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Essigsäure‑Konzentration inline messen
von der verdünnten Lösung bis zum Eisessig


LiquiSonic® bestimmt den Säuregehalt dort, wo er entsteht: in der Rohrleitung, im Rührbehälter, im Rücklauf der Kolonne. Kein Probenzug, keine Titration im Schichtrhythmus, kein Warten auf das Laborergebnis.

Mitgerissenes Gas verträgt das Ultraschallverfahren dabei deutlich besser als dichte‑ oder refraktometrische Messungen - ein Vorteil überall dort, wo entspannt, erwärmt oder belüftet wird.

Echtzeit-Messung

Kontinuierliche Überwachung ohne Verzögerung

Wartungsfrei

Keine beweglichen Teile oder Verschleißkomponenten

Höchste Genauigkeit

Präzise Messung auch unter schwierigen Bedingungen

Reduzierte Betriebskosten

Kosteneffiziente Lösung mit kurzer Amortisationszeit

Die Konzentration von Essigsäure lässt sich inline über die Schallgeschwindigkeit bestimmen. Ein LiquiSonic®‑Sensor misst, wie lange ein Ultraschallimpuls für eine bekannte Strecke durch die Säure braucht, und rechnet den Temperatureinfluss heraus. Daraus ergibt sich der Massenanteil CH₃COOH in Wasser. Weil die Dichte wässriger Essigsäure über weite Strecken nur schwach und nicht durchgängig eindeutig auf die Konzentration reagiert, kommt die akustische Messung dort weiter als Dichte‑ oder Refraktometermessungen. Welcher Konzentrationsbereich sich in Ihrem Prozess auswerten lässt, legen wir gemeinsam mit Ihnen fest.


Warum der Säuregehalt in der Praxis oft zu spät bekannt ist

Essigsäure wird in nahezu jeder Konzentration eingesetzt: als Eisessig im Tanklager, als 60‑ oder 80‑prozentige technische Säure in der Dosierung, stark verdünnt in Beiz‑ und Reinigungslösungen, als Säuerungsmittel in der Lebensmittelproduktion. Zwischen diesen Stufen liegen Verdünnstationen, Destillationskolonnen und Rückgewinnungskreise und in jedem dieser Schritte verschiebt sich der Gehalt. Bemerkt wird das meist erst, wenn die Laborprobe des Vortags ausgewertet ist.

Wo die Konzentration wandert

  • Verdünnung von Eisessig auf die Zielkonzentration
  • Schwankende Rückläufe aus Destillation und Lösemittelrückgewinnung
  • Spülwasser und CIP‑Reste, die eine Charge unbemerkt verdünnen
  • Aufkonzentrierung durch Verdampfung in beheizten Behältern
  • Steigender Säuregehalt während der Essigfermentation

Was das im Betrieb kostet

  • Chargen außerhalb der Spezifikation, Nacharbeit oder Verschnitt
  • Überdosierte Säure in Neutralisation und Abwasserpfad
  • Ausbeuteverluste in der Rückgewinnung, unnötiger Frischsäureeinkauf
  • Korrosion, wo Konzentration und Temperatur zugleich aus dem Fenster laufen
  • Lücken im Nachweis zwischen zwei Laborwerten

Grenzen der üblichen Verfahren

  • Titration: belastbare Referenz, aber punktuell und personalgebunden
  • Dichtemessung: die Dichte wässriger Essigsäure durchläuft ein Maximum, ein Wert kann zu zwei Konzentrationen passen
  • Leitfähigkeit: Essigsäure ist eine schwache Säure, das Signal folgt eher Salzen und Acetat
  • pH‑Wert: gepuffert und wenig aussagekräftig für den Gehalt
  • Refraktometer: Sichtfenster belegen sich, Farbe und Trübung stören

Die Lösung: LiquiSonic® mitten im Säurestrom

Der Sensor ragt direkt in die Säure. Zwischen Sender und Empfänger liegt ein fester Messweg; aus der Laufzeit des Ultraschallimpulses ergibt sich die Schallgeschwindigkeit und daraus, temperaturkompensiert, die Konzentration.

Keine Optik, keine Mechanik im Prozess
Es gibt kein Sichtfenster, das belegt, und kein Schwingrohr, das verstopft. Verfärbte oder trübe Säure ändert nichts am Messwert.

Temperatur wird mitgemessen, nicht geschätzt
Jeder Sensor erfasst die Prozesstemperatur hochgenau und rechnet ihren Einfluss auf die Schallgeschwindigkeit heraus.

Hohe Toleranz gegenüber Gasblasen
Mitgerissene Blasen verträgt die Ultraschallmessung deutlich besser als dichtebasierte Verfahren. Auffällig hohen Gasanteil gibt der Sensor zusätzlich als Störsignal aus.

Werkstoffe für konzentrierte und heiße Säure
Edelstahl für verdünnte, kalte Ansätze; Hastelloy sowie PFA‑, ETFE‑ oder Halar‑Beschichtungen dort, wo Essigsäure heiß und hochkonzentriert anliegt.

Der Messwert am Prozess

Der LiquiSonic® Controller zeigt die Konzentration unmittelbar an der Anlage - auch dann, wenn das Leitsystem gerade niemand im Blick hat.

Zielband statt Zahlenkolonne
Die Balken links zeigen auf einen Blick, ob Gehalt und Temperatur innerhalb der freigegebenen Grenzen liegen.

Grenzwerte gehen nach außen
Über‑ und Unterschreitungen lassen sich auf digitale Ausgänge legen und dort direkt für Dosierung oder Umschaltung nutzen.

Verlauf für den Chargennachweis
Die Trendaufzeichnung belegt lückenlos, mit welcher Konzentration eine Charge tatsächlich gefahren wurde.

Technischer Hintergrund

Schallgeschwindigkeit als Messgröße

Wasser und Essigsäure unterscheiden sich akustisch deutlich: Ein Ultraschallimpuls läuft durch Wasser spürbar schneller als durch reine Säure. Genau diesen Unterschied wertet der Sensor aus. Der Messweg ist mechanisch fest, die Temperatur wird mitgemessen, der Wert ist absolut und driftet nicht weg.

Wie bei vielen wässrigen Systemen ist der Zusammenhang nicht über den gesamten Bereich von 0 bis 100 m% eindeutig. Deshalb wird der auswertbare Abschnitt applikationsspezifisch festgelegt und ein passender Produktdatensatz hinterlegt. Auch für Gemische, in denen neben Essigsäure weitere Komponenten wie Acetate oder Anhydride vorliegen.

Gasblasen als Störgröße

Gas im Medium ist in Essigsäureanlagen alltäglich: Entspannung hinter Pumpen und Ventilen, Ausgasung in beheizten Behältern, intensive Belüftung im Essigfermenter, Kolonnenrückläufe kurz nach dem Kondensator.

Blasen verändern nicht nur die Laufzeit, sondern die gesamte Form des empfangenen Signals. Die Ultraschallmessung bleibt damit über einen weiten Bereich stabil, in dem dichtebasierte Verfahren längst schwanken. Auffällig hohen Gasanteil gibt der Sensor als Störsignal aus - ein zusätzlicher Hinweis auf Ausgasung oder Lufteintrag im Rohrsystem.

Was sich dadurch rechnet

Weniger Laboraufwand
  • Titration nur noch zur Kontrolle, nicht zur Prozessführung
  • Kein Probenzug an heißer, konzentrierter Säure
  • Freigaben laufen ohne Wartezeit auf das Laborergebnis
Weniger Säure im Ausschuss
  • Verdünnung trifft das Zielband, statt es sicherheitshalber zu überfahren
  • Höhere Ausbeute in Destillation und Rückgewinnung
  • Neutralisationsmittel wird nach Bedarf dosiert, nicht nach Annahme
Mehr Sicherheit im Betrieb
  • Durchgehender Nachweis je Charge statt Stichprobe
  • Alarm, sobald der Gehalt das freigegebene Band verlässt
  • Hinweis auf Ausgasung und Lufteintrag im Rohrsystem

Auslegung für Ihre Säure

Einbau

  • Einbaulängen von 92 mm bis 3.000 mm
  • Alle gängigen Flansche, Gewinde und Prozessanschlüsse
  • Adapter für kleine Querschnitte und Bypass‑Leitungen
  • Hygienische Bauformen für Lebensmittelanwendungen
  • Sensorausführungen für Ex‑Anforderungen

Werkstoffe
Verdünnte, kalte Essigsäure ist mit Edelstahl beherrschbar. Mit steigender Konzentration und Temperatur wird die Auswahl kritisch: Dafür stehen Hastelloy sowie Beschichtungen aus PFA, ETFE oder Halar zur Verfügung. Welche Kombination passt, klären wir anhand Ihrer Betriebsdaten.

OEM und Sonderbauformen
Kundenspezifische Bauformen, Anschlüsse und Schnittstellen realisieren wir auch in kleinen Stückzahlen. Sprechen Sie uns auf Ihre Anforderung an.

Kurzüberblick
Messbereich, Genauigkeit, Temperatur‑ und Druckgrenzen sowie Werkstoffe hängen von der Ausführung ab und beeinflussen sich gegenseitig. Wir legen den Sensor deshalb gemeinsam mit Ihnen aus und nennen die für Ihren Prozess belastbaren Werte.

  • Messprinzip: Ultraschall‑Laufzeitmessung, temperaturkompensiert, inline
  • Messgrößen: Essigsäurekonzentration, Prozesstemperatur, Störgrößenerkennung (z. B. Gasblasen)
  • Einbau: Rohrleitung, Behälter oder Bypass; Länge und Anschluss nach Applikation
  • Schnittstellen: Analogausgänge, digitale Ausgänge für Grenzwerte, Modbus, Profibus, Profinet, EtherNet/IP
  • Wartung: wartungsfrei, einmalige Werkskalibrierung

Wo Essigsäure gemessen wird

Herstellung und Aufarbeitung

Destillation und Entwässerung in der Essigsäureproduktion, Lösemittelrückgewinnung in Anlagen für Celluloseacetat, Vinylacetat oder Terephthalsäure. Kopf‑ und Sumpfströme werden kontinuierlich verfolgt, statt sie über Laborproben abzutasten.

Verdünnen und Abfüllen

Eisessig wird auf technische Konzentrationen eingestellt und abgefüllt. Die Inline‑Messung schließt den Regelkreis zur Wasserzugabe und belegt für jede Charge, welcher Gehalt tatsächlich das Gebinde erreicht hat.

Essig und Säuerungsmittel

In der Essigherstellung steigt der Säuregehalt im belüfteten Fermenter kontinuierlich an, anschließend wird auf Handelsstärke verschnitten. Hygienische Bauformen erlauben den Einbau im Produktkontakt.

Beizen, Reinigen, Neutralisieren

Saure Reinigungs‑ und Behandlungsbäder verlieren mit jeder Charge an Wirkstoff. Die laufende Messung zeigt, wann nachdosiert werden muss und wie viel Lauge die Neutralisation danach wirklich braucht.

Seit über 35 Jahren auf Konzentrationsmessung spezialisiert

SensoTech entwickelt und fertigt Inline‑Analysenmesstechnik in Magdeburg‑Barleben. LiquiSonic® Systeme arbeiten weltweit in Säure‑ und Laugenanwendungen, in der Chemie, in der Lebensmittelproduktion und in der Halbleiterfertigung.


35+

Jahre Erfahrung

50+

Länder weltweit

ISO 9001

Qualitätszertifiziert


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Gemeinsam klären wir Randbedingungen und mögliche Lösungsansätze.

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Häufig gestellte Fragen

Ersetzt die Inline‑Messung die Titration?

Für die Prozessführung ja: Sie fahren nach dem laufenden Messwert statt nach der letzten Probe. Als analytische Referenz behält die Titration ihren Platz. Manche Anwender nutzen sie weiter, um den Inline‑Wert in größeren Abständen gegenzuprüfen und zu dokumentieren.

Ist das nicht dasselbe wie eine Dichtemessung?

Nein. Gemessen wird die Schallgeschwindigkeit, nicht die Dichte. Das ist gerade bei Essigsäure ein Unterschied: Die Dichte der wässrigen Mischung durchläuft im oberen Konzentrationsbereich ein Maximum, ein Dichtewert kann also zu zwei verschiedenen Gehalten gehören. Die akustische Größe verhält sich anders und ist zudem weniger empfindlich gegenüber Gasblasen. Wenn Sie in Ihrer Anlage mit Dichtewerten arbeiten, können wir den Messwert bei Bedarf in eine Dichte umrechnen und so ausgeben.

Wie verhält sich die Messung bei Gasblasen im Rohr?

Deutlich gutmütiger als dichte‑ oder refraktometerbasierte Verfahren. Ein moderater Blasenanteil beeinflusst den Messwert nicht nennenswert. Es gibt aber eine Grenze: Steigt der Gasanteil weiter, wird die Auswertung unsicher. Diesen Zustand erkennt der Sensor bis zu einem gewissen Grad und gibt ihn als Störsignal aus. Ist dauerhaft viel Gas unterwegs, hilft zusätzlich die Wahl der Einbaustelle, etwa an einer gut gefluteten, aufwärts durchströmten Stelle.

Funktioniert die Messung auch bei Eisessig?

Nahezu wasserfreie Essigsäure erstarrt bereits bei rund 16,7 °C, entsprechend werden Leitungen und Behälter begleitbeheizt. Der Sensor lässt sich in solche beheizten Abschnitte einbauen. Ob im hochkonzentrierten Bereich die gewünschte Auflösung erreichbar ist, prüfen wir anhand Ihrer Daten. Genau dort entscheidet der Kurvenverlauf über das Ergebnis.

Welche Werkstoffe halten Essigsäure stand?

Bei verdünnter, kalter Säure genügt in der Regel Edelstahl. Heiße und hochkonzentrierte Essigsäure ist anspruchsvoller; hier kommen Hastelloy oder beschichtete Ausführungen mit PFA, ETFE oder Halar zum Einsatz. Nennen Sie uns Konzentration, Temperatur und Begleitstoffe, dann schlagen wir die passende Kombination vor.

Brauche ich eine Ex‑Ausführung?

Konzentrierte Essigsäure ist brennbar, ihr Flammpunkt liegt bei etwa 39 °C. In Tanklagern und beheizten Anlagenteilen ist deshalb häufig eine Zoneneinteilung vorhanden. Für Ex‑Anforderungen stehen entsprechende Sensorausführungen zur Verfügung, ebenso eine große Auswahl an Werkstoffen. Nennen Sie uns die Einstufung Ihrer Messstelle, dann schlagen wir die passende Variante vor.

Wie genau ist die Messung?

Das hängt vom Konzentrationsbereich, der Temperaturspreizung und der Zusammensetzung ab. In einem eng geführten Zielband ist die erreichbare Auflösung hoch, über einen sehr weiten Bereich fällt sie geringer aus. Wir nennen Ihnen die belastbare Angabe für Ihren Fall, statt eine allgemeine Zahl zu versprechen.

Was ist mit Gemischen, in denen Essigsäure nur eine Komponente ist?

Häufig lösbar. Solange die Begleitstoffe in bekannten Grenzen bleiben, lässt sich ein Produktdatensatz für das konkrete Gemisch hinterlegen, etwa Essigsäure mit Acetat, Anhydrid oder Restlösemittel. Bei stark veränderlicher Zusammensetzung klären wir die Machbarkeit vorab mit einer Probe im Labor.

Wie kommt der Messwert in meine Leittechnik?

Über 4–20 mA sowie über Modbus, Profibus, Profinet oder EtherNet/IP. Grenzwerte für Konzentration und Störgrößen lassen sich zusätzlich auf digitale Ausgänge legen und direkt für Dosierventile oder Umschaltungen verwenden.

Woran merke ich, dass mein Säuregehalt zwischen zwei Laborproben wegläuft?

Meist gar nicht, bis eine Charge auffällt. Eine leicht zu schwache Verdünnung wirkt im Prozess zunächst unauffällig, kostet aber Wirkung, Ausbeute oder Spezifikation. Erst ein durchgehender Verlauf zeigt, ob der Gehalt wirklich stabil war oder zwischen zwei Proben gewandert ist.

Welche Wartung fällt an?

Keine im laufenden Betrieb. Es gibt keine beweglichen Teile, keine Dichtungen im Messweg und kein optisches Fenster, das gereinigt werden müsste. Die Werkskalibrierung bleibt über Jahre stabil, eine regelmäßige Nachkalibrierung ist nicht zwingend notwendig.

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