LiquiSonic^® misst die Schallgeschwindigkeit und Temperatur der Ammoniumnitrat-Lösung direkt im Prozess. Da die Schallgeschwindigkeit eindeutig mit der NH₄NO₃-Konzentration zusammenhängt, berechnet das System daraus kontinuierlich den Konzentrationswert. Der Sensor kann in der Regel direkt in eine Rohrleitung, einen Behälter oder einen Reaktor eingebaut werden, sodass meist weder ein externer Bypass noch eine manuelle Probenentnahme erforderlich ist.

Für Ammoniumnitrat-Lösung kommen LiquiSonic^®-Sensoren mit korrosionsbeständigen Sondermaterialien zum Einsatz, die für den jeweiligen Konzentrationsbereich, die Prozesstemperatur und den Einbauort, etwa Reaktor, Verdampfer oder Rohrleitung, individuell ausgelegt werden.

Die erreichbare Messgenauigkeit wird für den jeweiligen Konzentrations- und Temperaturbereich applikationsspezifisch festgelegt. Für geeignete und definierte Ammoniumnitrat-Wasser-Systeme sind Genauigkeiten von bis zu ±0,05 wt% möglich. Voraussetzung sind ein passender Kalibrierdatensatz und die Berücksichtigung der konkreten Prozesszusammensetzung.

Je nach Konzentration, Temperatur und möglichen Verunreinigungen, etwa Chloridspuren, eignen sich unterschiedliche korrosionsbeständige Edelstähle oder Sondermaterialien. Welcher Werkstoff im Einzelfall geeignet ist, wird bei der Sensorauslegung anhand der konkreten Prozessbedingungen geprüft.

Durch die kontinuierliche Inline-Messung kann die Zahl routinemäßiger Laborproben deutlich reduziert werden. Prozessabweichungen werden sofort sichtbar, anstatt erst nach Entnahme, Transport und Analyse einer Probe. Je nach Qualitäts- und Sicherheitskonzept können ergänzende Referenz- oder Freigabeanalysen weiterhin erforderlich bleiben.

Ja. Der Sensor führt mehr als 30 interne Messungen pro Sekunde durch. Aus diesen Messungen wird fortlaufend ein stabilisierter Konzentrationswert berechnet und an das Prozessleitsystem übertragen. Dadurch lassen sich Konzentrationsänderungen in Neutralisations-, Eindampfungs- und Weiterverarbeitungsstufen nahezu ohne Zeitverzug erkennen.

Der Sensor wird direkt in die bestehende Rohrleitung, den Reaktor oder Tank eingebracht, ein zusätzlicher Bypass ist in der Regel nicht notwendig. Unser Team begleitet die Auswahl der Einbaustelle, die Kalibrierung und die Inbetriebnahme, sodass Stillstandszeiten gering bleiben.

Da der Sensor keine beweglichen Teile, Elektroden oder optischen Fenster besitzt, ist der reguläre Wartungsaufwand sehr gering. Bei stark kristallisierenden Prozessbedingungen können dennoch Kontrollen oder Reinigungen erforderlich sein. Entscheidend sind eine geeignete Einbaustelle sowie die Einhaltung der erforderlichen Temperatur- und Strömungsbedingungen, damit sich keine dauerhaften Ablagerungen in der Messstrecke bilden können.

Ja. Je nach Systemkonfiguration stehen unter anderem 4–20-mA-Ausgänge sowie Feldbusschnittstellen wie Profibus DP oder Modbus zur Verfügung. Konzentrations- und Temperaturwerte können dadurch an SPS oder Prozessleitsysteme übertragen und dort für Prozessregelung, Trendüberwachung oder Alarme genutzt werden. Ein Einsatz innerhalb einer sicherheitsgerichteten Schutzfunktion muss unabhängig davon anhand des jeweiligen Anlagen- und Sicherheitskonzepts bewertet werden.

Schwankungen der NH₄NO₃-Konzentration können auf Veränderungen der Rohstoffkonzentration, der Durchflussmengen, des Wassergehalts oder der Druck- und Temperaturbedingungen im Neutralisator hinweisen. Die Inline-Konzentrationsmessung macht solche Veränderungen unmittelbar sichtbar.

In ausreichend konzentrierten und hinsichtlich ihrer Zusammensetzung bekannten Wasserströmen kann eine Veränderung der Schallgeschwindigkeit auf einen Eintrag von Ammoniumnitrat hinweisen. Ob daraus eine quantitative NH₄NO₃-Konzentration bestimmt werden kann, hängt vom Messbereich und von weiteren gelösten Bestandteilen ab. Für komplexe Abwässer oder sehr geringe Spurenkonzentrationen ist deshalb eine applikationsspezifische Machbarkeitsprüfung beziehungsweise ein selektives Analyseverfahren erforderlich.

Ein LiquiSonic^®-Sensor kann am Ausgang des Neutralisators oder in einer nachgeschalteten Leitung installiert werden und dort die Konzentration der entstehenden Ammoniumnitrat-Lösung kontinuierlich erfassen. Die tatsächliche Konzentration hängt unter anderem von der Salpetersäurestärke sowie von Druck, Temperatur und Bauart des Neutralisators ab. Der Messwert unterstützt die Überwachung des Wassergehalts und der nachfolgenden Eindampfung. Die Regelung des NH₃/HNO₃-Verhältnisses erfolgt zusätzlich über eine geeignete Leitfähigkeits- oder Dichtemessung.

Nach der Eindampfung wird die NH₄NO₃-Konzentration auf den für das jeweilige Prill- oder Granulationsverfahren erforderlichen Wert eingestellt. LiquiSonic^® überwacht die Konzentration unmittelbar vor der Weiterverarbeitung und unterstützt damit eine gleichmäßige Produktzuführung und reproduzierbare Prozessbedingungen. Die endgültige Korngröße und Produkteigenschaften werden zusätzlich durch Temperatur, Tropfen- beziehungsweise Düsenbildung, Luftführung und weitere Prozessparameter bestimmt.

Gasblasen können die Ausbreitung des Ultraschalls dämpfen oder zeitweise stören und dadurch die Signalqualität beeinflussen. LiquiSonic^® wertet das Schallsignal kontinuierlich aus und kann gasblasenbedingte Störungen erkennen. Je nach Sensorausführung und Prozessbedingungen sind stabile Messungen auch bei einem gewissen Gasblasenanteil möglich.