DE1065639B

DE1065639B - Arrangement for measuring and registering the Bc components of gas mixtures

Info

Publication number: DE1065639B
Application number: DENDAT1065639D
Authority: DE
Inventors: Bad Dürkheim und Dr. Karl Ackermann Mannheim Dr. Erwin Lehrer
Original assignee: Badische Anilin and Sodafabrik AG
Current assignee: BASF SE
Publication date: 1960-02-11

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFT 1 065PATENT LETTER 1 065

ANMELDETAG:REGISTRATION DAY:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF
EDITORIAL:

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:ISSUE OF
PATENT LETTERING:

kl. 421 4/16kl. 421 4/16

INTERNAT. KL. G 0] H 8. MÄRZ 1958INTERNAT. KL. G 0] H MARCH 8, 1958

17. SEPTEMBER 1959 3. MÄRZ 1960SEPTEMBER 17, 1959 MARCH 3, 1960

STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT 1065 639 (B 4811)2 IX/421)AGREES WITH EXPLAINING PAPER 1065 639 (B 4811) 2 IX / 421)

Bei gaschrotnatographischen Verfahren zur Analyse von Gasgemischen ist es bekannt, als Trägergas für die Gasproben Kohlensäure zu verwenden. Die Kohlensäure wird nach dem Durchströmen eines Trennrohrs in einem Behälter mit Kalilauge absorbiert. Die nicht absorbierbaren Bestandteile der eingeschleusten Gasproben werden in einer mit dem Absorptionsbehälter verbundenen Meßbürette aufgefangen.. Sie treffen dort, soweit sie chromatographisch getrennt worden sind, in zeitlichem Abstand voneinander ein, so daß ihr Volumen einzeln an der Bürette abgelesen werden kann. Das laufende Ablesen des jeweiligen Bürettenstandes erfordert höchste Aufmerksamkeit und ist in den häufigsten Fällen, in denen die einzelnen Gasbestandteile in kurzen Zeita'bständen aufeinanderfolgen, durch den Beobachter oft nicht mit der wünschenswerten Genauigkeit auszuführen. Man hat daher versucht, den zeitlichen Verlauf der Volumenzunahme des aufgefangenen Gases mit Registriervorrichtungen aufzuzeichnen.In gas chromatographic methods for analyzing gas mixtures, it is known to act as a carrier gas for to use the gas samples carbonated. The carbonic acid is after flowing through a separation pipe absorbed in a container with potassium hydroxide solution. The non-absorbable components of the introduced gas samples are collected in a measuring burette connected to the absorption container. insofar as they have been separated chromatographically, at a time interval from one another, so that you Volume can be read off individually on the burette. The continuous reading of the respective burette status requires the utmost attention and is in the most common cases in which the individual gas components successive in short time intervals, often not with the desirable one for the observer Accuracy to execute. Attempts have therefore been made to determine the course of the increase in volume over time record the captured gas with recording devices.

Es wurde schon eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der ein waagerecht liegendes zylindrisches Rohr mit verschiebbarem Kolben mit dem Absorptionsbehälter verbunden ist. Durch eine Zahnstange mit Zahnrad wird der die Bürette abschließende Kolben so verschoben, daß das Bürettenvolumen entsprechend dem Volumen der aufgefangenen Gasbestandteile zunimmt. Die jeweilige Stellung des Kolbens wird mit einer Registriervorrichtung aufgezeichnet und bildet ein direktes Maß für die Volumenzunahme. Die Steuerung der Kolbenbewegung geschieht in folgender Weise: In dem Absorptionsbehälter sind ein oder mehrere elektrische Kontaktstifte so· angeordnet, daß sie bei 'eingeregelter Kolbenstellung von oben in die Absorptionsflüssigkeit ein wenig eintauchen. Sobald nicht absoirbierbare Gaskomponenten im Gasraum des Absorptionsgefäßes ankommen, fällt der Flüssigkeitsspiegel, bis die Kontaktstifte¹ nicht mehr in die Flüssigkeit eintauchen. Es werden dann Stromimpulse auf einen Magneten gegeben, der mittels einer Klinke ein Sperrad dreht, das mit dem obenerwähnten Zahnrad verbunden ist und den Kolben schrittweise im Sinne einer Vergrößerung des Zylindervolumens verschiebt, bis die Kontaktstifte wieder in die. Flüssigkeit eintauchen. .A device has already been proposed in which a horizontally lying cylindrical tube with a displaceable piston is connected to the absorption container. The piston closing the burette is displaced by a toothed rack with a toothed wheel in such a way that the burette volume increases in accordance with the volume of the gas constituents collected. The respective position of the piston is recorded with a recording device and forms a direct measure of the increase in volume. The piston movement is controlled in the following way: One or more electrical contact pins are arranged in the absorption container in such a way that, when the piston is in the regulated position, they dip a little from above into the absorption liquid. As soon as non-absorbable gas components arrive in the gas space of the absorption vessel, the liquid level falls until the contact pins ^{1 are} no longer immersed in the liquid. Current pulses are then applied to a magnet which, by means of a pawl, rotates a ratchet wheel that is connected to the above-mentioned gear and moves the piston gradually in the sense of increasing the cylinder volume until the contact pins are back in the. Immerse the liquid. .

Mit der bekannten Registriervorrichtung ist die Ausführung einer gaschromatographischen Analyse zwar wesentlich erleichtert worden, doch hat sich gezeigt, daß sie nicht frei von störenden Fehlerquellen ist und deshalb erhöhten. Ansprüchen nicht 'genügt. Ein über die Genauigkeitsgrenzen der gaschromatographischen Methode wesentlich hinausgehender Fehler entsteht bei der beschriebenen elektrischen Kontaktsteuerung der Kolbenbewegung z. B. durch den Anordnung zum Messen und Registrieren der Bestandteile von GasgemischenA gas chromatographic analysis can be carried out with the known recording device it has been made much easier, but it has been shown that it is not free from bothersome sources of error is and therefore increased. Claims are not sufficient. One over the accuracy limits of gas chromatographic Method of significantly more extensive errors arises in the described electrical contact control the piston movement z. B. by the arrangement for measuring and registering the components of gas mixtures

Patentiert für:Patented for:

Badische Anilin- & Soda-FäbrikBaden aniline & soda factory

Aktiengesellschaft,Corporation,

Ludwigshafen/RheinLudwigshafen / Rhine

Dr. Erwin Lehrer, Bad Dürkheim,Dr. Erwin teacher, Bad Dürkheim,

und Dr. Karl Ackermann, Mannheim, sind als Erfinder genannt wordenand Dr. Karl Ackermann, Mannheim, have been named as the inventor

Einfluß der Oberflächenspannung der Absorptionsflüssigkeit. Dieser Einfluß bewirkt, daß bei fallendem Flüssigkeitsstand die Verbindung zwischen der Flüssigkeit und den eintauchenden Kontaktstiften erst dann abreißt, wenn der Flüssigkeitsspiegel merklich unter das Ende der Kontaktstifte gesunken ist, während' sie bei. steigendem Flüssigkeitsstand sich erst, dann wieder schließt, wenn die Flüssigkeit die Kontaktstifte erreicht hat. Diese: unterschiedliche Auslösung der Kolbensteuerung bei fallendem und steigendem Flüssigkeitsstand kann durch Gasblasen, die zeitweise auf dem Flüssigkeitsspiegel stehenbleiben, noch wesentlich erhöht werden. Eine weitere Fehlerquelle besteht darin, daß der Kolben durch ein Rad mit Klinkengesperre nur in einer Richtung bewegt werden kann. Bewegt er sich zu weit, so kommt er nicht mehr auf die richtige Stellung zurück. Der nur in einer Richtung bewegliche Kolben, der nach jeder Analyse von Hand in die Nullstellung zurückgeführt werden muß, gestattet es auch nicht, die bekannten Registriervorrichtungen bis zur vollautomatischen Ausführung laufender Analysen weiterzuentwickeln.' An der bekannten Vorrichtung ist auch das Probleim, den Kolben in das Rohr. einerseits absolut gasdicht einzupassen und ihn andererseits leicht beweglich zu halten, bisher noch nicht einwandfrei gelöst.Influence of the surface tension of the absorption liquid. This influence has the effect that when the Liquid level only establishes the connection between the liquid and the immersed contact pins then breaks off when the liquid level has sunk noticeably below the end of the contact pins, while ' they at. If the liquid level rises, it only closes again when the liquid hits the contact pins has reached. This: different triggering of the piston control with falling and rising The liquid level can still be caused by gas bubbles that temporarily remain on the liquid level can be increased significantly. Another source of error is that the piston is driven by a wheel The ratchet lock can only be moved in one direction. If he moves too far, he won't come any more back to the correct position. The piston, which can only move in one direction, after each analysis must be returned to the zero position by hand, it does not allow the known recording devices to be further developed up to the fully automatic execution of ongoing analyzes. ' At the well-known Device is also the problem, the piston in the tube. on the one hand to fit absolutely gas-tight and on the other hand to keep it easy to move, has not yet been solved properly.

Ein Fehler verfahrensmäßiger Art wird bei dem bekannten Verfahren durch die Löslichkeit einzelner Gaskomponenten in der Absorptionsflüssigkeit verursacht. Da bei der beschriebenen Anordnung die einzelnten Gaskomponenten in sehr feiner Verteilung mit nahezu dem gesamten, für eine längere Betriebszeit vorgesehenen Flüssigkeitsvorrat in Berührung kommen, so entstehen erhebliche Gasverluste durch rein physikalische Lösung der Gase im Absorptionsmittel.In the known method, an error of the procedural type is caused by the solubility of individual Gas components caused in the absorption liquid. Since in the described arrangement the individual Gas components in a very fine distribution with almost the entire, for a longer operating time come into contact with the intended liquid supply, considerable gas losses occur through pure physical solution of the gases in the absorbent.

909 723/100909 723/100

Sie können für die einzelnen Gasbestandteile infolge unterschiedlicher Löslichkeit verschieden groß sein. Die Gasverluste sind auch für jeden einzelnen Bestandteil nicht gleichbleibend, weil sich kein stationärer Zustand ausbildet und die vorausgehenden Gasbestandteile die später folgenden beeinflussen können. Eine in der Lösung' stark angereicherte Komponente kann durch die nachfolgende wieder ausgetrieben werden und deren Volumen vermehren. Es können daher nicht nur Gasverluste auftreten, sondern auch zu große Werte gemessen werden. Mit diesem die Messung störenden Vorgang muß vor allem in jener Zone des Absorptionsbereiches gerechnet werden, in welcher das Trägergas noch unvollständig absorbiert ist und durch seine Menge und seinen vorherrschenden Partialdruck für die Austreibung der bereits in der Absorptionsflüssigkeit gelösten Gase maßgebend ist. Damit wird deutlich, daß bei bekannten Anordnungen die durch die Löslichkeit der Gase im Absorptionsmittel entstehenden Fehler vom Betriebszustand der Lösung abhängen, und zwar nicht nur hinsichtlich gelöster Teile der Gaskomponenten, sondern auch hinsichtlich des Grades der Erschöpfung der Lauge.You can for the individual gas components as a result different solubility can be of different sizes. The gas losses are also for each individual component not constant, because no steady state develops and the preceding gas components can influence the following later. A component that is highly enriched in the solution can be driven out again by the following and increase their volume. It can therefore not only do gas losses occur, but values that are too high can also be measured. With this die Measurement disturbing process must be expected above all in that zone of the absorption range in which the carrier gas is still incompletely absorbed and by its amount and its predominant Partial pressure is decisive for the expulsion of the gases already dissolved in the absorption liquid. This makes it clear that in known arrangements, due to the solubility of the gases in the absorbent The resulting errors depend on the operational state of the solution, and not just with respect to the resolved ones Parts of the gas components, but also in terms of the degree of exhaustion of the alkali.

Die durch die Löslichkeit zu messender Gasbestandteile in der Absorptionsflüssigkeit auftretenden Fehler werden nach der Erfindung dadurch wesentlich kleiner, daß man das Trägermedium in. einem vorzugsweise geneigten Rohr absorbiert, (durch das die Absorptionsflüssigkeit langsam kontinuierlich hindurchströmt. Das Gasgemisch tritt in dieses Rohr in Form großer Blasen ein.The errors that occur due to the solubility of the gas components to be measured in the absorption liquid are significantly smaller according to the invention in that the carrier medium is preferably in a inclined tube absorbed, (through which the absorption liquid flows slowly and continuously. The gas mixture enters this tube in the form of large bubbles.

Zur Beseitigung der bei einer Tauchkontaktsteuerung" an der Oberfläche der Absorptionsflüssigkeit unter dem Einfluß der Oberflächenspannung entstehenden Fehler und der sich aus einem nur in einer Richtung schrittweise wirkenden Kolbenantrieb ergebenden Nachteile und Beschränkungen in der Anwendung ist nach der Erfindung die Steuerung des Kolbens im Meßzylinder in Abhängigkeit von der jeweiligen Höhe der Absorptionsflüssigkeit in stetiger und umkehrbarer Weise vorgesehen.To eliminate the "dipping contact control" on the surface of the absorption liquid errors arising under the influence of surface tension and which result from one only in one The direction of the piston drive acting step by step results in disadvantages and limitations in use is according to the invention, the control of the piston in the measuring cylinder as a function of the respective height of the absorption liquid provided in a steady and reversible manner.

Eine Anordnung nach der Erfindung zeichnet .sich demzufolge insgesamt aus durch ein als Absorptionsraum dienendes Rohr in vorzugsweise geneigter Lage, durch welches das Absorptionsmittel in einer zur vollständigen Absorption des Trägergases ausreichenden Menge kontinuierlich hindurchströmt, wobei der rohrförmige Absorptionsraum etwa an seinem unteren Ende mit der Trennsäule über eine Leitung verbunden ist. Durch ein am oberen Ende des Absorptionsraumes etwa senkrecht angeschlossenes Rohr steigen die nicht absorbierten Gasbestandteile zur Meß- und Registriereinrichtung auf, wobei dieses Rohr den den Gasmeßraum nach unten begrenzenden Flüssigkeitsspiegel enthält, in dessen Höhe Geber angeordnet sind, die über eine Regeleinrichtung, im wesentlichen bestehend aus einem Verstärker und Stellgliedern, den den Gasmeßraum oben begrenzenden Kolben stetig und umkehrbar bewegen.An arrangement according to the invention is consequently characterized overall by a pipe serving as an absorption space in a preferably inclined position, by which the absorbent in a sufficient for complete absorption of the carrier gas Quantity flows through it continuously, the tubular absorption space approximately at its lower End is connected to the separation column via a line. Through one at the upper end of the absorption room If the pipe is connected approximately vertically, the unabsorbed gas components rise to the measuring and recording device on, with this tube the liquid level delimiting the gas measuring space downwards contains, at the height of which encoders are arranged, which essentially consists of a control device consisting of an amplifier and actuators, the piston delimiting the gas measuring space at the top, continuously and reversibly move.

Besonders vorteilhaft erfolgt die Steuerung durch den elektrischen Widerstand zwischen zwei Elektroden, die an einem Zuleitungsrohr zum Zylinder in der, Nähe des den Zylinder absperrenden Flüssig'keitsspiegels so angeordnet sind, daß sich der Querschnitt und somit der Widerstand der Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Elektroden, mit der Höhe des Flüssigkeitsspiegels stetig ändert. Bei dieser Anordnung befinden sich die Elektroden stets innerhalb der Flüssigkeit. Es entstehen daher bei der Steuerung des Kolbens weder Stromunterbrechungen noch neue Grenzflächen. Die Oberflächenspannung der Absorptionsflüssigkeit kann deshalb den Steuervorgang nicht beeinflussen. Zweckmäßig wird durch den. Flüssigkeitswiderstand ein Stellmotor über einen Verstärker so gesteuert, daß er den Kolben im Sinne einer Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Zylinderinhaltes bewegt, je nachdem der zwischen den Elektroden gemessene Flüssigkeitswiderstand größer bzw. kleiner als· der vorgegebene Sollwert ist. Der das aufgefangene Gasvolumen begrenzende Flüssigkeitsspiegel wird dann aus jeder Richtung wieder auf die durch den Sollwert des Flüssigkeitswiderstandes festgelegte Standhöhe zurückgeführt. Die Kolbenstellung wird dadurch ein genaues Maß für das aufgefangene Gas-The control is particularly advantageous through the electrical resistance between two electrodes, those on a supply pipe to the cylinder in the vicinity of the liquid level blocking the cylinder are arranged so that the cross-section and thus the resistance of the fluid connection between the two electrodes, with the height of the liquid level changes steadily. With this arrangement the electrodes are always in the liquid. Therefore, when controlling the Pistons neither power interruptions nor new interfaces. The surface tension of the absorption liquid therefore cannot influence the control process. The. Fluid resistance a servomotor controlled by an amplifier so that it moves the piston in the sense of an enlargement or reduction of the cylinder content moves, depending on the amount between the electrodes measured fluid resistance is greater or less than · the specified target value. The caught The liquid level limiting the gas volume is then returned to the through from every direction the setpoint of the liquid resistance is returned to the fixed level. The piston position is thereby an exact measure for the collected gas

*5 volumen.* 5 volume.

Man kann die Steuerung des Kolbens indes mit gleichen Vorteilen auch auf lichtelektrischem Wege bewirken. Dabei wird die stetige Änderung der Lichtdurchlässigkeit bzw. der Abbildungseigenschaften eines durchsichtigen Rohres bei einer Änderung der Höhe des darin befindlichen Flüssigkeitsspiegels mit einem lichtelektrischen Empfänger gemessen. Dieser Empfänger steuert über einen Verstärker wieder den Stellmotor, der den Kolben .bewegt. Auch bei dieser Anordnung treten keine Grenzflächen und Unstetigkeiten in der Steuerung auf.The piston can, however, be controlled by photoelectric means with the same advantages cause. Thereby the constant change of the light transmission or the imaging properties a transparent tube with a change in the height of the liquid level in it measured by a photoelectric receiver. This receiver controls the again via an amplifier Servomotor that moves the piston. With this arrangement, too, there are no interfaces or discontinuities in the control.

Bei beiden AusführungsfoTmen ist es vorteilhaft, den Zylinder vertikal anzuordnen und den Kolben mit einer Flüssigkeit zu überschichten,, z. B. mit Wasser, Glyzerin oder zur Erzielung eines definierten Wasserdampfdruckes; zweckmäßig mit der zur Absorption des Trägergases verwendeten Lösung. Auf diese Weise erzielt man bei absoluter Dichtigkeit einen sehr leichten Gang des Kolbens, so 'daß er sich schon durch sein Eigengewicht oder bei nur geringer Gewichtsbelastung nach unten bewegt. Ein etwa vorhandenes Spiel im Zahnstangenantrieb ist dann ohne Bedeutung.In both embodiments, it is advantageous to to place the cylinder vertically and to cover the piston with a liquid, e.g. B. with water, Glycerine or to achieve a defined water vapor pressure; expedient with the one for absorption the solution used in the carrier gas. In this way, one achieves a very light one with absolute tightness Gear of the piston, so 'that it is already by its own weight or with only a low weight load moved down. Any play in the rack and pinion drive is then irrelevant.

Es ist ferner zweckmäßig, den Flüssigkeitsüberlauf der kontinuierlich zu'geführten Absorptionsflüssigkeit so hoch anzuordnen, daß beim Öffnen eines mit dem Zylinder in Verbindung stehenden Gasauslasses der das zu messende Gasvolumen begrenzende Flüssigkeitsspiegel ansteigt. Dadurch bewegt der Stellmotor den Kolben nach unten. Durch rechtzeitiges Schließen des Gasauslasses wird erreicht, daß der Kolben in der Anfangsstellung stehenbleibt, die dem Nullpunkt der Registriervorrichtung entspricht.It is also expedient to reduce the liquid overflow of the continuously supplied absorption liquid to be arranged so high that when opening a gas outlet communicating with the cylinder the liquid level limiting the gas volume to be measured rises. This moves the servomotor the piston down. By timely closing of the gas outlet it is achieved that the piston in the The initial position remains, which corresponds to the zero point of the registration device.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn man den Gasauslaß mittels eines Endschalters schließt, der von der wie oben beschriebenen gesteuerten Kolbenstange mittel- oder unmittelbar betätigt wird. Diese Betätigung des Gasauslasses kann mechanisch, pneumatisch oder elektromagnetisch erfolgen. Durch geeignete Einstellung des Endschalters kann der Gasauslaß zu einem solchen Zeitpunkt kurz vor Erreichen des Nullpunktes geschlossen werden, daß sich der Flüssigkeitsspiegel bei der letzten Bewegungsphase des Kolbens auf den Sollwert senkt.Further advantages result if you close the gas outlet by means of a limit switch that is controlled by the as described above, controlled piston rod is actuated directly or indirectly. This operation the gas outlet can be done mechanically, pneumatically or electromagnetically. Appropriate setting of the limit switch, the gas outlet can at such a point in time shortly before reaching the zero point it can be concluded that the liquid level is in the last phase of movement of the piston lowers to the setpoint.

Die Erfindung ermöglicht es, mit einfachen Mitteln Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens aufzubauen, die selbsttätig arbeiten. Durch einen Zeitschalter wird z. B. die Gasprobe zu Beginn der Analyse mittels einer pneumatisch oder elektromagnetisch betätigten Einschleusvorrichtung in 'das Trägergas eingeführt. Nach beendeter Analyse wird der Gasauslaß des Meßzylinders durch den Zeitschalter geöffnet. Kurz bevor der Kolben die Nullstellung erreicht hat, wird, wie oben beschrieben, der Gasauslaß durch den Endschalter geschlossen. Ist der stetig und umkehrbar gesteuerte Kolben zur Ruhe gekommen,The invention makes it possible to build devices for carrying out the method with simple means, that work independently. A timer z. B. the gas sample at the beginning of the analysis into the carrier gas by means of a pneumatically or electromagnetically operated injection device introduced. After the analysis has ended, the gas outlet of the measuring cylinder is opened by the timer. Shortly before the piston has reached the zero position, the gas outlet opens, as described above closed by the limit switch. If the continuously and reversibly controlled piston has come to rest,

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so ist das Gerät für eine neue Analyse bereit, und die Überdruck steht. Mit dem Zylinder 12 ist ein Gas-the device is then ready for a new analysis and the overpressure is in place. With the cylinder 12 is a gas

näohste Gasprobe kann durch den Zeitschalter ein- auslaß 23, z. B. ein elektromagnetisch betätigtes,Nearest gas sample can through the timer inlet 23, z. B. an electromagnetically operated,

geschleust weiden. Ventil, verbunden, durch welches das Gas infolgepasture. Valve, connected through which the gas as a result

Zweckmäßig wendet man bei derartigen Meßein- seines Überdruckes ausströmen kann. Bei geöffnetemAppropriately, one turns with such a measuring input its overpressure can flow out. When the

richtungen zwei oder mehrere gleiche oder verschie- 5 Ventil steigt dann der Flüssigkeitsspiegel im Rohr 11,directions two or more identical or different 5 valve then the liquid level rises in the pipe 11,

dene- Trennsäulen an, besonders dann, wenn nur die und der Kolben wird nach unten bewegt. Kurz vordene separation columns, especially if only the and the piston is moved downwards. Shortly before

' zuerst erscheinenden Komponenten eines Gasgemisches Erreichen des Nullpunktes am Registrierwerk 18 wird'The components of a gas mixture that appear first will reach the zero point at the registration unit 18

interessieren oder Gasgemische mit Komponenten sehr der Strom zum Magnetventil durch den Schalter 24interest or gas mixtures with components very the current to the solenoid valve through the switch 24

unterschiedlicher Verweilzeit analysiert werden, sollen. unterbrochen und dadurch der Gasauslaß 23 geschlos-different dwell times should be analyzed. interrupted and thereby the gas outlet 23 closed-

Das Umschalten von einer Säule auf eine andere kann io sen. Der Kolben wird noch so lange weiterbewegt, bisSwitching from one column to another can be possible. The piston is moved on until

dann elbenf alls durch den Zeitschalter gesteuert werden. der Flüssigkeitsspiegel auf seinen SoHstand herab-then all can be controlled by the timer. the liquid level has fallen to its normal

Die zeitweilig nicht in dem Gasweg der Analyse gedruckt ist und die Schreibfeder auf der NullinieWhich is temporarily not printed in the gas path of the analysis and the pen on the zero line

liegenden Säulen kann man -selbsttätig durch beson- des Registrierstreifens steht,lying pillars can be - automatically by means of a special registration strip,

dere Spülgasströme zurückspülen. Das Gasgemisch soll in das mit Flüssigkeit gefülltebackwash their purge gas flows. The gas mixture should be filled with liquid

An Hand der Abbildungen sei das Meßgerät in 15 Rohr 8 in Form großer Blasen eintreten. DadurchOn the basis of the figures, let the measuring device enter tube 8 in the form of large bubbles. Through this

Einzelheiten näher beschrieben: kommen die Gaskomponenten nur mit einer kleinenDetails described in more detail: the gas components only come with a small one

Die Abb. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zu Flüssigkeitsmenge in Berührung. Bei relativ großenFig. 1 shows schematically a device for amount of liquid in contact. With relatively large

seiner Ausführung, die besonders für Laborzwecke Blasen ist die Austauschfläche, bezogen auf das gleicheIts execution, which is especially for laboratory purposes bubbles, is the exchange surface, based on the same

geeignet ist. Durch die Leitung 1 strömt beispielsweise Gasvolumen, klein. Die noch verbleibenden, durch diesuitable is. For example, gas volume, small, flows through the line 1. The remaining, through the

reine Kohlensäure als Trägergas. Der Kohlensäure- 20 Löslichkeit verursachten Fehler können daher meistpure carbon dioxide as a carrier gas. The carbon dioxide solubility caused errors can therefore mostly

strom wird mit dem Strömungsmesser 2 gemessen und vernachlässigt werden. Ist dies nicht der Fall, wiecurrent is measured with the flow meter 2 and is neglected. If not how

gelangt durch den Einschleusschieber 3 in die Trenn- z. B. bei Acetylen, so kann eine 'empirisch ermitteltepasses through the infeed slide 3 in the separating z. B. with acetylene, an 'empirically determined

säule 4, welche mit einem adsorbierenden gekörnten Korrektur vorgenommen werden'. Es stellt sich näm-column 4, which can be made with an adsorbent granular correction '. It turns out

Stoff, z. B. Silika'gel, gefüllt ist. Das zu analysierende Hch ein stationärer Zustand ein, so daß der beschrie-Fabric, e.g. B. silica gel, is filled. The Hch to be analyzed has a steady state, so that the described

Gasgemisch wird durch die Leitung 5 zugeführt und 25 bene systematische Fehler bei jeder Analyse nahezuGas mixture is fed through line 5 and almost 25 bene systematic errors in every analysis

mit dem Strömungsmesser 6 gemessen. Es strömt gleich wird.measured with the flow meter 6. It will flow right away.

durch den Einschleusschieber 3 in die Schleuse 7 und In den Abb. 3 a und 3 b ist eine andere Ausführungs-through the infeed slide 3 into the lock 7 and In Figs. 3 a and 3 b is another embodiment

gelangt aus dieser über eine weitere Bohrung des form zur Steuerung der Kolbenbewegung in Ab-comes out of this via a further bore in the mold to control the piston movement.

Schiebers 3 ins Freie. Wird der drehbare Teil des häiigigkeit vom Flüssigkeitsspiegel im Rohr 11 dar-Slide 3 into the open. If the rotatable part of the frequency of the liquid level in the pipe 11 is

Schiebers 3 um 60° in die gestrichelt gezeichnete Stel- 30 gestellt. Die Abb 3 a zeigt eine lichtelektrische Anord-Slide 3 set by 60 ° in the position 30 shown in dashed lines. Fig 3 a shows a photoelectric arrangement

lung gebracht, so nimmt die Trägerkohlensäure das in nung, welche an Stelle der in Abb. 2 gezeigtenThe carrier carbonic acid takes this into account, which takes the place of the one shown in Fig. 2

der Schleuse 7 befindliche Gasvolumen mit und be- Ausführungsform zur Steuerung verwendet werdenthe lock 7 located gas volume with and be used embodiment for control

fördert es in die Trennsäule 4, in welcher die einzelnen kann. Die von der Lichtquelle 25 ausgehende Strah-promotes it into the separation column 4, in which the individual can. The beam emanating from the light source 25

Komponenten der Gasprobe getrennt werden. Das Ge- lung wird durch eine Linse 26 hinreichend gebündeltComponents of the gas sample are separated. The gel is sufficiently focused by a lens 26

misch aus Kohlensäure und den Bestandteilen des 35 und durchstrahlt das durchsichtige Rohr 11 in dermix of carbonic acid and the components of 35 and shines through the transparent tube 11 in the

eingeschleusten Gases wird zunächst mit Wasser an- Höhe des Sollstandes des Flüssigkeitsspiegels. DieIntroduced gas is first of all with water to the height of the target level of the liquid level. the

gefeuchtet, um ein Zukristallisieren der Leitung zu Abb. 3 b zeigt den Strahlengang dieser Anordnung,moistened to crystallize the line Fig. 3 b shows the beam path of this arrangement,

verhindern. Es tritt dann in das Absorptionsrohr 8 Der von der Flüssigkeit erfüllte Teil des Rohresimpede. It then enters the absorption tube 8, the part of the tube filled with the liquid

ein, in welches kontinuierlich die Absorptionslösun'g, sammelt das Licht in der Blendenöffnung 27, durchone in which the absorption solution continuously collects the light in the aperture 27

beispielsweise Kalilauge, aus dem Vorratsbehälter 9 40 welche es auf den lichtelektrischen Empfänger 28,for example potassium hydroxide solution from the storage container 9 40 which it on the photoelectric receiver 28,

durch die Kapillare 10 zufließt. z. B. eine Photozelle, gelangt. Der nicht von Flüssig-flows through the capillary 10. z. B. a photocell arrives. Who is not of liquid

Die nicht absorbierten. Gase steigen durch die Lei- keit erfüllte Teil des Rohres 11 läßt das Licht ungetung 11 in den senkrecht stehenden Zylinder 12 auf, brachen durchtreten, so daß es, wie in Abb. 3 b punkin welchem der mit Kalilauge überschichtete Kolben tiert angedeutet, von der Blende 27 fast vollständig 13 verschiebbar angeordnet ist. Dieser Kolben wird 45 aufgefangen wird. Bei einer Änderung der Höhe des mittels Zahnstange 14 und Zahnrad 15 durch den. Stell- Flüssigkeitsspiegels ändert sich daher die auf den motor 16, beispielsweise einen Zweiphasen-Indüktions- Empfänger gelangende Liohtmenge und damit die von motoir, bewegt. Mit der Kolbenstange 14 ist die diesem abgegebene Spannung, welche nach Verstär-Schreibfeder 17 des Registrierwerkes 18 gekoppelt, kung im Verstärker 19 den Stellmotor 16 steuert,
welches die Stellung des Kolbens 13 registriert. Der 50 In Abb. 4 ist eine selbsttätig arbeitende Vorrich-Stellmotor 16 wird über den Verstärker 19 gesteuert. tung schematisch dargestellt, die sich für betriebliche Der Verstärkereingang ist für Widerstandsmessung Zwecke eignet. Diese Vorrichtung' arbeitet mit zwei ausgebildet, beispielsweise als WheaitstonescheBrücke, Trennsäulen 4 und 29, von denen jeweils die eine von deren einer Zweig aus dem Flüssigkeitswiderstand dem Trägergasstrom, die andere von einem Spülgaszwischen den Elektroden 20 und 21 besteht. Diese 55 strom durchströmt wird. Dieser Spülgasstrom tritt Elektroden sind seitlich an dem Rohr 11 angebracht. durch die Leitung 30 mit dem Strömungsmesser 31 in In Abb. 2 ist dieser Teil des Rohrs vergrößert wieder- die Trennsäule entgegengesetzt zu der Richtung des gegeben. Die Elektrode 20 ist etwas tiefer angesetzt Trägergasstrotnes bei der Analyse ein. Die Säule 29 als die Elektrode 21. Die Meßbrücke ist so· abge- kann erforderlichenfalls geheizt werden. Das Umgliohen, daß der Stellmotor 16 in Ruhe bleibt, wenn 60 schalten der Säulen erfolgt mit einem Umschalter 32, der Flüssigkeitsspiegel wenig über der Ansatzstelle der beispielsweise durch einen Drehmagnet 33 betätigt der Elektrode 21 steht. Steigen Gasblasen in. den Zy- wind. Der Einschleusschieber 3 ist mit einem Drehlinder auf, so wird die Lauge abwärts gedrückt. Da.- magnet 34 gekuppelt. Die Drehmagnete 33 und 34 durch wird der elektrolytische Widerstand zwischen sowie das Magnetventil 23 werden durch einen Zeit-20 und 21 größer, und über den Verstärker 19 bewegt 65 schalter 35 gesteuert.The ones not absorbed. Gases rise through the conduit-filled part of the tube 11 allows the light 11 to penetrate the vertical cylinder 12, broke through, so that, as indicated in Fig Aperture 27 is arranged almost completely 13 displaceably. This piston is 45 being caught. When changing the height of the rack 14 and gear 15 by the. Adjusting liquid level therefore changes the amount of liquid reaching the motor 16, for example a two-phase induction receiver, and thus that of the motoir. With the piston rod 14 is the output voltage, which is coupled to the amplifier pen 17 of the recording mechanism 18, and controls the servomotor 16 in the amplifier 19,
which registers the position of the piston 13. The 50 in Fig. 4 is an automatically operating device servomotor 16 is controlled via the amplifier 19. The amplifier input is suitable for resistance measurement purposes. This device works with two, for example Wheaitstone bridge, separating columns 4 and 29, one of which consists of a branch from the liquid resistance to the carrier gas flow, the other from a flushing gas between the electrodes 20 and 21. This 55 current flows through it. This flow of flushing gas occurs. Electrodes are attached to the side of the tube 11. through the line 30 with the flow meter 31 in Fig. 2, this part of the tube is enlarged again - the separation column opposite to the direction of the given. The electrode 20 is set a little deeper carrier gas flow when analyzing a. The column 29 acts as the electrode 21. The measuring bridge is so · can be heated if necessary. The fact that the servomotor 16 remains at rest when the columns are switched 60 is carried out with a changeover switch 32; Gas bubbles rise in the wind. The infeed slide 3 is open with a rotary shutter, so the liquor is pressed downwards. Da.- magnet 34 coupled. The rotary magnets 33 and 34 through is the electrolytic resistance between and the solenoid valve 23 are increased by a time 20 and 21, and 65 switches 35 moved via the amplifier 19 are controlled.

der Stellmotor den Kolben nach oben, bis der Soll- Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausfüh-the servomotor the piston upwards until the target The invention is not limited to the above execution

stand der Flüssigkeit wieder erreicht ist. Die Lauge rungsformen beschränkt. Statt einer direkten Regi-level of liquid is reached again. The caustic forms limited. Instead of a direct

gelangt durch einen Siphon zum Laugeüberlauf 22. strierung der Kolbenstellung kann man einen an sichreaches through a siphon to the caustic overflow 22. striation of the piston position can be seen in itself

Dieser liegt etwas höher als der Flüssigkeitssollstand, bekannten Ferngeber mit dem stetig und - UmkehrbarThis is slightly higher than the liquid level, known teletransmitter with the steady and - reversible

so daß das Gas im Zylinder 12 unter einem kleinen 70 gesteuerten Kolben koppeln und dessen Stellung anso that the gas in cylinder 12 is coupled under a small 70 controlled piston and its position

einem entfernten Ort anzeigen oder registrieren. An Stelle von Kohlensäure als Trägergas und Kalilauge als Absorptionsflüssigkeit können auch andere Gase und¹ dafür geeignete Absorptionsmittel, z. B. Sauerstoff und Chromchlorürlösung oder Wasserdampf und eine Kondensationsvorrichtung verwendet werden. Das ist besonders dann, von Bedeutung, wenn Kohlensäure in dem zu analysierenden Gasgemisch direkt bestimmt werden soll.view or register at a remote location. Instead of carbon dioxide as a carrier gas and potassium hydroxide as the absorption liquid, other gases and ^one for appropriate absorbers may, for. B. oxygen and chromium chloride solution or steam and a condensation device can be used. This is particularly important when carbon dioxide in the gas mixture to be analyzed is to be determined directly.

Claims

Claims: 10

1. Arrangement for measuring and registering the constituents of gas mixtures according to the principle of gas chromatography: which essentially has a feed line with one or more measuring organs for an absorbable or condensable carrier gas, means for introducing the gas sample into the carrier gas, a separation column \ comprising an absorption or condensation device for the carrier gas and a measuring formed of a cylinder with a movable piston ^r orrichtung for the non-absorbed components of the gas, characterized by a serving as absorption chamber tube (8) in preferably an inclined position, by which the absorption medium flows through continuously in an amount sufficient for complete absorption of the carrier gas, the tubular absorption space being connected to the separation column (4) at approximately its lower end and through a pipe (11) connected approximately vertically to the upper end of the absorption space (8), by which the unabsorbed gas components of the measuring and recording device (12 to 18) rise, the tube (11) containing the liquid level delimiting the gas measuring space (12) downwards, at the height of which sensors (20, 21 or 25, 26, 27, 28) are arranged are which, via a control device, essentially consisting of an amplifier (19) and actuators (15, 16), move the piston (13) delimiting the gas measuring space (12) at the top continuously and reversibly.

2. Arrangement according to claim 1, characterized by two in the tube (11) slightly below the Electrodes (20, 21) provided on the level of the liquid as a function of the level of the level the control device (15, 16, 19).

3. Arrangement according to claim 1, characterized by one in the tube (11) at the height of the liquid level located photoelectric transmitter for the control device (15, 16, 19).

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the continuously and reversibly controlled The piston (13) is covered with a liquid, preferably with absorption liquid is.

5. Arrangement according to claims 1 to 4, characterized through a siphon at the upper end of the tubular absorption space (8) connected overflow (22), which is higher than the normal the control device (15,16,19) indirectly controlling liquid level in the pipe (11).

6. Arrangement according to claims 1 to 5, characterized by a with the measuring space (12) in Connected gas outlet (23) and a switch (24) coupled to the piston (13) ,, which shortly before reaching the zero position of the piston, the gas outlet directly or indirectly closes.

7. Arrangement according to claims 1 to 5, characterized by the gas outlet (23) and the the infeed device (3) operating upstream of the measuring elements.

8. Arrangement according to claims 1 to 6, characterized by several of the measuring and recording elements (8 to 24) upstream separation columns (4,29), which alternate in the path of the to be analyzed Gas can be switched.

9. Arrangement according to claims 1 to 8, characterized in that 'that chromium chloride solution as an absorbent passed continuously through the absorption space (8) and oxygen as the carrier gas is used.

10. The arrangement according to claim 1, characterized by the use of steam or other vapors as a carrier gas and a condensation device in place of the absorption tube (8th).

Considered publications:

"Fuel Chemistry", 1957, pp. 14 to 16;
Destey: "Vatour phase chromatography", London, 1957, pp. 248 and 249.

1 sheet of drawings