OPUS: Análisis inline y online de distribución de tamaño de partículas en suspensiones y emulsiones altamente concentradas

Extinción por ultrasonido de 0,01 µm a 3.000 µm

OPUS para análisis de tamaño de partícula dentro / en línea en suspensiones y emulsiones altamente concentradas

OPUS instalado en una tubería de proceso DN200

Principio de medida de la sonda de extinción de ultrasonidos OPUS

Las dispersiones líquidas con una alto porcentaje de materias sólidas y/o gotas, tal y como habitualmente se encuentran en el proceso de producción, suelen ser ópticamente impermeables. Para un procedimiento de análisis óptico esto significa obligatoriamente extraer una parte del caudal del producto y diluirlo. Sin embargo, la dilución no sólo representa un considerable esfuerzo de preparación, en la mayoría de los casos ni siquiera es posible sin alterar el estatus original de la dispersión.

Precisamente para aquellas aplicaciones de procesos que habitualmente se presentan con altas concentraciones de entre 5 y 50% vol., la extinción por ultrasonido (UE) representa una tecnología predestinada para analizar la distribución de tamaño de partículas de suspensiones y emulsiones, pudiendo analizarse incluso sistemas pastosos de hasta 70% vol.

Para la extinción por ultrasonido se utilizan ondas sonoras de baja energía en lugar de ondas electromagnéticas (luz). Estas se acoplan en la suspensión o en la emulsión a analizar en forma de 31 frecuencias variadas mediante transformadores piezoeléctricos de alta frecuencia. Después del paso de la dispersión, la energía sonora es captada a través de otro transformador piezoeléctrico. De la relación de la energía acoplada con la energía recibida resulta un llamado espectro de amortiguación a partir del cual se calcula la distribución de tamaño de partículas o gotas que abarca las 31 clases de tamaños variables.

Gracias a la utilización de ondas sonoras en lugar de ondas luminosas, los análisis pueden realizarse independientemente de la transparencia de una suspensión o emulsión, incluso en sistemas de materias completamente opacas como, por ejemplo, gotas de agua en petróleo crudo, suspensiones de minerales o partículas de carbón en brea. Pero también las suspensiones no transparentes, consecuencia de altas concentraciones de materia sólida como, por ejemplo, pinturas, pastas de azúcar o suspensiones farmacéuticas, están dentro del campo de aplicaciones estándar de la extinción por ultrasonido.

Por otro lado, el método de extinción por ultrasonido permite la realización de sondas especialmente resistentes que hacen frente a los parámetros habituales en los procesos, como temperaturas de hasta 120°C, presiones de hasta 40 bar, valores pH de 1-14, así como medios agresivos y materiales abrasivos. Para la utilización en áreas de riesgo de explosión, OPUS está a disposición como variante ATEX.

La inclusión en el proceso tiene lugar con la fijación en un contenedor o un tubo mediante una brida de conexión de 100mm. También es posible la conexión a sistemas de tubos más pequeños o conexiones bypass con los correspondientes adaptadores como, por ejemplo, adaptadores de flujo (FT) o adaptadores bypass (BP). El sensor puede posicionarse de forma flexible en un bastidor standby (SB).

Para el cálculo y la representación de todas las características relevantes de la distribución de tamaño de partículas está a disposición el paquete de software WINDOX, muy eficiente y de manejo intuitivo. Las conexiones al sistema de control del proceso mediante señales TCP/IP, Profibus, Modbus, SPS digital o analógico son estándar.

OPUS (On-line Partikelanalyse mit Ultraschall, análisis online de partículas por ultrasonido) se utiliza con gran éxito en procesos tales como cristalización, refinado u homogenización, demostrando las especiales y muy diversas aptitudes de la extinción por ultrasonido. No sólo en instalaciones netamente productivas, también en su utilización en centros técnicos y en aplicaciones de laboratorio, OPUS presenta de forma constante nuevas posibilidades de utilización hasta ahora desconocidas.

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