Bronkhorst
Application note A115-CM02

Dosering van vloeibaar gas

""Je weet wat je pompt - in real-time."

Veel chemische reacties die bij hoge druk worden uitgevoerd, vereisen de levering van precieze hoeveelheden organische oplosmiddelen, bijvoorbeeld voor extractiedoeleinden. Om traditionele organische oplosmiddelen te vervangen, worden groenere en effectievere alternatieven, zoals vloeibare gassen, overwogen. Een vloeibaar gas is een gas bij atmosferische druk en kamertemperatuur, dat door afkoeling of compressie wordt omgezet in een vloeistof. Zo is bijvoorbeeld vloeibaar kooldioxide (CO2) een uitstekend extractiemiddel voor niet-polaire chemische verbindingen of kan het worden gebruikt voor het reinigen van wafers in halfgeleidertoepassingen. Bovendien worden vloeibaar propeen en isobutaan gebruikt als oplosmiddelen bij de productie van polypropyleen (PP) en hogedichtheidspolyethyleen (HDPE).
 
Moeilijkheden bij de behandeling van deze vloeibare/gasvormige stoffen en een gebrek aan doseernauwkeurigheid zijn typische obstakels geweest voor het gebruik van vloeibare gassen in technische toepassingen. Door de combinatie van Bronkhorst Coriolis-massflowregelaars met WADose-hogedrukpompen is er echter een eenvoudige maar complete oplossing beschikbaar voor het doseren van vloeibare gassen met een lage doorstroming.

farma-machine-operator

Toepassingsvereisten

Vloeibare gassen moeten in vloeibare toestand worden gedoseerd aan de desbetreffende toepassing, die onder hoge druk (tot enkele honderden bar) werkt. Voor een nauwkeurige dosering van vloeibare gassen moeten de procescondities, met name de druk en de temperatuur, zodanig zijn dat het ontsnappen van de vloeistof wordt vermeden. Vooral bij lage flows moet worden gecontroleerd of de benodigde hoeveelheid vloeistof daadwerkelijk wordt gedoseerd.

Belangrijke topics

  • Voorkom het ontgassen van vloeistoffen
  • Doseren bij hoge druk
  • Nauwkeurige meting van gedoseerde vloeistof met een laag debiet


Process solution

De procesoplossing voor het doseren van vloeibare gassen bestaat uit een WADose HP Lite pomp met een aangesloten warmtewisselaar, gecombineerd met een Bronkhorst Coriolis massflowregelaar en een EL-PRESS drukmeter. De functie van de warmtewisselaar is het koelen van de pompkop tot onder het vriespunt, om de vorming van vloeistoffen te stimuleren en cavitatie en ontgassing te voorkomen. Dit om drukschommelingen en een onstabiele vloeistofstroom bij het doseren van de chemische verbindingen te voorkomen. Flowbus wordt gebruikt als standaard communicatieprotocol tussen de pomp en de massaflowregelaar.

De combinatie van de WADose piston pomp en de Coriolis massflowregelaar zorgt voor een nauwkeurige dosering van de vloeibare gassen. Stand-alone zuigerpompen zijn niet hermetisch gesloten en vertonen na verloop van tijd slijtage. Daarom kan hun setpoint afwijken van de werkelijke hoeveelheid gedoseerde chemische stof, die vooral in het geding is bij het doseren van lage flows in het bereik van ml/min. In de huidige combinatie wordt de gedoseerde hoeveelheid nauwkeurig ter plaatse gemeten met behulp van de Coriolis-massaflowregelaar, en dit instrument bestuurt de pomp door het aanpassen van de flow. Dit zelfcontrolerende regelcircuit werkt continu en zorgt ervoor dat de oplossing doseert wat het moet doen, zodat 'je weet wat je pompt' in real-time. Voordat deze oplossing werd gebruikt, vond de toevoer van vloeibare gassen meestal ongecontroleerd plaats, waardoor het ontbrak aan de nodige precisie.

Flowschema
Flowschema

Deze procesoplossing bevordert de vorming van vloeibaar gas, meestal uit een gasfles, tot een vloeistof met een hogere druk van ongeveer 200 bar. De druk wordt bewaakt door een digitale elektronische drukmeter - voor het meten van de procesdruk en voor de veiligheidsfunctionaliteit. Dit is om er zeker van te zijn dat de druk niet hoger wordt dan de apparaten of vaten in het proces kunnen weerstaan, om deze componenten te beschermen. Op deze manier zijn er geen extra veiligheidskleppen nodig.

Naast de massaflow - die vloeistofonafhankelijk is - meet de massflowregelaar ook continu de dichtheid van de chemische verbinding. Dit is een extra maatstaf om te controleren of de verbinding al dan niet volledig in vloeibare toestand is - en waarop direct kan worden gereageerd. Ook de temperatuur van de gedoseerde verbinding wordt bewaakt door de massaflowregelaar.

Deze combinatie van pomp en regelaar is een complete plug-and-play oplossing zonder dat er engineeringuren besteed hoeven te worden. De regelparameters zijn eenvoudig te wijzigen via de intuïtieve interface.
 

Vraag advies

Stanislav Kislyuk: "You know what you pump - in real-time".


WADose HP Lite pomp met Coriolis-massflowmeter
WADose HP Lite pomp met Coriolis-massflowmeter

Bronkhorst NEDERLAND

Lunet 10c
3905 NW Veenendaal
Tel. +31 (0)318 55 12 80
[email protected]

Copyright © 2021 Bronkhorst. All rights reserved.     Sitemap     Disclaimer     Privacy note