Processamento de papel e celulose

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Processamento de papel e celulose
Fotometria em Linha de Processo - Notas de Aplicação
Processamento de
Papel e Celulose
optek-Danulat GmbH
Emscherbruchallee 2, · 45356 Essen, Germany
Phone: +49-(0) 201-63409-0 · Fax: +49-(0) 201-63409-999
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Processamento de papel e celulose
Fotometria em Linha de Processo
Quem é a optek?
É a Líder Mundial em Fotometria de Processo
Nós somos os maiores produtores mundiais de fotometria em linha. A optek está focada no desenvolvimento, produção
e comercialização de fotometria de processo de alto desempenho por Absorbância e Espalhamento de Luz em UV-VIS-NIR
oferecendo as mais recentes e econômicas soluções e otimização de controle de processo a quase todos os processos.
Fundada em Essen, Alemanha em 1984, a optek Mundial está presente em três
operações principais na Alemanha, nos estados Unidos e na Holanda com uma
rede em expansão de escritórios regionais, distribuidores locais e representantes
espalhados no mundo. A optek emprega o melhor time de pessoal qualificado,
focado no cliente. Nosso suporte técnico, equipe administrativa, gerentes regionais
e especialistas em marketing são todos engenheiros experientes, químicos profissionais comprometidos em oferecer atendimento superior e suporte ao cliente
tanto antes como após a venda. Temos um conhecimento excepcional de cada
processo e dos requisitos de nossos clientes.
optek Matriz - Essen, Alemanha
O que é Fotometria em Linha?
É o Monitoramento e Controle em Tempo Real do Processo
Os fotômetetros em linha por absorbância e espalhamento de luz da optek utilizam os princípios basedos na interação da
luz com os flúidos ou gases do processo. Este instrumento único oferece uma análise do fluxo do processo precisa, em
tempo real quando instalado em locais estratégicos na tubulação da planta, fermentadores, reatores, tanques e vasos.
As aplicações típicas incluem medições de processos de sólidos, líquidos ou gases para se detectar ou medir
concentrações de constituintes , traços de contaminantes, interfaces entre produtos, análise para garantia da qualidade
e um grande espectro de outras medições benéficas, todas em tempo real com precisão e confiabilidade incríveis.
O analizador fotométrico da optek consiste de três principais subconjuntos: 1.) O corpo de medição com câmara
de passagem integral ou sensor de inserção com fonte de luz e detector. 2.) O transmissor (conversor) e 3.)
conjunto de cabos especiais com alto grau de proteção interconectando o sensor ao conversor. Dentro do sensor,
a luz da fonte de luz é colimada e enviada através do fluxo. A luz emergente que passou através do meio em processo
é então filtrada com precisão e medida no lado oposto por detectores de alta precisão de absorbância ou
espalhamento de luz. As fotocorrentes resultante do sensor do processo são precisamente amplificada,
analisada e convertida pelo transmissor e então enviada ao sistema de controle de processo da planta oferecendo uma medição em tempo real em virtualmente qualquer unidade de medida.
O Que Torna a optek Número 1 no Mercado?
•
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•
•
•
Experiência Comprovada e Conhecimento do Processo
Tecnologia Superior e Desempenho na Linha
Sensores e Sistemas Projetados Exclusivamente para Uso em Processos
Extremamente Robusto, Confiável e Baixa Manutenção
Garantias Imbatíveis, Serviço & Suporte 24-Horas
Como pode a Fotometria em Linha da optek beneficiar seu processo?
Inovação, Soluções Econômicas Comprovadas
Oferecer uma sólida solução à problemas complexos tem sido tanto o desafio quanto a marca do nosso negócio. Com a
experiência de milhares de instalações no mundo, uma grande gama de produtos fotométricos inovadores, com
grande estoque local, nós oferecemos soluções acessíveis eficientemente e de confiança para atender a necessidade exata de nossos clientes e seus processos. Com a optek, você se assegura de estar no caminho de controlar
a qualidade do produto, reduzindo os custos de produção, melhorando o retorno, e atendendo aos padrões - tudo isto da
maneira mais econômica. É importante lembrar que nossos instrumentos são construídos para aplicações industriais
e dessa maneira oferecer aos nossos clientes um sistema robusto, confiável e de baixa manutenção. Eles são
especificados conforme cada aplicação (i.e. aço inox., titânio, Nema 4X, etc.).
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Fotometria em Linha de Processo
optek Fotometria Avancada de Processo
Diversas configurações para atender à todas necessidades de processos e orçamentos
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Projeto do Sensor:
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0 mbar a 500 bar (0.15 a 7,250 psig)
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Flanges DIN & ANSI, Tri-Clamp Sanitário, NPT Fêmea, Ponta para Solda, Varivent, outros
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C4000 Series: Conversor avançado microprocessado capaz de controlar múltiplos sensores com coletor de dados, controle remoto e outras funções e características avançadas.
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Biotecnologia
Farmacêutico
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Cervejaria e Vinícolas
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Sucos de Frutas
Refrigerantes
Processamento do Leite
Ciência da Fermentação
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Processamento de papel e celulose
Fotometria em Linha de Processo
Visão Geral
Controle em Linha – Assegura a Qualidade e Reduz Custos
Há muitas áreas dentro do processo de papel e celulose onde um fotômetro optek pode ajudar a maximizar seu
controle de processo, e assim otimizar todo o processo. Toda instrumentação optek é projetada para uma
operação confiável até mesmo nos piores ambientes industriais. O robusto projeto do sensor, combinado com a
mais alta qualidade de materiais de construção garante resultados precisos com um mínimo de manutenção.
A lista abaixo ressalta algumas das aplicações onde a instrumentação optek tem sido aplicada com sucesso
na Indústria de Papel e Celulose:
Turbidez
♦Controle de Filtro
♦Controle de Centrifuga
♦Sólidos Suspensos Totais (TSS)
♦Traço de Óleo em Condensado
♦Traço de Óleo em Água de Resfriamentο
♦Água em Óleo Lubrificante
♦Controle de Filtro de Óleo Lubrificante
♦Ferro não Dissolvido em Condensado
Concentração (NIR)
Cor
♦Controle de Qualidade
Polpa de Madeira
Polpa
♦Máquina de Papel
Entrada de Polpa
Back water
Amido
Óxido de Titânio/Caolin
♦ Conteúdo de Sólidos
♦ Retrolavagem do Filtro
Sólidos / Água
Controle da Floculação
Entrada da Sedimentação
Entrada da Flotação
Entrada da Drenagem
♦ Detecção do Biofilme
♦Branqueamento
Concentração de Cloro
Concentração de Dióxido de Cloro
♦Digestor
Concentração de Lignina
♦Cor da Água
Amarelo, Vermelho, Azul
♦Amarelamento: APHA, Hazen
♦ Controle de Cor (Diluição)
Concentração de Cor (amarelo)
Concentração de Cor (vermelho)
Concentração de Cor (azul)
♦ Material Húmico em Água
♦ Controle de Desinfecção
Concentração de Cloro
Concentração de Dióxido de Cloro
Absorbância (UV)
♦Carga Orgânica
Água Bruta e Água de Esgoto (TOC)
Água de Processo
♦Branqueamento
Peróxido de Hidrogênio
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♦ Fuga em Trocador de Calor
Óleo em Água
Água em Óleo
♦ Controle da Turbidez
♦ Controle da Floculação
Saída da Sedimentação
Saída da Flotação
Concentrado
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♦ Controle de Desinfecção
Concentração de Ozona
Peróxido de Hidrogênio
UV-Entrada da Esterilização
♦ Concentração de Dióxido de Enxofre
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Fotometria em Linha de Processo
Analisador de Dióxido de Cloro
Controle Ótimo da Concentração de Dióxido de Cloro
O Dióxido de Cloro (ClO2) está se tornando rapidamente o agente branqueador mais significante na Indústra de Papel
e Celulose (Branqueamento Elementar Livre de Cloro). Dependendo do processo de papel usado, o conteúdo residual de
lignina na polpa e a brancura desejada, diferentes sequências de branqueamento devem ser usadas na produção várias
polpas. O gás de Dióxido de Cloro é comercialmente gerado tanto pela redução do clorato de sódio em um ácido ou
pela oxidação do clorito de sódio. Ele é um gás sintético verde-amarelado, explosivo, que é estável quando em
solução aquosa apenas se a solução estiver protegida da luz e mantida refrigerada. Por esta razão, o dióxido de cloro
deve ser produzido e consumido no campo tanto pelo método ácido-cloro quanto o cloro-clorito por meio de um
gerador de dióxido de cloro. A eficiência destes geradores quanto a dosagem do dióxido de cloro podem ser
otimizadas usando-se um Analisador de ClO2 de Duplo Feixe da optek.
Na geração do dióxido de cloro, o dióxido de cloro gasoso
é transportado para a torre
de absorção então é dissolvido em água gelada para produzir a solução aquosa branqueadora de dióxido de cloro. O
ClO2 é bastante solúvel em água
resultando numa solução verde.
Observando-se a absorbância da
luz azul, a concentração do
ClO2 pode ser determinada
usando o Analisador de Feixe
Duplo da optek.A concentração
do Dióxido de Cloro nesta solução pode ser monitorado em um
range de 15 gramas por litro para assegurar o controle ótimo da
força da solução branqueadora
no fabricante da polpa.
Exaustão de Gás
Água
Torre de
Absorção
Lavador de Gases
TQ
Armaz.
ClO2
Gerador de
CLO2
Para Planta de
Branqueamento
Devido à natureza extremamente
agressiva do meio químico, as partes em contato com o meio do Analisador da optek são manufaturadas
com materiais resistentes à corrosão tais como Titânio ou TFMC (Teflon® com fibra de carbono), e Safira.
Ajustando-se o comprimento do passo óptico do sensor e isolando o comprimento de onda apropriado, permite
a detecção da concentrações de dióxido de cloro em baixo range de ppm ou em %.
Benefícios:
Desempenho do gerador otimizado
Otimização da dosagem de Dióxido de Cloro = redução de custo
Observação contínua e imediata da Concentração do Dióxido de Cloro
Monitoramento e controle do desempenho do Lavador de Gases
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Fotometria em Linha de Processo
Controle do Branqueamento por Peróxido de Hidrogênio
Assegure um Ótimo Controle
O Peróxido de Hidrogênio (H2O2) é um poderoso agente branqueador e desodorizante, versátil e oxidante
ambientalmente correto com propriedades mais poderosas de oxidação que o cloro, dióxido de cloro, ou permanganato de potássio. É algumas vezes usado no branqueamento da polpa. O Peróxido de Hidrogênio não é
inflamável, ligeiramente viscoso e um líquido sempre sem cor e com um odor característico pungente. Sua
aparência é parecida com a água e miscível com água em qualquer proporção. Devido à sua reatividade, é de
vital importância controlar o poder ou concentração do Peróxido de Hidrogênio no processo.
O Analisador de Concentração em UV de Feixe Duplo em linha da optek se baseia na interação da luz ultravioleta com o fluxo do processo e ele oferece todos os diferentes níveis de medição de concentração
do peróxido de hidrogênio em escala de processo, desde baixos PPM até altos níveis de %. Esta técnica de medição em tempo real oferece uma excelente solução de controle de processo sem afetar o fluído do processo além de
substituir procedimentos incomodos de controle de processo, como titulação, ou qualquer outra análise de laboratório.
As medições fotométricas em linha em UV são frequentemente executadas durante a operação de branqueamento/brilho da polpa para assegurar o ótimo controle e ajuste do poder de branqueamento da solução de
Peróxido de Hidrogênio que é amplamente utilizado como agente de branqueamento Totalmente Livre de Cloro (TCF)
na produção de polpa. Tipicalmente, a concentração do Peróxido de Hidrogênio pode variar de baixa a altos níveis de %.
Benefícios:
Otimiza a dosagem de Peróxido de Hidrogênio
Controle Contínuo e imediato da concentração de Peróxido de Hidrogênio
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Fotometria em Linha de Processo
Medição da Cor da Água Bruta
Controle Contínuo do Tratamento da Qualidade da Água – Água Bruta
A moagem da Polpa e do Papel necessitam de grande quantidade de água em quase todos os estágios produtivos
como a cocção e branquamento da polpa assim como na preparação do estoque antes da máquina de papel.
Água bruta é usualmente obtida em lagos ou rios. Especialmente na primavera e no outono há uma maior
concentração de substâncias húmicas nestas águas. As substâncias húmicas são heterogêneas; materiais amarelos aos pretos que incluem a maioria das ocorrências das dissoluções naturais de matéria orgânica na água cauusando uma cor ligeiramente amarelada. A cor tem que ser removida antes que a água possa ser utilizada na planta.
A descoloração da água bruta pode ser realizada por diferente métodos, como pela adição de alúmen ou adsorção por carvão ativo. Para se otimizar o desempenho da planta de preparação de água é de grande ajuda
saber o grau de "amarelamento"; o fotômetro da optek preenche este requisito continuamente e com confiança.
Com esta informação, a dosagem da quantidade correta do agente de descolorização pode ser controlada.
Agente de
Descoloração
Entrada Água Bruta
Bene fícios::
Para o processo
optek
l
Controle contínuo da qualidade da água
Dosagem ótima do agente de descolorização
Medição da Cor (amarelamento) independente da variação da turbidez de fundo
________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________
Medição da Cor da Àgua do Efluente
Atende aos Requisitos de Regulação Enquanto Controla a Adição de Polímeros
A aplicação acima descreve o monitoramento de água bruta para o controle de descolorização. Esta mesma
aplicação existe para o efluente da planta em muitas usinas. Para atender aos requisitos de descargas ambientais, torna-se necessário medir o efluente da planta e determinar a quantidade de cor dissolvida (lignina
dissolvida). A usina geralmente trata o problema usando um coagulante para precipitar a cor (lignina) e então flutuá-la
em um flotator DAF com a ajuda de um floculente. Usando-se um medidor em linha como o Colorímetro da optek,
pode-se evitar as custosas amostragens e análises; funções de alarme podem ser usadas para alertar ao operador dos
níveis excessivos de contaminantes antes da descarga, ajudando a evitar penalidades e multas das autoridades locais.
Uma vez que o processo usado para remover a cor do fluxo de efluente é intenso de polímero (acima
de $1 milhão / ano) seria muito benéfico se monitorar e controlar o efluente. Um Colorímetro optek instalado
como dispositivo avulso no efluente do flotator DAF, ou usado juntamente com um medidor de cor na alimentação
do DAF, pode oferecer sinais de controle para um sistema automático de dosagem de coagulante e floculantante.
Pela otimização da adição dos químicos, a usina pode tipicamente reduzir o consumo de polímeros no DAF
de 10-15% enquanto assegura a adequada remoção da cor.
Benefícios
s:
Controle contínuo da qualidade da água
Dosagem ótima de floculantes
Redução de 10-15% do consumo de polímero
Evita multas desnecessárias
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Medição da Cor da Água Branca
Monitoramento Contínuo da Qualidade da Água Branca – Sheet Forming
A fabricação de papel é um ramo da indústria que necessita de grande quantidade de água. Todavia, a demanda de água fresca, consequentemente, a emissão de esgoto, pode ser reduzida substancialmente através
do controle dos ciclos fechados de água bem como do reuso da água no processo. A água é reciclada tanto
diretamente como através de clarificadores. Os ciclos fechados de água são favorecidos sob o ponto de vista
da proteção do ambiente, da poupança dos recursos e da economia da operação.
No estágio da laminação, excesso de água no processo da drenagem é chamada de água branca. Ela é utilizada
para o transporte da polpa do estoque do tanque de preparação. Quando a produção de folha é trocada do uso
de polpa não branqueada, a água residual advinda de diversas máquinas de papel ainda podem estar colorida. Para
prevenir a polpa de ser colorida é importante controlar a qualidade da água branca. Isto é controlado através do uso
de um repetível e confiável fotômetro em linha da optek. Os pontos de instalação possível são mostrados como segue:
Produção da Polpa
Planta de
Preparação
de estoque
Máquina
de Papel
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optek
optek
Ciclo de Àgua Branca
Benefiícios
s:
Controle contínuo da qualidade da água branca
Evita a coloração durante a produção de papel da polpa branqueada
Otimiza o desempenho do ciclo fechado de água
Medição da Cor (amarelamento) independente da variação da turbidez de fundo
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_________________________________________________
Monitoramento do Filtrado na Prensa Desaguadora
Monitoramento Contínuo do Filtrado
O nível dos sólidos suspensos no filtrado de um prensa rosca, prensa esteira ou tela espessante rotativa é uma excelente indicação do desempenho da drenagem. O sinal do monitor de SST do filtrado pode ser usado para otimizar a velocidade da esteira manualmente, a taxa de vazão e a adição de polímero. Alternativamente, um sistema de controle automático de dosagem
de polímero pode ser implementado para se assegurar constantemente a ótima adição de polímeros. Alarmes de nível alto podem ser usados para a detecção imediata de problemas como a perda de fluxo do polímero, a diluição incorreta do polímero,
mudanças nas características da lama ou o rompimento da esteira. Estas funções são especialmente críticas em instalações de
drenagem não manejadas ou manejadas remotamente. Um simples medidor de absorbância NIR (infra vermelho próximo) da
optek oferecerá uma medição confiável em tempo real do seu equipamento de drenagem. Fale com o seu Especialista de Aplicações da optek sobre a opção de Auto Limpeza do sensor para aplicações onde o revestimento da janela possa ser um obstáculo.
Benefíicios
s:
Detecção imediata de problemas na drenagem
Otimização do desempenho do equipamento de dregagem
Controle automático da dosagem de polímeros
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Lavador de Gás – Concetração de Gás ClO2
Otimize o Desempenho do Lavador de Gás da Planta de Branqueamento
Em plantas que usam o Dióxido de Cloro para branqueamento, o gás de Dióxido de Cloro (junto com algum gás
de cloro) está sempre presente na exaustão tanto da planta de geração de dióxido de cloro como nos vários
estágios do branqueamento. A fim de reduzir as emissões do dióxido de cloro para a atmosfera, é necessário
lavar estes gases de exaustão para remover o ClO2 antes da descarga. Tipicalmente, estes gases de exaustão
são combinados e remetidos para um lavador de gás "molhado", onde o licor branco é usado como agente redutor. Os gases de exaustão do lavador são então transferidos para a chaminé para descarte.
É sempre desejável monitorar o nível de gás ClO2 residual após o lavador. Esta medição pode ser utilizada para
providenciar uma indicação imediata do mal funcionamento do lavador, para assegurar a observância ambiental
e para otimizar a adição de licor branco. Historicamente, monitores de baixos níveis de gás ClO2 utilizados nesta aplicação tem sido um incomodo pela manutenção e questões de confiabilidade. O analisador de concentração optek de baixo nível de gás ClO2 foi especificamente projetado para resolver estes casos. A célula de medição
de titânio oferece uma base óptica sólida e resistente à corrosão para o sensor, eliminando variações associadas
com as alterações do ambiente e envelhecimento. A alta taxa de vazão na célula de medição elimina lapsos de
tempo e entupimentos, estes associados com diâmetros menores da linha de amostra. A janela de safira da
optek oferece excelente proteção contra ataque químico e aderências . A técnica de medição de canal duplo
automaticamente compensa os particulados e a umidade no fluxo do processo. O transmissor CDA-221 microprocessado é pré-calibrado para leitura direta em ppm de ClO2 e oferece múltiplas saídas analógicas e digitais, coletor de dados integrado e capacitação de zero remoto. Resumindo, o sistema foi projetado para oferecer medições
precisas e confiáveis da concentração de gás ClO2 de 0-200 ppm com mínima manutenção.
Bene fícios::
Assegure o "Compliance" Ambiental
Detecção imediata de mal funcionamento do lavador de gás
Otimiza a adição de licor branco
Para o DCS da Usina
para Controle de
Processo e Alarme
Transmissor
Ar de
Instrumentação
para Zero do
Sistema
Armadilha de
Umidade
para
Chaminé
Sensor de Concentração de ClO2
Exaustor
do Lavador
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Fotometria em Linha de Processo
Concentração de SO2
Otimize o uso e a recuperação dos químicos
O Dióxido de Enxofre (SO2) é muito utilizado nos processos da polpa e brabqueamento na maioria dos produtos químocos na planta de polpa. Tanto na desligninação na usina de polpa de sulfato, quanto como um subproduto na usina de
sulfito, o monitoramento e recuperação do SO2 e outros químicos tem-se tornado um fator chave na operação da usina
de polpa com sucesso. SO2 regenerado é sempre reintroduzido no licor branco ou utilizado como um anti-cloro na sequência do branqueamento da polpa. Em plantas que usam o dióxido de cloro como um agente de branqueamento, o
SO2 recuperado é útill na redução residual do ClO2. Qualidade melhorada do papelão, diminuição das emissões e melhora da eficiência da usina são todos benefícios derivados do monitoramento em tempo real do SO2, regeneração e reuso.
O monitoramento contínuo, em linha, da concentração de SO2 tanto em líquido como em gás é facilmente executada usando-se um Sensor em Linha de Absorbância em UV AF45 da optek. O altamente preciso AF45 é extremamente durável, e projetado para suportar altas temperaturas e altas pressões. Com componentes de contato
resistentes à corrosão, incluindo a óptica em safira, tornam o AF45 ideal para as aplicações em usinas químicas e
e semi-químicas na usina de polpa. Para medições em baixos ranges de ppm, o Sensor em Linha de Absorbância
em UV AF46 da optek oferece compensação em dois comprimentos de ondas, para aplicações de extrema precisção.
Polpa Marrom
Lavador
de Gases
Tanque
Armazen.
SO2
Digestor
Caldeira de
Recuperação
Torre de Absorção
Cavaco de Madeira,
Lavado e
Descascado
Torre de
Branqueamento
Torre de
Cáusticos
Licor
Branco
Licor Negro
Benefícios
s:
Eficiente monitoramento e controle do reuso dos produtos químicos
Detecção imediata das emissões de SO2
Otimize a adição do licor branco
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FORMULÁRIO
RESPOSTA
De:
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Empresa:
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Endereço:
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Cidade:
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Fax:
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E-mail: _____________________________
Estado:
_____
CEP:
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North America
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Germantown Technology Park
N118 W18748 Bunsen Drive
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Phone: 800-371-4288
Ph: 262-437-3680
Fx: 262-437-3699
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The Netherlands
Technical Adviesbureau
Staalweg 16
Culemborg NL-4104 AT
Netherlands
Ph: (31) 0345-650-301
Fx: (31) 0345-650-361
E-Mail: [email protected]
Website:
www.optek.com
Eu tenho interesse nestas áreas de aplicações gerais para a fotometria em linha da optek :
Turbidez e Medições de Sólidos.
Medição em Linha de Concentração.
Medição Precisa da Cor.
Medição por Absorbância de Processo em UV.
Eu tenho interesse nestas aplicações expecíficas para fotometria em linha da optek:
Otimização do Processo de Filtração - Terra Diatomácea, Membrana, RO, outros.
Otimização do Processo de separação Centrífuga.
Monitoramento de Interface Produto / Água - Produto / Produto.
Análise de Água e Águas Residuais.
Detecção de Traço de Contaminação em Água ou Fluxo de Condensado.
Recuperação de Produto & Reduçao de Perda.
Análise da Garantia de Qualidade em Linha.
Amarelamento / Escalas de Cor: APHA (Hazen), ASTM, Gardner, Lovibond, Saybolt, outras.
Cloro e/ou Hipoclorito em Líquidos ou Fluxos de Procesos Gasosos.
Controle e Dosagem de Essências e Extratos.
Monitoramento da Precisa Cor e Claridade do Produto.
Águas Municipais / Qualidade do Efluente (TOC).
Medição do retorno do CIP para: BOD & TOC, Concentração de Dióxido de Cloro ou outros Desinfetantes.
Outros: _____________________________________________________________________
Estou interessado em conhecer mais sobre a fotometria em linha da optek :
Nome:
Título:
___________________________
___________________________
Fone:
__
______________________________
E-mail:
______________________________
Outros Produtos ou Serviços você pretende conhecer da optek:
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
Favor solicitar ao Engenheiro de Aplicações contatar-me para discutir aplicação na minha planta.
Favor contatar-me para agendar uma visita à planta.
Favor remover meu nome do seu "mailing list".
optek-
Agradecemos seu retorno!

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