Internetinis vibracinis viskozimetras – dervos klampos nustatymo reaktoriuose sunkumų sprendimas

Dervos sintezės reakcijos proceso metu klampumas yra pagrindinis rodiklis matuojant polimerizacijos laipsnį ir reakcijos eigą. Tradicinėse pramonės šakose vis dar naudojami rankinis mėginių ėmimo ir neprisijungus aptikimo metodai: operatoriai turi paimti mėginius iš aukštos{1}}temperatūros ir aukšto slėgio reaktorių, atvėsinti juos iki kambario temperatūros ir nusiųsti į laboratorijos viskozimetrus analizei. Šio proceso metu keičiasi terpės temperatūra ir būsena, todėl išmatuoti duomenys gerokai atsilieka. Dėl greitai besikeičiančios reakcijos būsenos toks delsimas dažnai lemia netikslų reakcijos galutinio taško įvertinimą. Lengvais atvejais tai sukelia netolygų partijos produktų molekulinės masės pasiskirstymą ir nestabilią kokybę; sunkiais atvejais tai sukelia gamybos avarijas, tokias kaip želė ir reaktoriaus sprogimas, dėl ko patiriami didžiuliai nuostoliai. Tai jau seniai buvo pagrindinis skausmo taškas, keliantis nerimą daugeliui dervos gamybos inžinierių.

Siekiant išspręsti šią problemą, kaip reikalaujama laikai, atsirado internetinis vibracinis viskozimetras, kuris pasiekė revoliucinį šuolį nuo „atsijungus atliekamo mėginių ėmimo“ iki „aptikimo realiuoju laiku“{0}}. Jo pagrindinis struktūrinis principas yra toks: į skystį įkišamas vibruojantis strypas arba plokštė. Dėl skysčių klampumo slopinimo pasikeitimo keičiasi jo vibracijos amplitudė – konkrečiai, vibracija didelio-klampumo skysčiuose mažėja greičiau nei mažo-klampumo skysčiuose. Taigi amplitudės mažėjimo greitis gali būti naudojamas kaip skysčio klampios jėgos matas. Jei šio skysčio klampaus slopinimo sunaudotai energijai papildyti naudojama grandinė, palaikanti jautraus elemento vibraciją esant rezonansiniam dažniui ir pastovią amplitudę, atitinkamai galima nustatyti skysčio klampumą. Pagrindiniai jo parametrai paprastai apima matavimo diapazoną (pvz., nuo 0,1 mPa·s iki 50 000 mPa·s), kuris gali apimti visą pokyčių diapazoną nuo plonų monomerų iki didelio klampumo dervų; jo tikslumas paprastai yra geresnis nei ±1% viso diapazono, o pakartojamumas gali siekti net ±0,5%, užtikrinant patikimus ir tikslius duomenis.

Praktikoje toks internetinis viskozimetras yra tiesiogiai montuojamas reaktoriaus apačioje arba šoninėje sienelėje, taip pat gali būti prijungtas prie PLC/DCS sistemos, kad signalai būtų perduodami į centrinę valdymo sistemą realiu laiku. Operatoriai ekrane aiškiai mato nuolatinę klampos kitimo kreivę. Bet koks nenormalus klampos svyravimas gali būti aptiktas nedelsiant, todėl galima laiku reguliuoti temperatūrą, slėgį arba katalizatoriaus srautą. Dar svarbiau, kad klampumo vertei pasiekus iš anksto nustatytą proceso galinį tašką, sistema gali automatiškai suaktyvinti komandą nutraukti reakciją, užtikrindama labai pastovią kiekvienos produktų partijos kokybę. Viso proceso metu nereikia rankinio įsikišimo, o duomenys yra stabilūs ir patikimi.