ches. Dic Emission an SOz lassen sich um ca. 90 % reduzieren. Fur lndustriekraftwerke bietet sich die Kraft-Warme-Kopplung an, da an diesen Standorten beides gunstig genutzt werden kann. Alle korrosionsgefahrdeten Anlagenteile werden aus best andigen Kunststoffen gefertigt. Der Wascher fur Schwefeldioxid 1st voll- standig aus gewickeltem glasfaserverstarktem Kunststoff gefer-

Im Waschturrn wird eine Kalksteinsuspension eingesetzt, die rnit Schwefeldioxid zu Calciumsulfit reagiert, das im Wascher einstufig sofort zu Gips oxidiert wird. GEA Wiegand GmbH, Ettlingen, beschreitet den gleichen Weg der Rauchgasreinigung. Anstelle eines Waschtumes wird hier ein Jet-Blasen-Reaktor eingesetzt , dessen Investitions- und Betriebs- kosten niedrig und dessen Betriebssicherheit hoch ist. Die Idee des Jet-Blasen-Reaktors kommt aus der langjahrigen Erfahrung des Anlagenbauers bei der Gasreinigung mit Strahl- oder Venturi- Waschern. Auch bei den waBrigen Abgangen von Chemieanlagen waren Neuerungen zu sehen. Uhde entwickelte eine weitergehende Abwasserreinigung fur hochbelastete Strome, die so vorgereinigt werden mussen. daB sich 85 % der DOC-Fracht in konventionellen biologischen Klarwerken abbauen lassen. Diese weitergehende Reinigung kombiniert eine teilweise Adsorb- tion an Aktivkohle, eine Membrantrennung im Bereich Nanofil- tration und eine Oxidation mit Wasserstoffperoxid. Diese Behand- lungsstufen sind gleichwertig gestaltet und lassen sich separat in Abhangigkeit von der DOC-Fracht zuschalten. Die Adsorbtion wird uberlastet gefahren. Es zeigt sich, daB bevorzugt die in der konventionellen Klaranlage schwer abbaubaren Anteile adsorbiert werden. Die kiirnige Aktivkohle wird in einer kontinuierlichen Wander- schicht dem beladenen Abwasser entgegengefiihrt. Das Abwasser tritt von unten ein und stromt mit 8 m/h aufwarts, wahrend kontinuierlich von oben neue Aktivkohle nachgefullt und unten abgezogen wird. Die beladene Aktivkohle verlaBt den Adsorber, wird von Salzen freigewaschen, auf einem Sieb entwassert und in einern zweistufigen Wirbelschichtofen erst desorbiert, dann rnit

tigt.

wasserhaltigem Inertgas bei 900 "C reaktiviert. Die heiBe Aktiv- kohle wird vor der Ruckfuhrung gequenscht und das Abgas verbrannt.

Wasserstoff -Erzeugung

Der Einsatz von Wasserstoff fur die chemische Industrie und fur andere Verbraucher wird auf 500 Mrd. m:/a ansteigen, da rnit diesem Gas ein wertvoller Rohstoff im Sinne globaler Energiever- sorgung und einer verbesserten Umweltschonung zur Verfugung steht. Dem Ingenieur-Bereich der Fachhochschule Ostfriesland scheint es ein eindeutiger Trend, daB ein Schwerpunkt dabei die Verbesserung der Katalysatoren sein wird. Wahrend fruher ring- formige Katalysatoren auf Nickel-Basis dominierten, werden heu- te vor allem mit Alkalimetallen dotierte Katalysatoren angebo- ten. Die Katalysatoren sind so konfektioniert, daB auch bei Kontakten auf Eisen-Basis die Fischer-Tropsch-Aktivitat unterdruckt wird und sie unempfindlich sind gegen Schwefel und Temperatur. Eine wichtige Rolle bei der Erzeugung von Wasserstoff spielt die integrierte Bauweise der Ofen. So zeigte Topsae A/S, DK-Lyngby, einen Reformer mit integriertem Warmetransfer. Die drastisch reduzierte Oberflache fuhrt zu geringeren Energieverlusten. Gleichzeitig wird die Reaktion so gefuhrt. daL3 der Feuerraum unter Druck steht. Eine interessantevariante ist auch der Einsatz einer Membran aus Palladium. Durch diese diffundiert standig der Wasserstoff nach auBen und wird so dem Gleichgewicht entzogen. Die Integration dieser Membran fuhrt zu vollstandigem Umsatz und zu kostengun- stiger Gasaufbereitung. Auch bei der Wasserstoff-Erzeugung spielen Umweltaspekte eine wichtige Rolle. In den USA werden bereits Brenner rnit niedriger NO,-Bildung und Entstickung eingesetzt. Es werden Konzeptio- nen entwickelt, die Partialoxidation zur Gewinnung von Wasser- stoff auch fur Anlagen zur Verbrennung von Mull, Klarschlamm und olhaltiger Abfalle nutzbar zu machen. [B 56621

Konzentrat ionsmessung ACHEMA von Gasen und Flussig keiten" Berichte

Die weltweit bedeutendste Ausstellung fur das chemische Appa- ratewesen, die ACHEMA, zeigte auch 1991 wieder eine Reihe von Neuheiten auf dern Gebiet automatischer MeBgerate. Das dyna- mische Marktwachstum der ProzeB- und UmweltmeBtechnik spie- gelte sich einem breiten Gerateangebot der Aussteller wider,wobei die Wettbewerbsituation zu relativ stabilen Preisen fuhrt. Analysatoren mit bekannten und bewahrten MeBprinzipien wur- den weiter optimiert und verbessert. Gerate mit neuen MeBprin- zipien wurden z.T. als Prototypen ausgestellt.

Berichterstatter: Dip].-Ing. W Fabinski und Dr. A. L! Crune- wald, Hartmann & Braun AG, 6000 Frankfurt/M.

Gasanalysatoren Ein Trend zur Mehrkomponentenanalyse unter Zugrundelegung unterschiedlicher MeBverfahren war zu beobachten. Dabei dran- gen neben den bekannten und bewahrten physikalischen MeBver- fahren nun auch preiswerte Gerate rnit Sensoren auf elektroche- mischer Basis starker auf den Markt.

Extraktive Verfahren

Im Bereich der Anzeige und Bedienung zeigte sich eine zuneh- mende Vereinheitlichung durch Anlehnung an die Namur-Emp- fehlung. Ein Beispiel dafur ist das Modell Unor 610 der Maihak

Chem.-1ng.-Tech. 63 (1991) Nr. 12, S. 1183-1189 0 VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-6940 Weinheim, 1991 0009-286X/91/1212-1183 $ 03.50 + ,2510

1183

AG, Hamburg. Das bereits auf der INTERKAMA ’89 als Prototyp gezeigte Gerat wurde im Bereich der Frontplatte uberarbeitet und rnit weiteren Softwarefunktionen ausgerustet. Die meBtechni- schen Daten leiten sich im wesentlichen von der aus dem bekann- ten Unor 4 ubernommenen optischen Bank ab, die das nichtdis- persive Infrarot-Prinzip zugrundelegt. Das Gerat ist in 3HE und 19“-Einschubtechnik ausgefuhrt. Die mikroprozessorgesteuerte Elektronik kann neben der Steuerung des MeBvorgangs eine automatische Kalibrierung durchfiihren. Weitere Funktionen erleichtern dem Anwender eine Reihe von Applikationen und konnen als Beispiel fur die sich bietenden Moglichkeiten der Mikroprozessortechnik in modernen Analysatoren angesehen werden. Dazu gehoren eine hohere MeBgenauigkeit durch Nor- mierung, Kompensationsrechnung zur Korrektur einer Queremp- findlichkeit, Driftkorrektur, Druckkompensation, AusreiRertests, gleitende Mittelwertbildung, automatische MeBbereichsumschal- tung (4 MeBbereiche) und Alarmschwellenauswertung. Eine BezugsgroBenrechnung, z. B. bei der Emissionsmessung mit O2 als BezugsgroRe, ist moglich. Eine erhohte MeBsicherheit durch Selbstuberwachung, Kontrolle und Regelung von GasdurchfluB und Thermostatisierung sowie Fehlerdiagnose rnit Klartextmel- dung auf einem Graphik-Display ist gewahrleistet. Uber dieses Display erfolgt auch die Bedienerfuhrung in Menu-Technik mit Textaussagen und alpha-numerischer Anzeige. Eine zweite Bedienebene fur Grundeinstellungen und Parametrierungen ist code-gesichert und nur fur autorisierte Benutzer zuganglich. Als Option ist ein Kommunikationsprogramm fur Fernbedienung uber V24/RS 232 C-Interface rnit einem ubergeordnetem Rechner vorgesehen. Als systemkompatible Ausfiihrung zum Unor 610 wurde der Unor 600 vorgestellt. Das Gerat verwendet die gleiche Analysenoptik und ist ebenfalls in 3HE und 19” Einschubtechnik ausgefuhrt. Als preiswerte Variante besitzt es eine Analogelektronik rnit Analog- anzeige. Beide Gerate sind vorgesehen fur den Einsatz in der ProzeBmeBtechnik, z. B. in der Chemie, bei der Emissionsmessung an Feuerungen sowie in der Automobilabgas- und Immissionsmes- sung. Sie konnen mit einer Reihe von Optionen, wie z.B. regelbarer MeRgaspumpe, ausgerustet und in der Schutzart EExp nach EN 50016 geliefert werden. Der Hersteller gibt eine elektro- magnetische Vertraglichkeit (EMV) nach Namur-Empfehlung

Klasse 3 an. Abb. 1 zeigt die Frontansicht des Unor 610 und Unor 600. Mit dem Tunor 710 der Maihak wurde eine weitere Neuheit ausgestellt. Das Gerat ist zum kontinuierlichen Nachweis von HCI in heiBen Gasen ausgelegt. Typische Einsatzgebiete sind die HCI-Messung in der Miillverbrennung, in Pyrolyseanlagen und bei der Industrieruckstand- und Klarschlammverbrennung. Die hohe MeBempfindlichkeit und Selektivitat werden durch den Einsatz eines neuartigen elektrooptischen Modulators erreicht. Das MeB- prinzip nutzt den nahezu aquidistanten, gasspezifischen Absorp- tionslinienabstand aus und arbeitet ohne bewegliche Teile. Das Gerat integriert die Optik, bestehend aus Strahlereinheit, Kuvette und Empfangsteil, die Elektronik und die Elemente der Gasauf- bereitung in einem MeBschrank. Die Gasaufbereitung umfaBt Filter, Gaspumpe, Magnetventile sowie die beheizte Kuvette. Die Elektronik wertet das MeBsignal aus und steuert die Gasaufberei- tung und Kalibrierung. Die Anzeige- und Bedienung erfolgt in der gleichen, Namur-empfohlenen Technik wie beim Unor 610. Der kleinste MeBbereich wird rnit 100 ppm HCI angegeben. Abb. 2 zeigt die Ansicht des Gerates.

Abb. 2. 710 (Maihak AG, Hamburg).

Ansicht des elektrooptischen HCI-MeBgerates Tunor

Als Kompaktanalysensystem fur die Deponiemessung zur Uber- wachung der Explosionsfahigkeit von Deponiegasen zum Schutz von Verdichterstationen, Fackeln usw. wurden die bekannten Analysatoren Unor 6N zur Methan- und Oxor 6N zur Sauerstoff- messung in ein Schutzgehause integriert. Die Analysatoren sind von der DMT eignungsgepruft und erlauben eine redundante Messung. Sowohl der Uras 10 als auch die Systemgerate Magnos 6G und 7G sowie Caldos 5G der Hartmann & Braun AG, Frankfurt/M., sind nunmehr mit einer einheitlichen, der Namurempfehlung ahnlichen Anzeige und Bedienung versehen. Die Anzeige des alpha-nume- rischen Displays ist hinterleuchtet. Durch die Integration eines Sauerstoffsensors in den bekannten ProzeB-Infrarotanalysator Uras 10E, wird die Vielseitigkeit dieses Gerates weiter erhoht. Mit der Messung von bis zu drei infrarot- aktiven Gasen, wie z.B. CO, COz, NO, SOz, CH4sowie Sauerstoff, erlaubt das vorgestellte Gerat viele Applikationen in der ProzeB-, Werkstatt- und Personenschutzmessung und in der Forschung und Entwicklung. Der elektrochemische Sensor verwendet einen sau- ren Elektrolyten. Damit wird die Messung auch in sauren Gasen, wie z.B. Rauchgasen, moglich. Die Lebensdauer der Zelle in Luft, vom Herstellungsdatum bis zu einer 30 %igen Empfindlichkeits-

Abb. 1. Unor 600 (Maihak AG, Hamburg).

Die neuen NDIR-Betriebsphotometer Unor 610 und

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abnahme. betragt 5 Jahre. Das Gerat ist rnit StandardmeBberei- chen 0 bis 1OVol.-% und 0 bis 25Vol.-% 0 2 lieferbar. Eine zu den Infrarotkanalen kompatible, automatische Kalibrierung wird mit dem Sauerstoffgehalt der Luft durchgefuhrt. Sie erfolgt gleichzei- tig mit der Kalibrierung der Infrarotkanale, die mit Kalibrierkii- vetten durchgefuhrt wird. Damit ergeben sich bei sehr hoher Langzeitstabilitat groBe Wartungsintervalle. Durch eine integrier- te Gasaukereitung wird ein autonomer Betrieb moglich. Vorgestellt wurde weiter das Warmeleitgerat Caldos 5G in der druckfesten Ausfiihrung EEx-d zur Messung brennbarer Gase nach EN. Das Gerat erganzt die schon bekannte Ex p-Ausfiihrung dort, wo z.B. kein Spiilgas vorhanden ist. Mit der Ubernahme der Fa. Bomen, Kanada, wird das Analysen- programm der Hartmann & Braun AG nunmehr um die FTIR- Technik erweitert. Zum ersten Ma1 auf einer ACHEMA ausgestellt wurden die Modelle MB100, MB102, MB155 und MB160. Das Modell MBlOO ist als On-line-Industriespektrometer zum Einsatz in der Emissions- und Immissionsiiberwachung, der ProzeBuber- wachung und der Qualitatskontrolle vorgesehen. Das Gerat arbei- tet im NIR und MIR-Spektralbereich zwischen 6000 cm-I und 350 cm-I. Die Auflosung betragt bis 1 cm-I. Die 16-bit-Elektronik kann bis zu 40 Komponenten verarbeiten und eine Reihe von Verrechnungen durchfiihren, wie z. B. Querempfindlichkeitskor- rektur und Linearisation. Die MeBwertausgabe erfolgt in Interval- len 2 5 s. Durch Anpassung der Hardware an die MeBaufgabe besitzt das Gerat eine groBe Flexibilitat .Viele MeBeigenschaften sind von der Software abhangig, so daR durch die Moglichkeit der Softwarean- passung eine weitere Variationsbreite hinzukommt. Das Gerat ist in der Schutzart IP54 lieferbar und mit Industrie-PC's mit MS-DOS Software betrei bbar. Mit dem Binos 1002M wurde ein weiteres Mehrkomponentengerat mit verschiedenen MeBverfahren vorgestellt. Der bekannte Infra- rotanalysator BinoslOO der Rosemount GmbH & Co., Hanau, wurde dazu urn eine Sauerstoffmessung nach dem paramagnetisch- en Verfahren erganzt. Das Gerat ist vorgesehen zum Einsatz z.B. im ProzeR. in Deponien, in der Rauchgasanalyse und der Verpak- kungsindustrie. Die SauerstoffmeBbereiche konnen zwischen 5Vol.-% und 100Vol.-% gewahlt werden. Der Analysator ist in der Schutzart IP20 oder, mit Schutzgehause, in IP65 lieferbar. E r kann auch als reiner Sauerstoffmesser, ohne Infrarotkanale ausgefiihrt werden. Abb. 3 zeigt die Ansicht des Gerates.

Abb. 3. Kombinierte Sauerstoff-/NDIR-Meleinrichtung Binos 1002M (Rosemount GmbH & Co., Hanau).

Vorgestellt wurde auch der Binos 1004. Es ist die thermostatisierte Version des bekannten Binos 1000 fur die ProzeB-Autoabgasmes- sung. Die Temperatur kann zwischen 55 "C und 65 "C gewahlt werden. Mit der neu entwickelten bespulbaren Quarzkiivette fur die Gerate Binos der Reihe 1 bis 5.1000 und 1004 sind nun auch Messungen in

hochkorrosiven Gasen wie CI2 und SO2 im UV und Infrarotbereich moglich. Die Applikationen reichen von Chlor-Reinheitsmessung, Messung bei der Schwefelsauren-Herstellung bis zur Kunststoffin- dustrie. Die bekannten ProzeBanalysatoren der 5er Reihe der Siemens AG, Karlsruhe, sind nun auch in der Hochtemperaturausfiihrung und Schutzart EEx p erhaltlich. Vorgestellt wurden die Gerate Ultramat 5 und Oxymat 5 zur Beheizung bis 110"C.Vorgesehen ist der Einsatz in Prozessen (im explosionsgefahrdeten Bereich) mit sublimierenden Gasen oder wenn die Gefahr des Verlustes der MeBkomponente im Kondensat besteht. Einsatzbereich sind in der Chemie, wie z.B. in der Kunststoffchemie und in Kokereien. Als Standardlosung in einem Analysenschrank wurde das MeBsy- stem Sigas vorgestellt, das jetzt die Feldgerate Ultramat 5 und Oxymat 5 zur CO-, SOz-, NO- und 02-Messung aufnimmt. Die Gasaufbereitung befindet sich auf der ruckwartigen Seite des Schrankes. Vorgesehen ist der Einsatz in der Emissionsmessung, z.B. gemaR 13. BImschV Mit den Modellen der Serie 510 stellte die Horiba Europe GmbH, Steinbach, ein neues MeRsystem fur den Einsatz in der Umwelt und im ProzeB vor. Das Modell VIA 510 ist ein Infrarotanalysator nach dem NDIR-Prinzip mit einem gasgefullten Detektor. Mit einem zweiten in den optischen Strahlengang integrierten Durch- strahldetektor konnen Querempfindlichkeitskorrekturen durchge- fiihrt werden. Die optische Bank ist thermostatisiert. Das Gerat ist in 3HE, lY'-Einschubtechnik ausgefuhrt und auch als Tischgerat lieferbar. Die kleinsten MeRbereiche betragen r . B . 50 ppm CO oder CO2 und 100 ppm NO. Systemkompatibel zum VIA 510 arbeitet der Sauerstoffanalysator MPA 510 nach dem magnetopneumatischen Prinzip. E r benotigt zum Betrieb bei MeBbereichen S 5Vol.-% ein Betriebsgas mit einemverbrauch von 0,3 bis 6 Yh. Der kleinste MeRbereich betragt lVol.-%. Ebenfalls in das System paBt das Modell CLA 510 zur NO,-Messung. Das Gerat arbeitet nach dem Cross-flow-Verfahren mit einem Chemolumineszenz-Sensor. Dazu wird das Reaktions- gas Ozon im 1-Hz-Rhythmus dem MeBgas zugesetzt. Durch den gechoppten Betrieb ergibt sich ein absolut stabiler Nullpunkt auch bei unterschiedlichen Wasserdampfgehalten. Die MeRbereiche reichen von 20 ppm bis 2500 ppm. Mit dem Mexa 2000FTstellte die Horiba einen Vielkomponenten- analysator zum Einsatz in Automobilabgastechnik vor. Das Gerat arbeitet nach dem FTIR-Verfahren im mittleren Infrarot zwischen 4000 cm-l und 400 cm-I. Damit lassen sich bis zu 40 Gase gleichzeitig ermitteln, wie z.B. CO, C02: NO,. Aldehyde und weitere Kohlenwasserstoffe. Eine Besonderheit ist das kompakte. rotierende Spiegelsystem, das eine besonders hohe Stabilitat sicherstellt. Die optische Lange der MeBzelle betragt bis zu 10 m bei einem Volumen von nur 11. Das Gerat ist in 19"-Einschub- technik ausgefuhrt und integriert die Probenaufbereitung. Die Buhler, MeB- und Regeltechnik GmbH &: Co. KG, Ratingen, stellte rnit dern Modell 2500 der Fa. Servomex ein neues Fotometer fur den vielfaltigen Einsatz in der ProzeBmeBtechnik vor (s. Abb. 4). Das Gerat arbeitet im mittleren Infrarot. Drei Strahlungsfilter blenden drei Wellenlangen aus, die in einem Strahlengang durch eine Kuvette auf das Empfangerteil fallen. Eine Wellenlange dient zur Ermittlung der MeBkomponente, wahrend zwei weitere zur Kompensation der Querempfindlichkeit vorgesehen sind. Die MeBkuvette liegt offen zwischen Empfanger- und Strahlerteil. Sie kann bis 180°C beheizt und bei Drucken bis 10 bar betrieben werden. Die Konstruktion gestattet Kiivettenlangen zwischen 2 mm und 1000 mm. Der Strahler- und Empfangerteil sind in der Schutzart IP65 ausgefuhrt. Als kleinste MeRbereiche werden angegeben: 0 bis 40 ppm COT, 0 bis 200 ppm CO, 0 bis 40 ppm SO2 und 0 bis 2000 ppm H20. Der bereits bekannte Sauerstoffmesser Servomex OAllOO nach dem magnetomechanischem Hantel-MeRprinzip is1 jetzt auch in der Ausfiihrung ExNIIT4 und EMV-vertraglich lieferbar. Der

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Temperatur, Druck und Dichte. Beim Durchstromen des Fluid- elementes wird eine akustische Schwingung erzeugt, deren Fre- quenz proportional zur Schallgeschwindigkeit im Gasgemisch ist. Die mit der Zusammensetzung des Gasgemisches erfolgende Dichteanderung ergibt eine sich andernde Frequenz, die als MeBgroBe weiterverarbeitet wird. Als kleinste MeBbereiche in Stickstoff werden angegeben: 0 bis 4Vol.-%CO2, 0 bis 0,4Vol.- %CH4. Der Sensor ist in einem MeBkopf eingebaut und kann bis zu lo00 m von der Zentraleinheit installiert werden.

Abb. 4. Einstrahl-, Multiwellenlangen-IR-Analysator Servomex Typenreihe 2500 (Buhler, MeB- und Regeltechnik GmbH & Co. KG Ratingen).

kleinste MeBbereich betragt 1Vol.-% 02, auch bei unterdrucktem Nullpunkt, wie z.B. 99 bis I00Vol.-%. Die Ansyco Systeme und Componenten GmbH, Karlsruhe, stellte eine Reihe von Geraten zum Arbeits- und Umweltschutz sowie zur Immissions- und ProzeBmessung aus.Vorgestellt wurde das Modell Aries zur On-line-Messung von Losungsmitteln im ppm- und ppb-Bereich. Der Einsatz ist fur die behordliche und industrielle Uberwachung z. B. von chemischen Prozessen, Entfettungsanlagen und bei der Altlastenbeseitigung vorgesehen. Das Gerat miBt z.B. 6 Komponenten an 15 MeBpunkten mit automatischer MeBstellen- umschaltung. Herzstuck des Gerates ist ein ProzeBchromato- graph. Die Bestobell Mobrey GmbH, Dusseldorf, zeigte rnit den Model- len 3060, 3160 und 366 neue prozeafahige Analysatoren zur Sauerstoffspurenmessung. Das Modell 3060 ist fur die Reinstgas- messung bei der Sondergasherstellung und Halbleiterproduktion vorgesehen. Es verwendet eine offene Kathodenzelle und realisiert einen kleinsten MeBbereich von 50 ppb 0 2 . Das Modell 3160 erlaubt die Spurenmessung in reinen Gasen und in Gasmischun- gen. Es verwendet eine geschlossene Brennstoffzelle mit einem kleinsten MeBbereich von 1 ppm. Fur den gleichen Einsatz ist das Modell 366 vorgesehen. Seine offene Kathodenzelle erlaubt einen kleinsten MeBbereich von 500 ppb 02. Zur schnellen Messung binarer oder quasibinarer Gasgemische in der ProzeBgasanalyse stellte die Bodenseewerk Perkin-Elmer GmbH, Uberlingen, das Modell Sonos vor (s. Abb. 5). Typische Anwendungsgebiete sind z.B. die Qualitatskontrolle bei der Gasherstellung und Analyse agressiver, radioaktiver, explosiver und heiBer Gase. Grundlage bildet ein im Kernforschungszentrum Karlsruhe entwickelter neuer Fluidik-Detektor. Die MeBgroBe ist die Schallgeschwindigkeit im Gas. Diese hangt ab von dessen

In-situ-Verfahren

Der Schwerpunkt der In-situ-MeBtechnik lag auf nichtoptischen Verfahren im Personen- und Anlagenschutz. Auch einige optische Verfahren wurden vorgestellt. So zeigte die Monitor Technology GmbH, Allershausen, das Modell SM8lOOA von Lear Siegler. Dieses prozeBfahige Gerat ist zur SOz und NO,-Messung in Rauchgasen, z. B. zur Emissionsiiberwachung, vorgesehen. Das MeBprinzip beruht auf der derivativen Spektroskopie im ultravio- letten Strahlungsbereich (d2-Prinzip). Die UV-Strahlung einer Lichtquelle wird in einer dem MeBgas ausgesetzten Diffusionszelle in den Empfangsteil zuruckreflektiert und in einem Gitterspektro- meter zerlegt. Da die Diffusionszelle mit Prufgas bestromt werden kann, ist eine Kalibrierung im ProzeB moglich. Der meatechnische Teil des Gerates arbeitet bei Umgebungstemperaturen von -35 "C bis 60°C und im ProzeBgas zwischen 52°C und 426°C. Die kleinsten MeBbereiche betragen: 208 ppm und mit Spezialkonfi- guration 75 ppm. Ein weiteres In-situ-MeBgerat fur die Umwelt- und ProzeBmessung zeigte die Nucletron Vertriebs GmbH, Gerate und Systeme, Miinchen, mit dem Modell Opsis Mehrkanalsystem. Es wird in der Immissions- und EmissionsmeBtechnik zur Vielkomponentenmes- sung der Gase NO, NO,, NO2, C02, SOz, HCI, HzO, Hg, NH3 und Kohlenwasserstoffe eingesetzt. Das MeBprinzip beruht auf dem DOAS-Verfahren (Differential Optical Absorption System) im Wellenlangenbereich des UV, VIS und NIR. Als Strahlungquelle dient eine Xenon-Lampe, deren Strahlung iiber die MeBstrecke wahlweise in einen raumlich getrennten Empfanger oder uber einen Reflektor in die SendedEmpfangereinheit fallt. Die Verar- beitung und Verrechnung erfolgt mit Mikroprozessortechnologie. Die Auswerteelektronik ist in einem separaten Blechgehause untergebracht. Fur die Emissionsmessung werden folgende klein- ste MeRbereiche bei MeBstrecken von 0,5 bis 2 m angegeben (Beispiele): 0 bis 20000 mg/m3 SOz, 0 bis 2000 mg/m3 NO,. Fur MeBstrecken von 1 bis 10 m betragt der MeBbereich fur HCl 0 bis 10000 mg/m3. Das Kalibrierintervall betragt 3 bis 4 Monate. Das bereits auf der I N T E R K A M A ' ~ ~ gezeigte Modell Searchline der Zellweger Uster GmbH, Miinchen, zur UEG-Uberwachung von Kohlenwasserstoffen wurde in einer iiberarbeiteten Konstruktion vorgestellt. Die Messung erfolgt im infraroten Strahlungsbereich mit freien Wegstrecken bis zu 200 m. z.B. in petrochemischen Anlagen, zur Uberwachung unkontrolliert ausstromender Gase und Dampfe. Der MeBwert wird in UEG-m ausgegeben. Das Gerat arbeitet wahlweise rnit einem Sender- und einem Empfan- gerteil fur lange, oder mit einer integrierten SendedEmpfanger- einheit und Reflektor, fur kurze MeBstrecken. Die Langzeitstrek- kenversion ist in der Schutzart EEx d I1 T4 und die Kurzstrecken- version in der Schutzart EEx ia e m (ia) IIC T4 lieferbar. Das System ist erganzbar durch die Punktsensoren Modell Searchpoint. Sie sind aus den bekannten Modellen 5050 heraus entwickelt und in das System integriert. Der als MeBkopf ausgebildete Infrarotsen- sor ist in der Schutzart EEx d I1 C T6 ausgefuhrt und arbeitet ohne bewegliche Teile. Der Sensor wird vor allem dort eingesetzt, wo Katalysatorgifte alternativ einsetzbare Warmetonungssensoren beschadigen- konnen. Die Auswertung erfolgt in einer modular

Im Bereich des Personenschutzes wird das neu ausgestellte Uber- Abb. 5. Akustisches DichtemeBgerat Sonos zur .Bestimmung aufgebauten Zentraleinheit. (quasi-) binarer Gase (Bodenseewerk Perkin Elmer, Uberlingen).

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wachungssystem Auer Ex-TOX Alarm der Auergesellschaft GmbH, Berlin, eingesetzt. Es verwendet die bekannten elektro- chemischen Sensoren DF9500 und Warmetonungssensoren 7600, die in eigensicherer Technik auch im explosionsgefahrdeten Bereich eingesetzt werden konnen. Die Auswertung erfolgt in einer Zentralstation in bis zu 2 km Entfernung von den Senso- ren. Neu ausgestellt wurde ebenfalls das aus dem bekannten Gaswarn- system Statox S hervorgegangene System Statox E der Compur MonitodBayer Diagnostic GmbH, Munchen. Es hat eine neue verbesserte Bedienoberflache erhalten und kann nunmehr 10 Meastellen uberwachen. Die Sensoren arbeiten nach dem elektro- chemischen urid Warmetonungsverfahren, konnen toxische und brennbarc Gase iiberwachen und in der eigensicheren Schutzart Ex i eingesetzt werden. Mit dem Modell TM02 stellte die Panametrics GmbH, Hofheim, einen neuen Sauerstoffsensor zur In-situ-Messung vor. Das Gerat 1st fur die ProzeBmessung in der Chemie und zur Sicherheitsuber- wachung vorgesehen. Es arbeitet nach dem thermomagnetischen MeRprinzip mit thermischen Sensoren in einer Bruckenschaltung. Durch die Beaufschlagung mit einem konstanten Bruckenstrom werden Warmeleiteffekte weitgehend kompensiert. Der Measen- sor ist in einem MeBkopf, bis zu 20 m von der Auswerteelektronik entfernt. vor Ort installierbar. Der MeBkopf ist in der Schutzart IP6S ausgefuhrt. Die MeBbereiche betragen: 0 bis 2/10/2SVol.- Yo 0 2 .

Fliissig keitsanalysatoren Bei den spektrometrischen Verfahren zur Flussigkeitsanalyse wer- den verstarkt iterative Rechenrnethoden zur Auswertung der Daten eingesetzt. Dadurch wird die quantitative Mehrkomponen- tenanalyse von nicht mehr offensichtlich spektral unterscheidbaren Inhaltsstoffe erleichtert. Einige neue Analysatoren zur Bestim- mung der Summenparametern CSB, TOC, N03-N, NH4-N, P04-P und Feststoffgehalt wurden gezeigt. Bekannte MeBgerate wurden verbessert und modifiziert, besonders im Hinblick auf eine Selbst- uberwachung und Wartungserleichterung. Von den einschlagigen Ausstellern wird ein verstarkter Geratebedarf zur On-line-Uber- wachung und Steuerung der Nitrifizierungs-/Denitrifizierungs- und Fallungsreaktionen in Klaranlagen gesehen. Imrner mehr MeOum- former und Analysatoren sind fur die digitale Fernabfrage und Konfigurierung vorbereitet.

Optische Verfahren

Erstmals in Europa wurde von der Bran+Luebbe GmbH, Norder- stedt. das NIR-ProzeBspektrometer ,,InfraPime" vorgestellt (s. Abb. 6). Durch frequenzmodulierte Ultraschallanregung eines Tellurdioxid-Kristalls wird ein durchstimmbares optisches Filter erzeugt, das die kontinuierliche Aufzeichnung eines NIR-Spek- trums mit einer Auflosung von ca. 3,s nm bis 12 nm erlaubt. Das mit einem y-Prozessor ausgestattete Gerat ermoglicht eine Daten- kommunikation uber eine RS 232 oder eine RS 422 Schnittstelle. Mathematische Auswertealgorithmen konnen implementiert wer- den und erweitern die Moglichkeit der Mehrkomponentenanalyse. Die Verbindung von MeRzelle und Gerat wird mit Lichtleitfaser realisiert. Je nach Aufgabestellung kann im ProzeBstrom oder Bypass mit Durchfluazellen und rnit Eintauchsonden gemessen werden. Das bekannte. ebenfalls nach dem akustooptischen Prinzip arbei- tende Flussigkeitsspektrometer Limor L von der Maihak AG, Hamburg, ist nun mit dem Lichtleitfaser-Multiplexer MUX aus- rustbar. der bis zu 10 Meastellen urnschalten kann. Bis zu 4 MeBkomponenten konnen quantitativ erfaBt werden. 1st eine klassische Kalibration, z.B. wegen einer starken Ahnlichkeit der

Abb. 6. meters InfraPrime (Bran +Luebbe GmbH, Norderstedt).

Ansicht des akustooptischen NIR-Fldssigkeitsspektro-

einzelnen Spektren, nicht durchzufuhren, bietet Maihak die Moglichkeit, eine multivariate Kalibration durchzufuhren. Dabei wird eine Vielzahl von Quelldaten (spektrale Absorptionen) zur Ermittlung weniger Zieldaten (Konzentrationen der Koniponen- ten) herangezogen. Die hierzu notwendige Berechnung. die Partial Least Squares Regression, ist auf einem mit dem Gerat gekoppel- ten PC durchzufuhren. Die Optek-Danulat GrnbH, Essen, stellt einen robusten Abwas- sermonitor vor, der zur Uberwachung von Klaranlagen konzipiert ist und ohne Probenfilterung auskommt. Er enthalt eine Farbmes- sung bei den Wellenlangen 436 nm, 525 nm und 620 nm, eine Trubungsmessung und UV- Absorptionsmessung mit Lampenkom- pensation bei 254 nm und 280 nm. Durch eine spezielle Formge- bung der Durchfluakiivetten ist die Verschmutzung der Fenster minimiert. Zur leicht durchfuhrbaren Reinigung genugt eine einfache Flaschenburste. Durch eine Probenaufbereitung mittels der Ultrafiltrationstechni k ist der Einsatz von UV-Photometern zur Nitratmessung auch in stark verschmutztem Wasser mbglich. Zum ersten ma1 auf der ACHEMA wurde das Gerat KAS 100 der Sigrist AG. CH-Ennetbur- gen,vorgestellt. Der kleinste MeBbereich betrag1 0 his 20 mg Nitrat pro Liter. Es ist ab Werk kalibriert und justiert sich im Betrieb durch Filter und Blenden so ab, da8 ein Abgleich mit Eichlosungen nicht notwendig ist . Das Nitrat-Prozehphotometer der Dr. Lange GmbH, Berlin, ist nun mit einer UV-Lichtquelle ausgestattet, die cine Lebensdauer von 3 Jahren haben soll.

Summenparameter

Die On-line-Meatechnik von Summenparametern hat vor allem im Umweltschutz, vorwiegend in der AbwassermeBtechnik, eine zunehmende Bedeutung. Fehlende Richtlinien zur On-line-Erfas- sung dieser GroBen machen einen Vergleich von Geraten verschie- dener Hersteller u.U. schwierig. Von der STIP GmbH, Reinheim. wurde ein neues kontinuierliches Meagerat zur Uberwachung des. durch Oxidation mit Ozon gemessenen, chemischen Sauerstoffbedarfs vorgestellt. Das Modell Phonix I1 ist speziell fur die Uberwachung von niedrigen Konzentrationen in Kuhlwassern und Klaranlagenablaufen konzi- piert. Der MeBbereich wird mit 2 mgil bis 200 mp/l angegeben. Im Unterschied zu dem bekannten Phonix Analvsator wird die Ozon-Anreicherung und Oxidation in nur einem Behalter durch- gefuhrt .

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Mit dem BSB-MeBgerat von STIP, BIOX-1000, laBt sich nun auch in regelmafiigen Zeitintervallen feststellen, ob eine toxische Belastung vorliegt. Dazu werden den im Gerat verwendeten Bakterien im UberschuB Nahrstoffe angeboten, so daB deren gemessener Sauerstoffverbrauch nur von der Toxizitat der Probe abhangt. Der von der LFE GmbH, Maintal, angebotene Analysator, TOC-100, bestimmt den gesamten organischen Kohlenstoff im Wasser (TOC). E r zeichnet sich durch einen offenen, wartungs- freundlichen Aufbau aus und arbeitet nach demverbrennungsprin- zip mit photometrischem Nachweis des entstandenen Kohlendi- oxids. Die durch Strippung ausgetragenen leichtfluchtigen organi- schen Verbindungen (VOC) werden separat erfaBt. Dazu wird die Strippluft in zwei Teilstrome aufgeteilt, wobei der eine nach Verbrennung an einer Platinwendel auf die MeBseite einer NDIR- Kuvette gegeben wird. Die Vergleichsseite wird rnit dem unver- brannten Teilstrom beaufschlagt. Die so gebildete Differenzkon- zentration ist ein MaB fur die leichtfliichtigen organischen Kohlen- stoffverbindungen. Die Korrektur der Empfindlichkeitsanderung bei schwankendem anorganischen C02-Anteil wird im NDIR- Analysator vorgenommen. Als Option wird eine Uberwachungs- einheit angeboten, die die Funktionen des Gerates uberwacht und Fehler meldet. In Zusammenarbeit mit einem groBen Chemiebetrieb wurde von der Maihak AG, Hamburg, ein neues, Namur-konformes, TOC- Gerat (TOCOR 4.2) entwickelt. Es arbeitet nach dem bekannten UV-Oxidationssprinzip und erfaBt auch leichtfluchtige Kohlen- stoffverbindungen. Durch einen auaenliegenden Sicherheitstrafo werden alle inneren Bauteile mit 24V Schutzkleinspannung ver- sorgt. Die Steuerung der Geratefunktionen sowie eine vollstandi- ge Statusuberwachung (18 Status) wird von einer SPS durchge- fuhrt. Die MeBeinrichtung ist fur Ex-Zone 2 konzipiert, eine Druckkapsellung fur Zone 1 ist erhaltlich. Von der Groger & Obst GmbH, Berg, wird ein modular aufgebau- tes Gesarntkohlenstoff-Analysensystem, montiert auf einer Platte oder in einem VA-Schrank, angeboten. Je nach Kundenwunsch 1aBt sich das Gerat auch zur Erfassung von anorganischen oder fluchtigen organischen Kohlenstoffverbindungen konfigurieren. Der in einem Ofen bei 800 "C zu C 0 2 umgesetzte Kohlenstoff wird rnit dem Ultramat 5 der Siemens AG nachgewiesen. Generell sind 4 MeRbereiche enthalten, der kleinste wird mit 1,7 mg CII angegeben. Das Verhaltnis von groRter zu kleinster MeBspanne betragt 1 : 20. Die Foss Heraeus Analysensysteme GmbH, Hanau, bietet fur Ihr TOC-Gerat, Typ Astro 1800, die Ubenvachungseinheit Autocon- trol, die die Status von Gas-, Proben- und Reagenzien-Dosiersy- stem, UV-Strahler und Detektor uberwacht, rneldet und Reini- gungs- und Kalibriervorgange steuert. Zur Erweiterung ihres Angebots in der Wasseranalytik wurde das Takt-Analysensystem TA 10e eines Dresdner Herstellers in das Programm genommen. Je nach MeBaufgabe wird die Kolorimet- rie,Titration oder Sensimetrie als MeBverfahren eingesetzt. Unter anderem konnen damit viele Ionen von Stickstoff-, Schwefel-, Phosphorverbindungen und Schwermetallen nachgewiesen wer- den. Erforderliche Wartungsarbeiten und Storungen werden auf dem Display angezeigt. Nullpunkts- und Bereichskalibrierung sind automatisiert. Thermo Instrument Systems, Dortmund, vertreibt in Deutschland die Produkte der Firma Ionics. Als eine Neuvorstellung wurde ein ProzeB-FIA-Gerat (Flow Injektion Analysis) gezeigt, das auf die verbreitet eingesetzten Schlauchpumpen verzichtet. Das langzeit- stabile Dosiersystem soll das Gerat fur den ProzeBeinsatz ertuch- tigen. Ausgestattet wird das Modell 3800 FIA rnit optischen oder ionensensitiven Detektoren. Damit konnen z.B. die Konzentratio- nen von N h - N , N03-N, PO4-P gemessen werden. Das TOC- Meagerat, Model 6800, wurde in der Elektrik und Elektronik speziell fur den europaischen Markt uberarbeitet (s. Abb. 7). Uber

ein keramisches Injektionsventil wird, getrieben durch den Brenn- luftstrom, im 2,5-min-Takt eine Probe in den thermischen Reaktor (900°C) gegeben. Daneben gibt es noch das CSB-Gerat, 304 COD, das nach der Dichromat-Methode mit offenem RuckfluB bei 150°C arbeitet. Die Reaktionszeit kann zwischen 10 min und 5 h eingestellt werden. Die dabei reduzierten Dichromat-Ionen wer- den colorimetrisch nachgewiesen. Die notwendige Zeit zur voll- standigen Oxidation soll bei vielen Proben weit unter 2 h liegen.

Abb. 7. MeBgerat Ionics model 6800 ,,european style" zur Bestimmung der organischen Kohlenstoffbelastung von Wasser (Thermo Instrument Systems GmbH, Dortmund).

Die Skalar analytic GmbH, Erkelenz, wertet ihre bekannten MeBgerate SA-9000 durch eine automatische Zwischenspulung (Interval1 z. B. 8 h) der probenfuhrenden Teile rnit Chlorbleichlau- ge auf. Dadurch sollen bei schwierigem Wasser die Wartungsinter- valle dieser MeBgerate, die z.B. zum Nachweis Nitrat, Ammoni- um, Phosphat und Phenol geeignet sind, verlangert werden. Von der Deutsche Metrohm GmbH & Co., Filderstadt, wurden zwei neue Gerate vorgestellt. Die freiprogrammierbaren MeBein- richtungen, ausgefuhrt in EMV-Stufe 3 und Schutzart IP65, runden das Programm fur einfache Anwendungen nach unten ab. Der On-line-Titrator AD1 2011 wird hauptsachlich fur SaurelBase-, Redoxmessung und komplexometrische Titration eingesetzt. Der Ionenanalysator AD1 2013, mit dem z.B. NH4-N, N03-N oder CN nachgewiesen werden, ist fur kommunale und industrielle Abwas- seraufbereitungsanlagen vorgesehen (s. Abb. 8). Die Mutek GmbH, Herrsching, zeigte einen neuentwickelten On-line-Partikelladungstitrator PCT 10 (s. Abb. 9). Sein Anwen- dungsbereich liegt in der Optimierung von Flockungsprozessen bei der Papierherstellung und Abwasserreinigung. Grundlegender MeBeffekt ist das Stromungspotential, das sich beim Vorhanden- sein von Polyelektrolyten (geladenen Partikeln) aufbaut. Durch die dosierte Zugabe von gegensinnig geladenen Polyionen (z. B. Flockungsmittel) wird das Stromungspotential auf Null abgegli- chen. Die Menge der dazu notwendigen Gegenionen ist die eigentliche MeBgroBe, die die Abweichung der Probe vom isoe- lektrischen Punkt angibt. Im Gegensatz zu einer Trubungsmessung erkennt das Gerat eindeutig Dosierfehler von Flockungsmittel im ProzeB. Luftblasen verfalschen nicht das MeBergebnis. Basierend auf denTransmittern der Serie 4.500 wurde bei der ABB AG, Mannheim, ein neues kontinuierliches MeBgerat zur Bestim- mung von Fluorid, Ammonium oder Nitrat vorgestellt. Der kompakte Low-cost-Monitor, Serie 8230, ist zur Uberwachung von Trink-, Flub- und Abwasser vorgesehen. Das ionensensitive bzw. permeationsselektive MeBgerat ist rnit einer automatischen Zwei- punktkalibrierung ausgestattet. Wie fur die in Anzeige und Bedie-

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Abb. 8. NH4-N. N03-N oder CN (Dt. Metrohrn, Filderstadt).

Ionenanalysator AD1 2013 2.B. zur Bestirnmung von

Abb. 9. chung von Flockungsprozessen (Mutek GmbH, Herrsching).

On-line-Partikelladungstitrator PCT 10 zur Uberwa-

nung identischen MeBurnformer fur pH, LF, Redox und gelosten Sauerstoff der Serie 4500, besteht auch hier die Anbindungsrnog- lichkeit an das PC-Regler-Netz (MOD 30) von ABB.

Elektrische und elektrochemische MeBgerate

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Die Horiba Europe GrnbH, Steinbach, bietet das tragbare Multi- funktions-FeldrneBgerat, Modell water checker U-10. In einern KombimeBkopf sind pH-, LF-,Triibungs-, Sauerstoff- und Tempe- raturaufnehrner untergebracht. Auf einern Handhold-Terminal werden die Konzentrationen zur Anzeige gebracht. Bis zu 20 MeBwerte pro Parameter konnen abgespeichert und spater uber eine Centronics-Schnittstelle ausgelesen werden. Die MeBwerte fur gelosten Sauerstoff werden auf den jeweiligen Salzgehalt korrigiert. AuRerdern wurde das neue. modular aufgebaute Korn- paktmeosystern fur pH. LF, Triibung, O2 und Ternperatur, Modell ,,pH-control-system", gezeigt. Steuer und Regelfunktionen sind in die Gerate integriert. In Kooperation zwischen der Fa. Alldos, Pfinztal, und der Fa. Lang Apparatebau GmbH, Siegsdorf. wurden neue Me& und Regelmodule fur pH-West, Redox, LF, Ozon und ChloriiberschuB entwickelt. Ein hochauflosendes Graphikdisplay errnoglicht die gleichzeitige Anzeige mehrerer MeBpararneter und dient ebenso zur rnehrsprachigen Klartext-Dialog-Bedienung. Die Gerate sind zur digitalen Komrnunikation fahig und lassen sich zur Verarbei- tung der Signale von drei MeRwertaufnehrnern aufriisten. Eine neue Tauchsonde aus Edelstahl zur Messung von gelostern Sauerstoff wurde von der Firma Orbisphere Laboratories, CH- Neuchatel, gezeigt. Die Elektronik ist in den Sondenkopf inte- griert. Besonders hervorgehoben wird die lange Standzeit des Gerates. Fur Messungen in Klaranlagen wird ein Wartungsintervall von 6 Monaten angegeben. Bei der Rosemount GrnbH wurde der Mikroprozessor-Analysator, Modell 2054 pH Smart, gezeigt. Dieses Gerat erlaubt die Fernkon- figuration, Fernabfrage und Ferndiagnose. Die Datenkommunika- tion erfolgt uber den 20 mA Stromausgang in der Frequenzsprung- modulationstechnik im HART-Protokoll. Bei Zwei-Puffer-Kali- brierung berechnet das Gerat automatisch die Ernpfindlichkeit- scharakteristik der pH-Elektrode. Von der Neukurn-elektronik GmbH, Straubenhardt, wurden die preiswerten MeR-Anzeige und Regelmodule Typ Smart-S/L vorge- stellt. Sie sind zur Messung von pH-Wert, Ternperatur, Leitfahig- keit und Redoxspannung gedacht und lassen sich nach Kunden- wunsch in ein Gehause zusarnrnenstellen. Die Ansteuerung von Dosiersysternen kann iiber proportionate Irnpulslangen- oder Irnpulsfrequenzregelung erfolgen.

Sonstige VerFahren

Die Bestobell Mobrey GrnbH, Diisseldorf stellte das neue Gerat FUD-1-50 von Fuji aus. Es eignet sich zur Konzentrationsbestim- mung der Mischkomponenten einer Losung. Leitfahigkeits-, Schallgeschwindigkeits- und Ternperaturaufnehmer sind in einem Sensorkopf integriert. Aus den in einem ROM-Speicher abgeleg- ten Abhangigkeiten zwischen diesen MeBgroRen und den Konzen- trationen werden aus den aktuellen MeBwerten die aktuellen Konzentrationen berechnet und digital angezeigt. Damit lassen sich in vielen Fallen die Konzentrationen in organischen, anorga- nischen und daraus gemischten Flussigkeiten bestimrnen. Eine einfache wartungsfreie Probenaufbereitung stellte die LAR GrnbH, Berlin, vor. Durch ein diinnes Rohr wird die Probe in Gegenrichtung zu einer schnellen Hauptstrornung entnornrnen. Partikel konnen dieser Stromungsurnkehrung nicht folgen. Mit dieser Einrichtung sol1 die gleiche Trennleistung wie durch lstun- diges Absetzen erreicht werden. [B 56521

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