Die Analysatoren zur Röntgendiffraktion TERRA und BTX II von Olympus bieten schnelle und einfache, qualitative und quantitative Analysen von synthetischen Zeolithen während Herstellungsverfahren. Die Analysefähigkeit von Aufschlämmungen (Slurries) während des Herstellungsverfahrens mit unseren Analysatoren ermöglicht Chemikern und Verfahrenstechnikern fundierte Entscheidungen fast in Echtzeit zu treffen, wodurch Betriebszeiten eingespart und Kosten reduziert werden. Auch wenn hier nur synthetische Zeolithen diskutiert werden, können Olympus XRD-Analysatoren zudem während der Herstellung verschiedener Fertigprodukte, wie Arzneimittel, eingesetzt werden.
Herstellung von synthetischen Zeolithen
Synthetische Zeolithe sind Alumosilikatverbindungen in kommerziellen und industriellen Produkten, wie z. B.:
- Reinigungsmittel
- Wasseraufbereitung
- Katalysatoren
- Nicht klumpende Katzenstreu
- Solarthermische Kollektoren und Absorptionskältemaschinen
Das Herstellungsverfahren von synthetischen Zeolithen erfordert große Mengen an Energie über viele Stunden. Da Energiekosten steigen, reduziert jede eingesparte Stunde während der Herstellung die Gesamtkosten des Herstellers.
Vorteile der XRD mit Produkten von Olympus
Da die Zeit für die Herstellung von Endprodukten variieren kann, ist der Zugang zu XRD-Daten in Echtzeit für Chemiker und Ingenieure unerlässlich, um:
- zu bestimmen, ob der Prozess beendet ist und früher abgeschlossen werden kann.
- zu beurteilen, ob der Prozess optimiert werden muss (z. B. Zugabe von Rohstoffen).
Herkömmliche labortechnische XRD erfordert große Proben, die lange Trockenzeiten benötigen, was den Prozess schlussendlich verlangsamt. Mit den Olympus XRD-Analysatoren werden die Prozesse beschleunigt, da nur 15 mg für die Analyse erforderlich sind. Die Vorteile der XRD mit Produkten von Olympus umfassen:
- Analysefähigkeit bez. Aufschlämmungen (Slurries)
- Kleine Probengröße; nur 15 mg einer Probe wird benötigt; einen Abstrich einfach trockenen lassen und anschließend analysieren
- Einfache Bedienung, erfahrene Techniker werden nicht benötigt
- Keine andauernden Wartungsanforderungen, XRD kann stetig durchgeführt werden mit minimalen Ausfallzeiten
Fallstudie einer Herstellungsanlage für synthetische Zeolithe
Die folgenden Analysedaten basieren auf einer Herstellungsanlage für synthetische Zeolithe, die zur Durchführung einer ihrer Prozesse fünf Stunden benötigt. Doch dieser Prozess ist häufig viel schneller abgeschlossen.
Nach 1,5 Stunden wurde eine Probe aus dem Prozess entnommen, ein Abstrich auf einer Platte angefertigt und nach 3 Minuten Trockenzeit, mittels des Olympus BTX II XRD-Analysators analysiert. Diese Probe wurde dann mit dem idealen Endprodukt verglichen (Abbildung 1). Diese Grafik zeigt, dass die Probe nicht dem Endprodukt entspricht. Das bedeutet, dass der Prozess noch nicht abgeschlossen ist. Daher wurde der Prozess fortgesetzt.
Nach 2,5 Stunden wurde dem Prozess eine zweite Probe entnommen und mit dem BTX II XRD-Analysator analysiert. Diese Grafik zeigt, dass die zweite Probe dem Endprodukt idealtypisch entspricht, schon nach kurzer Laufzeit (Abbildung 2). Mit dieser Kenntnis kann der Prozess schon nach 2,5 Stunden (und nicht nach 5 Stunden) beendet werden, was Kosten reduziert.
 Abbildung 1: Analysierte synthetische Zeolithe Der blaue Graph zeigt das ideale Endprodukt und der rote Graph zeigt eine nach 1,5 Stunden analysierte Probe. Es ist zu erkennen, dass das Produkt nach 1,5 Stunden noch nicht abgeschlossen ist und der Prozess fortgesetzt werden muss. |  Abbildung 2: Datensatz nach 2,5 Stunden Laufzeit. Auch schon nach kurzer Laufzeit ist deutlich, dass das Produkt kurz vor der Fertigstellung ist. |
Dieses Beispiel zeigt, wie Olympus XRD-Analysatoren während Herstellungsprozessen von synthetischen Zeolithen eingesetzt wurden. Olympus XRD-Analysatoren können zudem während Herstellungsprozessen anderer Produkte, wie Arzneimittel und Zement, eingesetzt werden.
