Kontrola procesu w czasie rzeczywistym to temat zyskujący coraz większą popularność w wielu branżach. Nowoczesna procesowa aparatura analityczna pozwala precyzyjnie prowadzić proces co pozwala z jednej strony lepiej panować nad jakością finalnego produktu, ale też często ograniczać koszty poprzez skrócenie czasu trwania i mniejsze zużycie surowców.
W dzisiejszych czasach coraz więcej analiz śródoperacyjnych realizowanych jest poprzez zainstalowane w reaktorach sensory. Czujniki temperatury, ciśnienia czy pH są już standardem, bez którego ciężko wyobrazić sobie prowadzenie procesu. Współczesna technologia oferuje jednak znacznie więcej i możliwe jest kontrolowanie nie tylko parametrów procesowych, ale też właściwości powstających produktów. Dlaczego warto kontrolować proces w czasie rzeczywistym? jakie mamy dostępne analizatory procesowe?
Zalety posiadania analizatorów procesowych
Główną zaletą kontroli w czasie rzeczywistym jest skrócenie czasu potrzebnego na uzyskanie danych. Na rysunku 1 przedstawiono typowy schemat kontroli procesu wspieranej pomiarami w laboratorium. Czerwona linia to wartość pożądana, punkty zaznaczone kółkami to momenty poboru próbek zaś czarne kropki to moment, w którym technolog otrzymuje wynik z laboratorium. Jak widać w początkowej fazie procesu badany parametr rośnie. Próbka została pobrana nieco powyżej wartości pożądanej ale operator dowiaduje się o tym sporo później, kiedy wartość ta znacznie już odbiega od pożądanej. Operator modyfikuje nastawy procesu i wartość spada. Kolejna próbka pobrana jest w momencie kiedy wartość jest nieco poniżej docelowej przy czym ponownie operator modyfikuje proces znacznie później. Wynikiem jest szeroki rozrzut parametrów produktu. Gdyby operator miał urządzenie, które dałoby mu odpowiedź w czasie rzeczywistym mógłby zareagować znacznie wcześniej. Fluktuacje utrzymano by na znacznie niższym poziomie, dzięki czemu otrzymano by wyższej jakości produkt.
Kolejną zaletą kontroli w czasie rzeczywistym jest ograniczenie kosztów. Po pierwsze zastosowanie analizatora procesowego ogranicza ilość pomiarów laboratoryjnych. Z jednej strony oznacza to, że laborant do tej pory wykonujący analizy procesowe może poświęcić swój czas na inne zadania, z drugiej zaś minimalizujemy koszty wykonania samego pomiaru (odczynniki, materiały eksploatacyjne, zużycie sprzętu). Oczywiście w większości przypadków od analiz laboratoryjnych nie da się odejść całkowicie. Kontrola surowca i finalnego produktu i tak będzie wykonywana w laboratorium, ale można zdecydowanie ograniczyć ilość pomiarów. Drugi aspekt oszczędności to ograniczenie zużycia mediów. W wielu miejscach procesy są ustawione w oparciu o dane historyczne. Instalacja analizatora procesowego często pozwala na znaczącą (niekiedy nawet o ponad połowę!) redukcję czasu procesu co przy dzisiejszych cenach energii jest olbrzymią oszczędnością. Kontrola w czasie rzeczywistym może także pomóc w optymalizacji zużycia reagentów czy substancji pomocniczych a także w redukcji ilości powstających odpadów.
Kolejnym aspektem jest bezpieczeństwo. Tutaj również możemy spojrzeć na temat dwojako – jako na bezpieczeństwo personelu i na bezpieczeństwo procesu. W przypadku pracy z substancjami niebezpiecznymi (np. materiały toksyczne czy wybuchowe) każdorazowe pobranie próbki wiąże się z narażeniem pracownika na niebezpieczeństwo. Oczywiście pracownik jest wyposażony w środki ochrony indywidualnej ale żadne z nich nie chronią w 100%. Minimalizacja częstości poboru prób zmniejsza ryzyko narażenia personelu na niebezpieczeństwo. Manualny pobór próbek wiąże się także ze zwiększonym ryzykiem zakażenia procesu co jest szczególnie istotne w branży spożywczej, farmaceutycznej i biotechnologicznej ale może być problematyczne także w innych gałęziach przemysłu.
Analizatory procesowe w kontroli procesu
W naszym portfolio posiadamy zarówno analizatory procesowe umożliwiające kontrolę parametrów fizycznych, jak i kontrolę chemii procesu.
W pierwszym aspekcie jesteśmy w stanie zaoferować procesowe analizatory wielkości cząstek, które mogą być przydatne w każdym procesie gdzie wielkość cząstek ma znaczenie. Najbardziej powszechną aplikacją jest mielenie i mikronizacja ale procesy takie jak granulacja czy krystalizacja lub rozpuszczanie także mogą być z łatwością kontrolowane. Oferujemy trzy grupy analizatorów:
- Analizator procesowy Malvern Insitec – przeznaczony głównie do pomiarów produktów wielkotonażowych jak np. cement
- Analizator procesowy Parsum – przeznaczony głównie do kontroli większych cząstek w fazie stałej
- Analizator procesowy SOPAT – przeznaczony głównie do kontroli procesu w fazie ciekłej, także w wysokich stężeniach.