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INLINE-PARTIKELANALYTIK MIT DYNAMISCHER LICHTSTREUUNG
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Ergebnis Der neuartige Messkopf wurde in Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen University (Sonderforschungsbereich 985 – Funktionale Mikrogele) entwickelt und aufgebaut. Vergleichsmessungen zwischen einer Offline-Messung nach Probenahme und einer Inline-Messung in einem stark gerührten
Aufgabenstellung
Becherglas zeigen die Funktionsfähigkeit des neuartigen Messkopfs.
In vielen chemischen Prozessen spielen Partikelgrößen im Bereich weniger Nanometer bis zu einigen Mikrometern eine
Anwendungsfelder
entscheidende Rolle und beeinflussen Produkteigenschaften maßgeblich. Optische Verfahren für die Partikelanalytik in
Anwendungsfelder der Inline-DLS-Messtechnik finden sich
diesem Größenbereich – wie die dynamische Lichtstreuung
in allen Prozessen, in denen Partikelgrößen zwischen wenigen
(DLS) – sind jedoch in der Regel Offline-Verfahren, so dass
Nanometern und einigen Mikrometern inline in einem
ein direktes Monitoring von Produktionsprozessen wie
Prozess überwacht und ohne Probenahme gemessen werden
beispielsweise Polymerisationsreaktionen oder Mahl- und
müssen. Beispiele sind die Überwachung chemischer Poly-
Dispergiervorgänge nicht möglich ist.
merisationsreaktionen, die Herstellung von Farben und Lacken, Prozesse in der Lebensmittelindustrie (Milch und Milchprodukte)
Vorgehensweise
sowie verschiedene Mahl- und Dispergierprozesse.
Die dynamische Lichtstreuung beruht auf einer optischen
Ansprechpartner
Messung der Eigenbewegung von Partikeln in Flüssigkeiten (Brownsche Molekularbewegung). Durch Konvektionsbe-
Dr. Christoph Janzen
wegungen in einem aktiv durchmischten Reaktor werden
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diese Eigenbewegungen der Partikel überlagert, so dass
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DLS-Messungen in einer solchen Umgebung nicht einsetzbar sind. Eine faseroptische Rückstreusonde wurde mit einem
Priv.-Doz. Dr. Reinhard Noll
neuartigen Messkopf ausgestattet, der eine »in situ-Probe-
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nahme« ermöglicht und ein kleines Probenvolumen mit Hilfe
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eines drehbaren Flügelrads von der umgebenen Flüssigkeit abtrennt. Dadurch wird ein Inline-Monitoring der Partikelgröße auch in aktiv durchmischten Flüssigkeiten möglich.
2 Messkopf für Inline-DLS-Messungen. 3 Konstruktionszeichnung des Messkopfs.
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, www.ilt.fraunhofer.de DQS zertifiziert nach DIN EN ISO 9001, Reg.-Nr.: DE-69572-01
Jahresbericht 2015
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Änderungen bei Spezifikationen und anderen technischen Angaben bleiben vorbehalten. 03/2016.
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