Visão geral
Uma solução integrada que combina um analisador robusto para medição do tamanho de partículas por difração laser com controle de concentração automatizado para proporcionar medições contínuas online (ou manual) de partículas em fluxos líquidos de processos contínuos ou em lotes. Esta opção é utilizada para análise de suspensões sólidos-líquidos e líquidos-líquidos concentrados, com a diluição de amostras controlada e automaticamente por um pré-diluidor e um diluidor em cascata:
- Superfícies uniformes altamente polidas para evitar acúmulo de partículas, projetadas para facilitar a limpeza.
- Modelo básico de hardware fabricado segundo as normas GAMP5 e compatível com as exigências CIP/SIP para atender as especificações de produção. Opções para validação e 21 CFR parte 11.
- Software de fácil utilização e operação totalmente automatizada para minimizar a necessidade de treinamento e reduzir o tempo do operador.
- Integração com plataformas de controle existentes para simplificar o desenvolvimento da automação de controle.
- Alta confiabilidade superior a 95%, baixo tempo de parada, manutenção mínima e máximo retorno sobre o investimento.
- Versão intrinsecamente segura para operação em áreas de risco.
Como funciona
Visão geral
O sistema Insitec Wet com controle de concentração automatizado integra um dispositivo de diluição de amostras com um robusto analisador para medição do tamanho de partículas por difração laser. Ambos os elementos do sistema são adaptados para atenderem os requisitos específicos da aplicação, que podem variar desde uma análise simples, manualmente alimentada, até uma solução online totalmente automatizada e validada para monitoramento contínuo e controle multivariável.
Diluição de amostras
Para uma análise precisa por difração laser, a luz deve atravessar a amostra, uma limitação que impõe um limite de concentração superior absoluto para a realização da medição. O multi-espalhamento, em que a luz laser interage com mais de uma partícula antes da detecção, também pode ser um problema. A diluição da amostra é, portanto, um elemento essencial da análise de suspensões concentradas de líquidos-líquidos ou sólidos-líquidos.
Neste sistema, um pré-diluidor e um diluidor em cascata trabalham em conjunto para, de forma representativa, reduzir a concentração da amostra ao nível ideal, evitando, ao mesmo tempo, o choque de diluição. O choque de diluição ocorre quando a amostra é irreversivelmente alterada, diminuindo a concentração com extrema rapidez.
Para aplicações online, a amostragem representativa do fluxo de processo é obtida por uma válvula de amostragem de corte transversal (opção de cortes de amostragem de 0,98, 1,4, 1,9 e 2,5 cc) com atuador pneumático comandada por solenoide. O fluxo que passa pelo circuito de amostra é contínuo, eliminando possíveis atrasos no sistema e reduzindo a probabilidade de entupimentos. Todas as peças em contato com a amostra são de aço inoxidável 316 e PTFE.
Para aplicações em modo manual, a amostra é alimentada manualmente no sistema de diluição.
O pré-diluidor é uma câmara de vidro com agitador pneumático e sensores de nível que controlam o volume de diluição. O diluidor em cascata é um dispositivo multi-estágio patenteado que opera em função da vazão de diluentes do venturi coaxial em que a taxa de diluição é controlada pelo número de estágios e o diâmetro dos bicos do venturi. Ambas as unidades são autolimpantes e totalmente automatizadas, com o mínimo de peças móveis.
O sistema de diluição é configurado para minimizar o uso de diluentes, obtendo-se ao mesmo tempo uma concentração apropriada para a medição. Normalmente, o diluente utilizado é a água, de preferência reciclada no processo para minimizar o desperdício.
Medição da amostra
Todos os sistemas Insitec usam a técnica de difração laser para medir rapidamente o tamanho de partículas e empregam algoritmos de correção de multi-espalhamento patenteados para ampliar a faixa de trabalho em termos de concentração Esses algoritmos corrigem matematicamente o efeito (que depende da concentração) da dispersão múltipla, reduzindo ao mínimo os requisitos de diluição das amostras e garantindo que todas as medições sejam consistentemente independentes da concentração da amostra.
Nesta solução totalmente automatizada, o sensor é selecionado de modo a satisfazer os requisitos da aplicação com opções para, por exemplo, operação intrinsecamente segura. Todos os sensores são capazes de medir a distribuição completa dos tamanhos das partículas em menos de 1 segundo. Trabalhando junto com o dispositivo de diluição, eles geram dados confiáveis, completos e em tempo hábil, relatando a distribuição completa do tamanho das partículas. Esses dados fornecem uma base segura para melhor controle de processos, seja o controle manual ou automatizado.
Apresentação e utilização dos dados
Os sistemas Insitec são integrados aos processos da planta. Normalmente, são operados a partir de uma sala de controle centralizada, e os resultados das medições conduzem a tomada das decisões de rotina. Pacotes inteligentes de software simplificam a interpretação e a integração dos dados.
O software Malvern Link II oferece a funcionalidade necessária para integrar um Insitec dentro do sistema de controle existente e automatizar o controle de processos. Ele permite a operação do analisador, incluindo o dispositivo de diluição, a partir do computador dedicado ou de sistemas de controle existentes. Vale ressaltar que o Malvern Link II não se limita apenas à integração do Insitec. Este software também facilita a integração de outros instrumentos, simplificando o controle multivariável.
O software RTSizer apresenta os dados das medições de forma clara e acessível. A comunicação dos resultados pode ser adaptada às normas da indústria e do cliente para melhorar o fluxo de informações. Os dados do Insitec são utilizados para:
- Melhorar a compreensão do processo.
- Proporcionar detecção instantânea de alterações.
- Apoiar a total otimização de processos.
- Automatizar o controle de processos.
Como são relatadas as distribuições completas dos tamanhos das partículas, o monitoramento e o controle podem se basear em qualquer fração de tamanho que seja de interesse: os finos, a fração de 3 a 30 micra, a quantidade de material acima de 200 micra, por exemplo. Os dados do Insitec conduzem as estratégias de otimização de controle manual e possibilitam a total automação do controle de processos, proporcionando substancial retorno econômico.
Especificação
Sistema
| Tipo de medição | Tamanho da partícula |
|---|---|
| Faixa de medição | 0,1 a 2500 µm |
| Princípio de medição | Difração laser |
| Modelos ópticos | Teoria de Mie |
| Precisão | ± 2% em Dv(50), indicada usando o retículo de verificação |
Geral
| Potência | 100/240 V |
|---|---|
| Grau de proteção do invólucro | IP65 |
| Plataformas operacionais | 10 bar (g) |
| Software | RTSizer (para controle do instrumento) Malvern Link II (para automação do sistema e comunicação de dados) |
| Distância máxima do instrumento ao PC | 500 m (até 2 km com fibra óptica) |
Ambiente operacional
| Temperatura | 10°C a 70°C |
|---|---|
| Umidade | 35% a 80% (sem condensação) |