In einigen industriellen Prozessen, beispielsweise in der Öl- und Gasindustrie, der Chemie und der Petrochemie, muss die Trennschichtmessung zwischen zwei Flüssigkeiten häufig im selben Behälter erfolgen. Bei unterschiedlicher Dichte oder Schwerkraft der beiden Flüssigkeiten schwimmt in der Regel die Flüssigkeit mit der geringeren Dichte über der Flüssigkeit mit der höheren Dichte.
Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften zweier Flüssigkeiten trennen sich manche von selbst, während sich zwischen ihnen eine Emulsionsschicht bildet. Neben der sogenannten „Lappenschicht“ gibt es weitere Grenzflächensituationen, wie z. B. mehrere Grenzflächen oder Mischschichten zwischen Flüssigkeit und Feststoff. In der Prozesstechnik kann es erforderlich sein, die Dicke einer bestimmten Schicht zu messen.
Voraussetzungen für die Messung der Trennschichthöhe
Der Grund für die Messung der Trennschichthöhe in einem Raffinerietank liegt auf der Hand: Das obere Rohöl und das Wasser werden abgetrennt und das abgetrennte Wasser wird anschließend verarbeitet, um Kosten zu sparen und die Verarbeitung zu erschweren. Genauigkeit ist hier entscheidend, denn Öl im Wasser bedeutet kostspielige Verluste; im Gegenteil, Wasser im Öl erfordert eine erstklassige Verarbeitung zur weiteren Raffination und Reinigung.
Bei anderen Produkten können ähnliche Situationen in der Verarbeitung auftreten, in denen zwei unterschiedliche Gemische vollständig getrennt werden müssen, d. h. ohne Rückstände des anderen. Viele chemische Flüssigkeiten wie Methanol in Wasser, Diesel und grünem Diesel sowie Seife lassen sich in einem Tank oder Behälter nicht einfach trennen. Obwohl der Schwerkraftunterschied ausreicht, um eine Trennung zu bewirken, kann dieser Unterschied zu gering sein, um eine Trennschichtmessung durchzuführen.
Geräte zur Füllstandsmessung
Unabhängig von der Branche, in der die Sensoren eingesetzt werden, gibt es geeignete Füllstandssensoren zur Lösung kniffliger technischer Probleme.
Inline-Dichtemessgerät: Wenn Nassöl in einen Sedimentationstank oder Öl-Wasser-Abscheider eingespritzt wird, trennen sich Öl- und Wasserphase aufgrund unterschiedlicher Dichte nach der Sedimentation allmählich, und es bildet sich allmählich eine Öl-Wasser-Grenzfläche. Öl- und Wasserschicht gehören zu zwei unterschiedlichen Medien. Der Produktionsprozess erfordert genaue und zeitnahe Kenntnisse über die Lage der Öl-Wasser-Grenzfläche, damit bei Erreichen einer bestimmten Wasserhöhe das Ventil rechtzeitig geöffnet und das Wasser abgelassen werden kann.
Im Falle einer komplizierten Situation, in der Wasser und Öl erfolgreich getrennt werden, ist es notwendig, die einen Meter hohe Flüssigkeit über dem Abflussloch zu überwachen mitOnline-DichtemessgerätDas Ablassventil sollte geöffnet werden, wenn die Dichte der Flüssigkeit 1 g/ml erreicht. Andernfalls sollte das Ablassventil geschlossen werden, wenn eine Dichte von weniger als 1 g/ml erkannt wird, unabhängig vom Trennungsstatus.
Gleichzeitig müssen die Änderungen des Wasserstands während des Entleerungsvorgangs in Echtzeit überwacht werden. Wenn der Wasserstand die Untergrenze erreicht, wird das Ventil rechtzeitig geschlossen, um Abfall und Umweltverschmutzung durch Ölverlust zu vermeiden.
Schwimmer und VerdrängerEin Schwimmersensor schwimmt auf dem Flüssigkeitsspiegel, was etwas anders klingt als gedacht. Ein Verdrängersensor, der auf eine bestimmte Schwerkraft der Bodenflüssigkeit eingestellt ist, kann auf dem Flüssigkeitsspiegel schwimmen. Der kleine Unterschied zwischen Schwimmern und Verdrängern besteht darin, dass Verdränger vollständig untergetaucht sind. Sie können zur Messung von Füllstandsgrenzflächen verschiedener Flüssigkeiten eingesetzt werden.
Schwimmer und Verdränger sind die kostengünstigsten Geräte zur Messung des Füllstands von Trennschichten. Ihre Nachteile liegen jedoch in der begrenzten Verwendung der Flüssigkeit, für die sie kalibriert sind. Zudem sind sie anfällig für Turbulenzen im Tank oder Behälter. Daher müssen zur Lösung dieses Problems Beruhigungsrohre installiert werden.
Ein weiterer Nachteil von Schwimmern und Verdrängern betrifft deren mechanische Schwimmfähigkeit. Das Gewicht der Schwimmer kann durch zusätzliche Beschichtungen oder Klebstoffe beeinflusst werden. Die Fähigkeit des Schwimmers, auf der Flüssigkeitsoberfläche zu schwimmen, wird entsprechend beeinträchtigt. Dasselbe gilt, wenn die Schwerkraft des Produkts variiert.
KapazitätEin Kapazitätstransmitter verfügt über einen Stab oder ein Kabel, das direkt mit dem Material in Kontakt steht. Der ummantelte Stab oder das Kabel kann als eine Platte eines Kondensators betrachtet werden, während die Metallwand als die andere Platte angesehen werden kann. Die Messwerte der Sonde können je nach Material zwischen zwei Platten variieren.
Kapazitätstransmitter stellen Anforderungen an die Leitfähigkeit zweier Flüssigkeiten – eine sollte leitfähig, die andere nicht leitfähig sein. Leitfähige Flüssigkeiten steuern den Messwert, während die anderen nur geringe Auswirkungen auf das Ergebnis haben. Dennoch ist ein Kapazitätstransmitter unabhängig von den Einflüssen von Emulsionen oder Lappenschichten.
Ein kombiniertes Portfolio für komplexe Grenzflächenmessungen kann eine Reihe von Problemen lösen. Es gibt sicherlich mehr als eine Lösung für die Grenzflächenmessung. Kontaktieren Sie unsere Ingenieure direkt, um professionelle Lösungen und Vorschläge zu erhalten.
Lonnmeter entwickelt und produziert Geräte für die Messung von Füllstandsgrenzflächen mit Dutzenden verschiedener Flüssigkeiten. Selbst modernste Geräte versagen, wenn sie in den falschen Anwendungen installiert werden. Fordern Sie jetzt ein kostenloses Angebot für eine korrekte und professionelle Lösung an!
Veröffentlichungszeit: 19. Dezember 2024
