Mann mit blauem Schutzhelm mit Tablet in einer Gasaufbereitungsanlage
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Chemische Industrie

 Verbessern Sie die Produktionseffizienz bei gleichbleibender Qualität.

 

FT-NIR - Die Lösung für chemische Anwendungen

Die Anwendungsgebiete für die FT-NIR-Prozesskontrolle in der chemischen Industrie sind vielfältig – von der Polymersynthese bis zur Überwachung von Raffinationsprozessen. Der hohe Informationsgehalt in NIR-Spektren, gemessen in nur wenigen Sekunden, ermöglicht die gleichzeitige Analyse vieler verschiedener Komponenten und Systemparameter mit hoher Präzision. 

Die FT-NIR-Spektrometer von Bruker werden seit mehr als 20 Jahren zur Überwachung von Prozessen in der chemischen Industrie in einem breiten Anwendungsfeld eingesetzt. Neben der Qualitätskontrolle der Ausgangsstoffe in der Beschickung des Reaktors und der Produkte am Ende einer Reaktion ist insbesondere die Reaktionsüberwachung in Echtzeit ein wichtiger Analyseschritt.

Die Reaktionsüberwachung ermöglicht eine präzise Steuerung des Prozesses, z.B. durch Quantifizierung der wichtigen Zwischenprodukte oder Detektion von Nebenprodukten. Die Reaktionsausbeute kann deutlich verbessert und Fehlchargen verhindert werden.

Darüber hinaus ist es bei einer Inline-NIR-Lösung nicht erforderlich, die gefährlichen Proben zu pumpen oder in den Analysator zu überführen, wodurch das Risiko für die Anlagenbetreiber und das Laborpersonal minimiert wird.

Online-Überwachung der Polyurethan (PUR)-Produktion

Die Polymer- und Kunststoffindustrie benötigt schnelle, zuverlässige, nicht-invasive und kostengünstige Analysemethoden zur Prozesskontrolle. Die FT-NIR-Spektroskopie hat gegenüber anderen Technologien einen entscheidenden Vorteil: Sie ermöglicht eine Echtzeitbewertung des Prozesses auf molekularer Basis.

Polyurethane entstehen durch die Reaktion von Polyisocyanaten mit den Polyolen. Diese Polyisocyanate sind isocyantterminierte Präpolymere, die in einer früheren Reaktion gebildet werden. Um sicherzustellen, dass das resultierende Produkt einen Überschuss an reaktivem Isocyanat für die Formulierungsreaktion übrig hat, werden diese reaktiven Isocyanatgruppen als NCO-Gehalt gemessen.

Bei dieser Formulierungsreaktion ist die Hydroxylzahl des verwendeten Polyols ein wichtiger Parameter für die richtige Formulierung von PUR. Dieser Parameter kann leicht durch FT-NIR nach ISO 15063:2011 bestimmt werden. 

Kreuzvalidierungsergebnisse für die Online-Vorhersage des NCO-Gehalts während der Reaktion.

 

Für weitere Informationen laden Sie bitte die Application Note herunter:

 

Weitere allgemeine Informationen zur Polymeranalyse mit FT-NIR-Spektroskopie und eine Liste von Parametern finden Sie in der folgenden Application Note: FT-NIR-Spektroskopie zur Prozessüberwachung von Polymeren.

Prozesssteuerung der Halbleiterproduktion

Halbleiter sind heute mehr denn je Teil unseres täglichen Lebens. Die Nachfrage nach Halbleitern steigt daher noch weiter. Die Optimierung des Produktionsprozesses und die Minimierung der Produktion außerhalb der Spezifikationen sind unerlässlich, um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Die FT-NIR-Spektroskopie in Kombination mit der multivariaten Analyse ist ein perfektes Inline-Werkzeug für verschiedene Produktionsschritte von Halbleitern, um dieses Ziel zu erreichen. Aufgrund der hochkorrosiven Chemikalien, die für die Produktion verwendet werden, bietet Bruker Prozesssonden aus PTFE mit Saphirfenster an, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.

Dies stellt sicher, dass FT-NIR für viele Produktionsschritte verwendet werden kann, wie z. B.: Reinigungslösungen, Ätzlösungen, Fotolackentwicklung und Fotolack-Stripping.

Kreuzvalidierungsergebnisse für die Online-Vorhersage der CH3COOH während der Reaktion.

 

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Qualitätskontrolle von Erdölprodukten

Erdöl und Raffinerieprodukte stellen ein komplexes Gemisch unterschiedlichster Kohlenwasserstoffe dar. Im nahen Infrarotbereich können die molekularen Oszillationen der funktionellen Gruppen C-H, C=O, N-H, O-H und S-H beobachtet werden. Die spektralen Informationen beziehen sich auf die chemische Zusammensetzung (z.B. PIONA) sowie auf die physikalischen Eigenschaften von Kraftstoffprodukten wie Oktanzahl, Dichte, Dampfdruck usw.

Viele dieser Parameter beziehen sich auf zeitaufwändige, teure und umständliche Referenzmethoden auf der Grundlage mehrdimensionaler GC, Testmotoren zur Oktanzahlauswertung oder Destillationen. Die FT-NIR-Spektroskopie in Kombination mit multivariaten Datenanalysewerkzeugen bietet eine Lösung für eine zuverlässige Echtzeitkontrolle, auch in explosionsgefährdeten oder explosionsgefährdeten Bereichen.

Kreuzvalidierungsergebnisse für die Online-Vorhersage des RON-Gehalts während der Raffinerie.

 

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