Ein Druckmittlersystem im Vakuumprozess hat eine große Herausforderung zu meistern: Es muss bei der Gleichzeitigkeit von fallendem Druck und steigender Temperatur ein zuverlässiges Messergebnis liefern. Dass die dauerhafte Erfüllung dieses Anspruchs keinesfalls selbstverständlich ist, zeigt das Beispiel eines Chemieunternehmens bei dessen Herstellung von Phthalsäureanhydrid (PSA).
PSA dient in erster Linie als Weichmacher für Kunststoffe. Es kommt aber auch in der Produktion von Kunstharzen und Farbstoffen zum Einsatz. Der Anlagenbetreiber gewinnt diese Verbindung über die katalytische Oxidation von o-Xylol in der Gasphase, gefolgt von einem Vakuumdestillationsprozess.
Kritische Phase für die Druckmessung
In diesem Verfahren tritt die für die Druckmessung kritische Phase in der Destillationskolonne auf. Dort kann die Prozesstemperatur auf mehr als 230 °C steigen, während der Druck auf 100 mbar abs abfällt. Bei einer solchen Gegenläufigkeit erreicht die konventionelle Messtechnik verhältnismäßig rasch ihre Leistungsgrenze, was auch der genannte Hersteller feststellen musste: Jede Instrumentierung zeigte bereits nach vierzehn Tagen eine Messabweichung außerhalb der definierten Toleranz.
Druckmittlersystem in allen Teilen auf den Vakuumprozess abgestimmt
Dieses Druckmittlersystem ist exakt auf die Bedingungen des Vakuumprozesses zugeschnitten und unter Applikationsbedingungen getestet.
Infolgedessen wandte sich das Unternehmen an WIKA mit der Frage nach einer Messlösung, die unter den geschilderten Bedingungen auch langfristig ihre Aufgabe mit der erforderlichen Genauigkeit erfüllt. Daraufhin konzipierte WIKA unter Rückgriff auf eine tiefgehende Expertise ein Druckmittlersystem für den Vakuumprozess, bestehend aus einem Prozesstransmitter (Typ IPT-20), einem Flanschdruckmittler mit frontbündiger Membrane (Typ 990.27) und einer Kapillarleitung.
Alle Teile dieses Messsystems wurden anwendungsspezifisch ausgewählt. Als Füllflüssigkeit zur Druckübertragung kam daher Silikonöl KN32 in Frage. Die Reinigung und Konditionierung des Druckmittlers, der Kapillarleitung und der Anschlussstücke sowie der automatisierte Befüllungsvorgang waren ebenfalls exakt aufeinander abgestimmt. Denn in sensiblen Grenzbereichen kann bereits ein Tropfen Flüssigkeit zu viel oder zu wenig die Volumenbilanz des Druckmittlersystems destabilisieren und damit dessen Funktion beeinträchtigen. Demzufolge wäre eine korrekte Messung nicht mehr gewährleistet.
Test unter Applikationsbedingungen
Nach der Reinigung wurden zunächst sämtliche Teile des Druckmittlersystems wie üblich zu einer Einheit vollverschweißt, anschließend folgten die Füllung sowie die Justage des Systems. Vor der Auslieferung kam jedoch noch ein weiterer entscheidender Schritt hinzu: In seinem Labor simulierte WIKA für das Druckmittlersystem einen Vakuumprozess gemäß Kundenbedingungen und unterzog es einem thermischen Alterungsverfahren. Dieser Test bestätigte die Prozesstauglichkeit des Messsystems.
Hinweis
Weitere Informationen zu den WIKA-Druckmittlerystemen erhalten Sie auf der WIKA-Webseite. Bei Fragen steht Ihnen Ihr Ansprechpartner gerne zur Verfügung.
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