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Gasentwickler Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasentwickler,
insbesondere für Lahoratoriumszwecke, mit einem die Reaktionsmasse enthaltenden
Reaktionsgefäß, einem Reguliergefäß, in welchem der Spiegel der Reaktionsflüssigkeit
je nach dem Druckzustand des Reaktionsraumes gehoben oder gesenkt wird, um die Reaktionsflüssigkeit
über eine Überlauföffnung in den Reaktionsraum eintreten zu lassen. Das Reguliergefäß
ist mit einem Vorratsbehälter für die Reaktionsfiüssigkeit verbunden, von welchem
die von dem Reguliergefäß abgegebene Flüssigkeitsmenge ersetzt wird.
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Die oberen Teile des Reaktionsraumes und des Reguliergefäßes stehen
miteinander in Verbindung, so daß in beiden Räumen stets der gleiche Druck herrscht.
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Bei einem bekannten Gasentwickler dieser Art ist der Reaktionsraum
neben dem Regulierraum angeordnet und von diesem durch eine Wand getrennt.
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Wenn der Gasdruck im Reaktionsraum absinkt, steigt die Flüssigkeit
im Regulierraum und läuft schließlich über den Rand der Zwischenwand in den Reaktionsraum,
was eine Gasentwicklung und ein Zurückdrücken der Flüssigkeit im Regulierraum zur
Folge haut. Bei dieser Vorrichtung wird in erster Linie der an der Zwischenwand
liegende Teil der Reaktionsmasse von der Flüssigkeit benetzt, während der äußere
Teil unbeeinflußt bleibt. so daß die Gasentwicklung sehr ungleichmäßig erfolgt,
indem sie beim ersten Überlaufen stürmisch vor sich geht, dann aber infolge des
langsamen Nachaußensickerns der Flüssigkeit immer träger wird.
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Infolge der großen Ausdehnung des Überlaufrandes gelangt schon bei
geringem Druckunterschied eine verhältnismäßig große Flüssigkeitsmenge in den Reaktionsraum,
so daß der in dem Apparat herrschende Druckzustand und der Druck des aus dem Apparat
entnommenen Gases sehr schwankend ist.
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Bei einer anderen Vorrichtung dieser Art ist unterhalb des Reaktionsbehälters
das Reguliergefäß für die Reaktionsflüssigkeit und oberhalb das Vorratsgefäß angeordnet.
Bei nachlassendem Druck im Reaktionsbehälter steigt die Flüssigkeit in einem zentrisch
angeordneten Rohr hoch, bis sie durch seitliche tSberlauföffnungen in den Reaktionsraum
gelangen kann.
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Nur wenn die Flüssigkeit in dem Rohr bei starker Gasentnahme wesentlich
über die Überlauföffnungen hinaus steigt, wird die Flüssigkeit aus den kleinen Werlauföffnungen
mehr oder weniger nach außen gespritzt, so daß auch die äußeren Partien der Reaktionsmasse
benetzt werden. Gewöhnlich aber erreicht auch hier die überlaufende Flüssigkeit
nur die benachbarten Teile der Reaktionsmasse, so daß die gleichen Nachteile hinsichtlich
der Gleichmäßigkeit der Verteilung der iiberlaufenden Flüssigkeit über die Reaktionsmasse
vorhanden
sind wie bei der vorerwähnten bekannten Anordnung.
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Diese Nachteile werden dadurch beseitigt, daß gemäß der Erfindung
von dem oberen Teil des Reaktionsgefäß es außer dem Fallrohr eine Rohrverbindung
nach dem oberen Teil des Reaktionsbehälters vorgesehen ist und das untere Ende des
Fallrohres eine Einrichtung aufweist, durch welche die Reaktionsflüssigkeit gleichmäßig
über die Oberfläche der Reaktionsmasse verteilt wird. Das eng gehaltene Fallrohr
ist am unteren Ende mit einer Brause versehen. durch welche die überlaufende Flüssigkeit.
die den Querschnitt des Fallrohres voll ausfüllt, über die Oberfläche der Reaktionsmasse
verteilt wird. Infolge der in dem Fall rohr befindlichen Flüssigkeitssäule von beträchtlicher
Höhe ergibt sich an den kleinen brausenartigen Austrittsöffnungen eine verhältnismäßig
große Austrittsgeschwindigkeit, so daß die Flüssigkeit nach allen Seiten über die
ganze Oberfläche der Reaktionsmasse verspritzt wird.
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Auf diese Weise kommt eine gleichmäßige Beaufschlagung der Reaktionsmasse
durch die Flüssigkeit zustande, so daß eine gleichmäßige Gasentwicklung bei geringen
Druckschwankungen gewährleistet ist.
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Diese Wirkung haben bekannte Gasentwicklungsapparate nicht, bei welchen
der Vorratsbehälter für die Reaktionsflüssigkeit mit einem unter ihm angeordneten
Reaktionsraum - lediglich durch Tropföffnung verbunden ist, da ein besonderer Reaktionsbehälter,
ein Fall rohr und eine zusätzliche Ausgleichsverbindung zwischen Reaktionsraum und
Regulierraum fehlt.
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Ebenso wird die genannte Wirkung nicht bei Gasentwidlungsapparaten
erzielt, bei denen der Regulierbehälter unterhalb des Reaktionsraumes liegt, weil
die
Flüssigkeit nicht gleichmäßig von oben über die Oberfläche der
Reaktionsmasse verteilt werden kann.
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Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles der Erfindung. In der Zeichnung ist ein senkrechter Mittelschnitt
durch den Gasentwickler dargestellt.
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Der Gasentwickler besteht aus einem den Fuß des Apparates bildenden
Reaktionsgefäß 1, welches die Reaktionsmasse (z. B. Schwefeleisen, Marmor, Zink)
aufnimmt. Es besitzt oben einen Hohlkonus 2, in welchen dicht das Reguliergefäß
3, das einen Teil der Reaktionsflüssigkeit, z. B. Säure, enthält, eingesetzt ist.
Dieses ist am oberen Ende ebenfalls mit einem Hoblkonus 4 versehen, in welchen der
Vorratsbehälter 5 für die Reaktionsflüssigkeit dicht eingesetzt ist, der mit einem
unten offenen Rohr 6 bis in den unteren Teil des Reguliergefäßes 3 weitergeführt
ist. Das obere Ende des Vorratsbehälters 5 ist durch einen in einem Hals 7 eingeschliffenen
Glasstopfen 8 abgeschlossen, welcher hahnförmig ausgebildet ist und mit seiner Bohrung
9 auf eine Offnung 11 des Halses 7 eingestellt werden kann, so daß dabei der Innenraum
des Vorratsbehälters mit der Auflenluft in Verbindung gebracht oder von dieser abgesperrt
werden kann.
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In den Konus 2 des Reaktionsbehälters 1 ist ferner ein im unteren
Teil zu einem Konus 12 erweitertes Verbindungsrohr 13 dicht eingesetzt. Dieses Rohr
13 steht oben über einen Fortsatz 14 in Verbindung mit dem oberen Teil 10 des Regulierbehälters
3. so daß es die oberen Teile der Räume 3 und 1 miteinander verbindet und in diesen
Räumen stest der gleiche Druck herrscht. Innerhalb des Verbindungsrohres 13 befindet
sich ein Fallrohr 15, das unten mit einem brausenartigen Abschluß 16 in den oberen
Teil des Reaktionsgefäß es 1 ragt, während das obere Ende des Fallrohres 15 mit
dem Verbindungsrohr 13 verschmolzen ist und dort eine nach oben offene Überlauföffnung
17 bildet.
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Das Reaktionsgefäß 1 besitzt oben einen seitlichen Tubus 18, der
mit einem Glas- oder Gummistopfen 19 verschließbar ist, durch welchen ein Hahnrohr
21 geführt ist, mittels dessen Hahn 22 die Gasentnahme erfolgt. Am unteren Ende
des Reaktionsgefäßes ist seitlich ein zweiter Tubus 23 angebracht, dessen Stopfen
24 ebenfalls ein Hahnrohr 25 aufweist, durch welches die verbrauchte Reaktionsflüssigkeit
abgezogen werden kann.
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Der beschriebene Gasentwickler arbeitet wie folgt: Ist der Gashahn
22 geschlossen und der Vorratsbehälter 5 mit Reaktionsflüssigkeit versehen, so stellen
sich entsprechend dem in den oberen Teilen des Regulierbehälters und des Reaktionsbehälters
herrschenden übereinstimmenden Druck die Spiegel 26, 27 der Flüssigkeit auf eine
bestimmte Höhe ein.
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Wird angenommen, daß der Spiegel 26 unterhalb der Höhe der Überlauföffnung
17 liegt, und wird der Gashahn 22 geöffnet, so verringert sich der Druck in den
oberen Teilen des Reguliergefäßes 3 und des Reaktionsgefäßes 1, so daß unter dem
Druck der Flüssigkeit im Vorratsbehälter 5 der Spiegel 26 sich hebt. Sobald er an
der Überlauföffnung 17 angelangt ist, fließt Flüssigkeit in das Fallrohr 15 ab.
Dank des geringen Durchmessers des Fall rohres wird dieses voll von der Flüssigkeit
ausgefüllt, so daß auf die Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus dem Brausenkopf
16 die ganze Fallhöhe des Fall rohres einwirkt und die Flüssigkeit durch den Bransenkopf
16 nach außen gespritzt und sich dadurch gleichmäßig über die ganze Oberfläche der
Reaktionsmasse verteilt.
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Trotz geringer Flüssigkeitszufuhr findet dadurch eine gleichmäßige
und schnelle Gasentwicklung statt.
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Der Druck des entnommenen Gases unterliegt nur geringen Schwankungen,
da die Regelung der Flüssigkeitszufuhr sehr fein erfolgt. Wesentlich hierzu trägt
es bei, daß der obere Teil 10 des Reguliergefäßes 3, welcher im Bereich der Überlauföffnungen
17 liegt, einen wesentlich kleineren Durchmesser als der übrige Teil des Gefäßes
aufweist, so daß Druckveränderungen des eingeschlossenen Gases sich zunächst verhältnismäßig
stark auf die Veränderung des Flüssigkeitsspiegels 26 auswirken. Beim weiteren Absinken
gelangt jedoch der Flüssigkeitsspiegel 26 schon sehr bald in den Bereich des weiten
Teiles des Reguliergefäßes 3. wo die Verdrängung eines verhältnismäßig großen Flüssigkeitsvolumens
nur ein geringes Absinken des Flüssigkeitsspiegels 26 und damit eine geringe Druckveränderung
zur Folge hat.
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Die Höhe des Flüssigkeitsspiegels 27 im Vorratsbehälter 5 bzw. der
Abstand der Flüssigkeitsspiegel 26, 27 voneinander beeinflußt den Abstand des Flüssigkeitsspiegels
26 von der Überlauföffnung 17. Dieser Einfluß kann dadurch geregelt werden, daß
die Hahnverbindung 9, 11 am oberen Ende des Behälters 5 durch Drehung des Stopfens
8 geschlossen und geöffnet wird. Beim Schließen der Verbindung entsteht bei sich
senkendem Flüssigkeitsspiegel 27 eine Luftverdünnung oberhalb des Spiegels, die
im Sinne einer tieferen Lage des Spiegels 27 wirkt, so daß auch der Flüssigkeitsaustritt
aus der Brause 16 ganz verhindert und dabei der Behälter 1 gereinigt und gefüllt
werden kann, ohne daß ein Nachfließen der Flüssigkeit zu befürchten ist.
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Der beschriebene Gasentwickler zeichnet sich durch leichte Bedienbarkeit
und Reinigungsmöglichkeit aus.
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Der Gasauslaßhahn 22 kann auch an dem oberen Teil des Reguliergefäßes
3 angebracht sein. Ferner besteht eine vereinfachte Ausführungsform des beschriebenen
Gasentwicklers darin, daß das Verbindungsrohr 13, 14 in Fortfall kommt und das Fallrohr
15 dicht in dem Konus 2 eingesetzt ist, wodurch allerdings die Gleichmäßigkeit der
Gasentwicklung beeinträchtigt wird.
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PATENTANSPRtJCHE 1. Gasentwickler mit Reaktionsraum, Regulier-und
Vorratsbehälter und einem in dem die Reaktionsmasse enthaltenden Reaktionsraum endenden
Fallrohr, dessen obere Überlauföffnung im Regulierbehälter mündet, dadurch gekennzeichnet,
daß von dem oberen Teil des Reaktionsgefäßes (1) außer dem Fall rohr (15) eine Rohrverbindung
(13) nach dem oberen Teil des Regulierhehälters (3) vorgesehen ist und das untere
Ende des Fallrohres mit einer Einrichtung versehen ist, durch welche die Reaktionsfiüssigkeit
gleichmäßig über die Oberfläche der Reaktionsmasse verteilt wird.