ASPEKTY ZASTOSOWANIA PRZEMYSŁOWEGO POMIARU GĘSTOG METODĄ REFRAKTOMETRYCZNĄ. Zakopane, kwiecień 2009

Transkrypt

1 ASPEKTY ZASTOSOWANIA PRZEMYSŁOWEGO POMIARU GĘSTOG STOŚCI METODĄ REFRAKTOMETRYCZNĄ Zakopane, kwiecień 2009

2 Podziękowania za umożliwienie badań i testów Szczególne podziękowania dla kadry technicznej Cukrowni Kruszwica za umożliwienie przeprowadzenia testów i badań, Panów Dyr. mgr inż. Leszka Suchańskiego oraz Dyr. ds. Technicznych mgr inż. Jacka Ludwiczaka oraz pracowników produktowni i laboratorium cukrowni za zrozumienie niekonwencjonalnych prób w celu osiągnięcia najlepszych wyników.

3 Pośrednie metody pomiaru gęstog stości Rodzaj pomiaru Wady Zalety Konduktancja Lepkość Mikrofala Refraktometr zbyt małe stężenie dla produktu A, brak stałej relacji z przesyceniem roztworu brak korekty od temperatury brak korelacji ze współczynnikiem przesycenia brak korekty od temperatury zmienny punkt szczepienia zależny od jakości syropu każdy przyrząd inna charakterystyka trudna i czasochłonna kalibracja brak śledzenia współczynnika przesycenia wrażliwy na zakłócenia gazowe wysoki koszt wdrożenia brak możliwości wyznaczenia końca gotowania okresowe czyszczenie pryzmatu wysoki koszt wdrożenia niski koszt wdrożenia niski koszt wdrożenia dokładne określenie końca suszenia obecnie wykorzystywany jest prąd obciążenia mieszadła pomiar w pełnym zakresie Bx wraz z zawartymi w cukrzycy kryształami korekta od temperatury brak zakłóceń przez substancje stałe i gazowe, dokładny pomiar współczynnika przesycenia, brak czynności kalibracyjnych korekta od temperatury

4 Mikrofalowy pomiar gęstog stości

5 Refraktometryczny pomiar gęstog stości

6 Zasada działania ania pomiar współczynnika załamania amaniaświatła Najlepsza metoda pomiaru dla substancji rozpuszczonych Brak zakłócenia przez części stałe, powietrze itp.

7 Błąd d pomiaru niezależny ny od składu roztworu Pomiar niewrażliwy na: Kryształ Cząstki stałe Powietrze Zabarwienie Światło odbite od powietrza

8 Budowa refraktometru Przetwornik obrazu Źródło światła spolaryzowanego n D T Pryzmat Czujnik temperatury

9 Wzmacniacz Obsługa do dwóch sensorów Obliczenie gęstości z korektą temperaturową Możliwość zdalnego dostępu On-line diagnostyka sensora i wzmacniacza Montaż na obiekcie IP65

10 Weryfikacja sensora kalibracja n D wykonywana jest zgodnie ze standardami laboratoryjnymi

11 Refraktometr przemysłowy uniwersalny przyłą łącze kołnierzowe Kompletny system PR-23-GP: Sensor Wzmacniacz Kabel komunikacyjny

12 Refraktometr przemysłowy przyłą łącze SAFE DRIVE Kompletny system PR-23-SD: 1. Sensor wysuwny 2. SAFE DRIVE - zawór 3. SAFE DRIVE odciągacz 4. System mycia parą 5. Wzmacniacz 6. Kabel komunikacyjny

13 Czyszczenie pryzmatu wodą pod wysokim ciśnieniem Czujnik Przekaźnik Wzmacniacz Zasilanie Gorąca woda Zasilanie Kompletny system: Czujnik Wzmacniacz z przekaźnikiem Kabel komunikacyjny Dysza myjąca -WP Zawór zwrotny Pompa wody Przekaźnik

14 Przykłady zabudowy refraktometru Wersja z sondą Wersja kompaktowa Rura duża średnica Rura mała średnica Kolanko rury Zbiornik 2 lub mniejsze

15 Wykorzystanie refraktometru w przemyśle cukrowniczym DYFUZJA OCZ. WYPARKA PRODUKTOWNIA Buraki Woda poprasowa A B C Syrop standard Melas Cukier biały SUROWNIA - Woda poprasowa Zbiornik soku gęstego 6 PRODUKTOWNIA - Syrop standard 2 - Sok dyfuzyjny 7 - Warniki A 3 - Sok rzadki przed wyparką 8 - Warniki B 4 - Sok gęsty po wyparce 9 - Odciek II 5 - Sok gęsty w zbiorniku soku gęstego (odkładanie) 10 - Warniki C 11 - Melas

16 Cel do osiągni gnięcia w procesie gotowanie z zastosowaniem refraktometru Szczepienie w żądanym punkcie przesycenia Optymalne prowadzenie procesu na podstawie zadanego współczynnika przesycenia (Wp) Uzyskanie parametrów cukru o jak najlepszej granulacji Wyeliminowanie operacji dodatkowych jak rozpuszczanie, wytapianie niepożądanej frakcji kryształu Minimalna ilość konglomeratów podczas procesu Zminimalizowania kosztów gotowania cukrzyc Optymalizacja parametrów pary w fazie szczepienia, formowania i stabilizacji.

17 Cel do osiągni gnięcia w procesie gotowanie z zastosowaniem refraktometru Jeszcze 8 slajdów do końca

18 Pomiary konieczne do określenia współczynnika przesycenia 1) Pomiary laboratoryjne: czystość syropu o Bx końcowy 2) Pomiary przemysłowe: Pomiar gęstości mikrofalowy i refraktometryczny Pomiar poziomu Pomiary ciśnienia pary grzejnej Pomiary ciśnienia i temperatury oparów z warnika Pomiary temperatury cukrzycy Pomiary prądu mieszadła

19 Zależno ność współczynnika przesycenia od czystości ci i temperatury roztworu. Lajos Rozsa.

20 Początek krystalizacji szczepienie REFRAKTOMETR Lajos Rozsa Niewłaściwe parametry szczepienia - niekontrolowane powstawanie kryształu Optymalne parametry szczepienia

21 Początek krystalizacji szczepienie REFRAKTOMETR i MIKROFALA C. Kruszwica

22 Początek krystalizacji szczepienie REFRAKTOMETR i MIKROFALA C. Kruszwica

23 Początek krystalizacji szczepienie REFRAKTOMETR i MIKROFALA C. Kruszwica

24 Uzyskane efekty i wnioski EFEKTY Optymalne parametry dla punktu szczepienia Pełna analiza procesu gotowania cukrzycy widoczne momenty tworzenia dodatkowego kryształu itp. Wyliczanie zawartości kryształu w warze Poprawienie parametrów granulometrycznych cukrzycy zarodowych WNIOSKI Warnik zarodowy powinien być na stałe wyposażony w refraktometr kontrola jakości cukrzycy zarodowej Warniki produkcyjne powinny być wyposażone w króćce dla refraktometrów typu SAFE DRIVE w celu kalibracji przetworników mikrofalowych. Jeden refraktometr na wiele warników. Refraktometr po zakończeniu kalibracji przetworników mikrofalowych proponujemy wykorzystać do pomiaru gęstości np. melasu.

25

26 Dziękujemy za zainteresowanie! Adam Kozioł Paweł Nowak Kazimierz Wysocki