DE3537710A1 - Einrichtung zum bestimmen der verduennermenge, die nach vermischen mit einem kolloidalen fluid darin befindliche kolloidpartikel zur bildung von flockenaggregaten veranlasst - Google Patents

Einrichtung zum bestimmen der verduennermenge, die nach vermischen mit einem kolloidalen fluid darin befindliche kolloidpartikel zur bildung von flockenaggregaten veranlasst

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DE3537710A1 DE19853537710 DE3537710A DE3537710A1 DE 3537710 A1 DE3537710 A1 DE 3537710A1 DE 19853537710 DE19853537710 DE 19853537710 DE 3537710 A DE3537710 A DE 3537710A DE 3537710 A1 DE3537710 A1 DE 3537710A1
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Description

Schwere Heizöle können als kolloidale Systeme angesehen werden, in denen Asphaltene mit hohem C/H-Verhältnis als Mizellen in einer öligen Phase peptisiert werden. Eine wesentliche Eigenschaft von kolloidalen Systemen, die sie von echten Lösungen unterscheidet, ist die Anwesenheit von Teilchen, die größer als Moleküle sind. Die Stabilität eines kolloidalen Systems hängt charakteristisch von seiner Fähigkeit ab, die Teilchen in Lösung zu halten und dadurch Aggregation und Ausflockung zu verhindern. Bei einem Heizöl hängt diese Stabilität vom Peptisierungszustand P der vorhandenen Asphaltene ab, und der Peptisierungszustand hängt wiederum sowohl von dem Peptisierungsvermögen (oder Lösungsvermögen) P o des Heizölmediums sowie der Peptisierbarkeit (oder Löslichkeit) P a der Asphaltene ab.
Eine nachstehend als Referenz-Veröffentlichung bezeichnete Veröffentlichung von van Kerkvoort et al, Paper No. 229, IV Congres International du Chauffage Industriel, Paris, 1952, beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Stabilität von Heizölen und der Kompatibilität von Heizölverschnitten bzw. -gemischen mittels einer Ausflockungsverhältnis-Prüfung. Die Referenz-Veröffentlichung gibt ein Verfahren an zur Bestimmung des Mindestprozentsatzes an Aromaten, den ein Testgemisch aus aromatischen und paraffinischen Kohlenwasserstoffen haben sollte und der bei Zugabe zu dem Heizöl mit einem vorbestimmten Verdünnungsverhältnis gerade noch keine Ausflockung der im Heizöl vorhandenen Asphaltene verursacht. Dieser Mindestprozentsatz an Aromaten wird als Ausflockungsverhältnis bezeichnet.
Dieses Ausflockungsverhältnis wird in der Referenz-Veröffentlichung dadurch bestimmt, daß zeitraubende und arbeitsaufwendige diskontinuierliche Messungen mit Tüpfelanalyse vorgenommen werden; dagegen werden durch die vorliegende Erfindung ein exaktes Verfahren bzw. eine Einrichtung zum schnellen und kontinuierlichen Durchführen der gleichen Messungen angegeben. Das Ausflockungsverhältnis FR wird gemäß der Referenz-Veröffentlichung bei verschiedenen Verdünnungsverhältnissen DR des aromatischen/nichtaromatischen Kohlenwasserstoffgemischs (z. B. Toluol und n-Heptan) und des Heizöls bestimmt, wonach eine Kurve erhalten wird, die die Beziehung ausdrückt zwischen dem Verdünnungsgrad des Heizöls und dem Mindestgehalt FR an Aromaten, den das aromatische/ nichtaromatische Kohlenwasserstoffgemisch haben sollte, um eine Ausflockung von Asphaltenen zu vermeiden. Die diese Beziehung ausdrückende Kurve wird bevorzugt als Ausflockungsverhältnis gegenüber dem Umkehrwert des Verdünnungsverhältnisses bzw. als FR gegenüber 1/DR aufgetragen. Die lineare Aufzeichnung gegenüber 1/DR wird gegenüber der nichtlinearen Aufzeichnung gegenüber DR bevorzugt, da bei der linearen Aufzeichnung Extrapolationen mit höherer Genauigkeit möglich sind. Ein Beispiel für eine solche Aufzeichnung zeigt Fig. 1a, in der DR als Verdünnervolumen dividiert durch Heizölvolumen ausgedrückt ist, aber die Umrechnung zwischen diesen beiden Formen von DR ist problemlos.
Eine wichtige und nützliche Eigenschaft der Aufzeichnung von FR gegenüber 1/DR besteht darin, daß der Achsabschnitt auf der Ordinate (FR max ) und der Achsabschnitt auf der Abszisse (DR min ) den Peptisierungszustand P, das Peptisierungsvermögen P o und die Peptisierbarkeit P a mittels der folgenden Gleichungen liefern:
P o =FR max (DR min +1)
P a =1-FR max
P=P o /(1-P a )=DR min +1;
und ferner sind P o und P a additiv, was von spezieller praktischer Bedeutung ist, wenn es sich um Vermischen handelt. Somit kann die Stabilität/Kompatibilität eines Heizölgemischs aus den Po- und Pa-Werten der eingesetzten Komponenten errechnet werden. Für ein binäres Gemisch gelten z. B. die folgenden Gleichungen:
wobei V der Volumenbruchteil jeder Mischkomponente und M deren Asphaltengehalt ist.
Die physikalische Bedeutung der Größen in den vorstehenden Gleichungen ist wie folgt zusammenzufassen:
FR Ausflockungsverhältnis: der Mindest-Aromatengehalt, den ein aromatisches/nichtaromatisches Kohlenwasserstoffgemisch aufweisen sollte, um ein Heizöl auf DR-Volumina zu verdünnen, ohne daß ein Ausflocken der Asphaltene bewirkt wird.
DR Die Anzahl Volumina an Verdünnerflüssigkeit je Volumen der Heizölphase (Asphaltendispersion).
FR=f(DR) Die Kurve bezeichnet das Ausflockungsverhältnis als Funktion des Verdünnungsgrads (mit aromatischen/ nichtaromatischen Gemischen bei verschiedenen Verhältnissen); die Kurve bezeichnet die Grenzbedingungen für ein Heizöl, bei dem die Asphaltene einer Asphaltendispersion noch peptisiert sind.
DR min  Ist das Höchstvolumen an nichtaromatischem Kohlenwasserstoof (FR=0), mit dem das Heizöl ohne Ausflocken der Asphaltene verdünnt werden kann.
Bei unendlicher Verdünnung der Asphaltendispersion mit einem aromatischen/nichtaromatischen Kohlenwasserstoffgemisch gilt:
FR max  ist der Aromatengehalt der Verdünnungsflüssigkeit, der erforderlich ist, um die Asphaltene peptisiert zu halten (bei unendlicher Verdünnung ist das Peptisierungsvermögen des Heizölmediums nur durch die Verdünnungsflüssigkeit bestimmt).
1 - FR max  ist der Nichtaromatengehalt bei unendlicher Verdünnung, der tolerierbar ist, ohne daß ein Ausflocken der Asphaltene erfolgt.
P a  ist als die Peptisierbarkeit der Asphaltene definiert und gleich 1-FR max . Je besser die Peptisierbarkeit der Asphaltene, desto höher ist 1-FR max .
P o  ist das Peptisierungsvermögen des Heizölmediums und kann als aromatisches Äquivalent dieses Heizöls, ausgedrückt in Vol.-% der aromatischen Komponente eines aromatischen/nichtaromatischen Kohlenwasserstoffgemischs mit dem gleichen Peptisierungsvermögen wie das Heizöl, definiert werden.
P ist der Peptisierungszustand der Asphaltene in einem Heizöl und ist gleich P o /(1-P a ), was bedeutet, daß der Peptisierungszustand besser wird, je höher das Peptisierungsvermögen des Heizölmediums ist und je besser die Asphaltene peptisierbar sind.
Bei P ≦λτ 1 bleibt das Heizöl (das Gemisch) frei von Trockenschlamm (stabiles Heizöl mit peptisierten Asphaltenen), andernfalls (P ≦ωτ 1) erfolgt Ausflocken der Asphaltene (instabiles Heizöl).
Zur Bestimmung der Stabilität und der Stabilitätsgrenzen von schweren Heizölen und ihrer Kompatibilität mit anderen Heizölen und mit Verschnittmitteln muß bekannt sein, unter welchen Bedingungen ein Ausflocken oder die Bildung von Flockenaggregaten, z. B. die Ausflockung von Asphaltenen, auftritt. Ein bekanntes Verfahren zur Bestimmung des Auftretens von Ausflockung ist die Tüpfelanalyse nach ASTM, D 2781, "Standard Method of Test for Compatibility of Fuel Oil Blends by Spot Test", oder eine Abwandlung dieser Untersuchung. Diese herkömmlichen Verfahren sind zeit- und arbeitsaufwendig, da hierfür eine Vielzahl Lösungen hergestellt und diese sämtlich auf das Auftreten von Ausflockungen untersucht werden müssen. Durch die vorliegende Erfindung wird ein optisches Titrierverfahren angegeben, das schnell und exakt arbeitet und das auch an den Einsatz in einem kontinuierlichen On-line-Prozeßanalysator angepaßt werden kann.
Die Einrichtung nach der Erfindung zum Bestimmen der Menge eines Verdünners, die nach Vermischen mit einem kolloidalen Fluid in diesem vorhandene Kolloidpartikel zur Bildung von Flockenaggregaten veranlaßt, ist gekennzeichnet durch Mittel zum Zufügen aufeinanderfolgender Teilmengen des Verdünners zu dem Fluid, eine Einheit zum Bestrahlen des Fluids mit Strahlung, die dadurch charakterisiert ist, daß sie aufgrund von wenigstens Absorption oder Streuung mit den Aggregaten in starke Wechselwirkung tritt, eine Einheit zum Erfassen von aus dem Fluid austretender Strahlung unter Anzeige der Bildung von Flockenaggregaten innerhalb des Fluids, und Mittel, die die bestrahlende Strahlung in einen Strahl mit kleiner Querschnittsfläche konzentrieren, wobei die Verdünnermenge, die Kolloidpartikel zur Bildung der Aggregate veranlaßt, durch die Gesamtmenge der addierten Verdünnerteilmengen bis zu dem Punkt, an dem die Bildung von Flockenaggregaten in dem Fluid auftritt, gegeben ist.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a bis 1d die Art und Weise, wie Messungen mit der Einrichtung nach der Erfindung grafisch aufgezeichnet werden, um Stabilitätseigenschaften von Kolloidsystemen zu bestimmen;
Fig. 2a und 2b die optische Sonde oder Zelle zum Einsatz bei Labor- oder diskontinuierlichen bzw. kontinuierlichen Messungen;
Fig. 2c ein Detail der optischen Sonde nach Fig. 2a;
Fig. 3 die Einrichtung nach der Erfindung zur Durchführung von Labor- oder diskontinuierlichen Messungen;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Einrichtung nach der Erfindung zur Durchführung laufender Messungen, etwa bei der On-line-Prozeßsteuerung; und
Fig. 5 die mittels der Einrichtung von Fig. 4 gesammelte Information, aus der die Stabilitätseigenschaften von Kolloidsystemen bestimmt werden und die für die Prozeßsteuerung genutzt werden können.
Wechselwirkung von Strahlung und Materie
Wenn von einer Lichtquelle ausgehende Strahlung eine Probe eines optisch dichten Materials durchsetzt, entspricht die durchgelassene Strahlung der Differenz zwischen der einfallenden Strahlung und der von der Probe absorbierten oder gestreuten Strahlung. Absorbierte Strahlung kann in Wärme umgewandelt oder als Fluoreszenz abgestrahlt werden. Einfallende Strahlung wird entweder von den Molekülen der Probe (Rayleighsche Streustrahlung) oder von kleinen Teilchen oder Inhomogenitäten in der Probe gestreut (Tyndall-Streustrahlung).
Der Strahlungsdurchgang in einer kolloidalen Lösung hängt von den Absorptions- und Streueigenschaften des Mediums ab, die bestimmt sind durch die Absorptionseigenschaften und die Brechzahl der kolloidalen Teilchen sowie etwaiger Flockenaggregate, die aus diesen Teilchen gebildet sind, sowie durch deren Größe relativ zu der Wellenlänge der einfallenden Strahlung. Es wurde gefunden, daß bei der Wahl einer Strahlungsquelle geeigneter Wellenlänge beachtliche Änderungen der durchgelassenen Strahlung beobachtet werden können, wenn eine kolloidale Lösung (etwa ein schweres Heizöl) instabil wird, und daß die Teilchengröße (z. B. der Asphaltene) durch Aggregation vergrößert wird.
Labor- oder diskontinuierliche Messung
Gemäß der Erfindung wird eine nachstehend noch im einzelnen erläuterte optische Sonde bei einem Titrationsverfahren dazu verwendet, schnelle und genaue Beobachtungen des Auftretens von Ausflockung, d. h. der Bildung von Flockenaggregaten, zu machen, und zwar auf der Grundlage der Lichtabsorption oder -streuung durch die ausgefällten Asphaltene, und dadurch die erwünschten Werte von FR zu bestimmen. Die folgende Beschreibung betrifft zwar die Verminderung der Intensität durchgelassener Strahlung als Anzeige einer Ausflockung, es ist aber zu beachten, daß Ausflocken auch durch eine Erhöhung der Intensität von Streustrahlung angezeigt wird, so daß beide Erscheinungen im Rahmen der Erfindung liegen.
Den Gegenstand der Erfindung betreffender Stand der Technik ist in der nachfolgenden Veröffentlichung und deren Bibliografie enthalten: "Action de divers diluants sur les produits petroliers lourds: mesure, interpretation et prevision de la floculation des asphaltenes" von G. Hotier und M. Robin, Revue de l'Institut Francais du Petrole, Bd. 38. Nr. 1, Jan./Feb. 1983). Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Ausführungsformen einer Einrichtung zur Beobachtung des Auftretens von Ausflockung.
Die Wiedergaben von Kurven eines Schreibegeräts entsprechend Fig. 1b zeigen, wie Punkte erhalten wurden, um FR gegenüber 1/DR entsprechend Fig. 1a für einen Visbreakerteerbrennstoff festzulegen. Zuerst wurden kleine Volumina Heptan schrittweise 22 g des Brennstoffs zugefügt, und mit der optischen Sonde wurde die Intensität des durch den verdünnten Brennstoff während des Vermischens mit steigenden Mengen n-Heptan durchgelassenen Lichts beobachtet. Mit der Zugabe von mehr Verdünner erhöhte sich die Intensität des Durchgangslichts schrittweise bis zu einem Punkt, an dem ein Umschlagen der Durchgangslicht-Intensität anzeigte, daß Ausflockung aufgetreten war. Der unmittelbar vor dem Ausflocken gelegene Punkt ist erreicht, wenn das Inkrement der Durchgangslicht-Intensität einen Höchstwert erreicht. In der unteren Kurve von Fig. 1b war der Ausflockungspunkt erreicht, nachdem 8 ml n-Heptan mit den 22 g Heizöl vermischt worden waren. Bei DR=8 ml/22 g oder DR=0,36 ml/g ergibt sich somit FR=0 ml Aromaten/8 ml Aromaten + Paraffinhaltiges oder FR=0. Dieses Wertepaar wurde dann in Fig. 1a als FR=0 und 1/DR=2,75 eingetragen.
Dann wurde die obere Kurve von Fig. 1b aufgetragen unter Einsatz eines Ausgangsgemischs von 5,5 ml Toluol und 11,4 g Heizöl. Wiederum wurden Beobachtungen mit der optischen Sonde gemacht, während mit dem Toluol-Heizöl-Gemisch steigende Mengen n-Heptan vermischt wurden. Es wurde beobachtet, daß die Ausflockung unmittelbar nach der Zugabe von 9 ml n-Heptan auftrat. Für DR=14,5 ml/11,4 g oder DR=1,27 ml/g ergibt sich also FR=5,5 ml Aromaten/ 14,5 ml Aromaten + Paraffinhaltiges oder FR=0,38. Dieses Wertepaar wurde dann in Fig. 1a als FR=0,38 und 1/DR= =0,79 eingetragen.
In gleicher Weise wurde ein drittes Wertepaar für FR und DR erhalten und in Fig. 1a eingetragen, wobei ein anderes Ausgangsgemisch aus Toluol und Heizöl eingesetzt wurde.
Bei einem anderen Heizöl als dem Visbreakerteerbrennstoff entsprechend den Fig. 1a und 1b werden Beobachtungen mit der optischen Sonde entsprechend Fig. 1b gemacht, wobei mehrere verschiedene Kurven erhalten werden, deren jede ein Wertepaar für FR und DR liefert, die in eine Grafik von FR gegenüber 1/DR entsprechend Fig. 1a eingetragen werden.
P-Werte und Ausflockungsverhältnis-Kurven sind wertvolle Indikatoren der "Stabilitätsreserve" (Überschußstabilität) eines Heizöls. Diese Art von Information ist z. B. für die Optimierung der Umwandlung beim Visbreaking und für die Stabilität des Teers besonders nützlich.
Die Referenz-Veröffentlichung gibt einen Po-Wert 0 für n-Heptan und sogar negative Werte für höhere aliphatische Kohlenwasserstoffe (C6-C16) an. Aromaten haben einen viel höheren Po-Wert (bis zu 1,5), wogegen Naphthene einen zwischen den Aliphaten und den Aromaten liegenden Po-Wert haben. Es wird angegeben, daß Po-Werte von Mineralölen zwischen 0,12 (aromatenarm) und 1,3 (einige Aromatenextrakte) liegen.
Wenn die Po-, Pa- und P-Werte eines Rückstandsheizöls und der Po-Wert eines Verschnittmittels bekannt sind, dann kann der Peptisierungszustand P von Zwischenprodukt-Heizölverschnitten durch die oben angegebenen Gleichungen errechnet werden.
Zur Beobachtung des Auftretens von Ausflockung auf der Grundlage der Lichtabsorption oder -streuung durch die ausgefällten Asphaltene muß eine geeignete Strahlungsquelle für die Messung der Durchgangslichtintensität in schweren Heizölen gewählt werden. Aufgrund von Absorptionsspektren verdünnter Heizölproben wurde entschieden, daß eine Lichtquelle im mittleren Infrarotbereich eingesetzt werden sollte. Die Absorptionsspektren zeigten minimale Absorption bei 730 mm, hohe Absorption im UV-Bereich und mäßige Absorption im mittleren Infrarotbereich. Um Störungen durch Umgebungslicht auszuschließen, fiel die Wahl auf den mittleren Infrarotbereich anstatt auf irgendeinen anderen Spektralbereich. Eine GaAs:Si-Leuchtdiode (IR-LED), die eine kostengünstige Strahlungsquelle im mittleren IR-Bereich mit einer Grundemission bei 950 nm ist, hat sich als für diesen Zweck geeignet erwiesen. Die LED sollte eine hohe Lichtleistung und einen kleinen Strahlungswinkel haben. Ein Silicium-Fototransistor (z. B. Philips BPX25) wird als Detektorelement für die IR-Strahlung, die durch die Heizölproben durchgelassen wurde, eingesetzt. Alternativ können Silicium-Fotodioden mit IR-Filter (z. B. Siemens BP104) mit geeigneter Optik eingesetzt werden. Die Optik ist so ausgelegt, daß ein schmales Strahlenbündel erzeugt wird, wenn die Sonde in Heizöl mit hoher Brechzahl eintaucht.
Die optische Sonde 15 von Fig. 2a ist eine Ausführungsform der Sonde, die für Labormessungen des Auftretens von Ausflockung in Heizölen eingesetzt wird. Eine weitere Ausführungsform 25 in Fig. 2b wird eingesetzt, wenn die optishe Sonde in einem eine laufende Überwachung durchführenden Prozeßanalysator verwendet wird. Die elektrische Schaltung für den Betrieb beider Ausführungsformen der optischen Sonde ist nicht dargestellt, da es sich um eine normale Standard-Schaltung für den Betrieb einer IR-LED und eines Fototransistors dieser Art handelt, die nicht Teil der Erfindung ist. Die IR-LED sendet Licht aus, wenn die an sie angelegte Spannung die Durchlaßspannung der Diode (typischerweise 1,4 V) übersteigt. Der Strom wird in geeigneter Weise durch Verwendung eines Eingangswiderstands begrenzt. Licht wird vom Fototransistor erfaßt, und die an einem Widerstand im Ausgangskreis des Transistors sich ausbildende Spannung ist der Intensität des erfaßten Lichts proportional.
Die Sonde 15 von Fig. 2a umfaßt ein rostfreies Stahlgehäuse 13, das als Halterung für eine IR-LED 10 und einen Fototransistor 11 sowie als Rohr für Zuleitungen zu diesen Komponenten dient. Die IR-LED 10 befindet sich am Unterende des Gehäuses 13 und sendet IR-Strahlung nach oben durch ihr Fenster 19 a und durch den Probenspalt 12 zum Fototransistor 11 durch dessen Fenster 19 b. Diese Elemente sind sämtlich durch Gießharz 17, das Epoxid oder Akrylat sein kann, festgelegt und in bezug aufeinander in unveränderlicher Lage gehalten. Epoxid ist in vielen Fällen ausreichend, aber für den Einsatz in hocharomatischen Lösungsmitteln bei Hochtemperaturen muß ein vollständig aus Glas bestehendes oder ein Glas-Metall-System verwendet werden. Bei eine ebenfalls möglichen Anordnung dieser Elemente befindet sich der Fototransistor 11 am Unterende des Gehäuses 13, und die IR-LED 10 ist über dem Fototransistor nach dem Probenspalt 12 angeordnet, d. h. die Anordnung von Fig. 2a ist in bezug auf die Lage vertauscht. Die Anordnung der Elemente entsprechend Fig. 2a bietet jedoch einen Vorteil, denn mit dieser Anordnung wird eine bessere Verteilung und Ableitung von Wärme innerhalb der Sondeneinheit erreicht. Wärme wird hauptsächlich in der IR-LED 10 und deren Eingangswiderstand, einem drahtumwickelten Widerstand 14, erzeugt, und die Anordnung nach Fig. 2a bietet einen größeren Abstand zwischen diesen wärmeerzeugenden Schaltungsbauteilen. Die Strahlungsleistung der IR-LED 10 und die Empfindlichkeit des Fototransistors 11 sind temperaturabhängig. Um Schwankungen der Strahlungsleistung und der Detektorempfindlichkeit während der Messungen zu vermeiden, ist es wichtig, daß eine gleichbleibende Temperatur unterhalten wird. Da die Sonde, wie noch erläutert wird, teilweise in ein Ölbad mit thermostatgeregelter Temperatur eingetaucht wird, wird diese Forderung erfüllt, indem die Verteilung und Ableitung von Wärme innerhalb der Sondeneinheit wie bei der Anordnung nach Fig. 2a verbessert wird.
Der Probenspalt 12 hat bei der Ausführungsform eine optische Weglänge von ca. 2 mm. Es ist zu beachten, daß bei einer Ausführungsform, die auf Streustrahlung anstatt Durchgangsstrahlung basiert, der Strahlungsdetektor (z. B. Fototransistor) seitlich anstatt in einer Geraden mit Lichtquelle und Probe angeordnet ist.
Fig. 2c verdeutlicht im einzelnen den Aufbau und die Funktionsweise der aus IR-LED - Probenspalt - Fototransistor bestehenden Einheit und zeigt, wie die optoelektronischen Komponenten der Sonde gegen das Eindringen von aromatischem Heizöl sicher geschützt sind. IR-Strahlung wird von der IR-LED 10 emittiert, durchsetzt die IR-LED-Glaslinse 9 a, einen Luftzwischenraum 6 a, das IR-LED-Glasfenster 19 a, den Probenspalt 12, das Fototransistor-Glasfenster 19 a, einen weiteren Luftzwischenraum 6 b sowie die Fototransistor- Glaslinse 9 b und erreicht den Fototransistor 11. Die IR-LED 10 ist in einem rohrförmigen IR-LED-Gehäuse 7 a und der Fototransistor 11 in einem rohrförmigen Fototransistor- Gehäuse 7 b untergebracht. Innendichtungen aus Gießharz 17 a, die die Komponenten 10 und 11 dicht mit den Glasfenstern verbinden, schützen die IR-LED und den Fototransistor und befinden sich nicht in direktem Kontakt mit dem Öl. Wenn ein Ausfall des Gießharzes auftreten sollte, weil dieses mit aromatischem Heizöl in Berührung gelangt, so tritt dieser Ausfall in den äußeren Dichtungen 17 b auf, die die Ränder der Glasfenster 19 a und 19 b und des rostfreien Stahlgehäuses ausfüllen, und diese äußeren Dichtungen sind leicht zu ersetzen. Fall ein solcher Dichtungsausfall auftreten würde, hätte er nicht den Ausfall der Sonde zur Folge, da die optoelektronischen Komponenten derselben durch innere Dichtungen 17 a geschützt sind, die als zweite bzw. innere Schutzvorrichtung dienen.
Fig. 2c zeigt ferner die optischen Merkmale der Sonde, durch die das IR-Licht sowohl an der IR-LED als auch am Fototransistor zu kleinwinkligen Konussen konzentriert wird. Es ist zu beachten, daß eine Verengung des IR-Lichtstrahls erwünscht ist, um die verfügbare IR-Strahlung in eine kleine Querschnittsfläche zu konzentrieren und dadurch unter Maximierung der IR-Strahlung je Flächeneinheit einen maximalen Störabstand zu erzielen. Dies ist insbesondere dann erwünscht, wenn Strahlung nachzuweisen ist, die durch ein stark absorbierendes Medium wie schweres Heizöl geht. Dadurch, daß das gesamte IR-Licht in einer kleinen Fläche konzentriert ist, ist es außerdem möglich, den Sichtwinkel des Fototransistors so weit zu verringern, daß er nicht größer als für die Beobachtung dieser Fläche notwendig ist; dies ist insofern vorteilhaft, als umso weniger unerwünschte Sekundäreffekte von Streu- und Rückstrahlung auftreten, je kleiner der Sichtwinkel des Fototransistors ist. Ein weiterer Vorteil der Begrenzung der Konuswinkel des emittierten und des gesammelten IR-Lichts liegt darin, daß durch die Minimierung des Einfallswinkels des IR-Lichts auf die Glasfenster auch die von deren Glasoberflächen reflektierte Lichtmenge minimiert wird, und dadurch wird wiederum die Lichtmenge minimiert, die auf "Geisterwegen", z. B. aufgrund von Brechung durch die Spaltdichtung, zum Fototransistor gelangt. Es ist sehr wichtig, das auf solchen "Geisterwegen" ankommende Licht zu minimieren, da dieses den Dunkelstrom des Fototransistors erhöht und dadurch das wirksame spektrale Absorptionsmaß der Sonde begrenzt. Als weiterer Schutz gegen auf solchen "Geisterwegen" durchgelassenes Licht ist die Spaltdichtung hochabsorbierend ausgebildet (z. B. durch Zugabe von Ruß zu dem Epoxid-Dichtmaterial).
Der Luftzwischenraum 6 a zwischen der Linse 9 a und dem Fenster 19 a wirkt als "Luftlinse" und hat die Funktion, die Linse 9 a zur Verengung des Lichtstrahls effektiv zu halten. Wenn an dieser Stelle keine "Luftlinse" vorgesehen wäre und das aus der Linse 9 a austretende Licht direkt in die Ölprobe eintreten würde, die typischerweise eine hohe Brechzahl hat, würde die Strahlverengungseigenschaft der Linse 9 a aufgehoben werden. Dasselbe gilt in bezug auf die "Luftlinse" 6 b am Fototransistor.
Fig. 2c zeigt ferner Leiterplatten 8.
Fig. 3 zeigt den Einsatz der Sonde 15 für den Erhalt von Labormessungen der Heizölstabilität. Das Unterende der Sonde 15 wird in eine Heizölprobe 30 getaucht, so daß das Heizöl sich in dem Spalt 12 befindet oder ihn durchströmt. Das Auftreten von Ausflockung im Heizöl innerhalb des Spalts 12 wird als Verminderung der Durchgangslichtintensität von der IR-LED 10 zum Fototransistor 11 beobachtet. Elektrische Anschlüsse bestehen zu der IR-LED und dem Fototransistor (Fig. 2a), wobei 16 a die elektrischen Zuleitungen zu der IR-LED und 16 b die Zuleitungen zum Fototransistor sind.
Die Stabilität von Heizölen, wie sie durch die für die Initiierung der Ausflockung erforderlichen Bedingungen gegeben ist, wird entsprechend Fig. 3 dadurch bestimmt, daß die Sondenausführung 15 in die Probe 30 aus Heizöl oder Heizöl-Verdünner-Gemischen-getaucht wird, wobei die Probe in einem Behälter 31 enthalten ist, der von einem Wasserbad 32 umgeben ist. Das Wasserbad 32 wird auf einer Soll-Temperatur durch Erwärmen auf einer Heizplatte 34 und Überwachen der Temperatur mit einem Thermometer 35 gehalten. Die Probe 30 wird ständig z. B. durch einen Magnetrührer 33 gerührt, so daß im Spalt 12 der optischen Sonde eine repräsentative Probe vorliegt. Eine geeignete Titrationsflüssigkeit wie n-Heptan wird mittels einer Titrationsbürette 36 zugefügt. Eine Spannungsversorgung 37 liefert die elektrische Energie zum Betrieb der IR-LED. Ein Millivoltmeter oder Schreiber mißt das Ausgangssignal des Fototransistors 11 in der optischen Sonde 15.
Laufende Messung
Die optische Sonde und das vorstehend erläuterte Titrationsverfahren zur Bestimmung von Stabilitätseigenschaften von Heizölen sind auch für einen laufend überwachenden Prozeßanalysator geeignet. Fig. 2b zeigt eine optische Sondenausführung oder optische Zelle 25 zur Verwendung in einem Prozeßanalysator, wobei die Zelle die gleichen wesentlichen Elemente wie die optische Sonde 15 von Fig. 2a umfaßt, nämlich eine IR-LED 20 und einen Fototransistor 21, die hier in gleicher Weise wie die IR-LED 10 und der Fototransistor 11 der Sonde 15 wirken. Die optische Zelle 25 umfaßt ferner einen kurzen Glasrohrabschnitt mit Endflanschen oder anderen Mitteln zur Montage in der Probenleitung des Prozeßanalysators und mit einem verengten Abschnitt oder Spalt 22, wobei sich die IR-LED 20 auf der einen und der Fototransistor 21 auf der anderen Seite des Spalts 22 der optischen Zelle befinden. IR-Strahlung von der IR-LED 20 muß die Heizölprobe im Spalt 22 durchsetzen, um zum Fototransistor 21 zu gelangen. Ebenso wie bei der Sonde 15 wird das Auftreten von Ausflockung in dem strömenden Heizöl der Zelle 25 als Verminderung der Durchgangslichtintensität von der IR-LED 20 zum Fototransistor 21 beobachtet. Die IR-LED 20 ist in einer Halterung 23 angeordnet, und ihre elektrischen Zuleitungen sind bei 26 a angedeutet. Der Fototransistor 21 ist im einem Gehäuse 28 gehalten, und seine elektrischen Zuleitungen sind bei 26 b angedeutet. Fig. 4 zeigt schematisch, wie ein solcher Prozeßanalysator arbeitet, um die Stabilität von durch eine Leitung 40 fließendem Heizöl zu überwachen. Eine Probe des durch die Leitung fließenden Heizöls wird kontinuierlich als Probenstrom A gleichbleibenden Durchsatzes durch eine Probenschleife bzw. -leitung 41 entnommen. Die Probe wird durch ein Einlaßventil 42 in die Schleife abgezogen und durch ein Auslaßventil 43 wieder aus der Schleife zurück in die Leitung 40 geleitet. Die Probe wird durch eine Pumpe 44 unter Steuerung durch einen Strömungsregler 45 mit gleichbleibendem Durchsatz gefördert. Die Probe fließt dann nacheinander durch eine optische Zelle 25(a) (die entsprechend der optischen Zelle von Fig. 2b ausgebildet ist), statische Mischer 46(b), eine optische Zelle 25(b), statische Mischer 46(1), eine optische Zelle 25(1) usw. durch aufeinanderfolgende Paare von optischen Zellen und statischen Mischern, bis die Probe aus den statischen Mischern 46(n) und der optischen Zelle 25(n) austritt. Nichtaromatischer Verdünner wird von einer Pumpe 55 durch eine Leitung 47 gefördert. Dieser Strom nichtaromatischen Verdünners wird in zwei Ströme aufgeteilt, deren einer unter Regelung durch einen Verdünnerteilmengen-Strömungsregler 49 und dessen anderer unter Regelung durch einen Vorverdünnungs-Strömungsregler 48 steht. Der durch den Strömungsregler 49 geregelte Strom strömt mit gleichbleibender Geschwindigkeit C und tritt in einen Konstantströmungsverteiler 50 ein, der eine Verzweigungsvorrichtung ist und n verschiedene gleiche Ströme 1, 2, . . ., n-1 und n bildet, deren jeder in die Schleife 41 an einer anderen Stelle eingeleitet wird. Der Teilstrom 1 tritt in die Schleife 41, die von der Probe durchströmt wird, unmittelbar nach dem Austritt der Probe aus der optischen Zelle 25(b) ein, bevor diese in die statischen Mischer 46(1) eintritt. Der Teilstrom 2 tritt in gleicher Weise in die Schleife ein, nachdem die Probe aus der optischen Zelle 25(1) ausgetreten und bevor sie in die nächsten statischen Mischer eingetreten ist. Diese Teilmengen des nichtaromatischen Verdünners, die sämtlich gleiche Durchsätze haben, werden somit dem Probenstrom in der Bypass-Schleife 41 zugefügt, mit der Probe in der Schleife gründlich vermischt, und das Gemisch wird nacheinander durch optische Zellen 25(1), . . ., 25(n) geleitet.
Ebenso wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 2a und 3 für den Laboreinsatz wird das Auftreten einer Ausflockung von Asphaltenen in dem Strom in der Prozeßanalysator- Schleife 41 optisch durch das Auftreten einer Verminderung der Durchgangslichtintensität, die an den verschiedenen optischen Zellen 25 beobachtet wird, bestimmt. Information hinsichtlich der Messungen der Durchgangslichtintensität wird gesammelt und einem Datenlogger 56 zugeführt, der zur Bestimmung von Ausflockungspunkten auf der Grundlage des höchsten Inkrements der Durchgangslichtintensität (entsprechend der Beschreibung der Labor- oder diskontinuierlichen Messung) programmiert ist. Das Ausgangssignal des Datenloggers 56 kann in einen Mikrorechner 57 eingegeben werden, der so programmiert ist, daß davon ausgehend die Prozeßregelung (z. B. Regelung der Temperatur einer thermischen Krackanlage) implementierbar ist.
Wenn die in der Schleife 41 fließende Probe vorbehandelt werden soll, um ihren Ausflockungspunkt in den Bereich der n Inkrementstufen zu bringen, kann ein Teil des nichtaromatischen Verdünnerstroms in Leitung 47 als Konstantströmung B durch die Zweigleitung, die durch den Strömungsregler 48 geregelt wird, zugefügt werden. Die Konstantströmung B tritt in die Schleifenströmung unmittelbar nach dem Austritt der Probe aus der optischen Sonde 25(a) und vor deren Eintritt in die statischen Mischer 46(b) ein.
Ferner ist eine Spülfluidleitung 51 mit einem Spülfluidventil 52 vorgesehen, so daß erwünschtenfalls die gesamte Bypass-Schleife 41 mit aromatischem Verdünner gespült werden kann. Auch kann die Spülfluidleitung 51 zur Vorverdünnung der in der Schleife 41 strömenden Probe mit aromatischem Verdünner verwendet werden.
Die nach der Untersuchung in der Schleife 41 fließende Probe kann entweder durch das Auslaßventil 43 in die Heizölleitung 40 zurückgeleitet oder durch ein Slopauslaßventil 54 in eine Slopleitung 53 geleitet werden.
Der Prozeßanalysator nach Fig. 4 dient wiederum der Bestimmung der Stabilitätsreserve von Heizöl, Restölverbesserungsstoffen oder -produkten unter Anwendung einer automatisierten Anpassung der für den Laboreinsatz verwendeten optischen Sonde und des Titrationsverfahrens, wie sie bereits erläutert wurden. Der Prozeßanalysator kann an einer Bypass-Schleife einer Prozeß- oder Speiseleitung vorgesehen sein. Eine Konstantströmung A des zu untersuchenden Stroms wird entlang einer Anzahl (a, b, 1-n) von optischen Sonden oder Zellen geleitet, die jeweils die gleichen Grundelemente wie die Labor-Sonde enthalten. Nach Vorverdünnung mit einer Konstantströmung B eines nichtaromatischen Verdünners wird das Gemisch durch statische Mischer geleitet, um die Flüssigkeit zu homogenisieren und die erforderliche Ansprechzeit vorzusehen. Durch das unverdünnte Heizöl durchgehendes Licht wird von der optischen Zelle 25(a) erfaßt, und die Zelle 25(b) erfaßt das durch das vorverdünnte Heizöl gehende Licht. Nach der Zelle 25(b) wird das Heizöl in aufeinanderfolgenden Schritten weiter mit einer Konstantströmung von nichtaromatischem Verdünner weiter verdünnt. Nach jedem Verdünnungsschritt und jedem Durchgang durch den zu diesem Schritt gehörenden statischen Mischer wird das Heizöl einer Prüfung der Durchgangslichtintensität durch die zu diesem Schritt gehörige optische Zelle unterzogen. Der Ausflockungspunkt bei Verdünnung mit nichtaromatischem Verdünner wird somit durch eine Abnahme der Durchgangslichtintensität relativ zu der normalerweise beobachteten Lichtintensität aufgrund der aufeinanderfolgenden Verdünnung des Heizöls markiert. Typische Durchgangslichtintensitätspegel, die von den optischen Zellen erfaßt werden, sind in Fig. 5 für ein Heizöl dargestellt, bei dem eine Ausfällung von Asphaltenen bei einem umgekehrten Verdünnungsverhältnis gleich A dividiert durch die Größe B+9() auftritt. Der so bestimmte Ausflockungspunkt liegt zwischen A dividiert durch die Größe B+8() (dem umgekehrten Verdünnungsverhältnis, bei dem die Ausflockung gerade noch nicht auftritt) und A dividiert durch die Größe B+9().
Viskositätsmischung
Die optische Sonde eignet sich dazu zu bestimmen, wie viel Verdünner mit einem schweren Heizöl mischbar ist, ohne daß die Stabilitätsgrenze überschritten wird. Fig. 1c zeigt den Titrationsverlauf für die von der Sonde gemessene Durchgangslichtintensität gegenüber dem Gasölvolumen, das einem schweren Heizöl zugesetzt wird. Der Beginn der Ausflockung wird durch Erreichen der maximalen Steigung der Titrationskurve markiert (größte Ausgangssignal-Steigerung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zugaben; dies ist das gleiche Kriterium, wie es vorher in Verbindung mit den Fig. 1a und 1b verwendet wurde).
Lagerungsbeständigkeit und Kompatibilität
Die Lagerungsbeständigkeit von Rückstandsheizölen und ihre Kompatibilität mit anderen Heizölen und mit Gasölen wird hauptsächlich durch den Peptisierungszustand P der in solchen Systemen vorhandenen Asphaltene bestimmt. Der Peptisierungszustand hängt wiederum von der Peptisierbarkeit P a der Asphaltene und dem Peptisierungsvermögen P o der Ölmatrix ab. Diese Parameter können aus der linearen Beziehung zwischen dem Ausflockungsverhältnis FR und dem Umkehrwert des Verdünnungsverhältnisses DR abgeleitet werden.
Ein alternativer und leichterer Weg zur Ableitung dieser Parameter besteht in der Anwendung der linearen Beziehung, die in der Toluol-Heptan-Grafik von Fig. 1d gezeigt ist. Der Achsenabschnitt auf der n-Heptanachse zeigt die Stabilitätsreserve DR min des Heizöls. Die Neigung der Stabilitätskurve hängt nur von der Peptisierbarkeit P a der Asphaltene ab:
Neigung = (1 - P a )/P a .
In der Praxis stellt sich normalerweise eine Neigung nahe Eins ein (P a = ca. 0,5).
Bei einem Heizöl ohne Stabilitätsreserve (DR min = 0; P = 1) wird in der Toluol-Heptan-Grafik eine Gerade durch den Ursprungspunkt erhalten.

Claims (12)

1. Einrichtung zum Bestimmen der Menge eines Verdünners, die nach Vermischen mit einem kolloidalen Fluid in diesem vorhandene Kolloidpartikel zur Bildung von Flockenaggregaten veranlaßt, gekennzeichnet durch
- Mittel zum Zufügen aufeinanderfolgender Teilmengen des Verdünners zu dem Fluid,
- eine Einheit (10) zum Bestrahlen des Fluids mit Strahlung, die dadurch charakterisiert ist, daß sie aufgrund von wenigstens Absorption oder Streuung mit den Aggregaten in starke Wechselwirkung tritt,
- eine Einheit (11) zum Erfassen von aus dem Fluid austretender Strahlung unter Anzeige der Bildung von Flockenaggregaten innerhalb des Fluids, und
-Mittel (6 a, 9 a, 19 a), die die bestrahlende Strahlung in einen Strahl mit kleiner Querschnittsfläche konzentrieren,
- wobei die Verdünnermenge, die Kolloidpartikel zur Bildung der Aggregate veranlaßt, durch die Gesamtmenge der addierten Verdünnerteilmengen bis zu dem Punkt, an dem die Bildung von Flockenaggregaten in dem Fluid auftritt, gegeben ist.
2. Einrichtung zum Bestimmen der Menge eines Verdünners, die nach Vermischen mit einem kolloidalen Fluid in diesem befindliche Kolloidpartikel zur Bildung von Flockenaggregaten veranlaßt, gekennzeichnet durch
- Mittel zur Zugabe aufeinanderfolgender Teilmengen des Verdünners zu dem Fluid,
- eine Einheit (10) zum Bestrahlen des Fluids mit Strahlung, die dadurch charakterisiert ist, daß sie aufgrund von wenigstens Absorption oder Streuung mit den Aggregaten in starke Wechselwirkung tritt,
- eine Einheit (11) zur Erfassung der aus dem Fluid austretenden Strahlung zur Anzeige der Bildung von Flockenaggregaten im Fluid, und
- Mittel (6 a, 9 a, 19 a, 19 b, 9 b, 6 b), die die Strahlung in kleinwinklige Konusse sowohl beim Austritt aus der Bestrahlungseinheit (10) als auch beim Eintritt in die Erfassungseinheit (11) konzentrieren,
- wobei die Verdünnermenge, die Kolloidpartikel zur Bildung der Aggregate veranlaßt, durch die Gesamtmenge der addierten Verdünnerteilmengen bis zu dem Punkt, an dem die Bildung von Flockenaggregaten in dem Fluid auftritt, gegeben ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinheit (10) oder die Erfassungseinheit (11) durch getrennte Innen- und Außendichtungen (17 a und 17 b) gegen das Eindringen des Fluids doppelt geschützt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinheit (10) oder die Erfassungseinheit (11) durch getrennte Innen- und Außendichtungen (17 a und 17 b) gegen das Eindringen des Fluids doppelt geschützt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestrahlungseinheit Bereiche (10, 14) zugeordnet sind, in denen Wärme erzeugt wird, wobei diese Bereiche in großem Abstand voneinander angeordnet sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestrahlungseinheit Bereiche (10, 14) zugeordnet sind, in denen Wärme erzeugt wird, wobei diese Bereiche in großem Abstand voneinander angeordnet sind.
7. Einrichtung zum kontinuierlichen Bestimmen des Verhältnisses zwischen Verdünner und kolloidalem Fluid, bei dem in einem aus dem Verdünner und dem Fluid bestehenden Gemisch Ausflockung auftritt, gekennzeichnet durch
- eine Leitung (41), durch die das Fluid mit vorbestimmtem Durchsatz strömt,
- eine Vorrichtung (47, 49, 50) zur Zugabe des Verdünners in dosierten Teilmengen zu dem Fluid an jeder von mehreren aufeinanderfolgenden Stellen (1, 2, . . ., n-1, n) entlang der Leitung (41) unter Bildung einer Serie von aufeinanderfolgenden Probegemischen aus Verdünner und Fluid, und
- abstrom von jeder Verdünnerzugabestelle entlang der Leitung (41) positionierte Signalgeber (25(1), . . ., 25 (n)) zur Bildung eines Signals, das die Fähigkeit jedes Probegemischs aus Verdünner und Fluid zur Wechselwirkung mit Strahlung anzeigt,
- wobei das Auftreten von Ausflockung in irgendeinem der Probegemische durch eine Änderung des Signals, das die Fähigkeit des Probegemischs zur Wechselwirkung mit der Strahlung anzeigt, gegenüber dem Signal, das die Fähigkeit des vorhergehenden Probegemischs der Serie aufeinanderfolgender Probegemische zur Wechselwirkung mit der Strahlung anzeigt, angegeben wird, und
- wobei das Verhältnis von Verdünner zu kolloidalem Fluid, bei dem eine Ausflockung auftritt, durch das Verhältnis der Gesamtzahl der dosierten Teilmengen an zugefügtem Verdünner bis zu dem Punkt, an dem das Auftreten von Ausflockung angezeigt wird, zu dem vorbestimmten Durchsatz in der Leitung bestimmt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (41) an der Position jedes Signalgebers (25(1)-25(n)) einen für die Strahlung durchlässigen Abschnitt (22) aufweist und jeder Signalgeber eine Strahlungsquelle (20) sowie einen Strahlungsdetektor (21) umfaßt, wobei jede Strahlungsquelle und jeder Strahlungsdetektor in bezug aufeinander und auf einen der durchlässigen Abschnitte (22) der Leitung räumlich getrennt angeordnet sind, so daß am Detektor (21) ankommende Strahlung von der Strahlungsquelle (20) auf einem Weg durch den strahlungsdurchlässigen Leitungsabschnitt (22) und darin befindliche Fluide geht und der Detektor (21) ein Signal entsprechend der Intensität der den Detektor (21) erreichenden Strahlung erzeugt.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle eine mittlere Infrarotstrahlungsquelle ist.
10. Einrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Verhältnisses von Verdünner zu kolloidalem Fluid, bei dem in einem Gemisch aus dem Verdünner und dem Fluid Ausflockung auftritt, gekennzeichnet durch
- eine Leitung (41) für das Fluid,
- eine Vorrichtung (50) zur Zugabe des Verdünners in dosierten Teilmengen zu dem Fluid an jeder von mehreren aufeinanderfolgenden Stellen (1, 2, . . ., n) entlang der Leitung (41) unter Bildung aufeinanderfolgender Probegemische aus Verdünner und Fluid,
- abstrom von jeder Verdünner-Zugabeposition entlang der Leitung (41) angeordnete elektro-optische Einheiten (25(1)-25(n)) zur Bildung eines elektrischen Signals, das die Fähigkeit jedes Probegemischs aus Verdünner und Fluid, Strahlung durchzulassen, anzeigt, und
- Einheiten (56, 57), die die elektrischen Signale sammeln und daraus automatisch das Verhältnis von Verdünner zu kolloidalem Fluid, bei dem in einem Gemisch aus dem Verdünner und dem Fluid Ausflockung auftritt, berechnen.
11. Einrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Verhältnisses von Verdünner zu kolloidalem Fluid, bei dem in einem Gemisch aus dem Verdünner und dem Fluid Ausflockung auftritt, gekennzeichnet durch
- eine Leitung (41) für das Fluid, - eine Vorrichtung (45), die das Fluid mit vorbestimmtem Durchsatz durch die Leitung (41) strömen läßt,
- eine Vorrichtung (50) für die Zugabe des Verdünners in dosierten Teilmengen zu dem Fluid an jeder von mehreren aufeinanderfolgenden Stellen (1, 2, . . ., n) entlang der Leitung (41) unter Bildung aufeinanderfolgender Probegemische aus dem Verdünner und dem Fluid,
- abstrom von jeder Verdünnerzugabestelle entlang der Leitung (41) positionierte elektro-optische Einheiten (25(1)-25(n)) zur Bildung eines elektrischen Signals, das die Fähigkeit jedes Probegemischs aus Verdünner und Fluid, Strahlung durchzulassen, anzeigt, und
-Einheiten (56, 57), die die elektrischen Signale sammeln und daraus automatisch Steuersignale zur Steuerung des Prozesses, aus dem das kolloidale Fluid stammt, erzeugen zwecks Einstellung der Ausflockungseigenschaften des Fluids auf vorbestimmte Werte.
12. Einrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Verhältnisses von Verdünner zu kolloidalem Fluid, bei dem in einem Gemisch aus dem Verdünner und dem Fluid Ausflockung auftritt, gekennzeichnet durch
- eine Leitung (41) für das Fluid,
- eine Vorrichtung (45), die das Fluid mit vorbestimmtem Durchsatz durch die Leitung (41) strömen läßt,
- eine Vorrichtung (50) für die Zugabe des Verdünners in dosierten Teilmengen zu dem Fluid an jeder von mehreren aufeinanderfolgender Stellen (1,2, . . ., n) entlang der Leitung (41) unter Bildung aufeinanderfolgender Probegemische aus dem Verdünner und dem Fluid,
- abstrom von jeder Verdünnerzugabestelle entlang der Leitung (41) positionierte elektro-optische Einheiten (25(1)-25(n)) zur Bildung eines elektrischen Signals, das die Fähigkeit jedes Probegemischs aus Verdünner und Fluid, mittlere Infrarotstrahlung durchzulassen, anzeigt, wobei die elektro-optischen Einheiten aufweisen:
- einen Leitungsabschnitt (22), der für die Strahlung durchlässig ist,
- eine an den strahlungsdurchlässigen Leitungsabschnitt (22) angrenzende Strahlungsquelle (20) und
- einen davon mittels des strahlungsdurchlässigen Leitungsabschnitts (22) festbeabstandeten Strahlungsdetektor (21), wobei der unveränderliche Abstand eine unveränderliche optische Weglänge für die von der Strahlungsquelle (20) durch den strahlungsdurchlässigen Leitungsabschnitt (22) und darin befindliche Fluide zum Detektor (21) durchgelassene Strahlung bildet, und
- Einheiten (56, 57), die die elektrischen Signale sammeln und daraus automatisch Steuersignale zur Steuerung des Prozesses, aus dem das kolloidale Fluid stammt, bilden zur Einstellung der Ausflockungseigenschaften des Fluids auf vorbestimmte Werte.
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