Prozessanalysenmesstechnik

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Verknüpfung mit innovativen Regelungsverfahren

Unter dem Stichwort ‚Smarter Sensor‘ wird es daher in Zukunft weitere Entwicklungen geben. Allerdings sind hier noch viele Fragen offen. So muss ein solcher Sensor sich selbst kalibrieren. Auch die Frage nach der Einbindung in die Automatisierungslandschaft wirft Fragen auf. Und letztendlich bleibt die Frage, wo diese Daten und Informationen landen und wie daraus Nutzen geschlagen wird. Besonders interessant ist daher die Kombination aus Prozessanalysenmesstechnik und innovativen Regelungsverfahren wie Advanced Process Control-System mit prädiktiver Prozessteuerung.

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Um diese Kombination auf Praxistauglichkeit zu testen, wurde jüngst das Projekt Recoba (cross-sectorial real time sensing, advanced control and optimization of batch processes, saving energy and raw materials) ins Leben gerufen. Neben dem Projektkoordinator BASF arbeiten weitere Partner aus Industrie und Forschung aus ganz Europa mit. BASF wird sich dabei auf die modellprädiktive Online-Regelung eines Emulsions-Copolymerisationsprozesses konzentrieren.

„Unser Ziel ist es, die derzeitige Prozessregelung, die auf einer Wiederholung nach einem festen Zeitplan basiert, durch eine modellgestützte Online-Prozessregelung zu ersetzen”, sagt BASF-Projektleiter Dr. Libor Seda. Durch diesen neuen Ansatz wirkt der Regler auf Basis des aktuellen Zustands des Produktionsprozesses. Dadurch beeinflusst der Regelungsmechanismus die Prozesssteuerungsvariablen in Echtzeit, um der optimalen Prozesstrajektorie zu folgen, was zu den gewünschten Produkteigenschaften führt.

Die im Falle der Emulsionspolymerisation zu steuernden Produkteigenschaften können beispielsweise Feststoffanteil, Copolymerzusammensetzung und Morphologie der Polymerlatexpartikel umfassen. „Der Vorteil einer solchen modellgestützten Prozesssteuerung ist die Möglichkeit, ein Produkt mit enggefasster Qualitätsspezifikation herzustellen und gleichzeitig eine maximale Zeit- und Energieeffizienz zu erzielen, da die Prozesssteuerung zu jeder Zeit der optimalen Prozesstrajektorie folgt“, erläutert Seda. Dadurch besteht ein erhebliches Potenzial, die Produktivität des Reaktors zu erhöhen, während gleichzeitig Energie für Heizung und Kühlung des Reaktors eingespart wird.

Warum die Prozessanalysenmesstechnik – obwohl bereits in vielen Unternehmen eingesetzt – dennoch nach wie vor ein Akzeptanzproblem hat? Das erfahren Sie auf der nächsten Seite.

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