DE1129004B

DE1129004B - Method and device for determining the concentration of a key constituent in a gas mixture

Info

Publication number: DE1129004B
Application number: DEE12401A
Authority: DE
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1955-05-20
Filing date: 1956-05-17
Publication date: 1962-05-03

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration eines Schlüsselbestandteils in einem Gasgemisch Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Analyse von Gasgemischen, insbesondere zur kontinuierlichen Bestimmung der Konzentration eines Schlüsselbestandteils eines Gasgemisches in einem Strom. Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung sind besonders vorteilhaft, wenn der Schlüsselbestandteil in dem Gemisch in verhältnismäßig geringen Mengen enthalten ist. Method and device for determining the concentration of a Key component in a gas mixture The invention relates to a method and a device for the analysis of gas mixtures, in particular for continuous Determination of the concentration of a key component of a gas mixture in one Current. Method and device according to the invention are particularly advantageous when the key ingredient is in the mixture in relatively small amounts is included.

Bei verschiedenen technischen Verfahren ist es häufig erforderlich, sowohl die Konzentration eines oder mehrerer Bestandteile eines Gasstromes zu kennen als auch jede Konzentrationsänderung solcher Bestandteile zu bestimmen. Der Ausdruck »Schlüsselbestandteil« bezeichnet den zu bestimmenden Bestand teil oder die zu bestimmenden Bestandteile. Besondere Beispiele für solche Schlüsselbestandteile sind Wasserdampf in Raffinationsgasströmen, Isobutan in Gemischen mit n-Butan, Isopentan und n-Pentan oder Propan in Luft. In erster Linie bezieht sich die Erfindung auf die Bestimmung eines Bestandteils eines binären Gemisches. Im folgenden sollen unter der Bezeichnung »Gas« sowohl eigentliche Gase als auch Dämpfe verstanden werden. With various technical processes it is often necessary to know both the concentration of one or more constituents of a gas flow as well as to determine any change in the concentration of such constituents. The expression "Key component" refers to the component or components to be determined Components. Particular examples of such key ingredients are water vapor in refining gas streams, isobutane in mixtures with n-butane, isopentane and n-pentane or propane in air. Primarily, the invention relates to determination a component of a binary mixture. In the following, under the designation "Gas" is understood to mean both actual gases and vapors.

Gegenstand des deutschen Patents 1079 860 ist ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration eines Schlüsselbestandteils in einem Gasgemisch, welches darin besteht, daß man zwei Gasgemische von praktisch gleicher Zusammensetzung, deren eines eine unbekannte und deren anderes eine bekannte Konzentration an dem Schlüsselbestandteil enthält, abwechselnd und periodisch, vorzugsweise in Perioden von je 11io bis 10 Minuten Dauer, bei praktisch gleicher Temperatur und gleichem Druck durch ein gegen beide Gasgemische chemisch inertes und den Schlüsselbestandteil selektiv adsorbierendes Adsorptionsmittel leitet, sodann an einem thermoelektrischen Wandler vorbeiführt und das von dem Wandler erzeugte Gleichstromsignal, dessen Größe eine Funktion des Konzentrationsunterschiedes an dem Schlüsselbestandteil in den beiden Gasgemischen ist, mißt und so die unbestimmte Konzentration an dem Schlüsselbestandteil in dem einen Gasgemisch ermittelt, wobei man die Menge des Adsorptionsmittels so bemißt, daß das von dem Wandler erzeugte Signal in dem Zeitraum, in welchem das jeweilige Gasgemisch durch das Adsorptionsmittel strömt, einen maximalen Wert erreicht. The subject of the German patent 1079 860 is a method for determination the concentration of a key component in a gas mixture contained therein consists that you have two gas mixtures of practically the same composition, whose one an unknown and the other a known concentration of the key ingredient contains, alternately and periodically, preferably in periods of 11io to 10 each Minutes duration, at practically the same temperature and the same pressure by a counter Both gas mixtures are chemically inert and the key component is selectively adsorbing Adsorbent conducts, then bypasses a thermoelectric converter and the direct current signal generated by the converter, the magnitude of which is a function of the Difference in concentration of the key component in the two gas mixtures is, measures and so the indefinite concentration of the key ingredient in the a gas mixture is determined, whereby the amount of adsorbent is measured in such a way that that the signal generated by the transducer in the period in which the respective Gas mixture flowing through the adsorbent has reached a maximum value.

Nach einer besonderen Ausführungsform arbeitet man gemäß dem deutschen Patent 1079 860 so, daß man die beiden Gasgemische durch zwei gesonderte, praktisch identische Adsorptions-Desorptions-Zonen, deren jede einen Wandler und ein Adsorptionsmittel enthält, mit praktisch gleicher Strömungsgeschwindigkeit und Temperatur leitet, dabei die Länge jeder Periode und den Konzentrationsunterschied an dem Schlüsselbestandteil in den beiden Gasgemischen groß genug hält, damit jeder Wandler ein meßbares, schwankendes Gleichstromsignal erzeugt, und die beiden Signale elektrisch addiert. According to a particular embodiment, the German one works Patent 1079 860 so that the two gas mixtures by two separate, practical identical adsorption-desorption zones, each of which has a converter and an adsorbent contains, conducts with practically the same flow velocity and temperature, the length of each period and the difference in concentration in the key component holds in the two gas mixtures large enough that each transducer has a measurable, fluctuating one Direct current signal is generated, and the two signals are electrically added.

Die vorliegende Erfindung bedient sich ebenfalls der bei der Adsorption des Schlüsselbestandteils eines Gasgemisches auftretenden Wärmetönung zur Anzeige der Konzentration an diesem Schlüsselbestandteil unter Zwischenschaltung eines thermoelektrischen Wandlers; gemäß der Erfindung wird jedoch zum Unterschied von dem Verfahren gemäß deutschem Patent 1 079 860 nicht mit zwei Gasströmen mit verschiedenen Gehalten an dem Schlüsselbestandteil, sondern nur mit einem Gasstrom gearbeitet, und die durch den thermoelektrischen Wandler gemessene, sich periodisch ändernde Wärmetönung wird dadurch erzeugt, daß der Druck des das Adsorptionsmittelbett durchströmenden Gases periodisch geändert wird. The present invention also makes use of adsorption the key component of a gas mixture to indicate the heat tint that occurs the concentration of this key component with the interposition of a thermoelectric Converter; according to the invention, however, is different from the method according to German patent 1,079,860 not with two gas streams with different contents on the key component, but only worked with a gas stream, and the Periodically changing heat tone measured by the thermoelectric converter is generated by the pressure of the adsorbent flowing through it Gas is changed periodically.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Konzentration eines Schlüsselbestandteils in einem Gasgemisch, bei welchem ein Strom des Gasgemisches bei praktisch konstanter Temperatur durch eine Adsorptionszone geleitet wird, die ein Adsorptionsmittel für den Schlüsselbestandteil enthält, besteht darin, daß der Druck der Adsorptionszone zwischen je einer bestimmten oberen und unteren Grenze periodisch und abwechselnd geändert und dabei nicht wesentlich länger auf jeder Druckgrenze gehalten wird, als erforderlich ist, damit das Adsorptionsmittel bei dem betreffenden Druck das Gleichgewichtsadsorptionsvermögen für den Schlüsselbestandteil erreicht, worauf die Schwankungsbreite des aus der Adsorptionszone abfließenden Stromes erfaßt und mit Bezug auf einen identischen Strom mit bekanntem Gehalt an dem Schlüsselbestandteil elektrisch angezeigt wird. The inventive method for determining the concentration of a Key component in a gas mixture in which a flow of the gas mixture is passed at a practically constant temperature through an adsorption zone which an adsorbent for the key component contains in that the pressure of the adsorption zone between each a certain upper and lower limit changed periodically and alternately and not significantly longer is maintained at any pressure limit than is required to allow the adsorbent at the pressure in question, the equilibrium adsorption capacity for the key constituent reached, whereupon the fluctuation range of the flowing off from the adsorption zone Current detected and with reference to an identical current with a known content of the key component is displayed electrically.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Konzentration eines Schlüsselbestandteils in einem anfänglichen Mehrstoffgemisch von gasförmigen Stoffen, welches außer dem Schlüsselbestandteil mindestens zwei weitere Bestandteile enthält, wird ein Strom des Gasgemisches bei praktisch konstanter Temperatur durch eine erste Stufe eines begrenzten Strömungsweges geleitet, die mindestens eine Adsorptionszone aufweist, welche ein für mindestens einen der weiteren Bestandteile selektives Adsorptionsmittel enthält, diese Zone wird für eine nicht wesentlich längere Zeitdauer unter einen ersten Druck gesetzt, als erforderlich, damit das Adsorptionsmittel bei diesem Druck das Gleichgewichtsadsorptionsvermögen für den weiteren Bestandteil erreicht, diese Zone wird sodann für eine nicht wesentlich längere Zeitdauer unter einen zweiten, niedrigeren Druck gesetzt, als erforderlich, damit das Adsorptionsmittel bei dem zweiten, niedrigeren Druck das Gleichgewichtsadsorptionsvermögen erreicht, dann wird die Adsorptionszone weiterhin periodisch und abwechselnd unter den ersten und den zweiten Druck gesetzt, der während der zweiten Druckperiode aus der ersten Adsorptionszone ab strömende Gasstrom wird abgezogen, und der während der ersten Druckperiode aus der in der ersten Stufe des begrenzten Strömungsweges gelegenen Adsorptionszone ab strömende Gasstrom wird durch eine zweite Stufe des begrenzten Strömungsweges geleitet, die eine Adsorptionszone aufweist, welche ein Adsorptionsmittel für den Schlüsselbestandteil enthält. According to a particular embodiment of the method according to the invention to determine the concentration of a key ingredient in an initial Multi-substance mixture of gaseous substances, which apart from the key component Contains at least two other components, a stream of the gas mixture is used practically constant temperature through a first stage of a limited flow path passed, which has at least one adsorption zone, which for at least one of the further components contains selective adsorbent, this zone is placed under a first pressure for a not much longer period of time, than necessary for the adsorbent to have equilibrium adsorption capacity at this pressure reached for the other constituent, this zone is then not essential for one placed under a second, lower pressure for a longer period of time than required, so that the adsorbent has the equilibrium adsorption capacity at the second, lower pressure reached, then the adsorption zone continues to periodically and alternately under the first and second pressures set during the second printing period the first adsorption from flowing gas stream is withdrawn, and the during the first pressure period from that in the first stage of the restricted flow path located adsorption zone from flowing gas stream is through a second stage of the Limited flow path passed, which has an adsorption zone, which a Contains adsorbent for the key component.

Die Erfindung betrifft ferner eine einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention also relates to a simple device for implementation of the procedure.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer einfachen Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, wobei der auf den Probegasstrom ausgeübte Druck periodisch geändert wird, während jener kontinuierlich durch ein Adsorptionsmittel für den Schlüsselbestandteil geleitet wird; Fig. 2 ist eine ähnliche Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung; Fig. 3 zeigt die Eichkurve der Vorrichtung nach Fig. 2, wobei das Gasgemisch aus Wasserdampf in Luft besteht; Fig. 4 ist eine graphische Darstellung des Einflusses von Druckänderungen auf den Ausschlag der Anzeigevorrichtung; Fig. 5 ist eine graphische Darstellung des Einflusses der Temperaturänderung auf den Ausschlag der Anzeigevorrichtung, während der Gasstrom unter Drükken innerhalb eines gegebenen Bereichs bleibt; Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines Systems, in welchem ein Gasgemisch aus mehreren Komponenten auf ein im wesentlichen binäres Ge- misch zwecks Bestimmung eines Schlüsselbestandteils gemäß der Erfindung reduziert wird. Fig. 1 is a schematic representation of a simple embodiment a device according to the invention, wherein the exerted on the sample gas stream Pressure is changed periodically, while that is continuously changed by an adsorbent is directed for the key component; Fig. 2 is a similar illustration another embodiment of a device according to the invention; Fig. 3 shows the calibration curve of the device according to FIG. 2, the gas mixture consisting of water vapor consists in air; Fig. 4 is a graph showing the influence of pressure changes on the deflection of the display device; Figure 5 is a graphical representation the influence of the temperature change on the deflection of the display device, while the gas flow under pressure remains within a given range; Fig. 6 is a schematic representation of a system in which a gas mixture is made from several components on an essentially binary structure mixed for the purpose of determination of a key component according to the invention is reduced.

In Fig. 1 strömt durch die Leitung 1 ein Gasstrom, der entweder der Hauptstrom oder ein von einem Hauptstrom abgezweigter, eine Probe darstellender Teil sein kann. In der Leitungl befindet sich ein Druckregler mit einem Ventil 2 zur Innehaltung der oberen Druckgrenze in dem System hinter dem Ventil 2. Mit der Leitung 1 sind zwei Zweigleitungen 3 und 4 verbunden, von denen die Leitung 4 mit einem zweiten Druckregelventil 5 versehen ist, um den Austrittsdruck in der Leitung 4 zu regeln und darin einen praktisch konstanten Druck unterhalb des in der Zweigleitung 3 herrschenden aufrechtzuerhalten. In Fig. 1, a gas stream flows through the line 1, which is either the Main stream or one branched off from a main stream and representing a sample Can be part. In the line there is a pressure regulator with a valve 2 to maintain the upper pressure limit in the system behind valve 2. With the Line 1 are two branch lines 3 and 4 connected, of which the line 4 with a second pressure control valve 5 is provided to control the outlet pressure in the line 4 and in it a practically constant pressure below that in the branch line 3 ruling to maintain.

Druckschreibgeräte oder Manometer 6 und 7 können in der Leitung 3 bzw. 4 vorgesehen sein.Pressure pens or pressure gauges 6 and 7 can be installed in line 3 or 4 may be provided.

Das Dreiwegeventil 8 hat zwei Zuleitungsverbindungen 9 und 10 für die Zweigleitungen 3 bzw. 4 und eine einzige Austrittsöffnungll. Damit das System selbsttätig betrieben werden kann, kann das Ventil 8 durch einen Motor angetrieben oder anderweitig elektrisch oder durch Druckluft derart betätigt werden, daß die Austrittsöffnung 11 abwechselnd mit den Eintrittsöffnungen 9 und 10 in Verbindung gesetzt wird. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird das Ventil 8 in an sich bekannter Weise über das Solenoid 12 und den Umlaufschalter 13 durch den Zeitregler 14 betätigt. Die Austrittsöffnung 11 ist durch Leitung 16 mit der Adsorptionskammer 15 verbunden, welche ein Adsorptionsmittel für den Schlüsselbestandteil des Gasgemisches enthält. Die Austrittsöffnung 17 der Adsorptionskammer 15 ist durch die Leitung 18 mit einer Vorrichtung zum Nachweis des Schlüsselbestandteils verbunden. Der Strömungsregler 19 ermöglicht die Innehaltung einer konstanten Strömung durch die Leitung 18. Die Vorrichtung zum Nachweis des Schlüsselbestandteils besteht aus einer Adsorptionszelle 20 mit darin befindlichem Adsorptionsmittel 21, das bei der Adsorption des Schlüsselbestandteils Wärme abgibt und bei der Desorption Wärme aufnimmt, einer Thermosäule 22 zur Anzeige von Temperaturänderungen und einem Schreibgerät 23. The three-way valve 8 has two feed connections 9 and 10 for the branch lines 3 and 4 and a single outlet openingll. So that the system can be operated automatically, the valve 8 can be driven by a motor or otherwise operated electrically or by compressed air in such a way that the Outlet opening 11 alternately with the inlet openings 9 and 10 in connection is set. In the embodiment shown in FIG. 1, the valve 8 in a manner known per se via the solenoid 12 and the circulation switch 13 the timer 14 is operated. The outlet opening 11 is through line 16 with the Adsorption chamber 15 connected, which is an adsorbent for the key component of the gas mixture contains. The outlet opening 17 of the adsorption chamber 15 is through the line 18 is connected to a device for detecting the key component. The flow regulator 19 enables a constant flow to be maintained the line 18. The device for verifying the key component consists of an adsorption cell 20 with adsorbent 21 located therein, which in the Adsorption of the key component emits heat and absorbs heat during desorption, a thermopile 22 for displaying temperature changes and a writing instrument 23

Bei Betrieb dieser Vorrichtung wird das System zuerst durch Einführen eines genormten Bezugsgasstromes durch Leitung 1 geeicht. Dieser Strom enthält den Schlüsselbestandteil in einer bekannten Konzentration, die ein in einem unbekannten Strom zu bestimmendes Maximum oder Minimum sein kann. When operating this device, the system is first introduced by inserting it of a standardized reference gas flow through line 1. This stream contains the Key ingredient in a known concentration, the one in an unknown Current can be determined maximum or minimum.

Andernfalls kann man auch eine Reihe solcher Bezugsströme verwenden, um eine Reihe fester Bezugspunkte zu erhalten, mit denen ein unbekannter Strom verglichen werden kann.Otherwise, a number of such reference currents can also be used, to get a set of fixed reference points to compare an unknown stream to can be.

Bei diesem Eichvorgang wird ein eine bekannte Menge des zu bestimmenden Schlüsselbestandteils enthaltender Gasstrom durch Leitung 1 eingeführt und mittels des Druckregelventils 2 auf die obere Grenze des jeweils gewünschten Druckbereiches eingestellt. During this calibration process, a known amount of the to be determined Key component containing gas stream introduced through line 1 and means of the pressure control valve 2 to the upper limit of the respectively desired pressure range set.

In der Zweigleitung 4 wird der Druck mittels des Reglers 5 auf die untere Grenze des anzuwendenden Druckbereiches reduziert. Ein solcher Druckbereich kann beispielsweise erhalten werden, indem der Druck in der Leitungl auf 2,04 at eingestellt und in der Zweigleitung 3 im wesentlichen auf diesem Wert gehalten wird, während in der Zweigleitung 4 der Druck auf etwa 0,34 at reduziert wird.In the branch line 4, the pressure is adjusted by means of the regulator 5 to the the lower limit of the applicable pressure range is reduced. Such a pressure area can be obtained, for example, by increasing the pressure in line to 2.04 at is set and held in the branch line 3 essentially at this value, while in the branch line 4 the pressure is reduced to about 0.34 at.

Bei dem so eingestellten Druckbereich wird das Ventil 8 über das Solenoid 12 durch den Zeitregler 14 so betätigt, daß ein Gas strom durch die unter höherem Druck stehende Leitung 3, die Eintrittsöffnung 9, das Ventil 8, die Austrittsöffnung 11 und die Verbindungsleitung 16 in die Adsorptionskammer 15 strömt und von dort durch die Austrittsöffnung 17 austritt. With the pressure range set in this way, the valve 8 is controlled via the Solenoid 12 by timing controller 14 operated so that a gas stream through the line 3, which is under higher pressure, the inlet opening 9, the valve 8, the outlet opening 11 and the connecting line 16 into the adsorption chamber 15 flows and exits from there through the outlet opening 17.

Beim Durchgang durch das Adsorptionsmittel wird der Schlüsselbestandteil bis zu einem dem Adsorptionsvermögen des Adsorptionsmittels bei dem jeweils ligen Gasdruck und der jeweiligen Temperatur entsprechenden Grade aus dem Gasstrom entfernt. Daher enthält der Durchlauf an der Austrittsöffnung 17 zeitweilig einen wesentlich geringeren Anteil an dem Schlüsselbestandteil als der der Adsorptionskammer 15 durch Leitung 3 und Eintritts öffnung 9 zugeführte Strom. Der aus der Adsorptionskammer 15 kommende Gas strom gelangt durch Leitung 18 in die Detektorvorrichtung20, die auf eine Zunahme oder Abnahme des Schlüsselbestandteils anspricht und eine Anzeige auslöst, die durch das Schreibgerät 23 registriert wird.When it passes through the adsorbent, it becomes the key component up to one of the adsorptive capacity of the adsorbent in each league Gas pressure and the respective temperature corresponding degrees removed from the gas stream. Therefore, the passage at the outlet port 17 temporarily contains a substantial amount smaller proportion of the key component than that of the adsorption chamber 15 by Line 3 and inlet opening 9 supplied current. The one from the adsorption chamber 15 incoming gas stream passes through line 18 in the detector device 20, the responsive to an increase or decrease in the key ingredient and an advertisement triggers, which is registered by the writing instrument 23.

Die Strömung durch Zweigleitung 3, Ventil 8, Adsorptionskammer 15 und Detektor 20 wird so lange fortgesetzt, bis das Adsorptionsmittel in der Kammer 15 praktisch einen Gleichgewichtszustand erreicht, der von der Natur und dem Volumen des Adsorptionsmittels und der Temperatur der Umgebung abhängt. Die Temperatur in der Umgebung des Adsorbers soll praktisch konstant gehalten werden, und zwar vorzugsweise bei etwa 20 bis 210 C. Das Aufnahmevermögen des Adsorptionsmittels im Gleichgewichtszustand für einen Schlüsselbestandteil kann leicht für jede Temperatur und jeden Druck bestimmt werden. The flow through branch line 3, valve 8, adsorption chamber 15 and detector 20 continues until the adsorbent is in the chamber 15 practically reached a state of equilibrium, that of nature and volume of the adsorbent and the temperature of the surroundings. The temperature in the surroundings of the adsorber should be kept practically constant, preferably at about 20 to 210 C. The absorption capacity of the adsorbent in the equilibrium state for a key component can easily be determined for any temperature and pressure will.

Wenn dies geschehen ist, wird der Zeitregler 14 auf eine Periodenlänge eingestellt, in der das Adsorptionsmittel praktisch den Gleichgewichtszustand erreicht, und die Schaltvorrichtung 13 betätigt dann über das Solenoid 12 das Ventil 8 derart, daß der Gasstrom in periodischem Wechsel von der Eintritts öffnung 9 und der Zweigleitung 3 nach Eintritts öffnung 10 und der Zweigleitung 4 um- und wieder zurückgeschaltet wird. Hierbei gelangt der Gas strom zunächst bei niedrigerem Druck in den Adsorber 15, und dadurch wird das Aufnahmevermögen des Adsorptionsmittels im Gleichgewichtszustand vermindert und der Üb erschuß des adsorbierten Schlüsselbestandteils desorbiert. Das desorbierte Gut gelangt in den aus der Austrittsöffnung 17 des Adsorbers kommenden Gasstrom. Dadurch wird das Volumen und der Anteil des Schlüsselbestandteils in dem durch Leitung 18 nach dem Detektor 20 fließenden Gasstrom vergrößert, wodurch eine Schwankung in der auf das Schreibgerät übertragenen Anzeige hervorgerufen wird. Die Zunahme erreicht ein Maximum und fällt dann allmählich bis auf den Punkt ab, an dem das Adsorptionsmittel in dem Adsorber 15 sein Gleichgewichtsaufnahmevermögen bei dem niedrigeren Druck erreicht. Da dieses Aufnahmevermögen vorher bestimmt und der Zeitregler darauf eingestellt worden ist, wird zu diesem Zeitpunkt die das Ventil 8 in Tätigkeit setzende Vorrichtungl2 betätigt und die Ventilverbindung von der Leitung 4 nach der Leitung 3 umgeschaltet, worauf das zu analysierende Gas wieder bei höherem Druck durch den Adsorber strömt und das Aufnahmevermögen des Adsorptionsmittels erhöht und mithin die Menge des Schlüsselbestandteils in dem aus dem Adsorber 15 durch die Austrittsöflnung 17 kommenden Strom verringert wird. In dieser Verfahrensstufe erreicht die Konzentration des Schlüsselbestandteils in dem dem Detektor 20 zugeführten Gas strom ihre unterste Grenze, und demgemäß überträgt der Detektor 20 eine Anzeige geringster Größe aus das Schreibgerät 23. Da der Gasstrom zwischen den Zweigleitungen 3 und 4 hin-und hergeschaltet wird, wird die Zusammensetzung des aus dem Adsorber kommenden Gasstromes in bezug auf den Schlüsselbestandteil derart geändert, daß von dem Detektor 20 Anzeigen hervorgerufen werden, die eine praktisch gleichmäßige Schwankungsamplitude für den zuvor bestimmten Gehalt des Schlüsselbestandteils in dem Bezugsstrom haben. When this is done, the timer 14 is set to a period length set, in which the adsorbent practically reaches the equilibrium state, and the switching device 13 then actuates the valve 8 via the solenoid 12 in such a way that that the gas flow in periodic alternation from the inlet opening 9 and the branch line 3 switched to the inlet opening 10 and the branch line 4 and back again will. The gas stream initially enters the adsorber at a lower pressure 15, and thereby the capacity of the adsorbent becomes in the equilibrium state reduced and desorbed the excess of the adsorbed key component. The desorbed material gets into the coming from the outlet opening 17 of the adsorber Gas flow. This will determine the volume and proportion of the key ingredient in the through line 18 after the detector 20 increased gas flow, whereby a Fluctuation is caused in the display transmitted to the writing instrument. The increase reaches a maximum and then gradually decreases to the point at which the adsorbent in the adsorber 15 has its equilibrium absorption capacity achieved at the lower pressure. Since this capacity is determined in advance and the timer has been set, at this point the valve will 8 activating device 12 actuated and the valve connection of the Line 4 switched to line 3, whereupon the gas to be analyzed again at higher pressure flows through the adsorber and the absorption capacity of the adsorbent increases and therefore the amount of the key component in the from the adsorber 15 current coming through the outlet opening 17 is reduced will. At this stage of the procedure reaches the concentration of the key ingredient in that supplied to the detector 20 Gas flow is its lowest limit, and accordingly the detector 20 transmits an indication smallest size from the writing instrument 23. As the gas flow between the branch lines 3 and 4 is switched back and forth, the composition of the from the adsorber Changed coming gas stream with respect to the key component such that from the detector 20 indications are produced which have a practically uniform Fluctuation amplitude for the previously determined content of the key component in have the reference current.

Nachdem so die Amplitude der Anzeigenschwankungen für ein zuvor bestimmtes Maximum und Minimum des Gehaltes an dem Schlüsselbestandteil in dem Bezugsstrom bestimmt ist, kann, wenn der Bezugsstrom durch einen Strom mit unbekanntem Gehalt an dem Schlüsselbestandteil ersetzt wird, unter denselben Betriebsbedingungen die entstehende Anzeigenschwankung zu der als ein Maximum oder Minimum durch den Bezugsstrom erzeugten in Beziehung gesetzt werden. Ist die Vorrichtung mit Hilfe einer Reihe von Bezugsströmen von verschiedenen, vorher bestimmten Konzentrationen an dem Schlüsselbestandteil geeicht worden, so kann die Konzentration des Schlüsselbestandteils auf die Reihe von Ablesungen, die von den verschiedenen Bezugsströmen erhalten wurden, bezogen werden. In jedem Falle nimmt bei ansteigender Menge des Schlüsselbestandteils in dem Probestrom die Amplitude der Anzeige ebenfalls zu und umgekehrt. Das Schreibgerät 23 kann je nach Bedarf durch geeignete Verfahrensüberwachungsvorrichtungen ergänzt oder ersetzt werden. After so the amplitude of the display fluctuations for a previously determined Maximum and minimum of the content of the key component in the reference stream is determined, if the reference current is determined by a current of unknown content on the key component is replaced under the same operating conditions as resulting display fluctuation to that as a maximum or minimum by the reference current generated in relation to each other. Is the device using a number of reference currents of different, predetermined concentrations on the key constituent has been calibrated, so the concentration of the key ingredient can be on the series from readings obtained from the various reference streams will. In any case, as the amount of the key component increases, in the amplitude of the display also increases with the sample stream and vice versa. The writing instrument 23 can be supplemented by suitable process monitoring devices as required or be replaced.

In Fig. 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, die zur Bestimmung des Wassergehaltes in einer Druckluftleitung verwendet werden kann. Bei diesem Verfahren sind zwei Adsorber mit Verbindungsleitungen nach zwei Dreiwegeumschaltventilen und Betätigungsvorrichtungen für die Ventile sowie einem Paar von Detektorzellen für den von den Adsorbern kommenden Strom versehen. Vor den Detektorzellen sind hier Wärmeaustauscher 80 angeordnet. Die Zuleitung 31 für den Probegasstrom ist mit einem Druckregelventil 32 versehen, welches durch den hinter dem Ventil herrschenden Druck geregelt wird. Die Leitung 31 besitzt Zweigleitungen 33 und 34, die den Leitungen 3 und 4 der Fig. 1 entsprechen. Die Zweigleitung 34 enthält einen Druckregler 35, und die Leitungen 33 und 34 sind außerdem mit Druckmessern 36 und 37 versehen. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Verbindungen mit Umschaltventilen vorgesehen, wobei die Zweigleitung 33 zur Eintrittsöffnung 39 eines Umschaltventils 38 und die Zweigleitung 34 zur Eintrittsöffnung 49 eines Umschaltventils 48 führt. Die Austrittsöffnungen des Ventils 38 sind mit 111 und 211 und die des Ventils 48 mit 311 und 411 bezeichnet. Die Austrittsöffnung 111 des Ventils 38 ist durch Leitung 46 mit dem Adsorber 45 verbunden, während die Austrittsöffnung 411 des Ventils 48 durch Leitung 56 mit dem Adsorber 55 verbunden ist. Ferner ist die Austrittsöffnung 211 des Ventils 38 durch die Querverbindung 116 mit der Leitung 56 verbunden, während die Austrittsöffnung 311 des Ventils 48 durch die Querverbindung 216 mit der Leitung 46 verbunden ist. DieAustrittsöffnungen 47 und 57 der Adsorber 45 bzw. 55 stehen über die Strömungsregler 69 bzw. 79 mit den Leitungen 68 bzw. 78 in Verbindung, die ihrerseits zu den Detektorzellen 100 bzw. 200 führen. Die letzteren sind durch eine Thermosäule 102 mit dem Schreibgerät 103 verbunden. Der Wärmeaustauscher 80 dient dazu, das Gas in den Leitungen 68 und 78 dauernd auf konstanter Temperatur zu halten. In Fig. 2, a device is shown which is used to determine the Water content can be used in a compressed air line. In this procedure are two adsorbers with connecting lines to two three-way switch valves and Actuators for the valves and a pair of detector cells for the current coming from the adsorbers is provided. In front of the detector cells are here Heat exchanger 80 arranged. The feed line 31 for the sample gas flow is with a Pressure control valve 32 provided, which by the pressure prevailing behind the valve is regulated. The line 31 has branch lines 33 and 34, the lines 3 and 4 of FIG. 1 correspond. The branch line 34 contains a pressure regulator 35, and the lines 33 and 34 are also provided with pressure gauges 36 and 37. at In this embodiment, two connections with switching valves are provided, wherein the branch line 33 to the inlet opening 39 of a switching valve 38 and the branch line 34 leads to the inlet opening 49 of a switchover valve 48. The outlet openings of valve 38 are denoted by 111 and 211 and those of valve 48 are denoted by 311 and 411. The outlet opening 111 of the valve 38 is connected to the adsorber 45 through line 46 connected, while the outlet opening 411 of the valve 48 through line 56 with the adsorber 55 is connected. Furthermore, the outlet opening 211 of the valve 38 is connected by the cross connection 116 to the line 56, while the outlet opening 311 of the valve 48 is connected to the line 46 by the cross connection 216. The outlet openings 47 and 57 of the adsorbers 45 and 55 are above the flow regulators 69 or 79 with the lines 68 or 78 in connection, which in turn lead to the detector cells 100 and 200, respectively. The latter are through a thermopile 102 connected to the writing instrument 103. The heat exchanger 80 is used to To keep the gas in the lines 68 and 78 at a constant temperature.

Beim Betrieb dieser Vorrichtung werden die Adsorber in Gegenphase verwendet, um den Wassergehalt der Luft aus der Druckluftleitung 31 zu ändern. When this device is operated, the adsorbers are in antiphase used to change the water content of the air from the compressed air line 31.

Die Detektorzellen 100 und 200 sind Adsorptionszellen, die die Anderung in der Zusammensetzung der beiden aus den Austrittsöffnungen 47 und 57 der Adsorber durch die Leitungen 68 und 78 austretenden Gasströme bei wechselndem Druck anzeigen. Die Adsorber 45 und 55 sind mit Filtermitteln aus Baumwollfilz gefüllt, jedes von 32 mm Durchmesser und 6,4 mm Dicke, während jede der beiden Detektorzellen 100 und 200 2 ccm aktiviertes Aluminiumoxyd enthält. Zur Messung der schwankenden Temperaturdifferenz, die in den beiden Detektorzellen durch den abgestimmten, mittels der Adsorber erzeugten Strom hervorgerufen wird, dienen zwanzig Paare von Eisen-Konstantan-Thermoelementen, die in Serie geschaltet sind und die Thermosäule 102 bilden. Es wurde eine Gesamtperiodendauer von 4 Minuten verwendet.The detector cells 100 and 200 are adsorption cells that make the change in the composition of the two from the outlet openings 47 and 57 of the adsorber indicate gas flows exiting through lines 68 and 78 with changing pressure. The adsorbers 45 and 55 are filled with filter media made of cotton felt, each of 32 mm in diameter and 6.4 mm in thickness, while each of the two detector cells 100 and 200 contains 2 cc of activated aluminum oxide. To measure the fluctuating temperature difference, those generated in the two detector cells by the coordinated adsorber 20 pairs of iron-constantan thermocouples are used, which are connected in series and form the thermopile 102. It became a total period used by 4 minutes.

Jeder Adsorber wurde 2 Minuten auf dem hohen Druck und 2 Minuten auf dem niedrigen Druck gehalten. Eine Strömungsgeschwindigkeit von 2,83 1 je Minute durch die Detektorzellen wurde mittels der Strömungsregler 69 und 79 innegehalten.Each adsorber was 2 minutes on the high pressure and 2 minutes on held the low pressure. A flow rate of 2.83 liters per minute through the detector cells was stopped by means of the flow regulators 69 and 79.

Bei diesem Verfahren wird Luft durch die Leitung 31 gleichzeitig in die Zweigleitungen 33 und 34 geleitet. Von der Leitung 33 fließt der Strom unter dem höheren Druck von 2,04 atü durch die Leitung 46 von der Austrittsöffnung 111 in den Adsorber 45. In dem Adsorber 45 wird das Wasser bei diesem Druck bis zum Gleichgewichtsaufnahmevermögen des Adsorptionsmittels adsorbiert. Zur gleichen Zeit wird der Druck der durch die Leitung 34 strömenden Luft durch das Druckminderventil35 auf 0,34 atü reduziert, und die Luft gelangt durch die Eintrittsöffnung 49 in das Ventil 48 und von dort durch die Austrittsöffnung 411 über Leitung 56 in den Adsorber 55, wo das Adsorptionsmittel nur so viel von dem in dem Luftstrom enthaltenen Wasser festhält, bis das Adsorptionsgleichgewicht bei dem niedrigeren Druck erreicht ist. Das Verfahren kann auch auf den Partialdruck des Wasserdampfes bei den entsprechenden Überdrücken der Probeströme abgestellt werden, die den Adsorbern aus den Leitungen 33 und 34 durch die Ventile 38 und 48 und die Leitungen 46, 56, 116 und 216 periodisch zugeführt werden. Bei einem Druck von 0,34 atü hat der Wasserdampf einen Partialdruck von 1,36 ata, während bei einem Druck von 2,04 atü der Wasserdampf einen Partialdruck von 3,06 ata aufweist. Da der Strom nach jedem Adsorber periodisch von dem Druck von 0,34 atü in Leitung 34 auf den Druck von 2,04 atü in Leitung 33 umgeschaltet wird, ist das Adsorptionsmittel in jedem Adsorber ständig bestrebt, bei dem Partialdruck des Wasserdampfes in den Strömen bei den entsprechenden Drücken das Gleichegwicht zu erreichen, indem es während der Hochdruckphase mehr Wasserdampf zurückhält und ihn während der Niederdruckphase wieder abgibt. Daher wird der Wassergehalt des ursprünglichen Stromes so geändert, daß der ausfließende Strom während der Hochdruckphase weniger als die Anfangsmenge Wasserdampf und während der Niederdruckphase mehr als die Anfangsmenge Wasserdampf enthält. Die Größe der Schwankung hängt von dem Feuchtigkeitsgehalt des ursprünglichen Stromes ab. In this process, air is passed through line 31 at the same time passed into the branch lines 33 and 34. The current flows under from the line 33 the higher pressure of 2.04 atmospheres through line 46 from outlet port 111 in the adsorber 45. In the adsorber 45, the water is at this pressure up to Equilibrium absorption capacity of the adsorbent adsorbed. At the same time becomes the pressure of the air flowing through the line 34 through the pressure reducing valve 35 reduced to 0.34 atmospheres, and the air enters the Valve 48 and from there through the outlet opening 411 via line 56 into the adsorber 55, where the adsorbent only contains so much of the water contained in the air stream holds until adsorption equilibrium is reached at the lower pressure. The process can also be based on the partial pressure of the water vapor at the corresponding Overpressure of the sample streams are turned off, the adsorbers from the lines 33 and 34 through valves 38 and 48 and lines 46, 56, 116 and 216 periodically are fed. At a pressure of 0.34 atmospheres, the water vapor has a partial pressure of 1.36 ata, while at a pressure of 2.04 atü the water vapor has a partial pressure of 3.06 ata. Since the flow after each adsorber periodically depends on the pressure switched from 0.34 atmospheres in line 34 to the pressure of 2.04 atmospheres in line 33 is, the adsorbent in each adsorber is constantly striving at the partial pressure of the water vapor in the streams at the corresponding pressures equilibrium to achieve by retaining more water vapor during the high pressure phase and releases it again during the low-pressure phase. Therefore, the water content of the original stream changed so that the outflowing stream during the high pressure phase less than the initial amount of water vapor and during the Low pressure phase more than the initial amount contains water vapor. The size of the fluctuation depends on the moisture content of the original stream.

Der Strom durch die Leitungen 68 und 78 nach den entsprechenden Detektorzellen befindet sich also abwechselnd in einem verhältnismäßig feuchten und einem verhältnismäßig trockenen Zustand, so daß die Zellen eine abwechselnde Folge von Anzeigen liefern, die von den Thermosäulen 102 aufgenommen und auf das Gerät 103 übertragen werden. The current through lines 68 and 78 to the corresponding detector cells is therefore alternately in a relatively humid and a relatively dry state so that the cells provide an alternating sequence of displays, which are picked up by the thermopiles 102 and transmitted to the device 103.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 kann ebenso wie diejenige gemäß Fig. 1 geeicht werden. Wo eine Beziehung zu nur einem einzigen Wert für den Schlüsselbestandteil erforderlich ist, wird ein den Schlüsselbestandteil in der gewünschten, vorher bestimmten Menge enthaltender Strom durch Leitung 31 eingeführt. Durch Betätigung der Vorrichtung in der oben beschriebenen Weise eine gewisse Schwankungsbreite in der durch die Detektorzellen 100 und 200 gelieferten Anzeige hervorgerufen. Die Größe dieser Schwankung liefert eine Grundlage für einen Vergleich mit der Größe der Schwankung, die durch eine unbekannte Konzentration des Schlüsselbestandteils in einem anschließend durch das System geleiteten Strom hervorgerufen wird. Durch Vergrößern und Verkleinern der Konzentration des Schlüsselbestandteils in dem Eichstrom kann eine fortschreitende Reihe von Bezugswerten über jeden gewünschtenBereich gewonnen werden. Außerdem können diese Werte unmittelbar mit gewissen, für die Überwachung der Verfahrensbedingungen festgesetzten Werten in der Weise kombiniert werden, daß eine selbsttätige Überwachung der Verfahrensveränderlichen ermöglicht wird, die für die Änderung der Konzentration des Schlüsselbestandteils verantwortlich sind. The device according to FIG. 2, like that according to FIG. 1 can be calibrated. Where a relationship to only a single value for the key component is required, one becomes the key component in the desired, predetermined Amount containing stream introduced through line 31. By operating the device in the manner described above, a certain range of variation in the by the Detector cells 100 and 200 produced display. The size of this fluctuation provides a basis for comparison with the size of the fluctuation caused by subsequently through an unknown concentration of the key ingredient in one current conducted through the system. By zooming in and out the concentration of the key constituent in the calibration stream may be progressive A series of reference values can be obtained over any desired range. Also can these values directly with certain, for the monitoring of the process conditions set values can be combined in such a way that automatic monitoring the process variable is made possible for the change in concentration of the key component are responsible.

Die graphische Darstellung der Fig. 3 zeigt die Schwankungsamplitude der von einer Detektorvorrichtung nach Fig. 2 abgegebenen Anzeige. Die änderung wird bewirkt durch zweiAdsorptionszonen, wie 45 und 55 in Fig. 2, von denen jede eine Scheibe aus Baumwollfilz von 32 mm Durchmesser und 6,4 mm Stärke enthält, zwei Detektorzellen, von denen jede 2 ccm aktiviertes Aluminiumoxyd enthält, und zwanzig Paaren von Eisen-Konstantan-Elementen. Die Temperatur der Adsorptionszonen betrug 210 C, und die Drücke wurden, wie in der graphischen Darstellung angegeben ist, geändert, während die Detektorzellen bei Atmosphärendruck und einer Temperatur von 500 C arbeiteten. Die Strömungsgeschwindigkeit durch die Detektorzellen wurde auf 2,83 1 je Minute gehalten. Der Schaltungsturnus hatte eine Gesamtdauer von 4 Minuten, wobei auf jede Druckphase eine Periode von 2 Minuten kam. Wie aus der graphischen Darstellung hervorgeht, wurde in dem Druckbereich von 0,34 bis 2,04 atü durch 0,2 Volumprozent Wasser in Luft eine Anzeigeamplitude von etwa 1500 Mikrovolt erzeugt, während 1,0 Volumprozent Wasser in Luft eine Schwankung in der Anzeigeamplitude von etwas weniger als 4000 Mikrovolt ergaben. Aus der graphischeen Darstellung geht auch hervor, daß bei zunehmender Druckdifferenz die Schwankungsamplitude zunimmt. The graph of FIG. 3 shows the fluctuation amplitude the display given by a detector device according to FIG. The change is effected by two zones of adsorption, such as 45 and 55 in Fig. 2, each of which a disc of cotton felt 32 mm in diameter and 6.4 mm in thickness contains two Detector cells, each containing 2 cc of activated alumina, and twenty Pairs of iron-constantan elements. The temperature of the adsorption zones was 210 C, and the pressures were, as indicated in the graph, changed while the detector cells at atmospheric pressure and a temperature of 500 C worked. The flow rate through the detector cells was increased 2.83 1 per minute held. The switching cycle had a total duration of 4 minutes, each printing phase had a period of 2 minutes. As from the graphic As shown in the illustration, was in the pressure range from 0.34 to 2.04 atmospheres through 0.2 Percentage by volume of water in air generates a display amplitude of around 1500 microvolts, while 1.0 volume percent water in air shows a variation in the display amplitude of slightly less than 4000 microvolts. From the graphic representation goes also shows that the amplitude of fluctuation increases as the pressure difference increases.

Bei einem Wassergehalt des Gasstromes von 1,0 Volumprozent bewirkt der Unterschied zwischen einem Druck von 2,04 atü und einem Druck von 1,36 atü eine Zunahme der Anzeigenamplitude von etwas mehr als 1000 Mikrovolt. Daher kann die Bestimmung kleiner prozentualer Änderungen in der Konzentration des Schlüsselbestandteils in dem Probegasstrom wegen des vergrößerten Bereiches oder der vergrößerten Amplitude der von dem Schreibgerät gelieferten Aufzeichnungen erleichtert werden, wenn eine größere Differenz zwischen den oberen und unteren Grenzen des Druckzyklus verwendet wird.With a water content of the gas stream of 1.0 percent by volume the difference between a pressure of 2.04 atmospheres and a pressure of 1.36 atmospheres Increase in display amplitude of just over 1000 microvolts. Therefore, the determination small percentage changes in concentration the key component in the sample gas stream because of the increased area or the increased amplitude of the records provided by the writing instrument be relieved when there is a greater difference between the upper and lower Limits of the print cycle being used.

Der Einfluß von Änderungen im Bereich der Druckänderung auf die Anzeigeamplitude ist in Fig. 4 graphisch dargestellt, die auch eine Beziehung zu der folgenden Druckfunktion aufweist: 1 . P1 mmus minus wo P2 der höhere Druck und P1 der niedere Druck ist und beide als absolute Drücke angegeben sind. In der graphischen Darstellung sind diese Drücke als Reziproke ihrer Funktionen auf der Abszissenachse aufgetragen. The influence of changes in the area of pressure change on the display amplitude is graphically illustrated in Fig. 4, which also relates to the following pressure function has: 1. P1 mmus minus where P2 is the higher pressure and P1 is the lower pressure and both are given as absolute pressures. In the graph are these pressures are plotted on the abscissa axis as the reciprocal of their functions.

Die Werte, die der graphischen Darstellung von Fig. 4 zugrunde liegen, wurden durch die Analyse von Luft gewonnen, die 0,7 Volumprozent Wasserdampf bei 210 C enthielt. The values on which the graphic representation of FIG. 4 is based were obtained by analyzing air, which is 0.7 percent by volume of water vapor Contained 210 C.

Wie im vorhergehenden gezeigt wurde, kann das Aufnahmevermögen des Adsorptionsmittels bedeutend durch die Temperaturen der Umgebung geändert werden. In Fig. 5 ist der Einfluß der Temperatur auf die Amplitude einer Anzeige graphisch dargestellt, wenn die Adsorber über einen bestimmten Druckbereich betrieben werden. Die Werte wurden bei einer Änderung der Zusammensetzung erhalten, wobei der höhere Druck (P2) 1,36 atü und der niedrigere Druck (P) 0,34 atü betrug und eine Vorrichtung und eine Verfahrenstechnik gemäß Fig. 2 und 3 angewandt wurden. As shown above, the capacity of the Adsorbent can be significantly changed by ambient temperatures. In Fig. 5, the influence of temperature on the amplitude of a display is graphical shown when the adsorbers are operated over a certain pressure range. The values were obtained when the composition was changed, the higher being The pressure (P2) was 1.36 atm and the lower pressure (P) was 0.34 atm and one device and a process technique according to FIGS. 2 and 3 were used.

In Fig. 6 ist ein System zur Änderung einer Zusammensetzung dargestellt, mit dem ein Mehrkomponentengemisch, das schwere und leichte Komponenten enthält, auf ein einfacheres Gemisch reduziert werden kann, wobei der Schlüsselbestandteil zu den leichteren Komponenten gehört. Diese Vorrichtung kann auch verwendet werden, um ein Mehrstoffgemisch von adsorbierbaren, gasförmigen Komponenten auf ein binäres Gemisch zurückzuführen, das einen Schlüsselbestandteil enthält, für den eine Abschlußbestimmung gemacht werden soll. Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung kann an ein System zur Änderung und Anzeige der Zusammensetzung, wie es unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben wurde, angeschlossen werden, und in Fig. 6 ist ein solcher Anschluß rechts und oberhalb der rechtwinkligen, gestrichelten Linien A-A angegeben. In der Zeichnung ist ein Anschluß an die Vorrichtung nach Fig. 2 angegeben, der mit der Leitung 31 hinter dem Druckregler32 jener Figur beginnt und auch eine Darstellung der Zweigleitungen 33 und 34 und des Druckreglers 35 der Fig. 2 enthält. In Fig. 6 a system for changing a composition is shown, with which a multi-component mixture containing heavy and light components, can be reduced to a simpler mixture, being the key ingredient belongs to the lighter components. This device can also be used a multicomponent mixture of adsorbable, gaseous components on a binary one A mixture containing a key component for which a final determination should be made. The device shown in Fig. 6 can be connected to a system for Change and display of the composition as described with reference to Figs 2, and in Fig. 6 is such a connection indicated to the right and above the right-angled dashed lines A-A. In the Drawing is a connection to the device of FIG. 2 indicated with the Line 31 behind the pressure regulator 32 of that figure begins and also a representation the branch lines 33 and 34 and the pressure regulator 35 of FIG.

Links und unterhalb der rechtwinkligen gestrichelten Linien A-A gibt Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Systems zur Änderung der Zusammensetzung, wie es zur Zurückführung eines Mehrstoffgemisches von gasförmigen Stoffen auf ein binäres Gemisch verwendet werden kann, um die Konzentration eines Schlüsselbestandteils in dem ursprünglichen Gemisch zu bestimmen. Das in diesem Beispiel betrachtete Gemisch ist ein Raffineriereststrom, der im wesentlichen 10'0/o Isobutan, 850/0 n-Butan und 5 5°/o Iso- und n-Pentan enthält. In diesem Ge- misch ist das Isobutan der zu bestimmende Schlüsselbestandteil. Eine Änderung der Zusammensetzung wird hier durch ein Trennverfahren vorgenommen, um die schwereren, die Iso- und n-Pentanfraktionen enthaltenden C5-Komponenten zu entfernen, wobei eine binäres Gemisch derC4-Komponenten einschließlich Isobutan und n-Butan hinterbleibt. To the left and below the right-angled dashed lines A-A there 6 shows a schematic representation of a system for changing the composition, how to return a multicomponent mixture of gaseous substances to a binary mixture can be used to determine the concentration of a key ingredient to be determined in the original mixture. The mixture considered in this example is a refinery residue stream, which is essentially 10'0 / o isobutane, 850/0 n-butane and contains 5 5% iso- and n-pentane. In this mixed is the isobutane that is too determining key component. A change in composition is made here a separation process was carried out to remove the heavier, iso- and n-pentane fractions containing C5 components, whereby a binary mixture of the C4 components including isobutane and n-butane remains.

In Fig. 6 wird das aus mehreren Gasen bestehende Gasgemisch dem System durch Leitung 501 zugeführt, die ein Druckregelventil 502 besitzt, das durch den hinter dem Ventil herrschenden Druck eingestellt wird, um in dem System einen Druck von etwa 1,70 atü zu erhalten. Die Leitung 501 gabelt sich in die Zweigleitungen 503 und 504. In der Zweigleitung 504 ist ein Differentialdruckströmungsregler 505 vorgesehen. Die Zweigleitungen 503 und 504 sind mit den Eintrittsöffnungen506 bzw. 507 der Dreiwegeventile 508 bzw. 509 verbunden. Die Ventile 508 und 509 werden mechanisch durch nach der Zeit eingestellte Schaltvorrichtungen 510 bzw. 511 derart betätigt, daß durch die entsprechenden Ventile abwechselnd ein Strom von der Eintrittsöffnung 506 des Ventils 508 nach dessen Austrittsöffnungen 512 und 514 und von der Eintritts öffnung 507 des Ventils 509 nach dessen Austrittsöffnungen 513 und 515 fließt. In Fig. 6, the gas mixture consisting of multiple gases is added to the system fed through line 501, which has a pressure regulating valve 502, which by the The pressure prevailing downstream of the valve is adjusted to create a pressure in the system of about 1.70 atm. Line 501 forks into the branch lines 503 and 504. In branch 504 is a differential pressure flow regulator 505 intended. The branch lines 503 and 504 are connected to the inlet openings 506 and 506, respectively. 507 of the three-way valves 508 and 509, respectively. Valves 508 and 509 become mechanical operated by switching devices 510 or 511 adjusted according to the time, that through the corresponding valves alternately a flow from the inlet opening 506 of the valve 508 to its outlet openings 512 and 514 and from the inlet Opening 507 of valve 509 flows to its outlet openings 513 and 515.

Das Ventil 508 ist durch die Austrittsöffnung 512 über Leitung 516 und Zufuhrleitung 518 mit dem Adsorber 520 und durch die Austrittsöffnung514 über Leitung 522 und Zufuhrleitung 519 mit dem zweiten Adsorber 521 verbunden. Die Austrittsöffnung 515 des Ventils 509 ist mit der Leitung 517 versehen, die auch in die Zufuhrleitung 518 mündet. Das Ventil 509 besitzt ferner eine Verbindungsleitung 523, die mit der Verbindungsleitung 522 des Ventils 508 und auch mit der Zufuhrleitung 519 zum Adsorber 521 verbunden ist. Jeder der Adsorber 520 und 521 enthält eine Füllung aus einem Adsorptionsmittel 524 bzw. 525. Die Vorrichtung, soweit sie beschrieben wurde, stellt eine erste Stufe der Änderung der Zusammensetzung der Erfindung dar.The valve 508 is through the exit port 512 via line 516 and supply line 518 to adsorber 520 and through outlet opening 514 Line 522 and supply line 519 connected to the second adsorber 521. The outlet opening 515 of the valve 509 is provided with the line 517 which also enters the supply line 518 opens. The valve 509 also has a connecting line 523, which with the Connection line 522 of the valve 508 and also with the supply line 519 to the adsorber 521 is connected. Each of the adsorbers 520 and 521 contains a filling of one Adsorbents 524 or 525. The device, as far as it has been described, is represents a first stage in the composition change of the invention.

Die den Adsorbern 520 und 521 folgenden Abflußleitungen 526 und 527 sind Verbindungen zwischen den entsprechenden Adsorbern und nach einer zweiten Reihe von Dreiwegeventilen führenden Leitungen. The drain lines 526 and 527 following the adsorbers 520 and 521 are connections between the corresponding adsorbers and after a second row lines leading from three-way valves.

Die Abflußleitung 526 steht über Leitung 528 mit der Eintrittsöffnung 530 des Dreiwegeventils 532 in Verbindung. Gleichzeitig ist die Leitung 526 durch die Leitung 529 mit der Eintrittsöffnung 531 des Dreiwegeventils 533 verbunden. In ähnlicher Weise ist die Abflußleitung 527 von dem Adsorber 521 mit der anderen Eintrittsöffnung 535 des Ventils 533 durch die Leitung 537 und mit der anderen Eintritts öffnung 534 des Ventils 532 durch die Leitung 536 verbunden.The drain line 526 is connected to the inlet port via line 528 530 of the three-way valve 532 in connection. At the same time line 526 is through the line 529 is connected to the inlet opening 531 of the three-way valve 533. Similarly, the drain line 527 from the adsorber 521 is with the other Inlet opening 535 of valve 533 through line 537 and with the other inlet Opening 534 of valve 532 connected by line 536.

Die Ventile 532 und 533 werden durch die Zeitschaltvorrichtungen 538 bzw. 539 so betätigt, daß abwechselnd eine Verbindung zwischen jeder der Eintrittsöffnungen zu den entsprechenden Ventilen und den Austrittsöffnungen 540 und 541 hergestellt wird.The valves 532 and 533 are controlled by the timers 538 or 539 operated so that alternately a connection between each of the inlet openings to the corresponding valves and the outlet openings 540 and 541 will.

Dies geschieht in einer solchen Reihenfolge, daß die Abflußleitung526 durch LeitungS28 und Eintrittsöffnung 530 mit der Austrittsöffnung 540 des Ventils 532 verbunden ist, während die Abflußleitung 527 durch Leitung 537 und Eintritts öffnung 535 mit der Abflußöffnung 541 des Ventils 533 verbunden ist und gleichzeitig die Eintrittsöffnung 518 des Adsorbers 520 durch die Eintrittsöffnung 506 des Ventils 5aus, dessen Austrittsöffnung 512 und die Leitung 516 mit der Leitung 503 und die Eintrittsöffnung 519 des Adsorbers 521 durch die Eintrittsöffnung 507 des Ventils 509, seine Austrittsöffnung 513 und die Leitung 523 mit der Leitung 504 verbunden ist. Die Zeitschaltvorrichtungen 510,538, 511 und 539 arbeiten so, daß abwechselnd ein Strom von der Leitung 503 und der Leitung 504 durch die Ventile 508 und 509 und die Adsorber 520 und 521 geht, während gleichzeitig die Stellung der Ventile 532 und 533 wechselt, damit ein Wechsel von den Adsorbern 520 und 521 durch diese Ventile nach den Austrittsöffnungen 540 und 541 erfolgen kann.This is done in such an order that the drain line 526 through line S28 and inlet port 530 to outlet port 540 of the valve 532 is connected, while the drain line 527 by line 537 and inlet Opening 535 is connected to the drain opening 541 of the valve 533 and at the same time the inlet port 518 of the adsorber 520 through the inlet port 506 of the valve 5aus, the outlet opening 512 and the line 516 with the line 503 and the Inlet opening 519 of the adsorber 521 through the inlet opening 507 of the valve 509, its outlet opening 513 and the line 523 with the line 504 is connected. The timers 510, 538, 511 and 539 work so that alternating flow from line 503 and line 504 through the valves 508 and 509 and the adsorbers 520 and 521 goes while at the same time the position of the valves 532 and 533 changes, thus a change from the adsorbers 520 and 521 can take place through these valves after the outlet openings 540 and 541.

Die Austrittsöffnung 540 des Ventils 532 steht mit der Leitung 542 in Verbindung, die sich ihrerseits in die Zweigleitungen 544 und 591 gabelt, von denen die Zweigleitung 591 einen Differentialdruckregler 543 enthält. Die Zweigleitung 544 ist mit der Eintrittsöffnung 546 des Dreiwegeventils 548 verbunden, während die Zweigleitung 591 mit der Eintrittsöffnung 545 des Dreiwegeventils 549 verbunden und jedes der Ventile 548 und 549 mit Synchronisierschaltvorrichtungen 550 bzw. 551 versehen ist. Das Ventil 548 besitzt Austrittsöffnungen 552 und 554, und das Ventil 549 besitzt Austrittsöffnungen 553 und 555. Von diesen ist die Austrittsöffnung 552 durch Leitung 556 mit der Zufuhrleitung 558 zum Adsorber 560 und die Austrittsöffnung 553 des Ventils 549 durch Leitung 557 mit der Zufuhrleitung 559 zum Adsorber 561 verbunden. Die andere Austrittsöffnung 554 des Ventils 548 ist durch Leitung 562 an die Zufuhrleitung 559 des Adsorbers 561 angeschlossen, während die andere Austrittsöffnung 555 des Ventils 549 durch Leitung 563 an die Zufuhrleitung 558 des Adsorbers 560 angeschlossen ist. The outlet opening 540 of the valve 532 is connected to the line 542 in connection, which in turn forks into branch lines 544 and 591, from which branch line 591 contains a differential pressure regulator 543. The branch line 544 is connected to the inlet port 546 of the three-way valve 548, while the branch line 591 is connected to the inlet opening 545 of the three-way valve 549 and each of the valves 548 and 549 with synchronizing shifters 550 and 549 respectively. 551 is provided. The valve 548 has exit ports 552 and 554, and that Valve 549 has outlet openings 553 and 555. Of these, the outlet opening is 552 through line 556 with the supply line 558 to the adsorber 560 and the outlet opening 553 of the valve 549 through line 557 with the supply line 559 to the adsorber 561 tied together. The other exit port 554 of valve 548 is through line 562 connected to the supply line 559 of the adsorber 561, while the other outlet opening 555 of the valve 549 through line 563 to the supply line 558 of the adsorber 560 connected.

Die Adsorber 560 und 561 sind mit einer Abflußleitung 564 bzw. 565 versehen. Die Abflußleitung 564 steht über Leitung 566 mit der Eintrittsöffnung 568 des Dreiwegeventils 570 in Verbindung, während die Abflußleitung 565 des Adsorbers 561 über Leitung 567 mit der Eintrittsöffnung 569 des Dreiwegeventils 571 in Verbindung steht. Adsorbers 560 and 561 are provided with drain lines 564 and 565, respectively Mistake. The drain line 564 is connected to the inlet opening via line 566 568 of the three-way valve 570 in connection, while the drain line 565 of the adsorber 561 via line 567 with the inlet opening 569 of the three-way valve 571 in connection stands.

Die Abflußleitung 564 ist außerdem über Leitung 573 mit der anderen Eintrittsöffnung 575 des Ventils 571 verbunden, während die Abflußleitung 565 über Leitung 572 mit der anderen Eintritts öffnung 574 des Ventils 570 in Verbindung steht. Jedes der Ventile 570 und 571 besitzt auch eine Austrittsöffnung 576 bzw. 577. The drain line 564 is also connected to the other via line 573 Inlet 575 of the valve 571 connected, while the discharge line 565 via Line 572 with the other inlet opening 574 of the valve 570 in connection stands. Each of the valves 570 and 571 also has an outlet port 576 and 571, respectively. 577.

Um den unerwünschten Teil des Anfangsgasstromes aus diesem Teil des Sytems abzuleiten, ist eine Leitung 600 vorgesehen. Diese Leitung ist an einem Ende mit der Austrittsöffnung 541 des Ventils 533 verbunden. Gleichzeitig ist eine Zweigleitungsverbindung 579 nach der Austrittsöffnung 577 des Ventils 571 vorgesehen. In der Leitung 600 ist hinter der Verbindung mit der Zweigleitung 579 ein Druckregelventil 581 angeordnet, das durch Druck in der Leitung 600 vor dem Ventil gesteuert wird. In der Leitung 600 befindet sich ferner eine Vakuumpumpe hinter dem Druckregelventil 581. To remove the unwanted part of the initial gas stream from this part of the To derive systems, a line 600 is provided. That line is at one end connected to the outlet opening 541 of the valve 533. At the same time is a branch line connection 579 after the outlet opening 577 of the valve 571 is provided. On line 600 a pressure control valve 581 is arranged downstream of the connection with branch line 579, which is controlled by pressure in line 600 upstream of the valve. On the line 600 there is also a vacuum pump downstream of the pressure control valve 581.

Die Ventile 570 und 571 besitzen Zeitschaltvorrichtungen580 und 585, die den vorher beschriebenen ähnlich sind. Diese Vorrichtungen arbeiten synchron miteinander und auch mit den anderen entsprechenden, vorher beschriebenen Schaltvorrichtungen. In den Adsorbern 560 und 561 befinden sich die Adsorptionsmittel 582 bzw. 587. Die Austrittsöffnung 576 des Ventils 570 dient zur Verbindung mit einem System zur weiteren Änderung der Zusammensetzung desjenigen Teiles des Gasstromes, der den Schlüsselbestandteil enthält. In Fig. 6 ist diese Verbindung als zur Leitung 31 der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung führend angegeben. Valves 570 and 571 have timers 580 and 585, which are similar to those previously described. These devices operate synchronously with each other and also with the other corresponding switching devices previously described. The adsorbents 582 and 587 are located in the adsorbers 560 and 561 Outlet 576 of the valve 570 is used for connection to one system for further Change of composition that part of the gas flow which is the key component contains. In FIG. 6 this connection is shown as to the line 31 of that shown in FIG Device leading indicated.

Beim Betrieb der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung wird ein Mehrstoffgemisch von Isobutan, n-Butan und Iso- und n-Pentan enthaltenden gasförmigen Kohlenwasserstoffen, in welchem Isobutan der Schlüsselbestandteil ist, durch Leitung 501 eingeleitet. When the device shown in FIG. 6 is operated, a multicomponent mixture of isobutane, n-butane and iso- and n-pentane containing gaseous hydrocarbons, in which isobutane is the key ingredient, introduced through line 501.

Ein Teil dieses Gases wird über Leitung 503 durch das Ventil 508 und die Austrittsöffnung 512 nach dem Adsorber 520, ein anderer Teil über Zweigleitung 504 durch die Eintrittsöffnung 507 des Ventils 509 und dann durch die Austrittsöffnung 513 über die Leitungen 523 und 519 in den Adsorber 521 geleitet. Der Druck des zum Adsorber 520 geleiteten Gases wird bei 1,70 atü gehalten, während der Druck des zum Adsorber 521 geleiteten Gases durch den Differentialdruckregler 505 auf etwa 0,14 ata reduziert wird. Die Strömungsgeschwindigkeit durch beide Adsorber wird auf etwa 11,321 je Minute gehalten. Bei dem Druck von 1,70 atü wird ein wesentlicher Teil der C,-Komponente des Stromes adsorbiert und im Adsorber zurückgehalten. Der Rest des Stromes fließt dann über die Austrittsöffnung526, Leitung528, die Eintrittsöffnung 530 durch das Dreiwegeventil 532 und die Austrittsöffnung 540 in die Leitung 542. Bei dem Druck von 0,14 ata, der während dieser Arbeitsperiode auf den Adsorber 521 wirkt, werden praktisch keine C5-Kohlenwasserstoffe auf dem darin befindlichen Adsorptionsmittel 525 zurückgehalten, sondern praktisch der gesamte Gasstrom geht durch den Adsorber hindurch, strömt durch die Austrittsöffnung 527, Leitung 537, die Eintrittsöffnung 535 des Ventils 533 nach dessen Austrittsöffnung 541 und wird dann über die Leitung 600 abgezogen. Das Druckregelventil 581 und die Vakuumpumpe 583, die mit mit dem Differentialdruckströmungsregler 505 zusammenwirken, halten den Druck in dem Adsorptionsmittel und den Verbindungsleitungen im wesentlichen auf 0,14 ata. Der in die Leitung 542 gelangende Teilgasstrom wird dann wieder geteilt. Ein Teil des Stromes gelangt über Leitung544, Eintrittsöffnung546 des Ventils 548 nach dessen Austrittsöffnung 552 und dann durch die Leitungen 556 und 558 in den Adsorber 560. Der andere Teil strömt durch die Zweigleitung 591, das Dreiwegeventil 549, die Austrittsöffnung553 und die Leitungen 557 und 559 in den Adsorber 561. Der Druck im Adsorber 560 bleibt praktisch auf 1,70 atü, während der Druck im Adsorber 561 im wesentlichen auf 0,14 ata gehalten wird.A portion of this gas is via line 503 through valve 508 and the outlet opening 512 after the adsorber 520, another part via a branch line 504 through the inlet opening 507 of the valve 509 and then through the outlet opening 513 passed into the adsorber 521 via the lines 523 and 519. The pressure of the Adsorber 520 conducted gas is maintained at 1.70 atm while the pressure of the to the adsorber 521 directed gas through the differential pressure regulator 505 to about 0.14 ata is reduced. The flow rate through both adsorbers is held at about 11,321 per minute. At the pressure of 1.70 atm, a significant one becomes Part of the C, component of the stream is adsorbed and retained in the adsorber. Of the The remainder of the current then flows via exit port 526, line 528, the entry port 530 through the three-way valve 532 and the outlet opening 540 into the line 542. At the pressure of 0.14 ata, which during this working period on the adsorber 521 acts, there are practically no C5 hydrocarbons on the adsorbent contained therein 525 held back, but practically the entire gas flow goes through the adsorber through, flows through the outlet opening 527, line 537, the inlet opening 535 of the valve 533 after its outlet opening 541 and is then via the line 600 deducted. The pressure control valve 581 and the vacuum pump 583, which are connected to the Differential pressure flow regulators 505 cooperate to maintain the pressure in the adsorbent and the connecting lines essentially to 0.14 ata. The one in line 542 Any partial gas stream that arrives is then divided again. Part of the stream passes over Line 544, inlet opening 546 of the valve 548 after its outlet opening 552 and then through lines 556 and 558 into adsorber 560. The other part flows through branch line 591, three-way valve 549, exit port 553 and lines 557 and 559 into adsorber 561. The pressure in adsorber 560 remains practically to 1.70 atm, while the pressure in the adsorber 561 essentially to 0.14 ata is held.

Die Strömungsgeschwindigkeit durch die beiden Adsorber 560 und 561 ist geringer als diejenige durch die Adsorber 520 und 521, nämlich etwa 5,76 1 je Minute. Bei diesen Drücken und dieser Strömungsgeschwindigkeit werden dem durch Leitung 558 eintretenden Gas strom praktisch alle noch darin verbliebenen C5-Kohlenwasserstoffe in dem Adsorber 560 entzogen, während der von der Leitung 557 durch den Adsorber 561 geführte Strom durch die Austrittsöffnung 565, Leitung 567, die Eintrittsöffnung 569, Dreiwegeventil 571, Austrittsöffnung 577 und Leitung 579 in die Abflußleitung 600 strömt. Der von dem Adsorber 560 über dessen Austrittsöffnung 564 kommende Gasstrom ist jetzt praktisch frei von C5-Kohlenwasserstoffen und besteht im wesentlichen aus einem binären Gemisch von C4-Kohlenwasserstoffen einschließlich des Sclüsselbestandteils Isobutan. Dieser Strom fließt nun über Leitung 566, Eintrittsöffnung 568, Dreiwegeventil 570 und Austrittsöffnung 576 in die Leitung 31.The flow rate through the two adsorbers 560 and 561 is less than that by adsorbers 520 and 521, namely about 5.76 l each Minute. At these pressures and this flow rate, the Line 558 entering gas stream virtually all of the C5 hydrocarbons remaining therein withdrawn in the adsorber 560, while that of the line 557 through the adsorber 561 conducted flow through the outlet opening 565, line 567, the inlet opening 569, three-way valve 571, outlet port 577 and line 579 into the drain line 600 flows. The gas flow coming from the adsorber 560 via its outlet opening 564 is now practically free of C5 hydrocarbons and essentially consists from a binary mixture of C4 hydrocarbons including the key component Isobutane. This Current now flows via line 566, inlet opening 568, three-way valve 570 and outlet port 576 in line 31.

Das Adsorptionsmittel 524, 525, 582 und 53-7 ist vorzugsweise ein Stoff, der bei der angewandten Temperatur und dem angegebenen höheren Druck ein hohes Adsorptionsvermögen für C-Kohlenwasserstoffe aufweist. Die Zeitschaltvorrichtungen werden auf eine Periode eingestellt, innerhalb deren das Adsorptionsmittel bei dem jeweils höheren Druck sein Cìleichgewichtsaufnahmevermögen erreicht, da bei dem niedrigeren Druck die C5-Kohlenwasserstoffe schnell desorbiert und aus dem System entfernt werden. The adsorbent 524, 525, 582 and 53-7 is preferably a Substance that is at the applied temperature and the specified higher pressure has high adsorption capacity for C hydrocarbons. The timers are set to a period within which the adsorbent in the each higher pressure reaches its capacity to absorb equilibrium, since at the lower pressure the C5 hydrocarbons are quickly desorbed and out of the system removed.

Wenn der Zeitzyklus bestimmt und der Strom durch Leitung 503 zur Eintrittsöffnung 506 des Ventils 508 eingestellt ist, wird nach dessen Austrittsöffnung514 geschaltet, so daß der Strom über die Leitungen 522 und 519 in den Adsorber 521 gelangt, während gleichzeitig der Gasstrom durch die Zweigleitung 504 und das Dreiwegeventil 509 von dessen Austrittsöffnung 513 nach der Austrittsöffnung 515 umgeschaltet wird, von wo er über die Leitungen 517 und 518 in den Adsorber 520 gelangt. Gleichzeitig werden auch die Schaltvorrichtungen 538, 539, 550, 551, 580 und 585 umgeschaltet, so daß die betreffenden Teilgasströme jeweils von dem einen zum anderen Adsorber umgelenkt werden. So geht der Teil strom von niedrigem Druck jetzt durch die Adsorber 520 und 560, die anfänglich den Strom von hohem Druck erhielten, während der Teilgasstrom von hohem Druck, der anfänglich durch die Adsorber 520 und 560 ging, jetzt durch die Adsorber 521 und 561 fließt, die anfänglich den Teilstrom von niedrigem Druck erhielten. Dadurch wird die Menge an C5-Kohlenwasserstoffen in dem von jedem Adsorber kommenden Gasstrom abwechselnd erniedrigt und erhöht. When the time cycle is determined and the current through line 503 to The inlet opening 506 of the valve 508 is set after its outlet opening 514 switched so that the current via the lines 522 and 519 in the adsorber 521 passes while at the same time the gas flow through branch line 504 and the three-way valve 509 is switched from the outlet opening 513 of which to the outlet opening 515, from where it reaches the adsorber 520 via the lines 517 and 518. Simultaneously the switching devices 538, 539, 550, 551, 580 and 585 are also switched over, so that the respective partial gas flows from one to the other adsorber be redirected. The partial flow from low pressure now goes through the adsorber 520 and 560, which initially received the high pressure flow, while the partial gas flow of high pressure that initially went through adsorbers 520 and 560 is now passing through the adsorbers 521 and 561 flows, which are initially the partial flow of low pressure received. This will reduce the amount of C5 hydrocarbons in that of each adsorber coming gas flow alternately decreased and increased.

Ferner wird infolge der synchronisierten und einheitlich geleiteten Betätigung der jedem Paar von Adsorbern folgenden Dreiwegeventile derjenige Teil des Gasstromes, der wieder an den Cã-Kohlenwasserstoffen angereichert worden ist, welche dem Strom anfänglich bei dem höheren Druck entzogen worden waren, direkt in die Ausflußleitung 600 geleitet und aus dem System entfernt, während derjenige Teil des Gasstromes, dem die C5-Kohlenwassertoffe entzogen worden sind, unter dem höheren Druck gehalten wird und in die Zuführung des angrenzenden Teiles des Systems jenseits der gestrichelten Linien A-A gelangt, wo die Konzentration des Schlüsselbestandteils bestimmt wird.Furthermore, as a result of the synchronized and uniformly managed Actuation of the three-way valves following each pair of adsorbers is that part the gas stream that has been enriched again in the Cã hydrocarbons, which were initially withdrawn from the stream at the higher pressure, directly passed into the outflow line 600 and removed from the system while the Part of the gas stream from which the C5 hydrocarbons have been withdrawn, below the higher pressure is maintained and in the supply of the adjacent part of the system Beyond the dashed lines A-A comes where the concentration of the key ingredient is determined.

Ähnliche Verfahren können auch mit anderen gasförmigen Mehrstoffgemischen, z. B. einem Reststrom von C4-Kohlenwasserstoffen, in dem Benzol in Mengen von 0 bis 10 0/o als Schlüsselbestandteil enthalten ist, durchgeführt werden. Auch kann die Vorrichtung und das Verfahren auf einen verflüssigbare Erdölgase enthaltenden Gas strom angewendet werden, in dem Iso- und n-Butan in Mengen von 0 bis 4 0/o enthalten sind, oder auf einen Gasstrom, wie die Kohlenwasserstoffbeschickung für eine Alkoholerzeugungsanlage, in der die in Mengen von 0 bis 50/0 vorhandenen C4-Kohlenwasserstoffe den Schlüsselbestandteil in einem Gemisch mit C3-Kohlenwasserstoffen darstellen. Die Vorrichtung und das Verfahren können auch vorteilhaft in Verbindung mit einer Alarmanlage verwendet werden, um das Entstehen gefährlicher Konzentrationen brennbarer oder explosiver Gase in Luft, bei- spielsweise Propan in Luft, zu vermeiden. Durch Probenahme der umgebenden Atmosphäre in beliebiger Weise kann der gefährliche Schlüsselbestandteil bestimmt werden, und wenn seine Konzentration gewisse vorher bestimmte Grenzen überschreitet, kann eine Detektorvorrichtung, wie oben beschrieben, verwendet werden, um geeignete Ventilationsvorrichtungen od. dgl. zu betätigen, damit die gefährliche Konzentration in der Atmosphäre herabgesetzt wird. Similar processes can also be used with other gaseous multicomponent mixtures, z. B. a residual stream of C4 hydrocarbons, in which benzene in amounts of 0 up to 10 0 / o is included as a key component. Also can the apparatus and the method to a liquefiable petroleum gas containing Gas stream are used in the iso- and n-butane in amounts of 0 to 4 0 / o or to a gas stream, such as the hydrocarbon feed to an alcohol production plant, in which the C4 hydrocarbons present in quantities from 0 to 50/0 are the key component in a mixture with C3 hydrocarbons. The device and that Methods can also be used to advantage in connection with an alarm system be to the creation of dangerous concentrations of flammable or explosive Gases in air, both for example propane in air. By sampling the surrounding atmosphere in any way can be the key dangerous ingredient be determined, and if its concentration exceeds certain predetermined limits, a detector device as described above can be used to detect suitable To operate ventilation devices or the like, so that the dangerous concentration is lowered in the atmosphere.

Wie oben ausgeführt, wird das Adsorptionsmittel so ausgewählt und die Verfahrens drücke und Temperaturen werden so bemessen, daß bei dem betreffenden Verfahren ein Adsorptionsmaximum des Schlüsselbestandteils erhalten wird. Für Wasser als Schlüsselbestandteil ist Baumwollfilz ein geeignetes Adorptionsmittel. Für Propan als Schlüsselbestandteil verwendet man vorzugsweise aktiviertes Aluminiumoxyd. Wenn das zu analysierende Gut bei Raumtemperatur flüssig ist, kann es notwendig sein, die Adsorber auf genügend hoher Temperatur zu halten, damit das Material in der Gasphase bleibt. Das trifft z. B. zu, wenn Isopropanol analysiert werden soll, welches als Schlüsselbestandteil 0 bis 20/0, Wasser enthält. Zur Bestimmung von 0 bis 2e/o sek. Butylalkohol in Methyläthylketon unter den Temperaturbedingungen, die erforderlich sind, um den Probestrom in der Gasphase zu halten, eignet sich Kieselsäuregel oder aktiviertes Aluminiumoxyd als Adsorptionsmittel. As stated above, the adsorbent is so selected and the process pressures and temperatures are dimensioned so that in the case of the Method an adsorption maximum of the key component is obtained. For water As a key component, cotton felt is a suitable adsorbent. For propane activated aluminum oxide is preferably used as the key component. if the material to be analyzed is liquid at room temperature, it may be necessary to to keep the adsorber at a sufficiently high temperature so that the material is in the Gas phase remains. This applies e.g. B. to, if isopropanol is to be analyzed, which one contains 0 to 20/0, water as a key ingredient. To determine from 0 to 2e / o sec. Butyl alcohol in methyl ethyl ketone under the temperature conditions required to keep the sample stream in the gas phase, silica gel or is suitable activated aluminum oxide as an adsorbent.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for determining the concentration of a Key component in a gas mixture in which a flow of the gas mixture is passed at a practically constant temperature through an adsorption zone which contains an adsorbent for the key component, characterized in that that the pressure in the adsorption zone between each a certain upper and lower Boundary changed periodically and alternately and not much longer any pressure limit is maintained as required to allow the adsorbent at the pressure in question, the equilibrium adsorption capacity for the key constituent reached, whereupon the fluctuation range of the flowing off from the adsorption zone Current detected and with reference to an identical current with a known content of the key component is displayed electrically.

2. The method according to claim 1 for determining the concentration of a Key component in an initial multicomponent mixture of gaseous substances, which, in addition to the key component, contains at least two other components, characterized in that a flow of the gas mixture at practically constant Temperature is passed through a first stage of a limited flow path, which has at least one adsorption zone, which one for at least one of the further components contains selective adsorbent that this zone for a the initial pressure is not applied for a significantly longer period of time than is necessary, so that the adsorbent has the equilibrium adsorption capacity at this pressure for the further component achieved that this zone is then not essential for one is placed under a second, lower pressure for a longer period of time than necessary, so that the adsorbent has the equilibrium adsorption capacity at the second, lower pressure achieved that the adsorption zone continues periodically and alternately under the first and second pressure is set that during the second printing period withdrawn from the first adsorption gas stream flowing off and the during the first pressure period from that located in the first stage of the limited flow path Adsorption zone flowing gas stream through a second stage of the limited flow path is passed, which has an adsorption zone, which is an adsorbent for contains the key component.

3. Device for performing the method according to claim 1, characterized by a line (1) for the gas flow, which is in a first (3) and a second branch line (4) forks, which through its outlets (9, 10) over a three-way valve (8) with one behind the branch lines (3, 4) located second Line (16) are in communication, a pressure control valve (5) in at least one the branch lines (3, 4) for generating a pressure difference between the Branch lines (3, 4) flowing through gas streams, an arrangement (14) for periodic Actuation of the three-way valve (8) in such a way that the branch lines (3, 4) alternate connected to the second line (16), one to the second line (16) connected adsorption chamber (15), a practical arrangement for pausing constant temperatures in the gas stream before and after its passage through the Adsorption chamber (15) and a detector device (20) for measuring and displaying the content of a key component in the gas stream after it has passed through through the adsorption chamber (15).

Older patents considered: German Patent No. 1 860.