DE1842104U

DE1842104U - DEVICE FOR DETERMINING THE AIR CONTENT IN SUBSTANCE SUSPENSIONS.

Info

Publication number: DE1842104U
Application number: DE1961M0038447
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF MAUER FA
Current assignee: RUDOLF MAUER FA
Priority date: 1961-06-27
Filing date: 1961-06-27
Publication date: 1961-11-23

Description

Vorrichtung zur Bestimmung des Luftgehalts in Stoffsuspensionen von Kirchner-Brecht, nach der Expansionsmethode von Boadway Stoffsuspensionen, wie Papierbrei, die keiner besonderen Entlüftungsbehandlung unterzogen worden sind, pflegen Luft in dreierlei Form zu enthalten : in freier Form als Bläschen, die je nach den Verhältnissen an die Oberfläche steigen und schaumbildend eine Zeit lang bestehen und dann zerplatzen, in gebundener Form gelöst, oder auch adsorbiert an den Festteilchen.Device for determining the air content in pulp suspensions of Kirchner-Brecht, according to the expansion method of Boadway pulp suspensions, such as paper pulp, which have not been subjected to any special ventilation treatment maintain air to be contained in three forms: in free form as vesicles, depending on the circumstances rise to the surface and remain foaming for a while and then burst, dissolved in bound form or adsorbed on the solid particles.

Im Falle der Papiermasse stören die freien Luftteilchen u. U. bei der Weiterverarbeitung erheblich. Um den Gehalt der Suspension an freier Luft zu bestimmen, dient die nachstehende Vorrichtung, die auf einen Vorschlag von Boadway zurückgeht.In the case of paper pulp, the free air particles may interfere processing considerably. To increase the content of the suspension in free air the device below, based on a proposal from Boadway going back.

Die Vorrichtung besteht aus einer mit zwei Hähnen versehenen Probepipette von genau 200 cm3 Inhalt, gemessen einschließlich des Volumens des zur übrigen Vorrichtung führenden (hier rechten) Hahnkükens, einem damit über ein T-Stück mit unterem Ansaughahn verbundenen, nach oben gerichteten senkrechten, graduierten Meßrohr, das bei 500 mm Meßlänge genau 20, oder zur Bestimmung sehr geringer Luftgehalts 5 cm3 faßt, einem U-Rohr oberhalb des Meßrohrs, das mit seinem anderen Ende über einen Schliffhahn nach einer Woulffschen Flasche führt, einem von dieser Flasche ins Freie und einem nach einer Vakuumquelle führenden Hahn und einem an das U-Rohr seitlich anschließenden Manometer. Das Manometer ist in bekannter Weise vorzugsweise ein Quecksilbermanometer, zwischen dem und dem U-Rohr in die Verbindungsleitung ein Rückschlagventil eingebaut ist.The device consists of a test pipette with two taps of exactly 200 cm3, measured including the volume of the rest of the device leading cock plug (here on the right), one with a T-piece with a lower intake cock connected, upward vertical, graduated Measuring tube, that with a measuring length of 500 mm exactly 20, or to determine a very low air content 5 cm3, a U-tube above the measuring tube, the other end over leads a Schliffhahn to a Woulff bottle, one of this bottle into the open air and a tap leading to a vacuum source and one to the U-tube laterally adjoining manometer. The manometer is preferred in a known manner a mercury manometer, between which and the U-tube in the connection line a check valve is installed.

Es hat sich als besonders wichtig erwiesen, daß die Verbindung zwischen dem Meßrohr einerseits und dem T-Stück sowie zweckmäßig auch dem U-Rohr andererseits, aus Kugelsohliffen besteht.It has been found particularly important that the connection between the measuring tube on the one hand and the T-piece and, expediently, the U-pipe on the other hand, consists of spherical soles.

Für die Verbindungshähne nach der Woulffschen Flasche hin sind jedoch Normalschliffe zweckmäßiger.For the connecting taps to the Woulff bottle, however Normal cuts more useful.

Weiterhin hat es sich gezeigt, daß der Selbstbau von Vorrichtungen nach Boadway durch Papierfabriken oder andere Benutzer solcher Vorrichtungen immer zu Fehlschlägen geführt hat, und zwar einerseits deshalb, weil die oben angegebene Meßgenauigkeit des Meßrohrs und der Pipette dabei nicht richtig eingehalten werden, oder weil der behelfsmäßige Zusammenbau der einzelnen Teile im Laboratorium nicht genügend genau ist und ebenfalls zu Fehlern in der Praxis Anlaß gab. Um diese Fehler zu vermeiden, hat es sich deshalb weiterhin als sehr wesentlich herausgestellt, die ganze Vorrichtung, wie oben beschrieben, in einem festen Schrank unterzubringen.Furthermore, it has been shown that the self-assembly of devices according to Boadway by paper mills or other users of such devices has led to failure, on the one hand because of the above The measuring accuracy of the measuring tube and the pipette are not correctly maintained, or because the makeshift assembly of the individual parts in the laboratory is not possible is sufficiently accurate and also gave rise to errors in practice. To these mistakes to avoid it, it has therefore still proven to be very important to accommodate the entire device, as described above, in a fixed cabinet.

In Abb. 1 der beiliegenden Zeichnung wird eine Ausführung der Vorrichtung näher erläutert.An embodiment of the device is shown in Fig. 1 of the accompanying drawings explained in more detail.

Hierbei ist 1 die Meßpipette von genau 200 cm3 Inhalt einschließlich des Kükeninhalts des rechten Hahnes 7,3 ist das T-Stück mit dem nach unten führenden Ansaughahn 8,2 das graduierte Meßrohr, dessen Meßlänge (vom Nullpunkt unten aus) genau 500 mm beträgt. Das Meßrohr ist eine Kapillare von solchem Durchmesser, daß ihr Inhalt über die Meßstrecke von 500 mm genau 20 cm3 (oder für die Messung sehr kleiner Luftgehalts genau 5 cm3) beträgt. Es hat unten eine Kugelschliffverbindung 10 und oben eine ebensolche Verbindung 9, über die es mit dem U-Rohr 4 in Verbindung steht, das über einen Hahn 11 nach der Woulffschen Flasche 5 führt.Here, 1 is the graduated pipette with a volume of exactly 200 cm3 of the chick contents of the right cock 7.3 is the T-piece with the one leading downwards Suction tap 8.2 the graduated measuring tube whose measuring length (from the zero point below) is exactly 500 mm. The measuring tube is a capillary of such a diameter that its content over the measuring distance of 500 mm exactly 20 cm3 (or for the measurement very small air content is exactly 5 cm3). It has a spherical joint connection at the bottom 10 and above a similar connection 9, via which it is connected to the U-tube 4 stands, which leads to the Woulff bottle 5 via a tap 11.

Die Woulffsche Flasche hat oben einen ins Freie führenden Hahn'12 und einen Hahn 13 mit einer Verbindungsleitung 14 zu einer (nicht gezeigten) Vakuumquelle. Durch eine Abzweigleitung 15 ist das U-Rohr 4 mit dem Rückschlagventil 17 verbunden, das vor einem Quecksilbermanometer 16 liegt und ein unbeabsichtigtes Eindringen des Quecksilbers in die Leitungen 15 und 4 verhindert.The top of the Woulff bottle has a Hahn'12 leading to the open air and a tap 13 with a connection line 14 to a vacuum source (not shown). The U-tube 4 is connected to the check valve 17 by a branch line 15, which is in front of a mercury manometer 16 and an unintentional intrusion of the mercury in the lines 15 and 4 prevented.

Der Gebrauch der Vorrichtung ist wie folgt : Zahlenmäßig mißt man den Luftgehalt einer Suspension allgemein in Val.-%, und zwar als"ml"Luft in 100 ml Suspension (Volumen der Luft bei Atmosphärendruck und gleichbleibender Temperatur). Das Verfahren nach Boadway fußt auf der Erscheinung, daß die Luftbläschen zum Unterschied von Wasser und Feststoffteilchen dem Boyle-Mariotteschen Gesetz gehorchen, wonach das Produkt aus Druck und Volumen eines Gases gleich bleibt. Das Prüfverfahren beruht darauf, daß man die Suspension, die zuvor unter dem äußerten Druck stand, einem größeren Unterdruck unterwirft und die dabei auftretende Volumenzunahme mißt. Aus dem Druckunterschied, der eingesetzten Menge Suspension und ihrer Volumenzunahme wird der Luftgehalt bestimmt.The use of the device is as follows: one measures numerically the air content of a suspension generally in val .-%, namely as "ml" of air in 100 ml suspension (volume of air at atmospheric pressure and constant temperature). The Boadway method is based on the phenomenon that the air bubbles are the difference of water and solid particles obey Boyle-Mariotte's law, according to which the product of pressure and volume of a gas remains the same. The test method is based on the fact that the suspension, which was previously under the pressure, a subject to greater negative pressure and measure the resulting increase in volume. the end the pressure difference, the amount of suspension used and its increase in volume the air content is determined.

Nachdem zunächst die Eichung des Meßrohrs durch Wägen des Wasserinhaltes kontrolliert worden ist, saugt man für die Messung so viel Suspension durch den Hahn 6 in die Pipette 1 ein, daß die Suspension gerade noch das Küken des Hahns 7 ausfüllt. Durch Kippen sorgt man dafür, daß dies auch tatsächlich richtig und gleichmäßig der Fall ist. Von nun an hält man die Hähne 6 und 7 geschlossen. Dann gießt man in das T-Stück 3 an der Pipette 1 nach Schließen des Hahns 8 von oben Wasser bis an den Schliff 10 ein, beseitigt durch Drehen der Pipette und des T-Stückes etwaige in dessen waagerechtem Rohrstück eingeschlossene Luftbläschen, setzt das Meßrohr in den Schliff 10 ein und bringt diesen dann mit dem U-Rohr in dichtschließende Verbindung und sorgt für gute Abdichtung der Hähne und Schiffe, zweckmäßig mit Silikonfett. Durch kurzes Anlegen von Vakuum (Hahn 12 geschlossen, Hähne 11 und 13 offen) und Öffnen des Hahns 8 saugt man aus einem unter den letzteren gestellten Becherglas Wasser von unten her bis an die Null-Marke des Meßrohrs, oder höchstens wenige Millimeter darüber ein. Nun öffnet man zum Duckausgleich mit der Außenluft eine kurze Zeit, etwa eine halbe Sekunde lang, den Hahn 12, nachdem vorher schon der Hahn 13 geschlossen worden war. Es stellt sich daraufhin bei der Null-Marke des Meßrohrs ein Normaldruckzustand ein ; notfalls kann man etwas Wasser bei 8 ablassen, bis das Wasser im Rohr genau an der Null-Marke steht.After first the calibration of the measuring tube by weighing the water content has been checked, so much suspension is sucked through the for the measurement Tap 6 into pipette 1 so that the suspension just barely touches the tap of the tap 7 fills in. By tilting one ensures that this is actually correct and is the case evenly. From now on, keep taps 6 and 7 closed. then it is poured into the T-piece 3 on the pipette 1 after closing the tap 8 from above Water up to the joint 10, eliminated by turning the pipette and the T-piece any air bubbles trapped in its horizontal pipe section, puts the measuring tube in the joint 10 and then brings this with the U-tube in tightly fitting Connection and ensures good sealing of the taps and vessels, expediently with silicone grease. By briefly applying a vacuum (valve 12 closed, valves 11 and 13 open) and When the tap 8 is opened, suction is carried out from a beaker placed under the latter Water from below to the zero mark of the measuring tube, or at most a few millimeters about it a. Now open for a short time to compensate for the pressure with the outside air, for about half a second, the valve 12, after the valve 13 has already been closed had been. A normal pressure condition then arises at the zero mark of the measuring tube a ; if necessary you can drain some water at 8 until the water in the pipe is exactly is at the zero mark.

Jetzt öffnet man den Hahn 13 bei geschlossenem Hahn 12, und zwar so weit und so lange, daß sich in der Woulffschen Flasche 5 ein Vakuum von etwa 380 mm Quecksilbersäule einstellt, wie an dem Manometer 16 abzulesen ist, öffnet dann den Hahn 7 und liest nun die Höhe der Suspension im Meßrohr 1 möglichst rasch ab. Aus der im Meßrohr 2 angezeigten Volumenzunahme der Suspension läßt sich dann der prozentuale Luftgehalt nach folgender Formel errechnen : Dabei bedeuten : L = Luftgehalt in Vol.-% x = Ablesedifferenz in der Meßkapilare c = Volumen je Skaleneinheit der Meßkapillare V = Volumen der Probepipette B = Barometerdruck in mm Quecksilbersäule zuzüglich der Flüssigkeitshöhe über der Pipette vor der Messung, umgerechnet in mm Quecksilbersäule.Now you open the cock 13 with the cock 12 closed, so far and so long that a vacuum of about 380 mm of mercury is established in the Woulff bottle 5, as can be read on the manometer 16, then opens the cock 7 and reads now the height of the suspension in the measuring tube 1 decreases as quickly as possible. The percentage air content can then be calculated from the increase in volume of the suspension displayed in measuring tube 2 using the following formula: The following mean: L = air content in% by volume x = reading difference in the measuring capillary c = volume per scale unit of the measuring capillary V = volume of the sample pipette B = barometric pressure in mm of mercury plus the liquid level above the pipette before the measurement, converted into mm of mercury.

P = Am U-Rohr-Manometer angezeigter Unterdruck abzüglich der Flüssigkeitshöhe über der Pipette nach der Messung, umgerechnet in mm Quecksilbersäule.P = negative pressure displayed on the U-tube manometer minus the liquid level above the pipette after the measurement, converted into mm of mercury.

Nach jedem Gebrauch müssen natürlich die Pipette und die Meßkapillare gut gereinigt werden, wofür Chromschwefelsäure am zweckmäßigsten ist.The pipette and the measuring capillary must of course be used after each use cleaned well, for which chromosulfuric acid is most useful.

Zum Sichern der Kugelschliffe am Meßrohr sind zweckmäßig Klammern vorhanden, die in der Abbildung nicht dargestellt sind.Clamps are useful to secure the spherical joints on the measuring tube not shown in the figure.

Abb. 2 zeigt den das Ganze enthaltenden Schrank 19, der u. a. eine Konsole 20 zum Daraufsetzen der Woulffschen Flasche 5, eine Gabel 21 zum Auflegen des linken Endes der Pipette 1 und Befestigungen 22 zum Tragen der Leitungen 4 und 1 5, des Manometers und des Meßrohrs mit ihren Eichungen und Marken 23,24 enthält. Die Eichungen sind vorzugsweise auf Spiegelglas zum besseren Ablesen angebracht. Für die Woulffsche Flasche genügt ein Inhalt von etwa 1 Liter.Fig. 2 shows the cabinet 19 containing the whole, which inter alia. one Console 20 for placing the Woulff bottle 5 on it, a fork 21 for placing on it of the left end of the pipette 1 and fastenings 22 for supporting the lines 4 and 1 5, the manometer and the measuring tube with their calibrations and marks 23,24 contains. The calibrations are preferably attached to mirror glass for better reading. A content of around 1 liter is sufficient for the Woulff bottle.

Claims

Protection claims: 1. Device for determining the content of free Air in pulp suspensions according to the Boadway method, consisting of one with two taps fitted sample pipette (1) with a capacity of exactly 200 cm3 including of the cock plug (7) leading to the further device, one with it via a T-piece (3) vertical, graduated, upwardly directed, connected to the lower suction tap (8) Measuring tube (2), which is exactly 20 at a measuring length of 500 mm, or for measuring very low air content 5 cm3, a U-tube (4) above the measuring tube (2), which with its other end leads via a ground valve (11) to a Woulff bottle (5), one of this bottle into the open (1 2) and a tap leading to a vacuum source (13) and a liganometer (16) connected to the side of the U-tube (4).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pressure gauge (16) is a mercury manometer and between it and the U-tube (4) in the connecting line (15) a check valve (17) is installed.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that at least between the measuring tube (2) and the T-piece (3) with the pipette (1) forms a whole, and preferably also between the measuring tube (2) and the U-tube (4), spherical joint connections (9 and 10) are provided.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that that between the Woulff bottle (5) and the taps (1 1, 12 and 13) normal ground joint connections are arranged.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the whole is installed in a cabinet, the Pi pette (1) is removable. t