Foam Tester FOA
Schäumungsverhalten von Flüssigkeiten testen
Der Foam Tester FOA ist ein Laborgerät und untersucht Schäume hinsichtlich ihrer Schaumbildung, ihrer Stabilität und ihres Zerfalls unter Druck bis zu 10 bar und bei Temperaturen bis zu 150 °C. Das Gerät ist für wässrige und für kohlenwasserstoffbasierte Flüssigkeiten wie Kondensate, Rohöle, Erdölprodukte und Lösungsmittel konzipiert. Mit dem Foam Tester lassen sich Schaumbildner wie Schaumverhinderer und Entschäumer entwickeln und ihre Wirksamkeit unter realistischen Bedingungen bewerten.
Die Eigenschaften der getesteten Proben variieren in Abhängigkeit von Druck, Temperatur und verschiedenen Gasen erheblich, was zu unterschiedlichen Messergebnissen im Vergleich zu den realen Feldbedingungen führen kann. PSL hat daher die drucklose Norm ASTM D892 für Messungen unter Druck erweitert. Im Labor reproduziert der Foam Tester die ursprünglichen Prozessbedingungen, so dass die erzielten Ergebnisse direkt auf Feldbedingungen übertragen werden können.
Ein optionales Kamerasystem dokumentiert den gesamten Testverlauf mit Video- und Fotoaufnahmen, was die Nachverfolgbarkeit und Analyse der Ergebnisse deutlich verbessert. Der Foam Tester FOA kann mit einer oder zwei Messzellen ausgestattet werden und ermöglicht umfangreiche Stabilitäts- und Kollabiertests sowie Überführungstests (Carry-over), um Ihre spezifischen Anforderungen optimal zu erfüllen.
Alle wichtigen Merkmale des Foam Testers
Merkmale
- Messungen unter Druck zur Simulation von Feldbedingungen
- Prüfen von Schaumstabilisierern (Foamer) durch Carry-Over-Tests
- Prüfen von Entschäumern in Kollapstests
- Ein oder zwei Testzellen parallel betreibbar mit individueller Flussrate
- Max. +150 °C und 10 bar Zellendruck
Anwendungen
- Für wässrige und organische Lösungen
- Prüfen der Schaumstabilität
- Prüfen von Schäumungsmitteln
- Prüfen von Entschäumern
- Qualitätskontrolle
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Schäumungsverhalten unter verschiedenen Bedingungen
Der Foam Tester FOA kann mit einem oder zwei Messplätzen ausgestattet werden. Der Foam Tester ermöglicht damit die Untersuchung von Schäumen unter variablen Bedingungen. Dabei kann sowohl die Schaumbildung, die Schaumstabilität als auch die Schaumzersetzung geprüft werden.
In der Testzelle wird der Schaum mittels einer Düse durch das Einblasen von Stickstoff oder Druckluft erzeugt. Das Gas tritt durch einen Diffusor sehr fein verteilt in die Probe ein, so dass eine sehr homogene Schaumbildung erfolgt. Das Gas wird zudem noch in einer Vorheizkolonne auf Testtemperatur gebracht.
Alles unter Kontrolle mit dem Foam Tester
Der Foam Tester ermöglicht eine umfangreiche Steuerung der Prozessparameter:
- Der Gasfluss wird über einen elektronischen Durchflußregler gesteuert - Jede Zelle verfügt über einen unabhängigen Regler.
- Der Zellendruck wird durch ein Überströmventil geregelt - Jede Zelle verfügt über einen unabhängigen Regler.
- Variable Porengrößen des Diffusors ermöglichen unterschiedliche Blasengrößen.
- Gasfluss und Druck werden in der Software überwacht und aufgezeichnet
- Die Temperatur wird für beide Zellen gleichzeitig gesteuert
Einfaches Handling durch pneumatischen Lift
Integriert in den Foam Tester ist ein pneumatischer Lift, der die Testzellen nach oben aus dem Ofen herausfährt. Dadurch sind diese einfach und sicher entnehm- und einsetzbar.
Verschiedene Messmethoden für Schaum
Überführungstest (Carry-over)
Beim Überführungstest (Carry-over) wird der erzeugte Schaum ausgetragen und außerhalb der Testzelle gesammelt. Dabei wird die Menge des Schaums mittels einer Waage gemessen.
Dies geschieht in Abhängigkeit der Temperatur, der Gasflussrate, des Druckes und der Porengröße des Gasdiffusors.
Die Menge des insgesamt erzeugten Schaumes im Verhältnis zur eingesetzten Menge an Flüssigkeit mit und ohne Schäumungsmittel ergibt für das benutzte Schäumungsmittel die jeweilige Effektivität.
Der erzeugte Schaum kann bei hohen Temperaturen zusätzlich noch vor dem Austritt gekühlt werden.
Schaumstabilitätsprüfung
Für den Stabilitätstest wird in Abhängigkeit von Temperatur, der Gasflussrate, des Druckes und der Porengröße des Gasdiffusors eine spezifische Menge an Schaum erzeugt. Der Schaum zersetzt sich gleichzeitig, so dass sich ein Gleichgewicht einstellt zwischen neu erzeugtem und zersetzendem Schaum. Somit stellt sich eine gewisse Höhe des Schaumes ein, diese Steighöhe kann direkt am Glas der Testzelle abgelesen werden.
Additive, die die Schaumbildung und somit die Steighöhe beeinflussen, können vor oder auch während der Messung hinzugegeben werden.
Kollabiertest
Beim Kollabiertest (Collapse Test) wird ähnlich wie beim Stabilitätstest eine gewisse Menge an Schaum erzeugt. Nach dem Erreichen des Gleichgewichtes oder einer vordefinierten Steighöhe wird der Gasfluss unterbrochen, so dass die Schaumerzeugung aussetzt.
Es wird über einen zeitlichen Verlauf das Zusammenfallen des Schaumes betrachtet.
Der Testablauf
Der Testablauf hängt im Detail vom durchzuführenden Versuch ab (Carry-Over, Stabilität, Kollabiertest). Allgemein wird die Testzelle mit der zu prüfenden Flüssigkeit in bestimmter Menge gefüllt, dann nach dem Verschließen in den Foam Tester eingesetzt und temperiert. Der Gasfluss und der Testdruck werden eingestellt und bei Erreichen der Testtemperatur wird mit der Verschäumung der Probe begonnen.
Beim Carry-Over Test wird die Verschäumung fortgesetzt, bis kein Schaum mehr austritt. Die Gesamtmasse des Schaumes ist dann ein Maß für die Effektivität des Verschäumungsmittels - je mehr Flüssigkeit als Schaum ausgetragen wird im Vergleich zum Blindtest, desto effektiver ist der Verschäumer.
Beim Stabilitätstest wird Schaum nur bis zu einer gewissen Höhe in der Testzelle erzeugt, es erfolgt kein Austrag von Schaum. Die Steighöhe wird von zu prüfenden Additiven beeinflusst, diese werden im Vergleich zum Blindtest oder gegenüber geänderten Parametern bewertet.
Für einen Kollabiertest wird Schaum bis zu einer gewissen Steighöhe in der Testzelle erzeugt. Dann wird der Gasfluss ausgestellt und das Verhalten des Schaumes beim Zersetzen bewertet. Additive, die die Zersetzung beeinflussen, werden im Vergleich zum Blindtest oder gegenüber geänderten Parametern bewertet.
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