünü, dahili Pt1000 (DIN EN 60751 Sınıf AA, A, B mevcuttur) kullanılarak doğru sıcaklık ölçümünün yanı sıra viskozite gibi son derece değerli ve eyleme dönüştürülebilir proses sıvısı bilgileri sağlayan SRV/SRD ile değiştirmelerine olanak tanır. .

İhtiyaçlarınıza uyacak şekilde üretilen elektronik

Hem patlamaya dayanıklı verici muhafazasında hem de küçük form faktörlü DIN rayına montajda bulunan sensör elektroniği, proses boru hatlarına ve makinelerin iç donanım dolaplarına kolay entegrasyon sağlar.

Kolay entegrasyon

Sensör elektroniğinde uygulanan çoklu Analog ve dijital iletişim yöntemleri, endüstriyel PLC ve kontrol sistemlerine bağlantıyı kolay ve basit hale getirir. Sensörleri bir ACOMP'ye entegre etmek son derece uygundur.

Rheonics Tehlikeli ortamlarda kullanım için ATEX ve IECEx sertifikalı, kendinden emniyetli sensörler sunar. Bu sensörler, potansiyel olarak patlayıcı ortamlarda kullanılması amaçlanan ekipman ve koruyucu sistemlerin tasarımı ve yapımıyla ilgili temel sağlık ve güvenlik gerekliliklerine uygundur.

tarafından düzenlenen kendinden güvenli ve patlamaya dayanıklı sertifikalar Rheonics aynı zamanda mevcut bir sensörün özelleştirilmesine de olanak tanıyarak müşterilerimizin bir alternatifi belirleme ve test etmeyle ilgili zaman ve maliyetlerden kaçınmasına olanak tanır. Bir üniteden binlerce üniteye kadar ihtiyaç duyulan uygulamalar için özel sensörler sağlanabilmektedir; haftalar ve aylar süren teslim süreleri ile.

Rheonics SRV & SRD hem ATEX hem de IECEx sertifikalıdır.

Gerçek zamanlı viskozite ve yoğunluk ölçümleri yapmak için sensörü doğrudan proses akışınıza kurun. Baypas hattına gerek yoktur: sensör hatta daldırılabilir, akış hızı ve titreşimler ölçüm stabilitesini ve doğruluğunu etkilemez. Akışkan üzerinde tekrarlanan, ardışık ve tutarlı testler sunarak karar verme sürecini optimize edin.

Rheonics yenilikçi akışkan algılama ve izleme sistemleri tasarlar, üretir ve pazarlar. İsviçre'de hassas bir şekilde üretilmiştir. RheonicsHat içi viskozimetreler, uygulamanın gerektirdiği hassasiyete ve zorlu çalışma ortamında hayatta kalmak için gereken güvenilirliğe sahiptir. Olumsuz akış koşullarında bile istikrarlı sonuçlar. Basınç düşüşü veya akış hızının etkisi yoktur. Laboratuvardaki kalite kontrol ölçümleri için de aynı derecede uygundur.