DE1119003B - Vorrichtung zum Bestimmen der Reinheit von Gasen durch selektive Absorption und Volumenmessung - Google Patents

Description

In den Industriezweigen, in denen reine Gase das Hauptprodukt oder ein wesentliches Nebenprodukt sind, ist es von großer Bedeutung zu wissen, wann das gewonnene Gas den gewünschten Reinheitsgrad erreicht hat, d.h. wann der Gehalt der Verunreinigungen unter einen bestimmten Wert gesunken ist. Man läßt nämlich oft das gewonnene Gas, bevor es den erwünschten Reinheitsgrad hat, ins Freie entweichen, während die Ablaßleitung, sobald diese Reinheit erreicht ist, auf eine Aufarbeitungsvorrichtung umgeschaltet wird. Wenn zu spät umgeschaltet wird, geht somit brauchbares Gas verloren. Eine Vorrichtung, welche dieses Umschalten im richtigen Moment selbsttätig bewirkt, ist also einer Vorrichtung vorzuziehen, welche menschliches Eingreifen bedingt.

Es liegt das Bedürfnis nach einer Vorrichtung vor, mit der man Verunreinigungsgehalte der Größenordnung von 0,01°/» oder weniger bestimmen kann und die außerdem eine wenigstens praktisch fortlaufende Probeentnahme gestattet, ohne daß es dazu besonders geschulter Kräfte bedarf. Eine solche Vorrichtung soll vollautomatisch wirken, indem sie beispielsweise eine Vorrichtung steuert, die den Gasstrom regelt.

Die erfundene Vorrichtung entspricht diesen Forderungen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung gemäß der in den Patentansprüchen definierten Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 schematisch den Aufbau der gesamten Vorrichtung,

Fig. 2 eine Abwandlung eines Teiles dieser Vorrichtung,

Fig. 3 schematisch eine bestimmte Ausführungsform,

Fig. 4 a und 4 b Schemata der unterschiedlichen Hahnstellungen am Gerät nach Fig. 3 und

Fig. 5 das eigentliche Meßrohr.

Das Prinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung beruht darauf, daß Gas, dessen Reinheit bestimmt werden soll, im nachstehenden das Hauptgas genannt, von einer Flüssigkeit absorbiert wird, in welcher sich die Verunreinigungen nicht oder praktisch nicht lösen und welche im nachstehenden Absorptionsflüssigkeit genannt wird. Eine Gasprobe mit bestimmtem Volumen wird durch eine solche Flüssigkeit geführt, worauf das Volumen des aus der Absorptionsflüssigkeit austretenden Gases, das eine Verunreinigung des Hauptgases ist, gemessen wird. Wenn das Probeentnahme- und das eigentliche Meßgerät derart eingerichtet sind, daß sich immer die gleichen Druckverhältnisse ergeben, was sich mit manometrischen Aufstellungen in einfacher Weise erzielen läßt, kann aus Vorrichtung zum Bestimmen der Reinheit

von Gasen durch selektive Absorption

und Volumenmessung

Anmelder:

Heineken's Bierbrouwerij Maatschappij N. V., Amsterdam (Niederlande)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Dabringhaus, Patentanwalt,
Düsseldorf 1, Charlottenstr. 58

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 15. April 1959 (Nr. 238 177)

Leendert Frederik Willem Dijema,

Rotterdam (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

dem gemessenen Gasvolumen direkt der Verunreinigungsgehalt des Hauptgases hergeleitet werden.
Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Gasprüfgerät ist mit einer Hauptleitung 1, welche von dem zu prüfenden Gas durchströmt wird, ein Probeentnahmegerät 2 verbunden. Dieses kann beliebiger Art sein, sofern der Leitung immer ein gleiches Gasvolumen entnommen und unter stets gleichen Druck-Verhältnissen an das eigentliche Meßgerät weitergeleitet wird. Es wird weiter in den meisten Fällen erwünscht sein, daß die Probeentnahme rasch und mit regelmäßigen kurzen Pausen erfolgt. Dazu eignen sich besonders Flüssigkeitsverdrängergeräte; diese können in einfacher Weise mit Manometern ausgestattet sein, damit sie den gestellten Druckbedingungen entsprechen. Beispiele solcher Geräte werden im nachstehenden besprochen.

Die entnommene Gasprobe wird durch das Gerät 2 in eine Leitung 3 gedrückt, die in eine Quecksilberschleuse 4 mündet, die sich an der Unterseite eines Absorptionsgefäßes 5, des eigentlichen Meßgerätes, befindet. Die Flüssigkeit, die sich in dem Gefäß 5 befindet, absorbiert nur das Hauptgas; außerdem ist diese Absorptionsflüssigkeit von sich aus oder durch Zusatz eines Elektrolyten elektrisch leitend. Das Absorptionsgefäß 5 verjüngt sich an seinem oberen Ende

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zu einem engen Steigrohr 6; der Querschnitt dieses Rohres ist über die gesamte Länge entweder genau gleich oder genau bekannt. Am Kopfende ist das Steigrohr durch einen Hahn 7 abgeschlossen, der in der einen Stellung A das Steigrohr 6 abschließt und in der anderen Stellung B das Rohr 6 mit einem Gasabführrohr 8 in Verbindung setzt, das beispielsweise ins Freie mündet.

In dem Steigrohr 6 sind zwei Drähte 9^r und 9¹¹ parallel zur Rohrwand befestigt. Diese Drähte bestehen aus einem Metall oder einer Metallegierung mit großem elektrischem Widerstand, der von der verwendeten Absorptionsflüssigkeit nicht beeinflußt wird. Die Drähte 9¹ und9ⁿ sind an dem oberen Ende des Rohres 6 durch die Rohrwand geführt und stehen mit einem Gerät 10 zum Messen des elektrischen Widerstandes, z. B. mit einer Wheatstoneschen Brücke, in Verbindung. Dieses Meßgerät ist außerdem mit einem elektrischen Meßgerät oder mit einem Gerät 11 zum Regeln des Gasstromes verbunden. Die Geräte 10 und 11 können jede zweckmäßige Ausführungsform erhalten, und sie sind deshalb in der Zeichnung nur schematisch dargestellt.

In den unteren Teil des Absorptionsgefäßes 5 mündet ein Rohr 12, das mit einem Vorratsbehälter 13 für die Absorptionsflüssigkeit in Verbindung steht; auch das Rohr 8 mündet gemäß Fig. 1 in diesen Behälter, und zwar an seinem oberen Ende oberhalb des Flüssigkeitsspiegels. Anstatt des Vorratsbehälters 13 kann auch ein manometrisches Steigrohr vorgesehen sein.

Die Vorrichtung wirkt folgendermaßen: Das durch das Probeentnahmegerät 2 in die Leitung 3 gedrückte Gas durchströmt die sich in dem Gefäß 5 befindliche Flüssigkeit, welche das Hauptgas bindet. Dabei befindet sich der Hahn 7 in Stellung A, und das Rohr 6 ist vollständig mit Flüssigkeit gefüllt. Die nicht absorbierten Verunreinigungsgase sammeln sich am oberen Ende des Rohres an, so daß die Flüssigkeit verdrängt und ein Teil der Widerstandsdrähte oberhalb des Flüssigkeitsspiegels frei wird. Die verdrängte Absorptionsflüssigkeit gelangt in den Vorratsbehälter 13. Weil der Widerstand der leitenden Flüssigkeit im Verhältnis zu dem der Drähte äußerst gering ist, ist, wenn der Querschnitt des Rohres 6 genau bekannt ist, auch der Zusammenhang zwischen dem gemessenen Widerstand und dem Volumen der Verunreinigungsgase in dem Rohr 6 bekannt. Weil weiter die entnommene Probe ein festes Volumen hat und unter gleichen Druckverhältnissen entnommen und weitergeleitet wird, kann aus diesem Volumen der Verunreinigungsgehalt der Probe direkt hergeleitet werden. In dieser Weise wird ein vollständig stufenloses Messen des Verunreinigungsgehaltes von Gasen erzielt. Nachdem die Messung erfolgt ist, wird der Hahn 7 in Stellung B gedreht, so daß das Gas entweichen kann; die verdrängte Absorptionsflüssigkeit kann dann wieder zurückströmen und das Rohr 6 ganz füllen.

Zweckmäßig wird der Hahn 7 mit dem Gerät 2 gekuppelt, und zwar so, daß der Hahn 7 bei der Probeentnahme in Stellung B und, wenn die Probe an das Meßgerät weitergeleitet wird, in Stellung A steht. Weiterhin kann die nicht dargestellte Kupplung mit einem gleichfalls nicht dargestellten Elektromotor oder einer anderen Antriebsvorrichtung verbunden sein, so daß selbsttätig eine bestimmte Anzahl von Proben je Zeiteinheit verarbeitet wird.

Der Verunreinigungsgehalt kann auch direkt abgelesen werden, wenn das Rohr 6, das in der Regel aus Glas oder anderem durchsichtigen Material hergestellt ist, mit einer Skala versehen wird. Weiterhin kann das Rohr 6 aus zwei Teilen bestehen (s. Fig. 2), und zwar aus einem oberen mit geringem und einem unteren Teil mit größerem Querschnitt. Dadurch erreicht man, daß in einem bestimmten Bereich geringer Verunreinigungsgehalte die Messung äußerst ίο genau erfolgt, während im Bereich der größeren Verunreinigungsgehalte, in dem äußerst kleine Volumina nicht wesentlich sind, die Meßgenauigkeit doch noch vollständig ausreicht.

Wenn aus dem Vorratsbehälter 13 keine frische Absorptionsflüssigkeit zugeführt würde, würde durch das stete Binden des Hauptgases der Gehalt des bindenden Stoffes in der Flüssigkeit in dem verhältnismäßig kleinen Raum des Absorptionsgefäßes 5 rasch absinken.

Aus diesem Grunde wird, wie im nachstehenden beschrieben wird, das Gas durch den Vorratsbehälter geführt, und erforderlichenfalls läßt man während der Messungen dem Vorratsbehälter fortlaufend frische Absorptionsflüssigkeit zufließen, während gleichzeitig eine gleiche Menge verbrauchter Absorptionsflüssigkeit abgeführt wird.

Es ist wesentlich, daß die Drähte 9¹ und 9¹¹ in einem gewissen Abstand von der Wand des Rohres 6 liegen, damit vermieden wird, daß sie sich in dem Gebiete des Flüssigkeitsmeniskus befinden, was zu einer falschen Messung führen würde. Auch können bei nahe an der Wand angeordneten Drähten Flüssigkeitsfilme zwischen Draht und Wand hängenbleiben. Außerdem wird der Anteil der Flüssigkeit am Gesamtwiderstand des elektrischen Kreises geringer, wenn die Drähte näher aneinander angeordnet sind. Auch bei kleineren Gehalten ist jedoch die Leitfähigkeit der Absorptionsflüssigkeit im Verhältnis zu der der Widerstandsdrähte noch sehr groß, während außerdem durch die geringe Länge und den verhältnismäßig großen Querschnitt des Strömungsweges durch die Flüssigkeit, deren Widerstandsanteil in bezug auf den der Widerstandsdrähte immer vernachlässigt werden kann.

Damit Elektrolyse in der Absorptionsflüssigkeit oder dem zugesetzten Elektrolyten vermieden wird, empfiehlt es sich, die Widerstandsmessung mit Wechselstrom durchzuführen.

Es hat sich dadurch als möglich erwiesen, Verunreinigungsgehalte von 0,005% zu messen. Dieses Ergebnis läßt sich mit keiner einzigen bekannten Vorrichtung erzielen.

Bei der dargestellten Ausführungsform verlaufen die Widerstandsdrähte 9¹ und 9ⁿ parallel zur Rohrwand. Selbstverständlich können sie auch in anderer Weise längs der Rohrwand angeordnet sein, beispielsweise Schraubenlinien- oder zickzackförmig, sofern nur der Zusammenhang zwischen einer Widerstandsänderung und einer Änderung des Flüssigkeitsspiegels stets genau bekannt ist. Es ist auch möglich, mit nur einem einzigen Widerstandsdraht zu arbeiten, wobei dann eine Gegenelektrode an einem festen Punkt in die Flüssigkeit eingetaucht ist.

Obgleich in Fig. 1 eine Regelvorrichtung 11 im Prinzip dargestellt ist, welche durch das Meßgerät 10 betätigt wird, kann eine solche Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten in den Fällen, in denen ein bestimmter Schwellenwert der Reinheit gegeben ist, auch

durch ein Relais betätigt werden, das mit einem Kontakt zusammenarbeitet, der in der diesem Schwellenwert entsprechenden Höhe in das Rohr 6 hineinragt und wobei einer der Drähte 9¹ und 9ⁿ oder erforderlichenfalls eine immer in die Flüssigkeit eingetauchte Elektrode den elektrischen Kreis durch die Flüssigkeit schließt. Zweckmäßig wird dabei ein Relaiskreis benutzt, wobei ein äußerst geringer Strom durch diese Elektrode geht. Das Meßgerät 10 wird dann zum Betätigen eines Anzeigegerätes, beispielsweise eines Zeigerinstrumentes oder eines Schreibgerätes, verwendet.

Bei der in Fig. 3 schematisch dargestellten Vorrichtung regelt ein Regelhahn 7 die Gaszufuhr zu dem Probeentnahmegerät 2, das hier aus zwei gleichen Verdrängern 2^r und 2" besteht. Der Hahn besteht aus zwei Scheiben, deren untere, 7¹, ortsfest und deren obere, 7^ir, drehbar angeordnet ist. Fig. 4 a zeigt eine Draufsicht auf die Scheibe 7¹ und eine Draufsicht auf die Scheibe 7ⁿ, wobei die Gasleitungen schematisch durch einfache Linien angedeutet sind. Die Scheibe 7¹ weist an ihrer Oberseite fünf Bohrungen 15,16¹, 16ⁿ, 17¹ und 17-¹¹ sowie eine Bohrung 14 auf, welche sich senkrecht durch die Scheibe erstreckt, wobei in diese Bohrung an der Unterseite der Scheibe das Meßrohr 6 des eigentlichen Meßgerätes 5 mündet, das im wesentlichen dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Gerät 5 gleicht. Die anderen Bohrungen 15,16¹,16^U, 17^r, 17" münden beispielsweise an der Seite der Scheibe 7¹, und es sind dort mit ihnen noch näher zu bezeichnende Gasleitungen verbunden; die Mündungsmittelpunkte letzterer Bohrungen in der Oberfläche der Scheibe 7¹ liegen auf einem gemeinsamen Kreis, dessen Radius größer als der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Kreises und dem der Bohrung 14 ist. Die Scheibe 7^Ir ist mit zwei durchgehenden Bohrungen 18 und 19 und mit zwei gleichen, bogenförmigen Nuten 20¹ und 20¹¹ versehen; die Bohrung 18 mündet auf der Unterseite der Scheibe 7¹¹ im gleichen Abstand vom Scheibenmittelpunkt wie die Bohrung 14 und sie ist bei der dargestellten Ausführungsform mit einem Schlauch 18' verbunden, der in den Behälter 13 an seinem oberen Ende mündet. Die Bohrung 19 und die Nuten 2Ö¹ und 20ⁿ liegen auf dem gleichen Kreis wie die Bohrungen 15, 16 und 17 in der unteren Scheibe 7¹. Die Scheibe 7¹¹ kann in drei Stellungen A, B¹ und ß¹¹ verstellt werden. Aus Fig. 4b ist zu ersehen, daß in Stellung A die Bohrung 14 mit der Bohrung 18 und die Bohrung 15 mit der Bohrung 19 fluchten; in den beiden anderen Stellungen wird immer eine der Bohrungen 16^[ oder 16¹¹ mit einer der Bohrungen 17¹ oder 17ⁿ in Verbindung stehen, während die Bohrung 15 jeweils mit der anderen Bohrung 16¹ oder 16¹¹ in Verbindung steht.

Eine Leitung 21 ist mit der in Fig. 1 dargestellten Hauptleitung 1, aus der eine Gasprobe entnommen werden muß und in der ein Überdruck herrscht, verbunden. Wenn sich der Hahn 7 in Stellung A befindet, kann die Gasprobe durch die Bohrungen 15 und 19 ins Freie entweichen. Das Meßrohr 6 steht über die Bohrung 18 mit dem Vorratsbehälter 13 in Verbindung, so daß das Rohr 6 vollständig mit Absorptionsflüssigkeit gefüllt ist; diese Verbindung kann, wie in Fig. 3 dargestellt, durch einen biegsamen Schlauch 18' gebildet werden, der in den Vorratsbehälter 13 an seinem oberen Ende mündet; selbstverständlich kann diese Verbindung auch in anderer Weise, beispielsweise über Hilfsbohrungen in der unteren Scheibe 7^;, erfolgen. Wird nun der Hahn in die Stellung B¹ gedreht, kann das Gas durch die Bohrung 15, die Nut 20ⁿ und die Bohrung 16¹ in die Leitung 22¹ einströmen. Diese Leitung mündet in den Verdränger 2¹, der in diesem Moment vollständig mit einer Verdrängerfiüssigkeit gefüllt ist. Beide Verdränger sind mit einem Schwimmerverschluß 25¹ bzw. 25¹¹ versehen, die in ihrer oberen Lage die Mündungsöffnung der Leitungen 22¹ und 22" abschließen.

ίο Die Verdrängerflüssigkeit wird nunmehr durch das Gas verdrängt und strömt durch eine Leitung 24, welche die unteren Enden der beiden Verdränger 2^T und 2ⁿ miteinander verbindet, in den Verdränger 2¹¹, der bis dahin vollständig mit Gas gefüllt war; das wird so lange fortgesetzt, bis der Schwimmerverschluß 25ⁿ durch die Flüssigkeit hochgedrückt wird, wodurch die Gasabführleitung geschlossen wird. Das Gas aus dem Verdränger 2ⁿ wird dann in die Leitung 22¹¹ gedruckt und strömt durch die Bohrung 16¹¹, die Nut 20¹ und. die Bohrung 17¹¹ in eine Leitung 23¹¹, die in die Quecksilberschleuse 4 mündet. Wenn der Hahn in Stellung Bⁿ gedreht wird, gelangt er hierbei zunächst in Stellung^. In dieser Stellung kann das nicht absorbierte Gas aus dem Meßrohr 6 entweichen, und dieses Rohr wird wieder vollständig mit der Absorptionsflüssigkeit gefüllt. Inzwischen strömt das Gas aus der Leitung 21 ins Freie, wodurch vermieden wird, daß einander folgende Proben aus einander zu nahe liegenden Strömungsquerschnitten in der Hauptleitung 1 entnommen werden. In Stellung Bⁿ erfolgt das gleiche wie in Stellung B¹, mit dem Unterschied, daß jetzt die Flüssigkeit aus dem Verdränger 2^Ir in den Verdränger 2¹ und das Gas aus letzterem in das Meßgerät gedrückt wird. Weil die Verdränger 2¹ und 2ⁿ einander gleich sind, werden stets Proben gleichen Volumens entnommen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung befindet sich die Quecksilberschleuse 4 unterhalb des Vorratsbehälters 13, während das Meßgerät 5, 6 seitlich an letzterem angeordnet ist. Um das Gas dem Meßgerät zuzuführen, ist ein schraubenförmig gewundenes Rohr 26 vorgesehen, das an seinem unteren Ende eine trichterförmige, über der Quecksilberschleuse 4 mündende Erweiterung 27 aufweist. Das obere Ende 28 dieses Rohres mündet in das untere Ende des Gefäßes 5, das außerdem auch direkt mit dem Vorratsbehälter 13 in Verbindung steht. Das Rohr 26 ist somit gleichfalls vollständig mit Absorptionsflüssigkeit gefüllt; der Absorptionsweg für die Gasblasen wird dadurch wesentlich verlängert. Die Gasblasen bringen die Absorptionsflüssigkeit in dem Rohr 26 in Bewegung, wobei diese Flüssigkeit dann durch nahe dem Ende 28 an der Unterseite des Rohres angeordnete Löcher 29 wieder in den Behälter 13 zurückfließen kann. Dadurch wird die Absorptionsflüssigkeit in dem Rohr fortlaufend erneuert.

Die beiden symmetrisch angeordneten Verdränger 2¹ und 2¹¹ können auch durch einen einzigen Verdränger ersetzt werden, der dann zwei Kammern enthält und, wie in Fig. 1 dargestellt, in das System eingebaut ist. Die eigentliche Probeentnahmekammer kann dann einem der Verdränger 2¹ oder 2¹¹ gleich sein. Sie steht dann jedoch an der Unterseite mit einer Hilf skammer in Verbindung, in welche die Flüssigkeit gedrückt wird, wenn die Oberseite der erstgenannten Kammer mit der Gasleitung verbunden ist. Durch Verstellen eines Hahnes wird der Gasdruck auf die Hilf skammer übertragen und gleichfalls die

Claims (18)

7 8 Oberseite der Probeentnahmekammer auf die Lei- Basische Gase (z.B. NH3) H2SO45H3PO4 tung3 umgeschaltet, so daß das Gas der Probeent- CH oxydierende Lösung, nahmekammer in das eigentliche Meßgerät gedrückt 4 welche eine gleichwertige wird. Die Ausführung mit den zwei Verdrängem nach Menge CO ergibt & Fig. 3 gestattet jedoch eine schnellere Aufeinander- 5 2 folge der Probeentnahmen. In Fig. 5 ist eine praktische Ausführungsform des Es handelt sich hier meist um die Bestimmung des Meßrohres im Querschnitt und in praktisch natür- Luftgehaltes, es ist aber ebenso eine Prüfung auf das licher Größe abgebildet. Das Steif- oder Meßrohr 6 Vorhandensein anderer Gase möglich. Dabei kann es ist, ebenso wie das rohrförmige Gefäß 5, aus einem io erwünscht sein, das zu prüfende Gas zunächst von durchsichtigen isolierenden Werkstoff hergestellt, vor- einem bestimmten Bestandteil zu befreien oder zugsweise aus einem leicht zu bearbeitenden und zwei oder mehr der beschriebenen Vorrichtungen mit nicht zerbrechlichen Material, wie Polymethylmetha- verschiedenem Absorptionsmittel parallel zuein- crylat. Das rohrförmige Gefäß und das Meßrohr 6 ander arbeiten zu lassen, um gleichzeitig eine Menge sind unter Zwischenschalten eines Dichtungsringes 30 15 von zwei oder mehr Verunreinigungen in dem Haupt- aneinandergekuppelt. Dieser Dichtungsring besteht gas bestimmen zu können. beispielsweise aus Polyvinylchlorid (PVC). Die Boh- Das Absorptionsmittel muß leitend sein. Wenn es rung des engen Teiles des Meßrohres 6 hat beispiels- jedoch nicht von sich aus leitend ist, muß es durch weise einen Durchmesser von 4 mm. An -ihr oberes Zusatz eines Salzes oder eines anderen Elektrolyten Ende schließt sich eine Bohrung 31 von geringerem 20 leitend gemacht werden. Im allgemeinen ist die Kon-Durchmesser, im vorliegenden Falle 1 mm, an, wäh- zentration des Absorptionsmittels und/oder des Elekrend an der Grenze beider Bohrungen die Drähte 91 trolyten groß zu wählen, damit die Löslichkeit der und 9n durch die Wand des Rohres 6 ragen und sich Restgase möglichst gering wird, weil sonst die an von dort aus parallel durch das Rohr nach unten er- sich mögliche hohe Meßgenauigkeit nicht erzielt wird, strecken. Die Bohrung 31 bleibt durch Kapillarwir- 25 Wenn die Löslichkeit der Restgase gering ist, wird die kung, außer beim Durchspülen des Rohres, stets mit Absorptionsflüssigkeit nach einer Anzahl von Probeder Flüssigkeit gefüllt, so daß das nicht absorbierte entnahmen oder nach einer Vorbehandlung gesättigt Gas in sie nicht eindringen kann. Auf diese Weise sein, so daß dann die Restgase ohne weiteres durchwird eine feste Nullinie gebildet, von der aus die gelassen werden. Eine thermostatische Aufstellung Länge der Gasblase gemessen wird und an der auch 30 kann dann von Nutzen sein, hat sich jedoch in den die Widerstandsdrähte ansetzen. Weil der Regel- praktisch untersuchten Fällen als nicht notwendig hahn 7 zweckmäßig aus rostfreiem Stahl hergestellt erwiesen. ist, sind Isolationsschwierigkeiten vermieden, welche Als Verdrängerflüssigkeit wird in der Regel Glyzeauftreten würden, wenn das Gas bis an den Hahn rol benutzt. Glyzerol kann jedoch Wasser enthalten, hochsteigen könnte, da dann auch die Drähte bis zu 35 was, wenn das zu untersuchende Gas sich in starkem dieser Höhe verlaufen müßten. Zwischen dem Hahn 7 Maße in Wasser löst — beispielsweise NH3 —, un- und dem Rohr 6 ist ebenfalls ein beispielsweise aus zulässig ist; in diesem Falle benutzt man vorzugs- PVC bestehender Dichtungsring 30 angeordnet. Die weise ein Mineralöl, beispielsweise Paraffinöl. Widerstandsdrähte, welche in dem vorliegenden Falle Es empfiehlt sich, bei fortlaufenden Messungen, aus V4A-Stahl mit einem Durchmesser von 0,1 mm 40 insbesondere bei wenig stabiler Absorptionsflüssigkeit, und einem Widerstand von 68 Ohm/m bestehen, der Vorrichtung fortlaufend frische Absorptionsflüswerden an ihrem unteren Ende durch Isolierstifte 331 sigkeit zuzuführen und gleichzeitig verbrauchte Ab- bzw. 33n gehalten, die beispielsweise aus Polymethyl- Sorptionsflüssigkeit abzuführen, wobei die Zufuhr des methacrylat bestehen und durch die Wand des Roh- frischen Absorptionsmittels den Verbrauch während res 6 hindurchragen. In Fig. 5 ist weiterhin eine Skala 45 der Messungen etwa ausgleichen soll, angegeben, mittels der man die Reinheit des Haupt- Schwankt die Leitfähigkeit der Absorptionsflüssiggases direkt ablesen kann; es ist zu erkennen, daß keit während der Messungen etwas, so kann man die eine Ablesegenauigkeit von 0,01%. leicht erzielt eventuell auftretenden geringen Abweichungen dawerden kann. durch beheben, daß in der Flüssigkeit gleiche Wider-Selbstverständlich kann die beschriebene Vorrich- 50 Standsdrähte wie in dem Meßrohr angeordnet und tung zum Bestimmen der Reinheit aller Gase verwen- daß diese mit denen des Meßrohres in einer Wheatdet werden, die sich leicht in einer Flüssigkeit lösen stoneschen Brücke aufgenommen werden, wodurch lassen oder darin chemisch gebunden werden können, sich aus dem Stromstärkeunterschied der Verunreinisofern die Verunreinigungen darin nicht ebenfalls gungsgehalt herleiten läßt, festgehalten werden. 55 Nachstehende Tabelle gibt eine Übersicht über solche Gase und die dazugehörigen absorbierenden PATENTANSPRÜCHE: Flüssigkeiten:

1. Vorrichtung zum Bestimmen der Reinheit

Saure Gase (z.B. CO₂) .. konzentrierteKOH _{6o von} Gasen durch selektive Absorption und

O₂ alkalisches Na₂ S₂ O₄ Volumenmessung, gekennzeichnet durch ein Ge-

(Dithionit) rät (2) zum Entnehmen einer Gasprobe aus einer

_ro alkali-« Γη PT Hauptleitung (1) und zum Einführen dieser Gas-

^^u aiKauscnes cuui _{probe m eine Leitung (3) m einem πάί einer} ^s

CO alkalisches PdCl₂ (ergibt 65 Hauptgas absorbierenden und die Verunreini-

eine gleichwertige Menge gungen nicht absorbierenden Lösung gefüllten Ge-CO₂, das in Alkali ab- faß (5), in das an seinem unteren Ende die Absorbiert wird) fahrleitung (3) des Probeentnahmegeräts (2) mün-

det, wobei das Gefäß (5) an seinem oberen Ende in ein enges Steigrohr ausläuft, in dem die Lösung hochsteigen kann, und die Lösung aus einem mit dem Gefäß (5) verbundenen Vorratsbehälter (13) od. dgl. zufließen kann, durch einen über dem Steigrohr (6) angeordneten Hahn (7), der das Steigrohr (6) entweder abschließt oder mit der Außenluft in Verbindung setzt, und durch ein in dem Steigrohr (6) angeordnetes Widerstandselement, das sich über die gesamte Länge dieses Rohres (6) erstreckt und über eine an dem oberen Ende dieses Rohres (6) durch die Rohrwand geführte Leitung mit einem Widerstandsmeßgerät (10) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement zwei Widerstandsdrähte (9¹,9ⁿ) aufweist, die so in dem Steigrohr (6) angeordnet sind, daß eine Änderung des Flüssigkeitsniveaus in diesem Rohr eine Widerstandsänderung herbeiführt, welche nach einer bekannten Funktion von der Niveauänderung abhängt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement einen einzigen Widerstandsdraht und eine stets in die Lösung bzw. Absorptionsflüssigkeit eingetauchte feste Elektrode umfaßt, wobei der Widerstandsdraht so in dem Steigrohr (6) angeordnet ist, daß eine Änderung des Flüssigkeitsniveaus in diesem Rohr (6) eine Widerstandsänderung herbeiführt, die nach einer bekannten Funktion von der Niveauänderung abhängt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigrohrhahn (7) derart mit dem Probeentnahmegerät (2) gekuppelt ist, daß der Hahn beim Entnehmen der Probe geöffnet und beim Zuführen dieser Probe zu dem Meßgerät (5, 6) geschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hahn (7) mit einem Antriebsorgan gekuppelt ist, das von Zeit zu Zeit ein Umschalten des Hahnes bewirkt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (6) mit einer Skala versehen ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (6) aus einem unteren Teil mit größerem und einem oberen Teil mit geringerem Durchmesser besteht.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführleitung (3) des Probeentnahmegeräts (2) in eine an der Unterseite des Flüssigkeitsgefäßes (5) befindliche Quecksilberschleuse (4) mündet.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsmeßgerät (10) mit einem Gerät (11) zum Regeln des Gasstroms verbunden ist und dieses Gerät (11) steuern kann.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß über der Mündung der Abführleitung (3, 23¹, 23ⁿ) des Probeentnahmegeräts (2, 2¹, 2¹¹) ein schraubenförmig gewundenes oder in entsprechender Weise verlängertes Rohr (26) angeordnet ist, in welches die Absorptionsflüssigkeit frei eintreten kann und das an seinem unteren Ende eine trichterförmige Erweiterung (27) aufweist, welche sich direkt über der Mündung der Abführleitung (3, 23¹, 23ⁿ) befindet, während das andere Ende (28) nahe dem Steigrohr (6) mündet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem oberen Ende (28) in der Wand des Rohres (26) abwärts gerichtete Ausströmungsöffnungen (29) für die Absorptionsflüssigkeit angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und

11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mündung der Abführleitung (3, 23¹, 23") des Probeentnahmegeräts (2, 2¹, 2ⁿ) in dem unteren Ende des Vorratsbehälters (13) befindet und daß die trichterförmige Erweiterung (27) des Rohres (26) über dieser Mündung angeordnet ist, wobei das Rohr (26) sich größtenteils durch den Vorratsbehälter (13) hindurch erstreckt und das Flüssigkeitsgefäß (S) mit dem Steigrohr (6) mit diesem Vorratsbehälter frei verbunden ist.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß das Probeentnahmegerät (2) zwei an ihren unteren Enden miteinander in Verbindung stehende und mit einer Verdrängerflüssigkeit zu füllende Kammern oder Verdränger (2¹, 2¹¹) und einen Hahn (7) enthält, daß in einer dieser Kammern oder Verdränger ein Schwimmerverschluß angeordnet ist, der auf der Flüssigkeit schwimmen kann und in der höchsten Lage die oben in die Kammer oder Verdränger mündende Gasabführleitung abschließen kann, und daß in einer ersten Hahnstellung die Kammer ohne Verschluß mit der Gashauptleitung (1), aus der eine Gasprobe entnommen werden muß, und die Kammer mit dem Verschluß mit der Abführleitung in Verbindung steht und in einer zweiten Hahnstellung die erste Kammer mit der Außenluft und die andere Kammer mit der Hauptleitung (1) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Probeentnahmegerät (2) gleiche an ihren unteren Enden über eine Leitung (24) miteinander in Verbindung stehende und mit einer Verdrängungsflüssigkeit zu füllende Kammern oder Verdränger (2¹, 2ⁿ) und einen Hahn (7) enthält, daß in beiden Kammern oder Verdrängern ein Schwirnmerverschluß (25¹, 25¹¹) angeordnet ist, die in ihrer höchstens Lage auf der Flüssigkeit schwimmen und dabei eine am oberen Ende in die zugehörige Kammer oder den Verdränger mündende Gasleitung (22¹, 22^Ir) abschließen können, daß in einer ersten Stellung (ß¹) des Hahnes die Gasleitung (22¹) der einen Kammer oder des einen Verdrängers (2¹) mit der Gashauptleitung (1), der eine Probe zu entnehmen ist, und die Gasleitung (22ⁿ) der anderen Kammer oder des anderen Verdrängers (2¹¹) mit der Gasabführleitung (23ⁿ) verbunden ist und daß in einer zweiten Stellung (B¹¹) die Verbindungen umgekehrt sind.

15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4, 5, 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Probeentnahmegerät (2) derart eingerichtet ist, daß zwischen den Probeentnahmen das aus der Leitung (1), der die Probe entnommen wird, herrührende Gas frei entweichen kann.

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Hahn (7) des Probeentnahmegeräts (2) und der des Steigroh-

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res (6) aus gegeneinander verstellbaren Teilen (7¹, 7ⁿ) bestehen, die ausgebildet sind, daß das Steigrohr (6), wenn eine Gasprobe in die Abführleitung (3, 23¹, 23") gedruckt wird, geschlossen und beim Umschalten des Probeentnahmegerätes (2) geöffnet ist, während bei der letzten Stellung auch die Gaszufuhrleitung (21) mit der Außenluft verbunden ist.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Vorratsbehälter (13) in einem Flüssigkeitsleitungs-

system befindet, in dem die Absorptionsflüssigkeit dauernd erneuert und umgeführt wird.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 17 zum Anwenden in Fällen, in denen ein Schwellenwert der Gasreinheit gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steigrohr (6) ein fester Kontakt in der diesem Schwellenwert entsprechenden Höhe angeordnet ist und mit einem elektrischen Schaltelement verbunden ist, das beim Erreichen des Schwellenwertes einen äußeren elektrischen Kreis öffnet oder schließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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