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Neutralhaltungsverfahren.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Neutralhaltungsverfahren der Art, wie es in dem deutschen Patente Nr, 290509 beschrieben ist, also ein automatisches Verfahren, vermöge dessen eine Flüssigkeit, die mit dem gereinigten, zu kontrollierenden Gas in Berührung gebracht wird, und deren Neutralität durch das Gas. je nach seiner Verunreinigung nach der sauren oder der alkalischen Seite gestört wird, benutzt wird, um durch ihre in mechanische Bewegung umgesetzte Reaktion den Zufluss der geeigneten Waschflüssigkeiten für das Gas zu regeln.
Das Prinzip eines derartigen Neutralhalters in Anwendung auf die Neutralhaltung eines Gases ist im Patente Nr. 290509 erläutert ; es besteht darin, dass man durch das gereinigte Gas hindurch äquivalente geringe Mengen Alkali und Säure getrennt hindurchfliessen lässt und die je nach der Reaktion des Gases alkalische oder saure Reaktion der Endmischung in geeigneter Weise in mechanische Bewegung umsetzt, die zur Vermehrung des sauren oder des alkalischen Zuflusses zur Waschflüssigkeit benutzt wird.
Es ist in der Patentschrift Nr. 290509 auch bereits die Ausführungsform beschrieben, bei der die Umsetzung der sauren Reaktion der Endmischung in mechanische Kraft derart geschehen soll, dass man als alkalische Komponente der Prüfflüssigkeit kohlensaures Alkali verwendet, die beim Neutralisieren entwickelte Kohlensäure unter einer Glocke auffängt und die Bewegungen der verdrängten Sperrflüssigkeit vermittelst eines Schwimmers auf Kontakte überträgt, die ihrerseits den Zufluss saurer oder alkalischer Waschflüssigkeit je nach Bedarf vermehren oder verringern.
Bei weiterer Ausbildung dieses Apparates und Verfahrens wurde nun, um den Apparat vollkommen automatisch und kontinuierlich arbeiten lassen zu können, der Gegenstand der Erfindung geschaffen.
Wenn die beiden Prüfflüssigkeiten, also Normalsäure und Normalalkalicarbonat durch ein neutrales Gas fliessen, das also weder die Acidität der Säure noch die Alkalinität des Natriumcarbonats abschwächt, gelangt stets die gleiche Menge Kohlensäure zur Entwicklung. Lässt man diese Kohlensäure aus dem Entwicklungsgefäss, in dem sich die beiden Prüf- flüssigkeiten mischen, durch eine Kapillare ausströmen, so stellt sich bei neutralem Gase alsbald ein Gleichgewichtszustand ein, der gewissermassen den Nullpunkt des Systems darstellt, bei dem also aus den Kapillaren so viel Kohlensäure entweicht als im Reaktionsgefäss erzeugt wird.
Ist nun beispielsweise das Gas alkalisch, so wird bei dem Durchfliessen der sauren Prüfflüssigkeit durch das Gas die Acidität herabgesetzt und beim Zusammenfliessen mit der Natriumcarbonatsprüfflüssigkeit wird dementsprechend weniger Kohlensäure entwickelt. Da der Durchlass der Kapillare gleich bleibt, so wird das Kohlensäurevolumen in dem Entwicklungsgefâss geringer werden und es wird ein mit dem Entwicklungsgefässe verbundener Schwimmer durch äusseren Druck, beispielsweise einer Wassersäule, dementsprechend in das Gefäss hineinbewegt. Diese Bewegung kann in bekannter Weise auf entsprechende Zuflussregler für die Waschflüssigkeiten übertragen werden.
In der Zeichnung ist ein für die Ausführung derartiger Reglerbewegungen geeigneter Apparat skizziert. In Fig. i befindet sich in einem Glaszylinder a eingebaut das Reaktiongefäss b und mit ihm verbunden das Schwimmergefäss c, in dem der Schwimmer et gleitet,
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Zu dem Reaktionsgefäss führen die Zuflusskapillaren e und e', durch die die Normalsäure bzw. das Normalalkali eingeleitet werden, nachdem sie das gereinigte Gas z. B. in einer Abzweigleitung passiert haben. Die Flüssigkeiten vereinigen sich in einem kleinen Reaktionsraum f, in dem sich die Kohlensäure entwickelt. Um die Reaktion vollständig zu machen, werden die aus dem Gefäss f ablaufenden Flüssigkeiten noch über eine Schicht g, z. B. von Glasperlen geleitet.
Der äussere Zylinder a ist mit einer Sperrflüssigkeit bis zu dem Überlauf lu gefüllt, und kann, um das Niveau zu halten, durch dauernden Zulauf von Wasser gefüllt gehalten werden. Die Kohlensäure entweicht durch das Rohr i. in einen Tropfenfänger k und aus diesem durch die Kapillare I ins Freie. Wird nun in dem Reaktionsgefäss b, f, g mehr Kohlensäure entwickelt, als dem normalen Durchlass der Kapillare l entspricht, so entsteht in dem Gasraum des Gefässes b bzw. des damit verbundenen Gefässes c ein Überdruck und der Schwimmer d sinkt. Seine Bewegung kann durch ein geeignetes Gestänge, das z. B. an den beiden Seiten des Gefässes b hochgeführt sein kann, auf die Zulassventile für die Waschflüssigkeiten übertragen werden.
In Fig. 2 ist noch eine Einrichtung dargestellt, um die eventuell schwachen Bewegungen des Schwimmers in grössere Bewegungen zu über- setzen, die gleichzeitig grössere mechanische Kraft entfalten können. Diese Einrichtung besteht darin, dass der Schwimmer d nicht unmittelbar auf die Ventile für die zuzuleitende Flüssigkeit wirkt, sondern zunächst die Flüssigkeitsbewegung in einem weiteren Schwimmergefäss steuert, dessen Schwimmer dann erst den Flüssigkeitszufluss betätigt. Eine äusserlich ähnliche Regelung der Flüssigkeitszufuhr ist aus der amerik. Patentschrift Nr. 705924 bekannt geworden.
Während dort aber die beiden Schwimmer unmittelbar auf die von ihnen zu steuernden Ventile wirken, um das Reinigen von Flüssigkeiten automatisch, gründlich und ununterbrochen auszuführen, wirkt beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die vom Schwimmer d (Fig. I) in geeigneter Weise bewegte Schwimmerstange m durch Anschläge n und n'auf Stangen o und o'von zwei Hilfsventilen derart, dass beispielsweise beim Aufsteigen der Stange m die Ventilstange o mit ihrem Ventil gehoben, beim Niedergehen der Schwimmerstange m die Ventilstange o'mit ihrem Ventil gesenkt wird.
Das zur Ventilstange o gehörige Ventil öffnet beim Anheben den Wasserzufluss zu einem mit einem Schwimmer p ausgestatteten Zylinder q, so dass in diesem Falle der Schwimmer p ansteigt ; die Ventilstange o öffnet beim Niedergehen der Schwimmerstange mein Abflussventil, durch das Flüssigkeit aus dem Zylinder q abfliessen kann, so dass die Flüssigkeit in q und mit ihr der Schwimmer p sinkt. Es wird demnach im Gegensatz zur bekannten Anordnung eine genauere Regelung des Flüssigkeitszuflusses erzielt.
Im folgenden soll eine besonders bewährte Arbeitsweise mit dem beschriebenen Apparat nach Fig. i an einem Beispiel erläutert werden.
Durch das zu prüfende Gas wird tropfenweise zugleich ein Äquivalent Ätzalkalilösung und etwa drei Äquivalente verdünnte Schwefelsäure rieseln gelassen und diese werden dann im Reaktionsgefäss mit etwa drei Äquivalenten Sodalösung vereinigt. Die Äusnusskapiüare an deren Stelle auch ein fein einstellbarer Hahn o. dgl. treten kann, ist so eingestellt, dass bei neutralem Gas, also bei der Entwicklung einer bestimmten und gleichbleibenden Menge Kohlensäure in der Minute sich ein bestimmter Druck im Entwicklungsgefäss und damit eine bestimmte Schwimmerstellung derart einstellt, dass der Wasserspiegel in dem Gefässsystem b, c um einen bestimmten Betrag gegen den äusseren Spiegel herabgedrückt wird.
Enthält nun das Gas eine Spur Säure, so addiert sich diese zu der durchfliessenden Säure und wird von dem Alkali gebunden und es wird infolgedessen mehr Kohlensäure enwickelt.
Es bildet sich Druck und der Spiegel im Gefäss b wird etwas-weiter herabgedrückt. Dieser Bewegung folgt der Schwimmer d, der nun beispielsweise mit Hilfe eines Miniaturmotors, dessen Kontakt seine Bewegung schliesst, auf den Zufluss der sauren Waschflüssigkeit drosseln einwirkt. Dieses wird solange geschehen, als bis infolge Nachlassens der Kohlensäureentwicklung das Gleichgewicht zwischen der aus l entweichenden Kohlensäure und der in b entwickelten Kohlensäure wiederhergestellt ist-und der Schwimmer seine ursprüngliche Normalstellung wieder einnimmt.
Dasselbe Spiel wiederholt sich umgekehrt bei Anwesenheit von Ammoniak im Gase bis- zum völligen Verschwinden des Ammoniaks, Auf gleiche Weise kann natürlich durch entsprechende Einstellung der Ventile oder des Gasauslasses die
Regelung auf eine bestimmte Acidität oder Alkalinität eingestellt werden.
Eine solche Regelung des gegenseitigen Mengenverhältnisses zweier oder mehrerer Flüssigkeiten mittels einer Schwimmervorrichtung ist bereits durch die deutsche Patent- schrift Nr. 199072 bekannt geworden. Während hier aber das Stellen der Ausflussventile der Flüssigkeiten durch Einstellen der an den Flüssigkeitsventilen sitzenden Stangen samt dem mit ihnen verbundenen Gestänge unter verschiedenen Winkeln zu ihrer Parallellage erfolgt, werden beim beschriebenen Verfahren die Zu- und Abflussventile des Schwimmer- gefässes q (Fig. 2) durch entsprechende Einstellung der-auf die Ventile einwirkenden An- schläge n und n'der Stange in des ersten Schwimmers d verschieden eingestellt,