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HVG-DGG Forschung

 
Publication Nr EFOR008
Author Müller-Simon, H.
 
Title
Verbesserung und Weiterentwicklung elektrochemischer Online-Messverfahren
 
Keywords
 
Journal
Publication Year 2003
Volume
ISS
Page
 
Abstract
In den vergangenen Jahren wurden in mehreren von der AiF geförderten Forschungsvorhaben Online-Sensoren zur Kontrolle des Glasschmelzprozesses entwickelt und deren Anwendbarkeit im industriellen Glasschmelzprozess untersucht. Obwohl nach wie vor ein großer Bedarf an Sensorik für den Glasschmelzprozess besteht, ist die Bereitschaft zum Einsatz neuer Messtechnik vergleichsweise gering. Dies liegt zum überwiegenden Teil an den komplexen Zusammenhängen, die den industriellen Glasschmelzprozess bestimmen und eine einfache Interpretation der Messergebnisse behindern. Gleichzeitig macht die zunehmende Belastung des Einzelnen im industriellen Alltag das Einarbeiten in eine unbekannte Technik nahezu unmöglich. Um hier zumindest langfristig eine Weiterentwicklung zu ermöglichen, bietet die HVG elektrochemische Sensoren auf Leasing-Basis an. Die Hilfestellung bei der Interpretation der Messergebnisse und dem Aufbau von Regelmöglichkeiten ist dabei Teil der angebotenen Leistung und basiert auf den öffentlich und über Eigenmittel finanzierten Forschungsarbeiten der HVG.
Die Einsatzbedingungen für elektrochemische Sensoren in der Glasschmelze sind für die verschiedenen Produktionsverfahren zur Glasherstellung bei Faserglas, Hohlglas, Flachglas sehr unterschiedlich. Der überwiegende Teil der Sensoren wurde in der Vergangenheit in Speiserrinnen installiert. Mit Hilfe von wassergekühlten Halterungen ist allerdings auch ein Einsatz in Arbeitswannen möglich. Die bisher eingesetzten Konstruktionen konnten die hierbei auftretenden Probleme jedoch noch nicht zufriedenstellend lösen, so dass hier weitere Entwicklungsarbeit erforderlich ist.
Im Berichtsjahr wurden mit dem Voltammetrie-Sensor Schwefel- und Eisen-Messungen an einer Floatglaswanne durchgeführt. Naturgemäß schwanken an solchen Wannen die Konzentrationen polyvalenter Elemente nur in geringem Umfang, so dass eine Zweipunktkalibrierung nur schwer durchführbar ist. Aus diesem Grund wurde zunächst auf die Kalibrierdaten von einer Behälterglaswanne zurückgegriffen. Im Fall des Eisens waren Änderungen der Konzentration nicht feststellbar waren, d. h. die benutzte Kalibrierung ließ sich weder bestätigen noch wiederlegen. Im Fall des Schwefels variierte die Konzentration über den gesamten Messzeitraum zwischen 0,15 und 0,22 Gew.-% SO3, so dass eine Überprüfung der Kalibrierung möglich war. Danach ist die Steigung der Kalibriergeraden weitgehend unabhängig von den Randbedingungen, während der Absolutwert bei jedem Einsatz neu ermittelt werden muss. Das bedeutet eine wesentliche Vereinfachung, da ein einzelner Messpunkt für eine Kalibrierung ausreicht. Der Vergleich der Sensormessung mit umfangreichen nasschemischen Analysen erlaubt den Schluss, dass die Messgenauigkeiten der nasschemischen Analyse und des Sensors annähernd gleich sind und bei etwa +-0,005 Gew.-% SO3 liegen. Der eingesetzte Sensor ist inzwischen seit über zwei Jahren im Einsatz.
 
 
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