So messen Sie zuverlässig Temperaturen in chemischen Reaktoren

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Ein Festbettreaktortyp ist der Rohrbündelreaktor. In diesem befindet sich der Katalysator in parallel angeordneten, dünnen Rohren. Rohrbündelreaktoren dienen der Synthese oder Weiterverarbeitung chemischer Grundstoffe. Das Herzstück innerhalb eines Reaktormantels ist ein Rohrbündel, welches von einem Wärmeträger (siedende Flüssigkeiten, Druckwasser, Salzschmelzen) umspült wird.

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Jedes einzelne Rohr im Bündel ist mit Katalysatormaterial gefüllt und stellt somit einen Reaktor dar, in dem Hotspots auftreten können. Innerhalb dieser Rohre muss jeweils ein Thermometer mit kleinstmöglichem Querschnitt platziert werden, welches möglichst viele Messpunkte auf der gesamten Länge erfasst. Für diese Anforderungen kommen stabförmige Multipoint-Thermoelemente zum Einsatz.

Multipoint-Thermoelemente – verschiedene Bauarten

Stabförmige Multipoint-Thermometer zur Messung von Temperaturprofilen in Festbettreaktoren werden häufig mit Schutzrohr verwendet. Ein solches Thermometer besteht aus einem Schutzrohr mit Prozessanschluss, mehreren Sensoren (meist Thermoelemente) und dem Anschlussgehäuse oder einem Übergang auf wetterbeständige Thermoleitungen. Zudem ist ein Aufbau mit einzeln austauschbaren Messelementen möglich. Um hohe Reaktionsgeschwindigkeiten zu erreichen, sind die einzelnen Messpunkte wärmeleitend mit dem Schutzrohr kontaktiert. Im Anschlussgehäuse, das entweder direkt auf dem Sensor angebracht oder getrennt davon montiert wird, finden Anschlussklemmen oder Transmitter Platz.

Octoplus-Systeme bieten die Möglichkeit Messpunkte dreidimensional im Reaktor zu verteilen. Über einen gemeinsamen Prozessanschluss werden flexible Leitungen in den Reaktor eingebracht. Innerhalb des Reaktors werden die Thermoelemente entsprechend der Spezifikation verlegt, um die gewünschten Positionen der Messstellen zu erreichen. Der sichere Austausch einzelner Thermoelemente während des Stillstandes oder im laufenden Betrieb ist ein zusätzlicher Vorteil spezieller Octoplus-Systeme. Durch die gewonnene Flexibilität werden Betriebs- und Wartungskosten deutlich gesenkt.

Beide Systeme werden individuell für die Messaufgabe ausgelegt. Prozessbedingungen wie Druck, Temperatur und die Art des Mediums sind hierbei entscheidend für die Auswahl von Material und Design.

Auf welche Konstruktionsmerkmale es ankommt, erfahren Sie auf der nächsten Seite.

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