DE10155595A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Absolutvorrats eines Fluids in einem Gefäß - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung in einem Verfahren zur Überwachung und wahlweisen Steuern des Absolutvorrats an einem dynamischen Fluid in einem Gefäß weist mindestens einen Rührer mit einer sich in einer im wesentlichen horizontalen Richtung erstreckenden drehbaren Welle auf, wobei auf den Rührer in Relation zu der Welle in einer im wesentlichen vertikalen Richtung eine resultierende Kraft wirkt und zwischen dem Absolutvorrat im Gefäß und der in der im wesentlichen vertikalen Richtung auf den Rührer wirkenden Kraft eine Beziehung besteht. Das Verfahren umfaßt die Bestimmung einer Korrelation zwischen dem Gefäßabsolutvorrat und der resultierenden Kraft, Messen der resultierenden Kraft und dadurch Bestimmen eines entsprechenden Absolutvorrats in dem Gefäß. Der bestimmte Absolutvorratswert wird als Steuervariable beim Steuern des Absolutvorrats in dem Gefäß verwendet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und wahlweisen Steuern des Absolutvorrats eines Fluids, insbesondere eines Polymers, in einem Gefäß und insbesondere in derartigen Gefäßen, die mindestens einen Rührer mit einer drehbaren Welle aufweisen, die sich in einer im wesentlichen horizontalen Richtung erstreckt. Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird eine resultierende Kraft gemessen, die in Relation zu der Welle bzw. den Wellen in einer im wesentlichen vertikalen Richtung (d. h. radial zu der Welle) auf den Rührer wirkt, diese resultierende Kraft zu einem Absolutvorratswert in Beziehung gesetzt und der Absolut­ vorrat an Fluid wahlweise auf der Basis des Vorratswerts gesteuert. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Einrichtung, die eine resultierende Kraft mißt, die in Relation zu der Welle bzw. den Wellen in einer im wesentlichen vertikalen Richtung auf den Rührer wirkt, wobei die resultierende Kraft zu einem Absolutvorratswert in Beziehung gesetzt werden kann.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Zum Messen von Eigenschaften von Fluiden sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Zu solchen Verfahren zählen beispielsweise Verfahren zum Messen der Viskosität, der Elastizität und der Fließgeschwindigkeit eines Fluids. Aus der US-A 4,468,953, Garritano, ist eine Torsionsrohrvorrichtung für Online-Messungen der Viskosität und Elastizität eines Fluids bekannt.

Auch zum Messen der Charakteristiken von Gefäßen, die Fluide enthalten, sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Zu derartigen Verfahren zählen beispielsweise das Messen der Rührkraft eines Rührers oder einer Mischeinrichtung im Reaktor. Aus der US-A 4,237,261, Kawamura et al., ist ein Prozeß zum automatischen und kontinuierlichen Messen der Rührkraft (der von außen angelegten Leistung eines Motors) oder der Rührachsenreaktionskraft (dem Widerstand des Polymers gegenüber dem Rühren) von mindestens dem letzten Polymerisations­ reaktor unter allen Polymerisationsreaktoren bekannt, aus dem ein Polymer mit einer Grenzviskosität von mindestens 0,25 ausgetragen wird. Bei Kawamura wird der Polymerisations­ prozeß durch Änderungen am Reaktorvakuum gesteuert. Das Vakuum in dem Polymerisations­ reaktor wird auf der Grundlage von Änderungen der Rührleistung oder der Rührachsenreaktions­ kraft variiert, so daß die Rührleistung oder die Rührachsenreaktionskraft auf einem vor­ geschriebenen Niveau gehalten wird, wodurch der Polymerisationsgrad des aus dem Polymerisa­ tionsreaktor ausgetragenen Polymers gesteuert wird.

Aus der US-A 5,649,449, Algers, ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der aktuellen bzw. momentanen Betriebsbedingungen einer Zentrifugalpumpe bekannt. Bei Algers werden die von dem sich drehenden Pumpenschaufelrad auf die Schaufelradwelle ausgeübten Radialkräfte an dem in der Nähe des Pumpengehäuses und des Schaufelrads angeordneten, die Welle stützenden Lager gemessen. Bei einem vorläufigen oder Testbetrieb der Pumpe wird die Messung der Radialkraft bei mehreren volumetrischen Flüssigkeitsfließgeschwindigkeiten durch die Pumpe vorgenommen, um zwischen der Radialkraft und dem Flüssigkeitsfluß eine Beziehung herzustellen. Beim normalen Betrieb der Pumpe wird dann die aktuelle oder momentane Radialkraft an dem Lager gemessen, und diese Messung wird mit der im voraus entwickelten Beziehung verglichen, um die momentanen Betriebsströmungsbedingungen der Pumpe präzise zu bestimmen, indem entlang der Kennlinie der Pumpe derjenige Punkt identifiziert wird, der für die Pumpe eine Beziehung zwischen der Hubhöhe und dem volumetrischen Flüssigkeitsfluß definiert, mit der die Pumpe gegenwärtig arbeitet. Bei Algers können die Einheitskräfte bei leerer Pumpe nicht gemessen werden. Algers offenbart außerdem nicht, wie der Vorrat in dem Gerät, an das die Pumpe angeschlossen ist, gemessen wird, sondern nur die Fließgeschwindigkeit durch die Pumpe.

Im Hinblick auf Verfahren zum Überwachen oder Steuern des Vorrats an einem Fluid in einem Reaktor oder Gefäß kann in die Materialzuleitung oder in die Materialableitung von einem derartigen Reaktor oder Gefäß eine Dosierpumpe oder eine Zahnradpumpe integriert sein, die ein Mittel zum Steuern sowohl des Flusses durch den Reaktor oder das Gefäß als auch des Vorrats in dem Reaktor oder Gefäß darstellen. Dosierpumpen oder Zahnradpumpen beispielsweise, die mit Polymerreaktoren verwendet werden, weisen jedoch einen zu der Geschwindigkeit in Beziehung stehenden Massendurchsatzfehler auf, der von der Viskosität des gepumpten Polymers und dem Druck abhängt, der entwickelt werden muß und der verhindert, daß Geschwindigkeit für sich alleine über einen längeren durchgehenden Betriebszeitraum hinweg ein Mittel zur präzisen Pegel- oder Vorratssteuerung darstellt.

Herkömmliche Verfahren zur Vorratsüberwachung in Polymerreaktoren beinhalten Druckdifferenzmeßeinrichtungen, die eine Säule aus Flüssigkeit mit einer angenommenen Dichte verwenden, und die an eine Fluidhöhen-, eine Flotations- oder eine Volumenverdrängungsein­ richtung angeschlossen sind. Es kann auch die Absorption von Strahlung einer nuklearen Quelle verwendet werden, wobei es in Abhängigkeit von dem Material in dem Strahlungsweg zu einer Dämpfung des Strahlungssignals an einem Detektor kommt. Die Präzision dieses Verfahrens hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Auswahl der Art der Quelle, dem Aufbau des Gefäßes, der Intensität der Hintergrundstrahlung und der Art des gemessenen Polymermaterials. Diese und andere herkömmliche Vorratsüberwachungsverfahren liefern in der Regel einen Relativwert, der nur das an der exakten Meßstelle vorliegende Material anzeigt, weshalb derartige Einrichtungen nicht die Gesamtmenge an Vorrat in einem Reaktor oder Gefäß messen.

Beim Betrieb eines kontinuierlichen Polymerisationsreaktors ist es sehr schwer, den Gesamt­ polymervorrat zu messen, und noch schwieriger, über einen längeren Zeitraum hinweg einen genauen Vorrat aufrechtzuerhalten. Dadurch ergibt sich der Bedarf an einer sehr genauen Vorratssteuerung.

Ein weiterer, mit herkömmlichen Überwachungseinrichtungen für Polymerreaktoren verbundener Nachteil besteht darin, daß sie eine Durchdringung der Gefäßschale, des Mantels und der Wand unter Einführung einer Meßkomponente in den Gefäßinnenraum erfordern. Durch die physische Einführung eines Sensors in einen Reaktor und die Verwendung von herkömmlichen Überwachungseinrichtungen, wie etwa Flotationseinrichtungen, Blasenrohre und Nuklearquellen, wird die präzise Überwachung von Vorrat erschwert, wenn nicht sogar unmöglich gemacht, wenn der Reaktor einen Rührer aufweist, der bis nahe an die Wände heranreicht, wenn der Reaktor einen komplizierten Innenaufbau aufweist oder wenn im Reaktor eine große Menge an Metall, im Reaktionsraum vorhanden ist. Wenn ein Reaktor einen oder mehrere Rührer aufweist und mit anderen, sich mechanisch drehenden Einrichtungen verbunden ist, machen Schwingungen diese Systeme zum Zweck der Vorratssteuerung insbesondere dann unzuverlässig, wenn als Sensor­ technologie Wägezellen verwendet werden.

So funktionieren beispielsweise in dem in der US-A 5,814,282 beschriebenen Reaktor bekannte Meßeinrichtungen nicht. Die Einführung von Komponenten verbietet sich, da sich die Welle und alle ihre Komponenten in unmittelbarer Nähe zu der Wand des Reaktors befinden.

Um Reaktoren, wie sie beispielsweise in der US-A 5,814,282 beschrieben sind, Polymer zuzuleiten und abzuleiten, werden in der Regel Zahnradpumpen verwendet, die mit einer gesteuerten Geschwindigkeit arbeiten. Ein Nachteil besteht darin, daß inhärente kleinere Fehler bei der quantitativen Zuleitung oder Ableitung von Material durch eine derartige Pumpe eine langzeitige Schwankung des Absolutvorrats des Reaktors bewirken, die bei der Entwicklung von Polymereigenschaften in dem Reaktor unannehmbar ist. Dies ist besonders dann wichtig, wenn der Aufbau des Reaktors noch nicht einmal die Verwendung von Überwachungseinrichtungen gestattet, die Relativmesswerte des Vorrats liefern.

Es besteht deshalb ein Bedarf an einem zuverlässigen Verfahren zum Überwachen und Messen des Absolutvorrats an einem Fluid in einem Gefäß, wie etwa einem Reaktor, und ein weiterer Bedarf an einem Verfahren zum Steuern des Absolutvorrats an einem Fluid in einem Gefäß, wie etwa einem Reaktor.

ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Messen und wahlweisen Steuern des Absolutvorrats eines dynamischen Fluids in einem Gefäß, insbesondere einem Gefäß mit mindestens einem Rührer mit einer sich in einer im wesentlichen horizontalen Richtung erstreckenden drehbaren Welle, bereit. Der Absolutvorrat in dem Gefäß wird durch die Verwendung und die Messung einer resultierenden Rührerkraft gesteuert, die auf den Rührer in einer in Beziehung zu der Welle des Rührers im wesentlichen vertikalen Richtung wirkt.

Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Feststellung, daß zwischen dem Absolutvorrat eines Gefäßes und der im wesentlichen vertikal auf den Rührer wirkenden Kraft eine Beziehung existiert, die außerhalb des Gefäßes gemessen und zum Steuern des Gefäßvorrats über längere Zeiträume im kontinuierlichen Betrieb verwendet werden kann.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt somit das Messen der im wesentlichen vertikal auf den Rührer wirkenden resultierenden Kraft aus einem Satz von Betriebsparametern und bei einem Absolutvorrat an Fluid, um einen Datenpunkt zu erzeugen. Diese Kraftmessung wird zum Erzeugen einer Reihe von Datenpunkten für mehreren Absolutvorräte wiederholt. Die Kraftmessungen werden bevorzugt unter Konstanthaltung der den Vorrat nicht beeinflussenden Betriebsparametern (Temperatur, Druck, usw.) vorgenommen. Die Kraftmessungen werden unter Verwendung eines Kraftmeßinstruments durchgeführt, wie etwa eines auf geeignete Weise an der Rührerwelle, bevorzugt außerhalb des Gefäßraums, angebrachten Dehnungsmeßwandlers. Die Reihen von Datenpunkten werden korreliert, um zwischen dem bekannten Vorrat an Fluid in dem Gefäß und der im wesentlichen vertikal auf den Rührer wirkenden resultierenden Kraft eine Beziehung festzulegen. Die im wesentlichen vertikal auf den Rührer wirkende resultierende Kraft stellt dann die gesteuerte Prozeßvariable dar, um einen gewünschten Absolutvorrat an Fluid gemäß der oder den festgelegten Beziehungen aufrechtzuerhalten. Die Betriebsparameter des Reaktors und der daran angebrachten Komponenten, beispielsweise die Geschwindigkeit einer Dosierzahnradpumpe, werden dann über eine Reihe von Regelkreisfunktionen eingestellt, um die im wesentlichen vertikal auf den Rührer wirkende resultierende Kraft, die dem gewünschten Absolutvorrat entspricht, konstant zu halten.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Fluid ein Polymer. Zu besonders bevorzugten Polymeren zählen Polyester, Copolyester, Polyarylate, Copolyarylate, Polyamide und Copolyamide. Das Polymer kann in dem Gefäß in einer Menge im Bereich von etwa 10 bis 70 Prozent des verfügbaren Arbeitsvolumens des Gefäßes vorliegen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Gefäß ein Reaktor, der sich besonders für Polykondensationsreaktionen eignet, bei denen eine flüchtige Komponente ausgetragen und ein polymeres Material hoher Viskosität aus einem polymeren Material geringerer Viskosität hergestellt wird, wobei es gleichzeitig in dem Reaktor in einem flüssigen Zustand bleibt. Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Reaktor zwei drehbare Wellen auf. Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung drehen sich die beiden Wellen entgegengesetzt zueinander.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der gesamte Absolutvorrat an Fluid in dem Gefäß zu jedem Zeitpunkt bekannt ist. Die Fluidmenge in dem Gefäß dient als Eingabe in einen Prozeßregelkreis, der beispielsweise in Form einer Rückkopplungssteuerung arbeitet, und die Fluidmenge wird gegebenenfalls eingestellt, um eine im wesentlichen vertikal auf den Rührer wirkende konstante gemessene Kraft bereitzustellen, die wiederum für einen konstanten Absolutvorrat in dem Gefäß sorgt. Ein Vorteil dieses Verfahrens im Vergleich zu den herkömmlichen Überwachungsverfahren besteht deshalb darin, daß zu jedem Zeitpunkt die Menge an Fluid nicht nur an einem örtlichen Punkt bekannt ist, sondern die gesamte Absolutmen­ ge an Fluid in dem Gefäß.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb in der Bereitstellung eines zuverlässigen Verfahrens zum Steuern des Absolutvorrats an einem Fluid in einem Gefäß, wie etwa einem Reaktor.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung hervor. Es versteht sich jedoch, daß die Zeichnung nur der Veranschaulichung dient und nicht als Definition der Grenzen der Erfindung, hinsichtlich der auf die beigefügten Ansprüche Bezug genommen wird. Die Zeichnung ist nicht maßstabsgetreu und, sofern nichts anders angegeben ist, lediglich dazu gedacht, die hier beschriebenen Strukturen und Verfahrensschritte von der Konzeption her zu veranschaulichen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang der im wesentlichen in Y-Radialrichtung wirkenden Kräfte mit einer gewünschten Änderung des Absolutvorrats in dem bevorzugten Reaktor in Abhängigkeit von der Zeit veranschaulicht, wenn alle anderen Reaktionsprozeßbedingungen wie Druck, Rührergeschwindigkeit und Temperatur konstant gehalten werden.

Fig. 2 zeigt zwei entgegengesetzt zueinander drehende Rührer im Bereich von 0 bis 90° und die Kraftvektorrichtungen Fx, Fy.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden hauptsächlich gerichtete Kräfte in Y- Radialrichtung erzeugt, die zu dem Fluidvorrat in einem Gefäß in Korrelation stehen. Der Ausdruck "Y-Kraft", wie er gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bezieht sich auf eine Vektorkombination der im wesentlichen vertikal auf einen Rührer in einem Gefäß wirkenden Kraft oder Kräfte. Die Y-Kraft auf den Rührer wird bezüglich der Welle des Rührers in Y- Radialrichtung gemessen. Zu den Kräften, aus denen die Y-Kraft sich zusammensetzt, zählen beispielsweise das Gewicht des Rührers, das Gewicht des Fluids auf den Rührer, durch Drehung des Rührers in dem Fluid hervorgerufene hydraulische Reaktionskräfte und die von dem Fluid abgeleitete Auftriebskraft. Der Ausdruck "Rührer", wie er gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bezieht sich auf ein mechanisches Bauteil mit einer Welle und mindestens einem sich radial von der Welle erstreckenden Glied, das bei Drehung auf ein Fluid in einem Gefäß eine Kraft ausübt.

Der Ausdruck "Fluid", wie er gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bezieht sich auf jedes Material mit der Verhaltenscharakteristik eines Fluids, einschließlich Flüssigkeiten, Feststoffe und jeder Kombination aus Flüssigkeiten und Feststoffen, die Fluidcharakteristiken aufweist. Das Fluid in der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt eine Viskosität im Bereich von etwa 20 000 Centipoise bis etwa 6 000 000 Centipoise auf. Das Fluid weist weiterhin bevorzugt eine Viskosität im Bereich von etwa 40 000 Centipoise bis etwa 4 000 000 Centipoise auf. Zu bevorzugten Fluiden der vorliegenden Erfindung zählen unter anderem Polymere. Besonders bevorzugte Polymeren sind Polyester, Copolyester, Polyarylate, Copolyarylate, Polyamide und Copolyamide. Der Ausdruck "dynamisch" bezieht sich auf die Bewegung oder Aktivität und wird zum Charakterisieren des Fluids verwendet. Die bevorzugte Menge an Fluidvorrat in dem Gefäß reicht von etwa 10 bis 70 Prozent des verfügbaren Arbeitsvolumens des Gefäßes. Das Fluid nimmt bevorzugt etwa 50 Prozent des verfügbaren Arbeitsvolumens des Gefäßes ein. Der Ausdruck "verfügbares Arbeitsvolumen" bezieht sich auf das Volumen in dem Gefäß unter Ausschluß des Volumens, das von Innenausstattungen, wie etwa der oder den Rührerwellen und etwaigen an diesen Wellen angebrachten Komponenten, wie etwa Misch- oder filmbildende Einrichtungen, eingenommen ist.

Der Ausdruck "Gefäß", wie er gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfaßt unter anderem eine Ausrüstungsstruktur oder ein Ausrüstungsstück, die bzw. das ein Fluid enthalten kann. Beispiele von Gefäßen schließen unter anderem Extruder, Compoundiermaschinen, Mischer und Reaktoren ein. Ein bevorzugtes Gefäß ist ein Polymerreaktor mit mindestens einer drehbaren Welle, wobei jede Welle einen Satz von an der Welle befestigten Mischeinrichtungen aufweist. Die optimale Drehzahl der einen oder von mehreren Rührerwellen basiert auf Faktoren wie etwa dem eingesetzten Polymer, der Viskosität des Polymers bei seiner Einleitung in den Reaktor, der Viskosität des aus dem Reaktor austretenden Polymers und der Temperatur des Reaktors. Die Drehzahl liegt im allgemeinen zwischen 1 und 20 Umdrehungen pro Minute und besonders bevorzugt zwischen 2 und 8 Umdrehungen pro Minute. Falls mehr als eine Welle vorhanden ist, wird jede Welle bevorzugt mit der gleichen Drehzahl gedreht. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Reaktor mit zwei drehbaren Wellen, die sich entgegengesetzt zueinander drehen, bevorzugt. Wenn sich die Wellen entgegengesetzt drehen, ist die bevorzugte Richtung diejenige, in der sich die Rührer über der Mittellinie des Rotors voneinander weg drehen, anstatt sich über der Mittellinie aufeinander zu zu drehen. Hierzu wird auf Fig. 2 verwiesen, in der die Stellungen zweier Rührer, die sich entgegengesetzt zueinander drehen, für die Drehwinkel 0°, 20°, 40°, 60°, 80° und 90° dargestellt sind. Die Betrachtung erfolgt dabei von dem Einlaßende des Reaktors aus. In Fig. 2 sind desweiteren die Richtungen der Kraftvektoren Fx und Fy eingezeichnet.

Ein Vorteil, der mit der Verwendung eines Gefäßes mit zwei drehbaren Wellen, die sich entgegengesetzt zueinander drehen, verbunden ist, besteht darin, daß Kräfte erzeugt werden, die unabhängig von der Frage, ob der Inhalt des Gefäßes zwischen leer und voll liegt, zur Korrelation des Vorrats verwendbar sind. Das Gefäß der vorliegenden Erfindung weist außerdem mindestens ein Kraftmeßgerät auf. Der Ausdruck "Kraftmeßgerät", wie er gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bezieht sich auf ein Meßgerät, das im wesentlichen in Y-Radialrichtung auf den Rührer wirkende Kräfte messen kann. Ein bevorzugtes Kraftmeßgerät ist zum Beispiel ein Dehnungsmeßwandler. Zusätzlich kann zum Messen eines angelegten Drehmoments eine separate Wandlervorrichtung verwendet werden. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform befindet sich der Dehnungsmeßwandler außerhalb der Reaktionskammer.

Ein bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendetes, besonders bevorzugtes Gefäß ist der Reaktor, der in der US-A 5,814,282, offenbart ist. Durch die Bezugnahme auf dieses Patent soll dessen Offenbarung Gegenstand der vorliegenden Anmeldung werden. Der in der US-A 5,814,282 offenbarte Reaktor weist eine im wesentlichen horizontale Reaktionskammer mit mindestens einem Einlaß zum Einleiten von niederviskosen Polymermaterialien und mindestens einen Auslaß für hochviskoses Polymer auf. Innerhalb der Reaktorkammer des Reaktors befinden sich zwei drehbare parallele Wellen, auf denen mehrere Rührer und Abstandshalter befestigt sind. Die Rührer auf der einer Welle kämmen während der Drehung mit den Rührern auf der anderen Welle. Der Reaktor enthält außerdem einen Auslaß für flüchtige Komponenten. In diesem Reaktor ist der Raum zwischen den Rührern und zwischen der Kante jedes Rührers und der Wand des Reaktors sehr klein. Die bei Betrieb dieses Polykondensationsreaktors erzeugten Wellenkräfte reagieren auf Differenzen beim Polymervorrat, wobei die Empfindlichkeit in der Y-Radial­ richtung am größten ist. Die sich entgegengesetzt drehenden Wellen des Reaktors sammeln das an dem Boden ruhende und an den Wänden des Reaktors haftende Polymer auf und bewegen es in die Mitte, wo die beiden Mischerprofile miteinander kämmen.

Bei dem bevorzugten Reaktor der vorliegenden Erfindung besteht der Rührer des Gefäßes aus zwei sich entgegengesetzt zueinander drehenden Wellen, und die Profile wirken bei ihrer Drehung in dem Fluidbad wie Paddel, wobei eine Reaktionskraft erzeugt wird. Der Ausdruck "Auftrieb", nämlich die Fähigkeit oder Tendenz, in einem Fluid zu treiben oder hochzusteigen, wird dazu verwendet, die Reaktionskraft der Rührerprofile bei ihrem Zusammenwirken mit dem Fluid im unteren Teil des Reaktors zu erklären. Bei der vorliegenden Erfindung kann der Auftrieb als dynamisch klassifiziert werden, da die aufwärts gerichtete Kraft auf den abgebremsten Rührer mit zunehmendem Vorrat größer wird. Zusätzlich zu dem Auftrieb ergibt sich aus der Druckkraft zwis chen den Profilen auf den Wellen eine zweite resultierende Y-Kraftkomponente. Diese Kräfte treten bei Stillstand des Rührers nicht auf, da das Fluid im allgemeinen um die Kanten der Paddel strömt und seine natürlichen Wege und Höhe sucht.

Bei der Ausübung der vorliegenden Erfindung wird zuerst eine Datentabelle erstellt, um Y- Kraftwerte mit verschiedenen Vorratshöhen in einem bestimmten Reaktor zu korrelieren. Um die benötigten Korrelationsdaten zu erzeugen, wird ein bekannter Vorrat in den Reaktor gegeben und unter stationären Bedingungen in dem Reaktor gehalten. Der Anfangsvorrat wird vorzugsweise durch Verwendung von Dosierpumpen eingestellt. Obwohl Dosierpumpen bekannterweise etwas fehlerhaft sind, wird durch die relativ eingeschränkte Verwendung der Dosierpumpen während der anfänglichen Datenerfassung der Effekt von Pumpenfehlern auf die endgültigen Korrelations­ daten begrenzt, da sich die Pumpenfehler im Verlauf der Zeit nicht akkumulieren können. Außerdem wird der Absolutvorrat in dem Reaktor gemessen, indem während der Bestimmung der Korrelation zwischen den Y-Kräften und dem Absolutvorrat in dem Reaktor unter Verwendung der bekannten Gesamtmenge an eingegebenem Material und der bekannten Gesamtmenge an ausgegebenem Material eine Massenbilanz vorgenommen wird.

Nachdem ein Anfangsvorrat in das Gefäß geladen worden ist und stationäre Bedingungen erreicht worden sind, wird ein Y-Kraftwert gemessen und aufgezeichnet. Die anfängliche Y-Kraft­ messung und jede der späteren Y-Kraftmessungen findet bevorzugt während des Betriebs des Gefäßes statt, wenn die konstante Einleitungsgeschwindigkeit das Gefäß genauso konstant und gleich groß wie die konstante Ausleitungsgeschwindigkeit ist, was zu einem Absolutvorrat führt, der während keiner der jeweiligen Messungen schwankt.

Nach dem Aufzeichnen des anfänglichen Y-Kraftwerts wird der Vorrat in dem Gefäß, bevorzugt durch eine vorübergehende Erhöhung der Fließgeschwindigkeit der einleitenden Dosierpumpe, auf eine zweite Vorratshöhe erhöht. Dann wird der Y-Kraftwert der zweiten Vorratshöhe so lange überwacht, bis er einen konstanten Wert erreicht, woraufhin er gemessen und aufgezeichnet wird. Die Y-Kraft ändert sich bei Hinzufügung von Vorrat zu dem Gefäß sofort, weshalb der Y- Kraftwert unmittelbar nach Änderung des Vorrats gemessen werden kann.

Der Vorrat wird in analoger Weise wiederholt erhöht und die Y-Kraftmessungen werden zunehmend über den Bereich erwarteter Vorratsmengen aufgezeichnet, mit deren Nutzung in dem Gefäß gerechnet wird. Der Absolutvorrat wird in analoger Weise, durch vorübergehende Erhöhung der Ausflußgeschwindigkeit aus dem Gefäß auf ein Niveau über der Zufuhr­ geschwindigkeit, von der höchsten erwarteten Höhe auf eine andere gewünschte niedrigere Höhe gesenkt, und die Y-Kraft wird erneut bestimmt, wenn das System in dem Gefäß nach jeder Vorratsänderung den stationären Zustand erreicht hat. Der Vorrat wird in ähnlicher Weise wiederholt gesenkt und die Y-Kraftmessungen werden zunehmend über den Bereich erwarteter Vorratsmengen aufgezeichnet, mit deren Nutzung in dem Gefäß gerechnet wird. Dann werden die Absolutvorratsdaten und die Y-Kraftdaten, unabhängig von der Änderungsrichtung des Vorrats, korreliert.

Die Korrelation des Absolutvorrats mit der Y-Kraft wird bevorzugt in einen mathematischen Ausdruck wiedergegeben, der später in automatischen computerisierten oder elektronischen Steuereinrichtungen verwendet wird. Es versteht sich, daß eine Korrelation zwischen Absolutvorrat und Y-Kraft durch jedes beliebige, gemeinhin bekannte Versuchsverfahren entwickelt werden kann, wobei die Größe oder Richtung der Vorratsänderung zwischen den Datenmessungen für die Erfindung unkritisch ist.

Nach der Entwicklung einer Korrelationskurve zwischen Absolutvorrat und Y-Kraft für ein bestimmtes Gefäß, wird auf Grund der Korrelation der Absolutvorrat in dem Gefäß auf der Basis des Meßwerts der Y-Kraft gesteuert. So wird beispielsweise für ein vorgegebenes Gefäß eine gewünschte Vorratshöhe in dem Gefäß mit einem bekannten mittleren Y-Kraftwert korreliert, wobei der Y-Kraftwert im Gefäß ständig oder periodisch überwacht wird, und für den Fall, daß die Y-Kraft aus einem vorbestimmten Bereich des angestrebten Y-Kraftwerts herausfallen sollte, werden Betriebsparameter der Gefäßausrüstung, die zur Zufuhr oder zum Austrag von Material aus dem Reaktor oder dem Reaktorsystem vorgesehen sind, adjustiert, um den Absolutvorrat in dem Gefäß entsprechend einzustellen. Die Einstellung des Vorrats durch elektronische Steuermittel auf der Basis einer eingegebenen Messung ist in der Technik wohlbekannt, und derartige Steuermittel können zum Steuern des Gefäßvorrats auf der Basis von Y-Kraft­ informationen verwendet werden, wie dies hier offenbart wird. Der Vorrat in dem Gefäß wird bevorzugt durch Einstellen der Geschwindigkeit der Einlaßpumpe oder der Auslaßpumpe adjustiert.

Es hat sich herausgestellt, daß die auf einen Rührer in einem ein Fluid enthaltenden Gefäß wirkende Y-Kraft im wesentlichen durch die Vorratsmenge in dem Gefäß hervorgerufen wird und daß dieser Effekt der Y-Kraft zur Bestimmung der Gesamtmenge an Fluid in dem Gefäß verwendet werden kann. Durch Schwankungen von anderen Fluidcharakteristiken, wie etwa Temperatur, Viskosität, Fließgeschwindigkeit usw., kann sich die Beziehung zwischen der Y- Kraft und dem Vorrat etwas verschieben, doch wird die grundlegende Korrelation der Y-Kraft zu dem Absolutvorrat trotz etwaiger Änderungen der anderen Fluidvariablen aufrechterhalten. Deshalb wird die Korrelationskurve zwischen der Y-Kraft und dem Absolutvorrat bevorzugt bei konstanter Temperatur, Viskosität usw. erzeugt, so dass es möglich ist, trotz der Schwankungen bei derartigen Variablen eine grundlegende Korrelationskurve festzulegen.

Analog kann die Y-Kraftmessung einfach nur zum Bestimmen eines konstanten oder schwankenden Vorrats in einem Gefäß verwendet werden. Bei einem Gefäß oder Reaktorsystem, bei dem die Y-Kraft nicht als Steuervariable verwendet wird, wird mit der Y-Kraft einfach der Vorrat in einem Gefäß überwacht, wobei die gleichen Korrelationsverfahren, wie sie oben beschrieben sind, verwendet werden.

Nachdem eine angemessene Korrelationskurve für ein bestimmtes Gefäß mit einem bestimmten Rührer entwickelt worden ist, kann der Absolutvorrat in dem Gefäß somit bestimmt werden, ohne daß in dem Gefäß irgendwelche Instrumente erforderlich wären, indem die auf die Rührerwelle wirkende im wesentlichen Y-Radialrichtungskraft gemessen wird. Die Y-Kraftmessungen können dazu verwendet werden, den Vorrat in dem Gefäß kontinuierlich oder periodisch zu überwachen, und sie können weiterhin als eine Steuervariable zur Beibehaltung einer gewünschten Absolutvorratshöhe in dem Gefäß verwendet werden.

Durch das erfinderische Verfahren zum Messen, Aufrechterhalten und Steuern des Absolutvorrats in einem Gefäß werden die Einschränkungen überwunden, die durch die Ungenauigkeiten von Dosierpumpen und die Unmöglichkeit, den Gefäßvorrat zu überwachen, ohne in dem Gefäß eine Meßeinrichtung anzuordnen, hervorgerufen werden.

BEISPIEL 1

Das Diagramm gemäß der Fig. 1 wurde erzeugt, indem zuerst die Y-Kraft in Newton bei einem bekannten, konstanten Absolutvorrat aufgetragen wurde, dann die Y-Kraft in Newton aufgetragen wurde, während der Vorrat in dem Reaktor vergrößert wurde, und schließlich die Y-Kraft bei einem konstanten größten Gesamtvorrat aufgetragen wurde. Der Reaktorvorrat wurde durch Modifizieren des Massendurchsatzes der Einlaßpumpe und Auslaßpumpe bei konstanter Rührergeschwindigkeit geändert, wobei die im wesentlichen in Y-Radialrichtung auf den Rührer wirkende Kraft aufgezeichnet wurde. Bei dem Versuchslauf wurde der Gesamtvorrat in dem Reaktor, wie durch die durchgehende Linie gezeigt, unter Beibehaltung der Rührergeschwindig­ keit bei konstant 4,0 Umdrehungen pro Minute von 40% auf 50% des verfügbaren Arbeits­ volumens des Reaktors erhöht. Die Y-Kraftmessung nahm mit dem vergrößerten Vorrat allmählich zu.

Aus der Fig. 1 geht hervor, daß die gemessene Y-Kraft bei der anfänglichen Vorratsmenge konstant war, daß die gemessene Y-Kraft über der Zeit mit dem Gefäßvorrat anstieg und daß die gemessene Y-Kraft bei Erreichen der endgültigen Vorratsmenge wieder konstant wurde. Daraus geht hervor, daß die Y-Kraft mit der Vorratsmenge in einem Gefäß variiert, wobei sich der Vorrat zeitabhängig verändert.

BEISPIEL 2

Es wurde ein Versuch durchgeführt, bei dem ein repräsentativer Polymerchip-Ausgangsstoff aus Polyester (PET) mit einer intrinsischen Viskosität (IV) von 0,63 verwendet wurde. Die Lösungsviskosität des Polymerchips in Orthochlorphenol bei 25°C wurde gemessen und eine IV daraus berechnet.

Ein Reaktor der in der US-A 5,814,282 beschriebenen Art mit zwei sich entgegengesetzt drehenden Wellen, der mit dem entsprechenden Kraftwandlersensor ausgestattet war, wurde zum weiteren Umsetzen dieses Ausgangsstoffchips geringer Viskosität verwendet. Der Wandler mißt die Y-Radialrichtungskraft an einer sich drehenden Welle. Der Wandler wurde als Lagerstütze an dem nicht angetriebenen Ende einer der beiden Wellen installiert. Der bei jedem Versuch verwendete Polymerchip-Ausgangsstoff wurde zunächst in einem herkömmlichen Vakuum­ trocknungsprozeß getrocknet und dann in einem Extruder mit mehreren Temperaturregelzonen aufgeschmolzen. Eine von dem Extruder beschickte Einlaßdosierzahnradpumpe war an den Reaktor angeschlossen, um das geschmolzene Ausgangsstoffpolymer in den Reaktor zu pumpen, und eine Auslaßdosierzahnradpumpe zum Pumpen des Endproduktpolymers aus dem Reaktor war an die Auslaßdüse des Reaktors angeschlossen. Unmittelbar vor Erreichen der Einlaßpumpe lief das Polymer durch einen Wärmetauscher, um die Temperatur des Polymers auf die erforderliche Zufuhrtemperatur zu dem Reaktor zu erhöhen.

Dieses Beispiel zeigt die Korrelation zwischen der in einem Polymerisationsreaktor enthaltenen Vorratsmenge und dem in der Y-Radialrichtung auf einen Rührer in dem Reaktor wirkenden Kraftaufwand auf. Das Beispiel beinhaltet 30 Versuchsläufe, bei denen die auf denReaktorrührer wirkende Y-Kraft als Reaktion auf drei Eingangsvariablen gemessen wurde: Rührergeschwin­ digkeit, Reaktordurchsatz und Gesamtvorrat in dem Reaktor.

Die Rührergeschwindigkeit in dem Reaktor wurde zwischen Läufen geändert, mit Arbeits­ geschwindigkeiten von 1, 2,5 oder 4 Umdrehungen pro Minute. Es versteht sich, daß in jedem Versuch alle Prozeßvariablen nach der Beendigung der Übergänge zwischen den Versuchen konstant gehalten wurden, um die Korrelationsdaten zwischen dem Absolutvorrat und der Y- Radialkraftmessung zu bestimmen. Alle dreißig Versuche wurden über mehrere Tage hinweg in einem kontinuierlichen Prozeß durchgeführt.

Der Reaktordurchsatz für jeden Lauf wurde durch Meßwerte von einer Eingabedosierzahn­ radpumpe gemessen, die das in den Reaktor eintretende Polymermaterial maß. Der in Kilogramm pro Stunde gemessene Reaktordurchsatz wurde zwischen den Läufen auf Werte von 35 (75,0), 51 (112,5) und 68 (150,0) Kilogramm pro Stunde (in Klammer: Pfund pro Stunde) verändert.

Der absolute Gesamtvorrat in dem Reaktor wurde als Prozentsatz des verfügbaren Arbeits­ volumens in dem Reaktor gemessen. In dem Reaktor wurde ein Anfangsvorrat festgelegt. Änderungen des Vorrats wurden dann durch Vergrößern oder Verkleinern der Massendurchsatzgeschwindigkeit von geschmolzenem Polymer durch die Auslaßpumpe gegenüber der Massendurchsatzgeschwindigkeit von geschmolzenem Polymer durch die Einlaßpumpe vorgenommen. Zur Bestätigung der Vorratsmenge in dem Reaktor wurden nach jeden Lauf Massenbilanzberechnungen vorgenommen, wobei die bekannte Gesamtmenge von während den Läufen verwendetem Polymereinsatzmaterial und die bekannte Gesamtmenge von aus dem Reaktor ausgetretenem Produktmaterial verwendet wurde. Da die sich aus der Polykondensationsreaktion ergebenden Nebenprodukte, die während dieser Versuche auftraten, allgemein bei unter 0,1 Gew.-% des Polymerdurchsatzes in dem Reaktor in jeder Zelle lagen, wurde für dieses Nebenproduktgewicht an der Massenbilanz in jedem Versuch keine Korrektur vorgenommen. Der Vorrat wurde zwischen den Läufen auf 30%, 40% und 50% des verfügbaren Reaktorvolumens variiert.

Eine Änderung einer beliebigen der drei Variablen (Rührergeschwindigkeit, Reaktordurchsatz und Gesamtvorrat) führte bei gleichzeitigem Konstanthalten der restlichen Variablen zu einer Änderung der Y-Kraft. Wenn sich die Hauptvariable Absolutvorrat veränderte, veränderte sich sofort die Y-Kraft. Wenn die sekundären Variablen, Rührergeschwindigkeit und Durchsatz, zwischen Zellen geändert wurden, wurde ein sekundärer Effekt auf die Y-Kraft festgestellt. Mit der Bestimmung derartiger sekundärer Effekte können die Wechselwirkungen zwischen diesen Variablen besser modelliert und die Steuerung bei der Anwendung der Erfindung verbessert werden, um den Absolutvorrat in dem Reaktor aufrechtzuerhalten.

Die folgende Tabelle zeigt die zusammengefaßten Ergebnisse aus den 30 Läufen, wobei "Geschwindigkeit" die Drehzahl des Rührers in Umdrehungen pro Minute, "Durchsatz" den Durchsatz von Polymermaterial durch den Reaktor in Kilogramm pro Stunde (in Klammer: 1b pro Stunde), "Vorrat" den Vorrat in dem Reaktor als Prozentsatz des verfügbaren Gesamtvolu­ mens des Reaktors, "Y-Kraft" die Messung der in der Y-Radialrichtung auf die Welle des Reaktorrührers ausgeübten Kraft in Newton (in Klammer: 1b.force) und "Mittel" den Mittelwert aller gemessenen Y-Werte für jede der gezeigten Vorratshöhen in dem Reaktor angibt. Für die Umrechnung wurden 1 1b = 0,4536 kg und 1 1b force = 4,448 N verwendet.

TABELLE

Aus den in der Tabelle zusammengefaßten Versuchsläufen geht hervor, daß Änderungen der Y- Kraft, trotz der Einflüsse von Änderungen der Rührergeschwindigkeit oder des Durchsatzes, im allgemeinen Änderungen des Reaktorabsolutvorrats entsprechen.

Die oben gezeigten Versuchsergebnisse beschreiben die Korrelation zwischen dem Absolutvorrat eines Reaktors und der Y-Radialrichtungskraft auf die Welle des diesen Vorrat beinhaltenden Reaktors. Mit dieser Korrelation kann der Vorrat in einem derartigen Reaktor überwacht und gesteuert werden.

Es ist daher für den Fachmann leicht ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung einen breiten Nutzungs- und Anwendungsbereich besitzt. Zahlreiche andere Ausführungsformen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung als die hier beschriebenen sowie zahlreiche Variationen, Modifikationen und äquivalente Anordnungen sind aus der vorliegenden Erfindung und ihrer Beschreibung ableitbar oder werden nahegelegt, ohne den Grundgedanken oder den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Demgemäß versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung anhand ihrer bevorzugten Ausführungsform näher beschrieben und beispielhaft erläutert wurde, die Offenbarung jedoch lediglich den Zwecken dient, eine vollständige und ausführbare Offenbarung der Erfindung bereitzustellen. Die voranstehende Offenbarung soll die vorliegende Erfindung nicht einschränken oder andererseits irgendwelche andere Ausführungsformen, Abwandlungen, Variationen, Modifikationen und äquivalenten Anordnungen ausschließen, wobei die vorliegende Erfindung lediglich durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.

Claims (24)

1. Verfahren zur Überwachung eines Absolutvorrats eines Fluids in einem Gefäß mit mindestens einem Rührer mit einer sich in einer im wesentlichen horizontalen Richtung erstreckenden drehbaren Welle, wobei auf den Rührer in Vertikalrichtung in Relation zu der Welle eine resultierende Kraft wirkt und zwischen dem Absolutvorrat des Gefäßes und der in Vertikalrichtung auf den Rührer wirkenden Kraft eine Beziehung besteht, das folgende Schritte umfaßt:

• a) Aufstellen einer Korrelation zwischen der Absolutmenge an Vorrat in dem Gefäß und der in Vertikalrichtung auf den Rührer des Gefäßes wirkenden resultierenden Kraft,
• b) Messen der auf den Rührer in Vertikalrichtung wirkenden resultierenden Kraft und
• c) Bestimmen der Absolutvorratshöhe in dem Gefäß unter Verwendung des Meßwerts der resultierenden Kraft und der bekannten Korrelation zwischen der Absolutmenge an Vorrat in dem Gefäß und dem Wert der resultierenden Kraft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine kontinuierliche Fluideingabe und eine kontinuierliche Fluidausgabe in das Gefäß erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fluid ein Polymer ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Polymer aus der Gruppe bestehend aus Polyestern, Copolyestern, Polyarylaten, Copolyarylaten, Polyamiden und Copolyamiden ausgewählt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gefäß ein verfügbares Arbeitsvolumen aufweist und das Fluid in dem Gefäß in einer Menge von etwa 10 bis 70 Prozent des verfügbaren Arbeitsvolumens des Gefäßes vorliegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Fluidmenge in dem Gefäß etwa 50 Prozent des verfügbaren Arbeitsvolumens des Gefäßes beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gefäß ein Reaktor ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Reaktor zwei drehbare Wellen aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei sich die beiden drehbaren Wellen entgegengesetzt zueinander drehen.

10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Aufstellens einer Korrelation zwischen der Menge an Absolutvorrat in dem Gefäß und der in Vertikalrichtung auf den Rührer des Gefäßes wirkenden resultierenden Kraft darin besteht:

• 1. Messen der auf den Rührer imwesentlichen in Vertikalrichtung wirkenden resultierenden Kraft unter einem Satz von Betriebsparametern und bei einem ersten Vorrat an Fluid, um einen ersten Datenpunkt zu erzeugen,
• 2. Messen der auf den Rührer im wesentlichen in Vertikalrichtung wirkenden resultierenden Kraft unter dem Satz von Betriebsparametern und für mindestens einen zweiten Vorrat, um mindestens einen zweiten Datenpunkt zu erzeugen, und
• 3. Korrelieren der Datenpunkte zum Festlegen der Beziehung zwischen dem Absolutvorrat an Fluid in dem Gefäß und der auf den Rührer im wesentlichen in Vertikalrichtung wirkenden resultierenden Kraft.

11. Verfahren zum Überwachen und Steuern des Absolutvorrats an einem Fluid in einem Gefäß mit mindestens einem Rührer mit einer sich in einer im wesentlichen horizontalen Richtung erstreckenden drehbaren Welle, wobei auf den Rührer in Vertikalrichtung in Relation zu der Welle eine resultierende Kraft wirkt und zwischen dem Absolutvorrat des Gefäßes und der in Vertikalrichtung auf den Rührer wirkenden Kraft eine Beziehung besteht, umfassend die Schritte:

• a) Aufstellen einer Korrelation zwischen der Menge an Vorrat in dem Gefäß und der in Vertikalrichtung auf den Rührer des Gefäßes wirkenden resultierenden Kraft,
• b) Messen der auf den Rührer in Vertikalrichtung wirkenden resultierenden Kraft,
• c) Bestimmen der Vorratshöhe in dem Gefäß unter Verwendung des Meßwerts der resultierenden Kraft und der bekannten Korrelation zwischen der Menge an Absolutvorrat in dem Gefäß und dem Wert der resultierenden Kraft und
• d) Erzielen einer angestrebten Absolutvorratshöhe in dem Gefäß durch Einstellen des Satzes von Betriebsparametern, um eine konstante, auf den Rührer in der Vertikalrichtung wirkende resultierende Kraft zu erhalten, die der korrelierten angestrebten Vorratshöhe entspricht.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei eine kontinuierliche Fluideingabe und eine kontinuierliche Fluidausgabe in das Gefäß erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Fluid ein Polymer ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Polymer aus der Gruppe bestehend aus Polyestern, Copolyestern, Polyarylaten, Copolyarylaten, Polyamiden und Copolyamiden ausgewählt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Gefäß ein verfügbares Arbeitsvolumen aufweist und das Fluid in dem Gefäß in einer Menge von etwa 10 bis 70 Prozent des verfügbaren Arbeitsvolumens des Gefäßes vorliegt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Fluidmenge in dem Gefäß etwa 50 Prozent des verfügbaren Arbeitsvolumens des Gefäßes beträgt.

17. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Gefäß ein Reaktor ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Reaktor zwei drehbare Wellen aufweist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei sich die beiden drehbaren Wellen entgegengesetzt zueinander drehen.

20. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Schritt des Aufstellens einer Korrelation zwischen der Menge an Absolutvorrat in dem Gefäß und der in der Vertikalrichtung auf den Rührer des Gefäßes wirkenden resultierenden Kraft darin besteht:

• 1. Messen der auf den Rührer im wesentlichen in Vertikalrichtung wirkenden resultieren­ den Kraft unter einem Satz von Betriebsparametern und bei einem ersten Vorrat an Fluid, um einen ersten Datenpunkt zu erzeugen,
• 2. Messen der auf den Rührer im wesentlichen in Vertikalrichtung wirkenden resultierenden Kraft unter dem Satz von Betriebsparametern und für mindestens einen zweiten Vorrat, um mindestens einen zweiten Datenpunkt zu erzeugen, und
• 3. Korrelieren der Datenpunkte zum Festlegen der Beziehung zwischen dem Absolutvorrat an Fluid in dem Gefäß und der auf den Rührer im wesentlichen in Vertikalrichtung wirkenden resultierenden Kraft.

21. Vorrichtung zum Messen des Fluidvorrats in einem Gefäß, wobei das Gefäß mindestens einen Rührer mit einer sich in einer im wesentlichen horizontalen Richtung erstreckenden drehbaren Welle aufweist, umfassend: Mittel zum Messen der in Vertikalrichtung auf den Rührer wirkenden Kraft die in Bezug auf die Rührerwelle radial verläuft, und Mittel zum Darstellen der gemessenen Kraft in Form eines Absolutvorratswerts.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei das Mittel zum Messen von Kraft ein an der Welle mindestens eines der Rührer angeordneter Wandler ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei der Wandler außerhalb des Gefäßes an der Welle mindestens eines der Rührer angeordnet ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei der Wandler innerhalb des Gefäßes an der Welle mindestens eines der Rührer angeordnet ist.