DE1598351A1 - Determination of the oxygen demand of flammable substances in aqueous dispersions - Google Patents

Determination of the oxygen demand of flammable substances in aqueous dispersions

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DE1598351A1 DE19661598351 DE1598351A DE1598351A1 DE 1598351 A1 DE1598351 A1 DE 1598351A1 DE 19661598351 DE19661598351 DE 19661598351 DE 1598351 A DE1598351 A DE 1598351A DE 1598351 A1 DE1598351 A1 DE 1598351A1
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Description

Bestimmung des Sauerstoffbedarfes von brennbaren Stoffen in wässerigen DispersionenDetermination of the oxygen demand of flammable substances in aqueous dispersions

Die Erfindung betrifft einen neuartigen analytischen Apparat zur Bestimmung des Sauerstoffbedarfes von wässerigen ! Dispersionen von brennbaren Stoffen.The invention relates to a novel analytical apparatus for determining the oxygen demand of aqueous ! Dispersions of flammable substances.

Die FJasserverunreinigungskontrolle ist ein lange bestehendes Problem und erhält zunehmende Bedeutung mit der wachsenden Bevölkerung und Industrie in bezug auf die" Wasbermittel. An der Schwelle des Gesamtproblemes der Verunreinigungskontrolle steht die Messung der Verunreiijigung selbst. Einer der für diesen Zweok nützlichen Para-| meter ist der Sauerstoffbedarf von Verunreinigungen.Drum contamination control is a long-standing problem and is becoming increasingly important as the population and industry grow in relation to detergents. On the threshold of the overall problem of contamination control is the measurement of contamination itself. One of the parameters useful for this purpose is that Oxygen demand of impurities.

0QÖ821/082·0QÖ821 / 082

- 2 -BAD ORIGINAL- 2 -BAD ORIGINAL

Heutzutage wird dieser Parameter gewöhnlich mittels einesNowadays this parameter is usually set by means of a

chemisch geförderten nassen Oxydationsprozeß gemessen. Zur Beschreibung dieser Technik v/ird auf "Standard Methods for the Examination of Rater and t/äste Water",.11. Ausgabe (1960) pp. 399-402, verwiesen. Obwohl gute ilesultate durch die fachmännische Ausübung dieses Verfahrens erzielt werden können, ist dasselbe schwerfällig und zeitraubend. Seine Nützlichkeit ist auch durch das Vorhandensein von gewissen brennbaren Stoffen in manchen Abwässerströmen beschränkt, die nicht leicht der feuchten Oxydation durch chemische Littel zu unterwerfen sind. Außerdem kollidiert aas Vorhandensein von Chloriden in manchen Abfallgewässern mit der Benutzung des feuchten Oxydationsverfahrens.chemically promoted wet oxidation process measured. A description of this technique is given in Standard Methods for the Examination of Rater and t / Aste Water, "11th Edition (1960) pp. 399-402. Although good results are obtained from the professional practice of this procedure can do the same thing is cumbersome and time consuming. His Usefulness is also limited by the presence of certain combustibles in some sewage streams, the not easily susceptible to damp oxidation by chemical agents are to be subjected. In addition, the presence of chlorides in some waste waters collides with use the wet oxidation process.

"Brennbares Material", wie es hierin benutzt v/ird, bezieht sich auf irgendeine Stoffzusammensetzung, die entweder fest, flüssig oder gasförmig ist, welche chemisch mit gasförmigem Sauerstoff unter dem Einfluß von V/ärme reagiert. Der Ausdruck "wässerige Dispersion" schließt lösungen und Suspensionen von brennbarem Material ein."Combustible material" as used herein refers to any composition of matter that either is solid, liquid or gaseous, which chemically poor with gaseous oxygen under the influence of V / reacted. The term "aqueous dispersion" includes solutions and suspensions of combustible material.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur schnellen Bestimmung des; Sauerstoffbedarfes von verdünnten wässerigen Dispersionen von brennbaren Verunreinigungen, wie in Ab-The invention provides a method for the rapid determination of the; Oxygen demand of dilute aqueous Dispersions of flammable contaminants, as in

- 3 009821/ 082 β BA® original- 3 009821/082 β BA ® original

wässern. Die Erfindung schafft auch einen Apparat zur Ausführung des genannten Verfahrens.water. The invention also provides an apparatus for Execution of the procedure mentioned.

Das Verfahren nach der Lriindung enthält die Schritte des Verlaufes eines zugeführten Gasstromes, der aus einem inerten Gas besteht, das mindestens etwa 10 und bis etwa 10.000, vorzugsweise jedoch nicht mehr als etwa .1,000 Teile pro Million, nach Volumen von Sauerstoff in eine eingeschlossene erhitzte Verbrennungszone, bei einem konstanten Ausmaß enthält. In der Konaensationszone wird der zugeführte Gasstrom durch ein verbrermungsunterstützendeE poröses Katalysatorbett hindurchgeführt. Die Verbrennungszone ist auf eint verbrennungsunterstützende Temperatur erhitzt. Aus der erhitzten Verbrennungszone wird der Gasstrom in einen Detektor für kleine Mengen τοπ freiem Sauerstoff gefördert* Wenn ein Beschickungsgasstrom hergestellt ist, der durch die erhitzte Verb'rennungssone und das Katalysatorbett hindurchströmt und von da in den quantitativen OEünterbrochenen Sauerstoffdetektor, wird eine kleine Menge einer verdünnten wässerigen Dispersion eines brennbaren MateriaLes in den Gasstrom in der Verbrennungszone stromaufwärts von dem Katalysatorbett eingespritit* Bas sieb ergebende gasförjaige Produkt wird dann aus der Verbrennungszone durch den fortlaufendenThe post-binding procedure includes the steps the course of a supplied gas stream, which consists of a inert gas which is at least about 10 and up to about 10,000, but preferably no more than about .1,000 parts per million, by volume of oxygen in an enclosed heated combustion zone, at a constant Contains extent. In the conaensation zone, the gas stream supplied is passed through a combustion-assisting E porous catalyst bed passed through. The combustion zone is at a combustion-supporting temperature heated. From the heated combustion zone, the gas flow is conveyed to a detector for small amounts of τοπ free oxygen flows through the catalyst bed and from there into the quantitative broken oxygen detector a small amount of a dilute aqueous dispersion of a combustible material in the gas stream in the combustion zone upstream of the catalyst bed injected * Bas the gaseous product resulting in a sieve then from the combustion zone through the rolling

009821/0828 -4-009821/0828 -4-

BADBATH

Druck des zugeführten Gasstromes in den Sauerstoffdetektor gefegt. Pressure of the supplied gas flow swept into the oxygen detector.

Die Temperatur der Verbrennungszone wird in dem Bereich von 600 bis 1200° C aufrechterhalten. Obwohl manche Oxydationskatalysatoren die Benutzung von niedrigeren Temperaturen im Bereich von 600 bis 800p C gestatten, werden die fassten Eesultate erreicht, wenn man * Platin als Katalysator benutzt und die Verbrennungszone bei einer Temperatur in dem Bereich von 800 bis 1000 C beheizt. Wenn gewünscht, können höhere'Temperaturen benutzt, werden, aber es ist kein ersichtlicher Vorteil vorhanden, wenn man so verfährt.The temperature of the combustion zone is maintained in the range of 600 to 1200 ° C. Although some oxidation catalysts permit the use of lower temperatures in the range of 600 to 800 C p, the preconceived Eesultate be achieved if * platinum used as a catalyst, and the heated combustion zone at a temperature in the range of 800 to 1000 C. Higher temperatures can be used if desired, but there is no apparent benefit in doing so.

Der Sauerstoff« der aus dem ursprünglich in dem zugeführten Gasstrom Verfügbaren infolge der Oxydation des brennbaren Materialest welches als eine wässerige Dispersion eingespritzt iet, herausgezogen wird, ist mit einer Charakteristik des Signales in Beziehung gesetzt, welches durch den Sauerstoffdetektor erzeugt wird. Da der Beschickungsgasstrom nur eine kleine Sauerstoffmenge enthält, erzeugen sehr kleine Mengen von brennbaren Stoffen in der wässerigen Dispersion eine großprozentige Abweichung in dem Sauerstoffgehalt des aus der Verbrennungezon» ausströmenden Gases. Auf diese Weise ist das Verfahren- '_■'-. The oxygen "which is from the original t in the feed gas stream available as a result of oxidation of the combustible material which iet injected as an aqueous dispersion, pulled out, is set to a characteristic of the signal in relation generated by the oxygen detector. Since the feed gas stream contains only a small amount of oxygen, very small amounts of combustibles in the aqueous dispersion produce a large percentage deviation in the oxygen content of the gas flowing out of the combustion zone. In this way the procedure is - '_ ■' -.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

der Erfindung gegen kleine Änderungen in dem Sauerstoffbedarf von verdünnten wässerigen Dispersionen von brennbaren Stoffen hoch empfindlich.of the invention against small changes in the oxygen demand highly sensitive to dilute aqueous dispersions of flammable substances.

Die bequemste Charakteristik des Signales vom Standpunkt der leichten Messung ist seine Amplitude oder Abweichung von dem Signal, welches dem Sauerstoffgehalt des Verbrennungszonenausflusses unter stetigen Zustandsbedingungen oder mit anderen Worten dem Sauerstoffgehalt des zugeiübrten Gasstromes entspricht. Diese Abweichung kann graphisch angezeigt werden. Auch kann die Fläche unter einer Kurve, die durGh eine Zeichnung oder den fortlaufenden Verlauf des Signales gebildet ist, als die Signalcharakteristik benutzt werden, die mit dem Sauerstoffgehalt in Beziehung gesetzt werden soll. ΊThe most convenient characteristic of the signal from the point of view the easy measurement is its amplitude or deviation from the signal, which is the oxygen content of the Combustion zone outflow under steady state conditions or in other words the oxygen content of the corresponds to the supplied gas flow. This deviation can can be displayed graphically. It can also be the area under a curve, drawn through a drawing or the continuous Course of the signal is formed, as the signal characteristic can be used with the oxygen content should be related. Ί

Wenn so reproduzierbare Zustände benutzt werden, derart,;If so reproducible states are used, such;

daß eine Analyse^ mit einer zweiten Analyst vergleichbar I ist, ist die gemessene Signalcharakteristik des Sauerstoffdetektors leicht gegen erhaltene Resultate geeicht, die wässerige -Dispersionen von brennbaren Stoffen von bekanntem Suaerstoffbedarf benutzen, um den Sauerstoffbedarf von wässerigen Dispersionen von brennbaren Stoffen von unbekanntem Sauerstoffbedarf zu bestimmen.that an analysis ^ comparable to a second analyst I. the measured signal characteristic of the oxygen detector is slightly calibrated against the results obtained, the aqueous dispersions of flammable substances of known Use oxygen demand to meet the oxygen demand of aqueous dispersions of combustible substances to determine unknown oxygen demand.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

009821/0821009821/0821

' ItSk.'ItSk.

Entweder kann die Signalamplitude oder die Fläche unter der Kurve durch geeignete elektronische Vorrichtungen gemessen werden, die mit einem herkömmlichen graphischen Auf zeichner gekuppelt sind. Beispielsweise ist ein ■'.... graphischer Integrator ein Mittel, um eine'aufgezeichnete Messung herzustellen. Die Eichung des gemessenen Wertes kann visuell oder durch einen geeigneten elektrischen Stromkreis ausgeführt werden, wie er den Fachleuten bekannt oder geläufig ist. Either the signal amplitude or the area under the curve can be determined by suitable electronic devices can be measured using a conventional graphic Are coupled to the recorder. For example, a ■ '.... graphic integrator a means to create a 'recorded Measurement. The calibration of the measured value can be carried out visually or by a suitable electrical Circuit can be carried out as known or familiar to those skilled in the art.

Die Reproduzierbärkeit dieser Operationsart erfordert hauptsächlich das Innehalten von Parametern, solchen wie Probengröße, Verbrennungstemperatur, Gasströmungsgrad,, Sauerstoffgehalt des zugeführten Gasstromes, Katalysatortype und Gerätkonstruktion, die entweder im wesentlichen identisch oder funktionell äquivalent sind, üb diese Bedingung getroffen wird, ist leicht durch wiederholte Änays£" einer gegebenen Dispersion von brennbarem Material unter einer gegebenen Reihe oder einem Bereich von Operationsbedingungen festzustellen. Wenn für jede Analyse. die gemessene Signalcharakteristik einen im wesentlichen konstanten Wert erzielt, kann das Verfahren als reproduzierbar abgenommen werden. In jedem Falle sollte das Gerät von Zeit 2ju Zeit während des Gebrauches mit einer Standard-The reproducibility of this type of operation requires mainly the pausing of parameters such as sample size, combustion temperature, gas flow rate, Oxygen content of the supplied gas stream, catalyst type and device construction, which are either essentially are identical or functionally equivalent, over which this condition is met is easily repeated by repeating Änays £ "of a given dispersion of combustible material under a given range or range of Determine operating conditions. If for any analysis. the measured signal characteristic achieves an essentially constant value, the method can be considered reproducible be removed. In any case, the device should be used with a standard

009821/0828 " ?" "009821/0828 " ? ""

BÄD ORIGINALBATH ORIGINAL

dispersion von brennbarem Material von bekanntem Sauer- · stoffbedarf geeioht oder kalibriert,werden.dispersion of combustible material with a known oxygen requirement can be selected or calibrated.

Wie hierin benutzt, bezieht sich die nützliche Bestimmung* die als "totaler Sauerstoffbedarf" beschrieben ist, auf die Sauerstoffmenge, die an die Dispersion geliefert werden nuß, um die brennbaren Stoffe darin in ihre entsprechenden Oxydationsprodukte umzuwandeln. Irgendwelcher gelöster oder sonstwie unreagierter Sauerstoff wird bei Einspritzung der Probe in die Verbrennungszone vergast und dieser Sauerstoff geht von dem gemessenen oder ersichtlichen chemischen Sauerstoffbedarf der brennbaren Materialien ab. Auf diese Weise ist die Messung der Erfindung beschaffen, um den ^esamtsauerstoffbedarf der Dispersion zu bestimmen.As used herein, the useful term * refers to that described as "total oxygen demand" is, on the amount of oxygen that must be delivered to the dispersion in order to keep the combustibles in it to convert their corresponding oxidation products. Any dissolved or otherwise unreacted oxygen is gasified when the sample is injected into the combustion zone and this oxygen goes from the one measured or apparent chemical oxygen demand of the combustible materials. That way is the measurement of the invention to meet the total oxygen demand to determine the dispersion.

Die Betrachtung der Vorrichtung, die zur Ausführung der vorstehenden Methode geeignet ist, wird für eine weitere Vergrößerung der Erfindung sorgen.Consideration of the device that is used to run is appropriate to the above method, will provide a further enhancement of the invention.

In ären beispielsweisen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine scbematische Darstellung der wesentlichenIn other exemplary drawings show: Fig. 1 is a schematic representation of the essential Grundbestandteile eines Analysators nach der Erfindung,Basic components of an analyzer according to the invention,

Fig. 2 eine Darstellung mehr im einzelnen einer automatisierten Ausführung der Erfindung zur VerwendungFigure 2 is a more detailed illustration of an automated embodiment of the invention for use

bei wässerigen Dispersionen von brennbaren Materialien. 009821/0821in the case of aqueous dispersions of flammable materials. 009821/0821

BADBATH

ίο fig* 1 umfassen die elementaren Bestandteile der ; Vorrichtung eine Liefereinrichtung 2 für den verdünnten |3 Sauerstoff^ufÜhrungsstroiB, welche Einrichtung in dieser besonderen Darstellung aus einer Anordnung eineβ Liefer- ^ tanks 3 für iöertes Gas und eines Sauerstoffliefertanks 4 besteht, die zusammen eine Bescbickimgsgasleitung 6 speisen.ίο fig * 1 include the elementary components of the; Apparatus includes a delivery device 2 for the diluted oxygen supply flow, which device in this particular illustration consists of an arrangement of a delivery tank 3 for dissolved gas and an oxygen delivery tank 4, which together feed a supply gas line 6.

Stickstof f - lind Sauerstoff werden in die Bescbickungs- * j stromleitung 6 durch Druck- und Strömungssteuerventile 7Nitrogen and oxygen are fed into the water flow line 6 through pressure and flow control valves 7

„I"I.

und 8 äugemessen. tie leitung 6 führt den gemischten Gasstrom in eine eingeschlossene Verbrennungszone, die durch den HelldesVerbrennungsrohres 15 in der Heizzone 13 eines ileictroofens 9 bestimmt ist. In der erhitzten Verbrennungszötte befindet sich eic gasdurchlässiges Katalysatorbett 16 eines oxydationsunterstützenden Katalysators. Die Temperatur der Heizzone 13 wird durch eine variabele Kraftsteuerung 10 durch die elektrischen Eingangsleitungen 11 und 12 hindurch gesteuert, welche mit den Klemmen einer Widerstandsheizspule 14 verbunden sind.and 8 eye-measured. Tie line 6 leads the mixed gas stream into an enclosed combustion zone, which is determined by the light of the combustion pipe 15 in the heating zone 13 of an ileictroofens 9. A gas-permeable catalyst bed 16 of an oxidation-promoting catalyst is located in the heated combustion chamber. The temperature of the heating zone 13 is controlled by a variable force control 10 through the electrical input lines 11 and 12 which are connected to the terminals of a resistance heating coil 14.

Ilie Einspritzung der wässerigen Dispersion, die analysiert werden soll, wird durch eine geeignete Mnspritzeinrichtung aufgeführt, wie sie z.B. als Spritze 17 dargestellt ist. IJer Bahnverlauf für die ProbeneinspritzungIlie injection of the aqueous dispersion that is to be analyzed, is performed by a suitable injection device, such as that as syringe 17 is shown. IJer course for the sample injection

■ -■:■-■ \ ;-. .■■■-■■■■- -^- .--. . ■■- -9 -_ -■- ■ - ■: ■ - ■ \ ; -. . ■■■ - ■■■■ - - ^ - .--. . ■■ - -9 -_ - ■ -

ÖÖSÖ21/O8ISÖÖSÖ21 / O8IS

, v '-:; BAD ORIGINAL, v '- :; BATH ORIGINAL

ist derart, daß die Probe in der Heizzone 1$ an der Stromaufwärtsseite des Katalysatorbettes 16 abgelegt werden wird.is such that the sample in the heating zone 1 $ at the Stored upstream of the catalyst bed 16 will be.

Der gasförmige Auslaß aus der Heizzone 13 strömt durch die Gasleitung 19 in einen unuoterbrooiienen, quantitativen Sauerstoffdetektor 21 und entleert siofc durch den Auslaß 20 an die Atmosphäre. Der Sauerstoffdetektor erzeugt ein elektrisches Signal, welches durch eine elektrische Verbindung 23 an eine Ableseeinrichtung geführt wird, die in diesem Beispiel ein graphischer Aufzeichner 26 ist. . Das Signal, welches als Spannung oder Strom gemessen werden kann, ist proportional zu und daher in Beziehung mit dem Sauerstoffgehalt des gasförmigen Ausflusses. Wenn gewünscht, kann das aufgezeichnete Signal für direkte Ablesung des Signales als der Sauerstoffgehalt des ausfließenden Gasstromes kalibriert oder geeicht sein.The gaseous outlet from the heating zone 13 flows through the gas line 19 into an unuoterbrooiien, quantitative oxygen detector 21 and emptied through outlet 20 to the atmosphere. The oxygen detector generates an electrical signal, which is transmitted by a electrical connection 23 is passed to a reading device, which in this example is a graphic recorder 26. . The signal, which can be measured as voltage or current, is proportional to and therefore related to the oxygen content of the gaseous effluent. If desired, the recorded signal can calibrated for direct reading of the signal as the oxygen content of the outflowing gas stream or be calibrated.

Der Gesamtsauerstoffbedarf TOD ist gemäß der folgenden Formel bestimmt:The total oxygen demand TOD is determined according to the following formula:

TOD -Q1 U^t1) - J 2 Q (dt),TOD -Q 1 U ^ t 1 ) - J 2 Q (dt),

.V.V

worin Q, eine Funktion von t ist, telcbes Zeit ist, undwhere Q i is a function of t, telcbes is time, and

- 10 ~- 10 ~

009821/082009821/082

und Q1 der Sauerstoffgehalt des Beschickungsgasstromes oder in anderen Worten der Sauerstoffgehalt des ausfließenden Gases unter stetigen Zustandsbedingungen, t-j und t2 sind diesbezüglich die Zeiten der Probeneinspritzung und Bückkehr des Sauerstoffgehaltes des ausfließenden Uases zu demjenigen des zugeführten Gasstromes. Eine graphische Darstellung des Wertes der obigen Gleichung, gelöst für |05 ist in Fig· 1 durch die schaffrierte Fläche 31 zwischen der Grundlinie 29 gezeigt r welche den Sauerstoffgehalt deö zugeführten gasstromes darstellt,und der. Kurve 27, die durch den graphischen Aufzeichner 26 zwischen t, und .t« aufgezeichnet ist.and Q 1 is the oxygen content of the feed gas stream or in other words the oxygen content of the outflowing gas under steady state conditions, tj and t 2 are in this regard the times of sample injection and the return of the oxygen content of the outflowing gas to that of the supplied gas stream. A graphical representation of the value of the above equation solved for | r 05 is shown in Fig • 1 by the crosshatched area 31 between the base line 29 which represents the oxygen content deö supplied gas stream, and the. Curve 27 plotted by the graphic recorder 26 between t 1 and t ”.

Alternativ werden Änderungen in dem Sauerstoffgehalt des gasförmigen Ausflusses aus der Verbrennungszone infolge von Sauerstoff,der benutzt ist, um brennbares Material, welches in der eingespritzten wässerigen Dispersion vorhanden istf zu oxydieren, in der Amplitude oder Verschiebung der Kurve 27 von der Aufzeichnergrundlinie 29 widergespiegelt. Tatsächlich ist die Verschiebung der aufgezeichneten Kurve 27 von der Grundlinie 29 direkt pro- ι portional der bei der Verbrennung der Probe benutzten Sauerstoffringe» d.h. dem Gesamtsauerstoffbedarf der wässeriiAlternatively, changes in the oxygen content of the gaseous effluent from the combustion zone due to oxygen used to oxidize combustible material present in the injected aqueous dispersion f are reflected in the amplitude or displacement of curve 27 from recorder baseline 29. Indeed, the shift of the recorded curve 27 from the baseline 29 directly pro- portional ι oxygen rings "used in the combustion of the sample with the total oxygen demand of the wässerii

■ ■ I ■ ■■ ■ I ■ ■

gen Dispersion. ; - gene dispersion. ; -

001821/0821 - 11 -001821/0821 - 11 -

15983811598381

Währena «in graphischer Aufzeichner 26 das darge- , stellte Ablesemittel 30 ist, kann irgendeine Übliche Technik und ein entsprechender Mechanismus einaöhließlicb solcher geeigneter elektronischer Signalaeßeinrichtungen, wie sie Fachleuten auf dem ßebiet geläufig sind, für das Ablesen * der durch den Sauerstoffdetektor erzeugten Signale benutzt werfen«Währena «in graphic recorder 26 the set reading means 30 can be any conventional technique and a corresponding mechanism including such suitable electronic Signalaeßeinrichtung like them Are familiar to those skilled in the art for reading * the signals generated by the oxygen detector throw"

In der Praxis werden die $esaatsauerstoffbedarfswerteIn practice, these are the basic oxygen demand values

gewöhnlich durch Kalibrierung oder Eichung der graphischen Abweichungen für unbekannte Dispersionen von brennbaren Stoffen gegen eine geeichte Kurve erhalten, die auf Daten berührt, welche für Proben τοπ Dispersionen von brennbaren Stoffen erhalten sind, die bekannte Sauerstoffbedarfe haben. Für die Kalibrierungs- oder Mchungstechnik sollte, um leistungsfähig su arbeiten, wie vorher erwähnt, Sorgfalt ausgeübt werden, um funktionell äquivalente Operationsbedingungen su gewährleisten.usually by calibrating or calibrating the graphical deviations for unknown dispersions of combustibles Substances obtained against a calibrated curve, which touches on data, which for samples τοπ dispersions of combustible Substances are preserved that have known oxygen requirements. For calibration or machining technology, order Efficient work, as previously mentioned, care must be taken to ensure functionally equivalent operating conditions.

Das Mittel zur Zuführung des verdunsten Sauerstoffbeschickungßstromes kann irgendeines von verschiedenen aögiichea Formen iiußer Öer besonders dargestellten annehmen. Beispielsweise können der Sauerstoff und das inerte vorgemischt ·«in und die Mischung kann an die Ver-The means for supplying the evaporative oxygen feed stream can be any of several aögiichea take forms other than those specially illustrated. For example, the oxygen and the inert premixed · «in and the mixture can be sent to the

- 12 -itSS21/0ii| BAD ORIGINAL- 12 -itSS21 / 0ii | BATH ORIGINAL

brennungszone aus einem Vorratszylinder zugeführt werden. Diese Art ist in Fig. 2 gezeigt. In einer anderen Betriebsart wird ein Strom von inertem Gas konstant und gleichförmig mit Sauerstoff verdünnt, der, wie erforderlich, durch gesteuerte .Elektrolyse aus Wasser erzeugt ist oder durch eine gesteuerte, Sauerstoff freimachende chemische Reaktion. Der Gasträger.kann irgendeines der im wesentlichen interten Gase, z.B. Helium und Argon sein. Jedoch wird wegen der Bequemlichkeit und Wirtschaftlichkeit Stickstoff als bevorzugter Gasträger benutzt.combustion zone are supplied from a storage cylinder. This type is shown in FIG. In a different mode of operation a stream of inert gas is constantly and uniformly diluted with oxygen, which, as required, is produced by controlled electrolysis from water or by a controlled, oxygen-releasing chemical Reaction. The gas carrier can be any of the essentially inert gases, e.g. helium and argon. However, will nitrogen is used as the preferred gas carrier for convenience and economy.

Der Strömun^sgrad des Gasstromes kann in weiten Grenzen variieren. In der Praxis soll.te der Gasströmungsgrad so eingestellt sein, um bequem meßbare und aufzeichenbare Signalabweichungen zu erzeugen. Gute Resultate werden erzielt, indem man Gasströmungsgrade von 50 bis 250 Kubik-Zentimeter pro Minute benutzt, hs sei bemerkt, daß die Kenntnis des wirklichen Strömungsgrades nicht für die Erfindung notwendig ist, solange der Strömungsgrad auf konstante und vorherbestimmte Höhen gesteuert werdeniann.The degree of flow of the gas flow can vary within wide limits. In practice, the gas flow rate should be set so as to generate easily measurable and recordable signal deviations. Good results are achieved by gas flow grade of 50 to 250 used cubic centimeters per minute, hs is noted that the knowledge of the actual flow level is not necessary for the invention as long as the flow degrees werdeniann controlled to a constant and predetermined heights.

Die erforderliche Temperatur, um die Verbrennung zu bewirken, kann durch irgendeinen herkömmlichen Ofen erzeugt werden, aber vorzugsweise wird ein elektrischer Ofen benutzt. Ein solcher Ofen gestattet genauere Temperatur-The temperature required to effect combustion can be obtained by any conventional furnace but preferably an electric furnace is used. Such a furnace allows more precise temperature

009821/0828 " V" ~ 009821/0828 " V " ~

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

steuerung und gleichmäßige Hitzeverteilung durch die Verbrennungszone hindurob. Die Temperatur in einem solchen Ofen kann beispielsweise mittels einer Spannungssteuerung an der Kraftquelle für den Ofen gesteuert werden.control and even heat distribution through the combustion zone hindurob. The temperature in such a Oven can be controlled, for example, by means of a voltage control on the power source for the oven.

Die Verbrennungszone ist zweokmäßig durch eine rohrförmige Quarzleitung bestimmt, z.B. ein Vycor-Eobr aus geschmolzenem Silizium und Quarz. Jedoch wird irgendein inertes Material, welches seine Form beibehält und im wesentlichen gegen Sauerstoff und Dampf bei erhöhten verbrennungsunterstützenden Temperaturen inert ist, als Material für die Konstruktion für die Verbrennungsleitung genügen. In den meisten Operationen sollte die Verbrennungszone eine Querschnittsfläche von etwa 12 Quadratzentimetern und ein Gesamtvolumen von etwa 200 Kubikzentimetern nicht übersteigen. Die besten Abmessungen in dieser Beziehung werden mit den Änderungen in der Probengröße, den Grasströmungsgraden, der Katalysatorbettgröße und der Verbrennungstemperatur variieren.The combustion zone is defined by a tubular quartz pipe, e.g. a Vycor-Eobr made of fused silicon and quartz. However, any inert material that maintains its shape and is essentially inert to oxygen and steam at elevated combustion promoting temperatures than Material for the construction for the combustion pipe is sufficient. In most operations, the combustion zone should not exceed a cross-sectional area of about 12 square centimeters and a total volume of about 200 cubic centimeters. The best dimensions in this regard will vary with changes in sample size, grass fluxes, catalyst bed size and combustion temperature.

Wie vorher bemerkt, benutzt das Verfahren nach der Erfindung ein gasdurchlässiges verbrennungsunterstützencjes Katalysatorbett in der Verbrennungsζone. Das Katalysatorbett ist in der Heizzone in einigem Abstand stromabwärts;As noted earlier, the method uses the Invention of a gas-permeable combustion-assisting device Catalyst bed in the combustion zone. The catalyst bed is some distance downstream in the heating zone;

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von dem Einlaß für den verdünnten Sauerstoffbeschickungsstrom angeordnet/ um eine Probenexpansionszone in der Verbrennungszone stromaufwärts von dem Katalysatorbett zu bestimmen. Dieser Abstand oder diese Strecke ist derart, daß bei Verdampfung der eingespritzten wässerigen Probe ein Zurückschlagen, d.h. Strömung der Dämpfe i>egen die Fließrichtung für den verdünnten Sauerstoffzuführungsstrom wirksam in der erhitzten Verbrennungszone gehalten wird. Schädliches Zurückschlagen kann durch die Bildung von Kondensat in den Leitungen nachgewiesen werden, die dazu benutzt werden, den verdünnten uauerstoffzufübrungsstrom einzuschließen und der Verbrennungszone zuzuführen. Das optimale Volumen der Probenexpansionszone wird in irgendeinem gegebenen Teil des Apparates mindestens teilweise durch die Probengröße, Durchlässigkeit des Katalysatorbettes und die Temperatur der erhitzten Verbrennungszone bestimmt werden. Beispielsweise sollte die erhitzte Jt-robenexpansionszone mindestens etwa 5 Kubikzentimeter für eine wässerige Probengröße von etwa 1 Mikroliter bis zu 10 Mikroliter betragen. Größere Proben werden entsprechend, größere ' Probenexpansionszonen erfordern.located from the inlet for the dilute oxygen feedstream / to define a sample expansion zone in the combustion zone upstream of the catalyst bed. This distance, or this distance is such that upon evaporation of the injected aqueous sample, a flashback, ie flow of vapors i> e is held gene the direction of flow of the diluted oxygen feed stream effective in the heated combustion zone. Harmful flashback can be detected by the formation of condensate in the lines which are used to trap the dilute oxygen feed stream and deliver it to the combustion zone. The optimum volume of the sample expansion zone in any given part of the apparatus will be determined, at least in part, by the sample size, permeability of the catalyst bed, and the temperature of the heated combustion zone. For example, the heated robe expansion zone should be at least about 5 cubic centimeters for an aqueous sample size of about 1 microliter to 10 microliter. Larger samples will correspondingly require 'larger' sample expansion zones.

Geeignete Katalysatorstoffe für das gasdurchlässige verbrennungsunterstützende Katalysatorbett schließenSuitable catalyst materials for the gas permeable combustion supporting catalyst bed include

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festes Platinmetall, Palladium-, Bhodium-, Osmium- und Rutheniummetalle ein. Gewöhnlich werden diese Metalle in Form von Uraht oäer Gaee erhalten, aber besondere Formen derselben sind ebenfalls nützlich. Andere Katalysatoren sind die besonderen Oxyde von gewissen Metallen, solchen wie Hickel und Kobalt. Bei genügend hohen Temperaturen werden siliziumbaltige Stoffe für die Zwecke der Erfindung katalytisch.solid platinum metal, palladium, bhodium, osmium and Ruthenium metals. Usually these metals are obtained in the form of wire or gaee, but special forms these are also useful. Other catalysts are the special oxides of certain metals, such like Hickel and Cobalt. At sufficiently high temperatures, silicon-containing substances are used for the purposes of the invention catalytic.

Wenn gewünscht, kann das katalytische Material auf einer Unterlage, z.B. Asbestoder ^uarzfaser getragen «erden. Im allgemeinen kann irgendein verbrennungsunterstützer.der Katalysator benutzt werden. "Verbrennung^- · unterstützend" bedeutet hierin, daß der Katalysator Sauerstoff in einer solchen Form hält, daß bei Berührung ν ,sselben mit einem reduzierenden Material der Sauerstoff für die Reaktion verfügbar ist.If desired, the catalytic material can be carried on a support such as asbestos or resin fiber "earth. In general, any combustion supporter can be used Catalyst can be used. "Combustion ^ - · supporting" means herein that the catalyst is oxygen holds in such a form that when touched ν, same with a reducing material the oxygen is available for the reaction.

Bas Katalysatorbett ist im wesentlichen ein lose gepacktes Bett von einem oder mehreren geeigneten Katalysatormaterialien oder wenn der Katalysator in der form von Draht oder Gaze vorhanden ist, ist das Bett im wesentlichen eine leicht zusammengedrückte Masse solcher iiaterialien. In jedem Falle ist es genügend durchlässigThe catalyst bed is essentially a loosely packed bed of one or more suitable catalyst materials or if the catalyst is in the form of When wire or gauze is present, the bed is essentially a lightly compressed mass of such iimaterials. In any case, it is sufficiently permeable

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für Gasströmung, so daß bei Einspritzung und Verdampfung der zu analysierenden Probe übermäßiger Rückdruok vermieden wird. Die Länge des Katalysatorbettes kann beträchtlich geändert werden, aber wünschenswerterweise ist das Bett mindestens etwa 5 Zentimeter lang, um eine reproduzierbare Verbrennung zu gewährleisten.for gas flow, so that excessive back pressure is avoided during injection and evaporation of the sample to be analyzed. The length of the catalyst bed can be varied considerably, but is desirable the bed at least about 5 inches long to ensure reproducible combustion.

Obwohl die Erfindung nicht auf ein Verständnis oder eine theoretische Erklärung der Grundlage für die Wirkung der Erfindung gegründet ist, kann die nachfolgende Erklärung der Funktion des Katalysators mit Bezug ,auf die Analysis von wässerigen Dispersionen von brennbaren Stoffen die 'Basis für ihre optimale Ausübung bilden.Although the invention is not to be understood or understood A theoretical explanation of the basis for the effect of the invention is established can be the following explanation the function of the catalyst with reference to the analysis of aqueous dispersions of combustible substances the 'Form the basis for your optimal exercise.

Es wird angenommen, daß bei Einspritzung einer wässerigen Dispersion von brennbaren Stoffen in die erhitzte Verbrennungszone Wasserdampf die meisten der brennbaren Materialien verdünnt und einhüllt. Kientverdampfbare Materialien, solche wie anorganische feuerfeste Bestandteile des Abfallstromes werden natürlich weitgehend an der Stelle der Probenverdampfung verbleiben. Unter diesen Umständen kann gasförmiger Sauerstoff in der Verbrennungszone nicht genügend Kontakt mit brennbaren Dämpfen erzielen, um die wirksame Oxydation derselben für die Zwecke der ErfindungIt is believed that when an aqueous dispersion of combustibles is injected into the heated combustion zone, water vapor will dilute and envelop most of the combustibles. Vaporizable materials, such as inorganic refractory components of the waste stream are, of course, largely in place of the Sample evaporation remain. Under these circumstances, gaseous oxygen in the combustion zone cannot make enough contact with combustible vapors to cause the effective oxidation thereof for the purposes of the invention

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auszuführen. Diese Folgerung ist durch Entfernung des Katalysatorbettes aus der Verbrennungszone eines anderweitig betätigbaren Instrumentes begründet. In einem solchen Falle wird zu geringe Oxydation in den Begriffen des gemessenen Differentiales von Sauerstoffgehalt zwischen demjenigen des Eingangszuführungsgasstromes und demjenigen des gasförmigen Ausflusses beobachtet, der die Oxydationsprodukte enthält. Wenn jedoch der Katalysator in der Verbrennungszone vorbanden ist, werden brennbare bei Einspritzung der wässerigen Dispersion vergaste Materialien wirksamer, wenn nicht vollständig durch in dem Katalysatorbett gehaltenen Sauerstoff oxydiert.to execute. This inference is clear by removing the Catalyst bed established from the combustion zone of an otherwise operable instrument. In one such cases will be too little oxidation in terms of the measured differential of oxygen content between that of the inlet feed gas stream and that of the gaseous effluent containing the products of oxidation. However, if the catalyst is in the If the combustion zone is present, combustible materials become gasified when the aqueous dispersion is injected more effectively, if not fully, oxidized by oxygen held in the catalyst bed.

Da unter dieser Hypothese der erforderliche Sauerstoff von dem in dem Katalysatorbett gehaltenen geliefert wird, spiegelt wahrscheinlich der anfängliche gasförmige Ausfluß aus der Verbrennungszone unmittelbar nach Einspritzung der zu analysierenden Probe keine bemerkenswerte Abnahme im Sauerstoffgehalt wieder. Es geschieht nicht, bis die fortgesetzte Strömung des Beschickungsgasstromes, die· die vergasten brennbaren Materialien und die Oxydationsprodukte derselben durch das System fegt, τοη SauerstoffSince under this hypothesis the required oxygen is supplied by that held in the catalyst bed, likely reflects the initial gaseous effluent from the combustion zone immediately after injection of the sample to be analyzed showed no noticeable decrease in the oxygen content. It doesn't happen until that continued flow of the feed gas stream which sweeps the gasified combustible materials and their oxidation products through the system, τοη oxygen

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entblößt ist, infolge der Ergänzung des Sauerstoffes, der durch das Katalysatorbett unter stetigen Zustandsbedingungen gehalten ist, daß eine ausgeprägte Abnahme im Sauerstoffgehalt in dem gasförmigen Ausfluß aus der Verbrennungszone eintritt. Wenn man diese Erklärung annimmt, wird ersichtlich, daß die besten Ergebnisse bei der Erfindung mit einem Katalysator erzielt werden, der durch" die Fähigkeit gekennzeichnet ist, Sauerstoff abzugeben und dann schnell Sauerstoff wiederzugewinnen.is bare, as a result of the supplementation of oxygen, which is kept under steady state conditions by the catalyst bed, that a pronounced decrease occurs in the oxygen content in the gaseous effluent from the combustion zone. If one accepts this explanation, it can be seen that for the best results of the invention can be achieved with a catalyst characterized by "the ability to give off oxygen and then quickly recover oxygen."

Wässerige Dispersionen von brennbaren Materialien sind leicht in die Verbrennungszone durch irgendeines von verschiedenen Mitteln eingespritzt.Aqueous dispersions of combustible materials are easily passed into the combustion zone by any means injected by various means.

Ein geeignetes Einspritzmittel ist eine Spritze, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Ein anderes jjinspritzmittel benutzt Gasdruck als Quelle der Einspritzkraft. Eine bevorzugte Methode besteht darin, eine kleine flüssige Probe in eine vertikal ausgerichtete Verbrennungszone fallen zu lassen, wie in Fig. 2 gezeigt ist.A suitable injection means is a syringe, such as it is shown in FIG. Another injection uses gas pressure as the source of injection force. A preferred method is to use a small liquid Dropping sample into a vertically oriented combustion zone as shown in FIG.

Es sind eine Anzahl von Vorrichtungen zur quantitativer Bestimmung des Sauerstoffgenaltes von Gasströmen bekannt. , Bevorzugt für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sind Detektoren, die eine hohe Empfindlichkeit für niedrige Konzentrationen von gasförmigem Sauerstoff haben. ;A number of devices for the quantitative determination of the oxygen content of gas flows are known. , Preferred for use in the present invention are detectors that have a high sensitivity to low concentrations of gaseous oxygen. ;

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Ein solober Detektor ist die Elektrolytische Sauerstoff entdeckungszelle τοη Hersch, wie sie aus dem US-Patent Hr. 2 805 191 herrorgeht. Die Hersoh-Zelle ist ineofern höchst nützlich, als sie ein schnelles Ansprechen mit hoher Genauigkeit oder Reproduzierbarkeit erzeugt. Allgemein sind jedooh irgendwelche Sauerstoffdetektoren nützlich, die τοη etwa 10 bis 10.000 Teilen pro Million an Sauerstoff als Verdünnungsphase in einem Gasstrom messen.A solober detector is the electrolytic oxygen detection cell τοη Hersch, as it is from the US patent Hr. 2 805 191 originates. The Hersoh cell is most useful in that it provides a quick response generated with high accuracy or reproducibility. In general, however, there are some oxygen detectors useful, the τοη about 10 to 10,000 parts per million Measure oxygen as a dilution phase in a gas flow.

Damit die nützliche Lebensdauer des Sauerstoffdetektors der Herschtype erweitert und seine Wirkung rerbeesert wird, ist es erwünscht, den ausfließenden Gasstrom zu waschen, um ihn tob COp und anderes sauren Gasen zu befreien. Dies wird bequem ausgeführt, indem man das ausfließende Gas durch ein Alkaliaetallhydroxybad sprudeln läßt, welches in einem Gaswäscher eingeschlossen ist.So that the useful life of the Herschtype oxygen detector is extended and its effect is ererbeesert, it is desirable to scrub the effluent gas stream in order to free it from COp and other acidic gases. this is conveniently carried out by bubbling the effluent gas through an alkali metal hydroxy bath which is enclosed in a gas scrubber.

,ils eine weitere Darstellung der Erfindung bezieht sich diese auf Fig. 2, öle einen automatisierten Totalsauerstofftedarfsapparat für die Analyst-1 Ton wässerigen Dispersionen eeigt. In dieser Ausführung wurde ein gemischter GasatroB aus Stickstoff und Sauerstoff aus einem Gaszylinder 40 geliefert, der mit einem Druckregulierrentil 42 ausgestattet »ar. Die Verbindung des Gas-A further illustration of the invention relates to FIG. 2, oil an automated total oxygen demand apparatus for the analyst 1 clay aqueous dispersions. In this embodiment a mixed gas supply of nitrogen and oxygen was supplied from a gas cylinder 40 which was equipped with a pressure regulating valve 42. The connection of the gas

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Zylinders mit dem Verbrennungsrohr 55 war die Gasleitung Diese war mit einem Mnspritz-T-Stück 56,verbunden, das in dem Ende des Verbrennungsrohres 55 eingesetzt war. In dieser leitung befand sich ein Rotameter 47, um den Gasströmungsgrad zu messen. Gerade vor dem Rotameter 47 wurde die Gasleitung 45 für die Gasleitung 44 angezapft. Diese leitete eine kleine Menge des gemischten Gases an die Probeneinspritzeinrichtung 50 ab, lan Flüssigkeitseinspritzventil des Beckmannmodelles LG-4 wurde als tatsächliches Einspritzmittel benutzt. Der Strömungsgrad in Leitung 44 wurde durch das Ventil 48 gesteuert und durch einen Blasenströmungsmesser 49 gemessen. Die Probeneinspritzeinrichtung 50 wurde mittels Luftdruck betätigt, der intermittierend durch Leitungen 51 und 52 ausgeübt wurde. Die Probeneinspritzeinrichtung 50 wurde mit einem fortlaufenden utrom der wäsLerifcen zu analysierenden Lispereion durch die Leitung 5& gespt-ißt. Der unbenutzte Teil des strömet, wurde durch Leitung 59 abgeführt. Die *-jy,-,enäung des Luftdruckes v,ur:,e Ouich ein zeitgeregeltes elektromagnet ceti.tigtes pneumati. übet; Ventil 53 auLgeführt.The cylinder with the combustion tube 55 was the gas line. In this line there was a rotameter 47 to measure the gas flow rate. The gas line 45 for the gas line 44 was tapped just in front of the rotameter 47. This diverted a small amount of the mixed gas to the sample injector 50, a Beckmann model LG-4 liquid injection valve was used as an actual injector. The degree of flow in line 44 was controlled by valve 48 and measured by bubble flow meter 49. The sample injector 50 was actuated by air pressure applied intermittently through lines 51 and 52. The sample injection device 50 was equipped with a continuous utrom the wäsLeri fc en Lispereion to be analyzed through line 5 & gespt-eat. The unused part of the flow was discharged through line 59. The * -jy, -, enäung the air pressure v, ur:, e Ouich a time-controlled electromagnet ceti.tiges pneumati. practice; Valve 53 performed.

Lie Einspritzung der i. robe ..ur£e durch eine rostfreie ^tsr.Ir.adel 57 aussei„.i:rt, öit mit HiIie von leichten durch Leitung 44 geech&ii'er.eri GaSv-ruck die trobeLie injection of the i. robe ..ur £ e by a stainless steel irrigation needle 57 outside light through line 44 geech & ii'er.eri GaSv-jerk the trobe

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, in dag Verbrennungsrohr 55 durch das tinspritz-T-otück 56 fallen ließ., in the combustion tube 55 through the injection T-piece 56 dropped.

In dem Verbrennungsrohr 55, welohes ein Quarzrobr war, befand sich ein Katalysatorbett aus einem Quarzwoll-■ - stopfen 60 und unter diesem Stopfen ein Bett aus Platin-1I , gaz.ekugeln 61. Das Bett aus Platingaaekugeln 61 saß geg*nIn the combustion tube 55, welohes a Quarzrobr was, there was a catalyst bed of a Quarzwoll- ■ - cram 60 and this plug a bed of platinum one I gaz.ekugeln 61. The bed of Platingaaekugeln 61 sat n geg *

;eine leichte Verengung 63 in der Wand des Verbrennungsrohr^ * i 55.1 Der Boden des Verbrennungarohres 55 war duroh eint; a slight narrowing 63 in the wall of the combustion tube ^ * i 55.1 The bottom of the combustion pipe 55 was duroh united Kugel verb ladung 65 mit eier Ausflußgasleitung 70 verbunden. Di.efe leitung übertrug das ausfließende Gas aus der Ver~, brennungszone 66 in, dem elektrischen Ofen 67 an einen j Gaswäscher 74, der Kohlendioxyd aus dem ausströmenden ' j Gas in naoh Gewicht 25#igem wässerigem Kaliumbydroxyd 75 SBall verb charge 65 connected to an outflow gas line 70. The pipe carried the gas flowing out of the pipe, combustion zone 66 in, the electric furnace 67 to a j Gas scrubber 74, the carbon dioxide from the outflowing 'j Gas by weight 25% aqueous potassium hydroxide 75 S

entfernte. Dieser iYäscher gab befeuchtetes und kohlenstoff- fdistant. This washer gave moistened and carbonated f dioxydfreies Gas an einen elektrolytisohen Sauerstoff- jDioxide-free gas to an electrolytic oxygen j detektor 78 durch die Gasleitung 76 ab.detector 78 through gas line 76.

Der Sauerstoffdetektor 78 war naoh der LehreThe oxygen detector 78 was close to the teaching

von Herscb in dem US-Patent Nr. 2 805 191 konstruiert.by Herscb in U.S. Patent No. 2,805,191.

Insbesondere war eine Bleifolie 81 rund in einen inerten !In particular, a lead foil 81 was round in an inert one!

Kunststoffkern 80 von 2,54 Zentimeter im Durohmesser ge-ν wickelt. Die Folie 81 war durch eine schwammige Membran 82 \ v in Form eines wasserquellbaren Äthylzellulosefilmes bedeokt.Plastic core 80 of 2.54 centimeters wrapped in a durometer. The film 81 was bedeokt by a spongy membrane 82 \ v in the form of a water-swellable Äthylzellulosefilmes.

Kin Silberdraht 84 war rund um die Membran herum gewickeltThe silver wire 84 was wrapped around the membrane

und die Verbindung in ein üobr 85 ^esetet, welches etwa 1/4 voll mit nach Gewicht 25 tigern wässerigen Kaliumhydroxyd 75 war. Verbindungsdrähte 91 und 92, die diesbezüglich an der Bleifolie 81 und dem Silberdraht 84 befestigt waren, transportierten den Signalausgang der Seile· Die Drähte 91 und 92 waren elektrisch mit einem verstärkenden graphischen Aufzeichner 100 verbunden.and the connection in an obr 85 ^ esetet, which about 1/4 was full with 25 tiger aqueous potassium hydroxide 75 by weight. Connecting wires 91 and 92 related to this the lead foil 81 and the silver wire 84 were attached, carried the signal output of the ropes · the wires 91 and 92 were electrically connected to an amplifying graphic recorder 100.

Bei der Benutzung des vorstehenden Apparates war ein Beschickungtgasftrom wie Stickstoff vorgesehen, der 200 Teile pro Million nach Volumen Sauerstoff enthielt. Das Gas trat in das Verbrennungsrohr 55 mit einem konstanten Ausmaß von etwa 120 Kubikzentimeter pro Minute ein. Ltwas Gas strömte durch die leitung 44 und von da aus durch die Linspritzeinrichtung 50 im Ausmaß von annähernd einer Blase pro Sekunde. Die Ofentemperatur wurde auf 900° C gebracht. liachdem. die Gasströmungsausmaße und Temperaturen stabilisiert worden waren, wurde eine 19-Mikroliter-Probe der wässerigen dispersion. die analysiert werden sollte, in die Verbrennungszone eingespritzt. Dies wurde mit der dargestellten elektromagnetgesteuerten pneumatischen Flüssigkeitseinspritzeinrichtung b0 ausgeführt. Da der Gasstrom nach der irrobeneinspritzung sich fortsetzte,'sprach der Sauerstoffdetektor an und der Aufzeiohner zeigte einen Abfall im Sauerstoffgehalt des aus derUsing the foregoing apparatus, a feed gas stream such as nitrogen containing 200 parts per million by volume of oxygen was contemplated. The gas entered combustion tube 55 at a constant rate of about 120 cubic centimeters per minute. Some gas flowed through line 44 and thence through lens injector 50 at the rate of approximately one bubble per second. The oven temperature was brought to 900 ° C. laughing. the gas flow rates and temperatures had stabilized, a 19 microliter sample of the aqueous dispersion became. which should be analyzed is injected into the combustion zone. This was carried out with the illustrated electromagnetically controlled pneumatic liquid injection device b0. As the gas flow continued after the robe injection, the oxygen detector responded and the recorder showed a decrease in the oxygen content of the

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Verbrennungszone ausströmenden Gases. Lies wurde als eine Abweichung 102 von der Grundlinie 101 aufgezeichnet. Die Amplitude dieeer Abweichung wurde ermittelt und unter Benutzung vorher erzeugter Mchungsdaten, die unter den gleichen be triebsDedindungen erhalten waren, wurde von der Amplitude festgestellt, daß sie den theoretischen Totalsauers'toffbedarf der analysierten wässerigen Probe des brennbaren Mattriales repräsentierte.Exhaust gas combustion zone. Lies was recorded as a deviation 102 from baseline 101. The amplitude dieeer deviation was determined and using previously generated Mchungsdaten that were obtained under the same be triebsDedindungen, it was found from the amplitude that they represented the theoretical Totalsauers'toffbedarf of the analyzed sample of the aqueous flammable Mattriales.

. -In der vorstehenden Weise wurde eine Anzahl von wässerigen Dispersionen von brennbaren Materialien auf ihren Gesamtsauerstoffbedarf analysiert.. -In the above way, a number of aqueous dispersions of combustible materials are analyzed for their total oxygen requirement.

Lie i.i'telniese dieser Analysen,verglichen mit ihrem theoretischen i>&uerstoffbedarl, sind nachfolgend angegeben. Der theoretische sauerstoffbedarf wurde nach der Gleichung berechnet:I’ll love these analyzes compared to theirs theoretical energy requirements are given below. The theoretical oxygen demand was calculated according to the equation:

!»Wj + in + f + § - § > °2 >nCÜ2 + »ϊ0 + ^2 Ψ ! »Wj + in + f + § - §> ° 2> nCÜ 2 + » ϊ0 + ^ 2 Ψ

TabelleTabel \\

Versuch LÜsvtrsiertes brenn- Beobachtet berechnet Ko. Ur'. Materiel (2) mg/1 Γ.υ.Ρ.(Ι) mg/1 l.0..L,,(1) Experiment solved burning- observed calculated Ko. Ur '. Materiel (2) mg / 1 Γ.υ.Ρ. (Ι) mg / 1 l.0..L ,, (1)

1 nzi lyltäure 9i-*,o 100,01 n zi lyltic acid 9i - *, o 100.0

I Ii' r.ol 9S,o 100,ö I Ii 'r.ol 9S, o 100, ö

1 rri::thyltn-alycol 38,3 100,0 1 rri :: thyltn-alycol 38.3 100.0

4 ^ii-Jopylen-Glyooi 99,4 ' 100,04 ^ ii-Jopylen-Glyooi 99.4 '100.0

i: Broi:;a-n,ri,üiathyl-Analin 97,6 100,0i: Broi:; a-n, ri, diethyl-analin 97.6 100.0

id ?r,i7 10j,Cid? r, i7 10j, c

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Verbuch 13ο. Ivisperaierteü brenn- jieobachtet Berechnet bares Llaterial (2) wji T.ü.D.d) mg/1 T.Q.D.d) Book 13ο. Ivisperaiertü distillery observed Calculated available material (2) wji T.ü.Dd) mg / 1 TQDd)

7 KaMumsulfat7 KaMum sulfate

8 NaMumphosphat8 NaMum phosphate

9 " Kaliumchlorid9 "potassium chloride

10 Chloreise-noxyäul10 Chloreise-noxyäul

11 Chloreisen11 chlorine iron

12 Phosphorsäure12 phosphoric acid

(1) !.lilli^ranim p.ro Liter von iotalsaueittof!'bedarf(1)! .Lilli ^ ranim p.ro liter of iotalsaueittof! 'Needs

(2) Versuche V - 12 tnthielten tatsächlich kein brennbares Material. Die Lr^ebnisse zeilen öit. iirksamkeit des Verfahrens, v,renn iiaterialien mit keinem T.O.D. vorhanöen(2) Tests V-12 actually did not contain any combustible material. The results line up. iirksamkeit of the process, v, r hen iiaterialien with no TOD vorhanöen

00 00 00 00 ΰΰ 00 00 00 00 UU 00 00

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Claims (10)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Messung des Sauerstoffbedarfes einer wässerigen Dispersion von brennbarem Material, zeiobnet durch die folgenden VerfabreB&eobritte;1. Procedure for measuring the oxygen demand of an aqueous dispersion of combustible material, accomplished by the following procedure &eobritt; (1) Den Durohfluß einet BefiGl3ioJp«}|sgas0tromes inerten Gases, welches mindt»i§ne 1Ö und aufwärts bis 10,000 Teile pro Millipn naob Volumen an S stoff enthält bei einen konstanten Ausmaß durch eine eingeschlossene Verbrennungszone alt einer verbrennungsunteratützenden Temperatur im Bereigb von 60Ö@ bis !200° C und in der Verbrennungszone i den Durchfluß des Bescbiokungsstromes durch ein j verbrennunpunterstützendes Katalysatorbett,(1) The continuous flow of an inert gas flow of inert gas, which contains at least 1Ö and up to 10,000 parts per millipn of volume of hydrogen at a constant level through an enclosed combustion zone at a combustion-supporting temperature in the range of 60Ö @ to! 200 ° C and in the combustion zone i the flow of the Bescbiokungsstromes through a combustion-unp supporting catalyst bed, (2) den Durchfluß des ausfließenden Gases aus der Verbrennungszone in einen dauernden quantitativen Detektor für gasförmigen Sauerstoff zur Erzeugung eines elektrischen Signales, welobes mit dem Sauerstoffgehalt des auefließenden Gases variiert und '(2) the flow of effluent gas from the combustion zone into a permanent quantitative detector for gaseous oxygen for production an electrical signal, which varies with the oxygen content of the outflowing gas and ' (3) während der Fortsetzung des vorherigen Verfahrens nie Einspritzung einer kleinen Menge der wässerigen Dispersion von brennbarem Material in die Verbrennungs-j zone stromaufwärts von dem Katalysatorbett, wodurch(3) While continuing the previous procedure, never inject a small amount of the aqueous Dispersion of combustible material into the combustion zone upstream of the catalyst bed, whereby ein elektrisches Signal in Beziehung ait dem Totalsauerstoffbedarf der wässerigen Dispersion erzeugt wird. 009821/0821 .an electrical signal in relation to the total oxygen demand of the aqueous dispersion is generated. 009821/0821. _ or BADORiQIhAL_ or BADORiQIhAL 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Messung der Amplitude der maximalen Abweichung des durch Sauerstoffdetektor in Schritt 3 erzeugten Signales Kit Bezug auf das in Schritt 2 erzeugte.2. The method according to claim 1, characterized by measuring the amplitude of the maximum deviation of the signal kit generated by the oxygen detector in step 3 with reference to that generated in step 2. 3. Verfahren nach Anspruch1, gekennzeichnet durch Kalibrierung oder Eichung der Differenz zwischen dem in Schritt 2 erzeugten elektrisohen Signal und der maximalen Abweichung davon, die in Schritt 3 erzeugt ist, um den Totalsauerstoffbedarf der wässerigen Dispersion zu bestimmen.3. The method according to claim 1, characterized by calibration or calibration of the difference between the electrical signal generated in step 2 and the maximum deviation of that generated in step 3 to total oxygen demand to determine the aqueous dispersion. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3f dadurch gekennzeichnet, daß die verbrennungsunterstützende Temperatur im Bereich τοη 800° bis etwa 1000° C lie&t.4. The method according to any one of claims 1 - 3 f, characterized in that the combustion- supporting temperature in the range τοη 800 ° to about 1000 ° C lie & t. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die verdünnte wässerige .Dispersion weniger als 1 nach Gewicht von brennbaren Material enthält.5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that the dilute aqueous .Dispersion contains less than 1 l · by weight of combustible material. 6.Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, daaurch gekennzeichnet, daß der Strömungsgrad des BeschiGkungsgasstromes im Bereich von 50 aufwärts bis 250 Kubikzentimeter (stp) pro kinute liegt.6. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that that the degree of flow of the charge gas flow ranges from 50 and up to 250 cubic centimeters (stp) per kinute. 7. Apparat zur Bestimmung des oauerstoffbedarfes einer wässerigen Dispersion von brennbarem Material, gekennseiobnet durch eine Einrichtung (2) zur Zuführung eines7. Apparatus for determining the oxygen requirement of a aqueous dispersion of combustible material, marked by a device (2) for feeding a 009821/0821 " 27 "009821/0821 " 27 " BAD ORIGINALBATH ORIGINAL i)escbiokungrsgrasstromes eines inerten uaset, welches mindestens 10 nach aufwärts bis 10.000 leile pro iuillion nach Volumen Sauerstoff enthält, eine Verbrennungeleitung (1b) mit einem Einlaß und einem üuslaß, welche Verbrenriungaleitung eine iieizzone (13) hat, in der Lieh ein verbrennungsunterstützendes, poröses Katalysatorpett (16) uefindet, wobei die Vei-brennungslcitung eine Probeneinspritzeinrichtung (17) zur achnelien Einspritzung einer kleinen !.!enge der wässerigen Dispersion von brennbarem , Material in die üeizzone aufnehmen kann und eint Einrichtung (9) zur heizung der Verbrennunrsleitunt. auf' eine Tfeniperatur im Beroioh von 600 bis 1200° C in einem ü'ärmeauiiti.ui/ühvtrhültnis mit der Verbrennungsleiίνιη^, ferner tint, ^inrici iunb (i.1) zur quantitativen Entdeckung der Sauerstoff menge- in einuii Ga^Lt rom, Aotoi die Einrichtung zur Zuführung eines Beschickungsgasstromes, die' Verbrennungsleitung und die Einrichtung zur quantitativen Entdeckung des Sauerstoffes mit geeigneten 3tröiaun£.L::;;i· U !leitungen zur Bildung eines Gaszuges in der anb6(_.fc.u ι.·:i. Ordnung verbunden sind.i) escbiokung r sg r asstromes of an inert uaset, which contains at least 10 upwards to 10,000 leile per iuillion by volume oxygen, a combustion line (1b) with an inlet and a üuslaß, which combustion line has an heating zone (13), in the Lieh a combustion-supporting, porous Katalysatorpett (16) uefindet, wherein the Vei-brennungslcitung a sample injection means (17) for achnelien injection of a small!.! close of the aqueous dispersion of combustible material in the üeizzone can absorb and one device (9) for heating the Burn hazard. to 'a Tfeniperatur im Beroioh from 600 to 1200 ° C in a ü'ärmeauiiti.ui / ühvtrhülle with the combustion line, also tint, ^ inrici iun b (i.1) for the quantitative discovery of the amount of oxygen in one Ga ^ Lt rom, Aotoi the device for the supply of a feed gas stream, the combustion line and the device for the quantitative discovery of the oxygen with suitable 3 flow lines for the formation of a gas draft in the an b 6 (_. fc. u ι. · : i. order are connected. 8. ii.ppera1 i:acL Anspruch 7, dadurch ^ektr.nzeichnet, daß aas \ vtrtitniiungsunterstützende poröse Katalysatorbett (16)8. ii.ppera1 i: acL claim 7, characterized in that aas \ vtrtitniiungsunterstützende porous catalyst bed (16) - 28 -- 28 - 009821/0828009821/0828 BAD ORIGINALBATH ORIGINAL den querschnitt der Verbrennungsleitung füllt, jedoch eine Probenexpansionszone an der Stromaufwärtsseite des Katalysatorbettes freiläßt, daß eine iTobentinspritzeinrichtung (17) in wirksamer Verbindung mit der Verbrennungsleitung zum einspritzen einer kleinen vorherbestimmten Lienge einer wässerigen dispersion eines zufills the cross-section of the combustion pipe, however a sample expansion zone on the upstream side of the catalyst bed exposes an iTobentin injector (17) in operative communication with the combustion line for injecting a small predetermined one Lienge an aqueous dispersion of one analysierenden brennbaren Iviateriales in die Heizzone (15). der Verbrennungsleitung an der .-tromauf wärtsseite des Katalysatorbetted vorhanden ist, sowohl als auch ein dauernder Detektor (21) zur quantitativen Entdeckung geringer ^auerstoffmengen in einem Gasstrom, wobei die i^imichtung zur Zuführung eines Leschickungsgasstromet, die 7erbrennungsleitunb und die einrichtung zur quantitativen Entdeckung des Sauerstoffes mit geeigneten üti'ömungsmittelleitungen zur Bildung eines Gaszuges in der angegebenen Grdnung verbunden sind.analyzing combustible Iviateriales in the heating zone (15). the combustion pipe to the.-tromauf Windwärts side of the catalyst betted is present, as well as a permanent detector (21) is lower for the quantitative detection ^ oxygen quantities in a gas stream, wherein said i ^ imichtung for supplying a Leschickungsgasstromet, b the 7erbrennungsleitun and the device for the quantitative Discovery of oxygen are connected with suitable fluid lines for the formation of a gas flue in the order given. 9. Apparat nach Anspruch Y und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Katalysatorbett (16) aus Platin besteht und mindestens 5 cm lang ist.9. Apparatus according to claim Y and 8, characterized in that that the catalyst bed (16) consists of platinum and is at least 5 cm long. dadurch gekennzeichnet, characterized, 10. Apparat nach einem der Ansprüche 7 - 9,/daß derselbe einen graphischen Aufzeichner (26) enthält, der elektrisch mit der linrichtung (21) zur Entdeckung des Sauerstoffes verbunden ist.10. Apparatus according to any one of claims 7-9, / that the same a graphic recorder (26) which is electrically connected to the line (21) for the detection of oxygen connected is. 009821/082g009821 / 082g Le e rs e i teBlank page
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