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Fachartikel aus Labor, Analytik und Qualitätskontrolle

04.05.2017

S-PACT

Raman-spektroskopische Prozessverfolgung in Destillationskolonnen

Dr. Clemens Minnich Kontakt, S-PACT



Destillationen sind das wohl älteste Beispiel für thermische Trennverfahren, denn schon früh wurden Weingeist oder Holzgeist aus vergorenen Pflanzen gewonnen. Da die Triebkraft für die Trennung der Dampfdruckunterschied ist, ist allein die Zufuhr thermischer Energie bereits ausreichend, um eine Trennung zu bewirken.

Im industriellen Maßstab stehen jedoch die Maximierung von (Energie-)Effizienz, Durchsatz und Ausbeute im Vordergrund. Dies führte in der Vergangenheit schon zu Kolonnenausführungen, in denen der Phasenkontakt zwischen heruntertropfender Flüssigkeit und aufsteigender Dampfphase optimiert wurde. Dabei haben sich beispielsweise gepackte Kolonnen von einfachen Raschig-Ringen hin zu sogenannten strukturierten Packungen wie Sulzer MellapakPlus™ gewandelt, während einfache Siebböden durch spezielle Ventilböden wie Sulzer MVG™ abgelöst wurden.

Inline-Verfolgung von Destillationen

Schwingungsspektroskopien wie die Infrarot- oder Raman-Spektroskopie sind für die Mischungsanalytik gut etabliert. Der recht ein-fache Zusammenhang zwischen der Signal-intensität und Konzentration für die jeweilige Gemischkomponente erlaubt die Bestimmung der Zusammensetzung einer Mischung mit Hilfe verschiedener chemometrischer Methoden.

Klassische faseroptische Sonden können auch auf Zwischenböden einer Kolonne leicht eingeführt werden. Die Gaschromatographie, die traditionell als Gemischanalyse eingesetzt wird, benötigt hingegen Probenahme, wodurch das Prozessgleichgewicht in der Kolonne jedes Mal empfindlich gestört werden kann.

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