DE1905510C3 - Device for continuous measurement and display of the concentration of sulfur trioxide in a gas mixture - Google Patents
Device for continuous measurement and display of the concentration of sulfur trioxide in a gas mixtureInfo
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- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/4162—Systems investigating the composition of gases, by the influence exerted on ionic conductivity in a liquid
Description
I 905 510I 905 510
An Hand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung näher erläutert.A schematic drawing shows the structure and mode of operation of an exemplary embodiment explained in more detail according to the invention.
Das zu analysierende Gasgemisch wird im konstanten Strom zunächst durch eine von einem Mengenmesser I geregelte Membranpumpe 2 über einen Gaserotrittsstutzen 3 in einen Reaktionskühler 4 eingeleitet. Senkrecht unterhalb des Reaktionskühlers 4 Ist eine Trennsäuk. 5 angeordnet, in die über eine Zuleitung 6 überhitzter Wasserdampf aus einem Überhitzer 7 zuströmtThe gas mixture to be analyzed is first passed through a flow meter in a constant flow I regulated diaphragm pump 2 introduced into a reaction cooler 4 via a gas step nozzle 3. Vertically below the reaction cooler 4 is a separation column. 5 arranged in the via a Feed line 6 superheated steam from a superheater 7 flows in
Zur Herabsetzung der Abkühlungsgeschwindigkeit des über den Stutzen 3 zugeführten Gasgemisches ist axial in den Reaktionskübler 4 ein Heizstab 8 eingebaut Dadurch wird eine langsame Abkühlgeschwindigkeit der Gase und damit eine mindestens 97°/oige Abscheidung der Schwefelsäure erreicht Der von unten zugeführte überhitzte Dampf wird zusammen mit der Schwefelsäure kondensiert und bewirkt dadurch deren Auswaschen. Die den Kühler 4 verlassende Schwefelsäure enthält jedoch noch gelöstes SO., und etwas CO.,. Diese Komponenten werden in der "* rennsäule 5, deren Innenwandung mit oberflächenvergrößernden Elementen versehen ist, wieder abgetrennt. Diese Abtrennung wird im wesentÜLhen durch das Einleiten von überhitztem Wasserdampf erreicht wobei das SO4 und CO2 zusammen mit der obenerwähnten Wasserdampfdosierung wieder in den Rauchgasstrom gelangt. Noch im Rauchgas enthaltene Feuchtigkeit wird in einem Peltierkühler 28 ausgeschieden und einem Ablaufsystem 15 zugeführt.In order to reduce the cooling rate of the gas mixture fed in via the nozzle 3, a heating rod 8 is installed axially in the reaction vessel 4 Sulfuric acid condenses and thus causes it to be washed out. However, the sulfuric acid leaving the cooler 4 still contains dissolved SO., And some CO.,. These components are separated again in the "* racing column 5, the inner wall of which is provided with surface-enlarging elements. This separation is essentially achieved by introducing superheated steam, whereby the SO 4 and CO 2 together with the above-mentioned steam metering return into the flue gas flow Moisture still contained in the flue gas is separated out in a Peltier cooler 28 and fed to a drainage system 15.
Von SO2 und CO* befreit, gelangt das schwefelsaure Kondensat in einen Luftkühler 9, in dem es zunächst abgekühlt und dann auf eine konstante Temperatur thermostatisiert wird. Die elektrische Leitfähigkeit wird dann in einer Leitfähigkeitsmeßzelle 10 ermittelt. Diese Leitfähigkeitsmeßzelle ist in einem wärmeia.lierten und mit einer Heizung versehenen korrosionsfesten Metallblock 11 eingebettet. Dadurch wird das zugeführte Kondensat stets auf gleichbleibender Temperatur gehalten.Freed from SO 2 and CO *, the sulfuric acid condensate passes into an air cooler 9, in which it is first cooled and then thermostated to a constant temperature. The electrical conductivity is then determined in a conductivity measuring cell 10. This conductivity measuring cell is embedded in a heat-sealed, corrosion-resistant metal block 11 provided with a heater. As a result, the condensate supplied is always kept at a constant temperature.
Das Kondensat fließt anschließend aus der Leitfähigkeitszelle 10 in einen Kondensatmengenmesser 12 und wird dann über das Ablaufsystem 15 abgeleitet Im Ablaufsystem 15 wird dureh zwei Magnetventile 13 und 14 ein periodisches Füllen und Entleeren des Ablaufbehälters 15 und damit ein Ausschleusen des Kondensats ohne Lufteinbruch erreicht.The condensate then flows from the conductivity cell 10 into a condensate flow meter 12 and is then diverted via the drainage system 15. Two solenoid valves are used in the drainage system 15 13 and 14 a periodic filling and emptying of the drainage container 15 and thus a discharge of the condensate is reached without air penetration.
Der einerseits zum Austreiben von SO4 und CO3 und zum anderen für die Dosierung in das Rauchgas erforderlichi. Wasserdampf wird in einem gesonderten Verdampfersystero gewonnen. Von einem Deionat-On the one hand to expel SO 4 and CO 3 and on the other hand for dosing into the flue gas. Water vapor is obtained in a separate evaporator system. From a deionized
vorratsbehälter 16 fließt periodisch Deionn über ein Dreiwegemagnetventil 17 in ein Dosierrohr 18. Dabei ist der Deionatvorratsbebälter auch am Deckel dicht verschlossen, lediglich ein Luftausgleichsröhrchen 29 reicht von oben bis dicht über den Boden des Behälters. Wird das Dosierrohr 18 nun etwas unterhalb des Vorratsbehälters 16 angeordnet, so füllt sich da··. Dosierrohr 18 stets lediglich bis zur Höhe der Unterkante des Röhrchens 29. Dadurch wird im Dosierrohr auf einfache Weise stets die gleiche Menge Wasser abgemessen. Von hier gelangt das Wasser nach Umstellung des Ventils 17 in einen Einschlußbehälter 19, der über eine absperrbare Druckausgleichsleitung 20 mit dem eigentlichen Verdampfer 21 in Verbindung steht. Das Deionat fließt vom Ein-reservoir 16 periodically flows Deionn over Three-way solenoid valve 17 in a metering tube 18. The deionized water storage container is also tight on the cover closed, only an air compensation tube 29 extends from the top to just above the bottom of the container. If the metering tube 18 is now arranged a little below the storage container 16, then it fills up. Metering tube 18 always only up to the level of the lower edge of the tube 29. As a result, in the metering tube always measure the same amount of water in a simple way. This is where the water comes in after the valve 17 has been converted into a containment container 19, which is provided via a lockable pressure equalization line 20 is connected to the actual evaporator 21. The deionized water flows from the inlet
ao schleusbehälter 19 über ein weiteres Magnetventil 22 in den Verdampfer 21 und wird hiei unter einem geringen Überdruck verdampft.ao lock container 19 via a further solenoid valve 22 in the evaporator 21 and is here under a low Overpressure evaporates.
Das durch das Dosierrohr 18 bestimmte Volumen und die durch einen Zeitgeber 23 gesteuerten öffnungszeiten der Magnetventile 17 und 22 bestimmen den Deionatzufluß pro Zeiteinheit zum Verdampfer. Im Verdampfer 21 wird durch eine elektrische Beheizung 24 das Deionat unter einem konstanten, über ein Kontaktmanometer 25 geregelten geringen Überdruck von etwa 0,5 atü verdampft. Dieser Überdruck wird größtenteils durch eine dem Verdampfer 21 nachgeschaltete Düse 26 abgebaut. Der 'estliche Abbau des Druckes und damit eine Feinregulierung der Dampfnnenge erfolgt über ein Regelventil 27, dar inThe volume determined by the metering tube 18 and the opening times of the solenoid valves 17 and 22 controlled by a timer 23 determine the deionate inflow per unit of time to the evaporator. In the evaporator 21, the deionized material is evaporated by means of an electrical heater 24 under a constant slight overpressure of approximately 0.5 atmospheres regulated by a contact manometer 25. This overpressure is largely reduced by a nozzle 26 connected downstream of the evaporator 21. The initial reduction in pressure and thus fine regulation of the amount of steam takes place via a control valve 27, since r in
Wirkabhängigkeit vom Kondensatmengenmesser 12 steht. Mit dieser Regelung wird somit eine konstante Kondensatmenge erreicht. Hinter dem Regelventil 27 wird der Dampf in dem Überhitzer 7 überhitzt und anschließend in die Trennsäule 5 eingeleitet.Effectiveness of the condensate flow meter 12 is. With this regulation, a constant Amount of condensate reached. After the control valve 27, the steam is superheated in the superheater 7 and then introduced into the separation column 5.
Mit dler Anordnung eines Heizstabes im Reaktionskühler und der Erzeugung des überhitzten Wasserdampfes aus Deionat ist einerseits eine Vieitgehende Abscheidung der zugeführten SO3-Anteile und außerdem eine unverfälschte Messung 'er LeitfähigkeitWith the arrangement of a heating rod in the reaction cooler and the generation of the superheated steam from deionized water, there is on the one hand a complete separation of the SO 3 components supplied and, on the other hand, an unadulterated measurement of the conductivity
♦5 des Kondensats gewährleistet, so daß daraus primär der Anteil des SO3 im Rauchgas gemessen und sekundär die Feuerung des zu überwachenden Kessels optimal eingestellt werden kann.♦ 5 of the condensate is guaranteed, so that primarily the proportion of SO 3 in the flue gas can be measured and, secondarily, the firing of the boiler to be monitored can be optimally adjusted.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
unterhalb des Reaktionskühlers angeordneten Die mit einem derartigen Gerat ermittelten SO3-An-Trennsäule zur Wiederabtreanung thermisch nicht teile weichen jedoch häufig von den theoretisch erresistenter Koudensatbestandteüe und einer der 15 rechneten Werten ab. Diese Abweichung ergibt sich Trennsäule nachgeschalteten Leitfäbigkeitsmeß- daraus, daß sich bei zu schnellem Abkühlen des SO3-zelle, wobei die Ui der senkrechten Verlängerung Gases Schwefelsäurenebel bildet, der von den konunterhalb des Reaktionskühlers angeordnete und densierenden Wasserdämpfen nicht mit ausgewaschen in diese übergehende wärmeisolierte Trennsäule wird, sondern vielmehr nach oben mit den P ostgasen an ihrer Innen^ite mit die Oberfläche vergrö- ao abströmt. Da eine einwandfreie Umsetzung und Konßernden Elementen versehen ist und an ihrem densation des SO^-Anteiles im Gas nur eintritt wenn unteren, in die Leitfähigkeitsmeßzelle übergehen- eine genügend lange Diffusionszeit für die einzelnen den Ende eine Zuführung für den aus dem Ver- Gasteilchen von der Achse zur Innenwandung des dämpfer in einstellbarer, von einem der Leit- Kühlers gegeben ist und die Partikeln nicht schon fähigkeitsmeßzelle nachgeschalteten Kondensat- »5 vorher Nebel bilden, ist es erforderlich, die Abkühlmengenmesser regelbaren Menge zuströmenden geschwindigkeit im Reaktionskühler zu verringern.
überhitzten Wasserdampf sowie am oberen Ende Darüber hinaus hut es sich gezeigt, daß bei Vereine Zuführung für die kontinuierliche Ansaugung wendung des ablaufenden Kondensats als Speisedes zu messenden Gasgemisches aufweist, nach wasser für den in den Reaktionskühler von unten Hauptpatent 1 "73 763, dadurch gekenn- 30 einzuleitenden überhitzten Wasserdampf nach einer zeichnet, daß axial in den Reaktionskühler gewissen Zeit durch die Anreicherung von noch wei-(4) ein Heizstab (6) eingebaut uad daß der Ver- teren lösbaren Säuren in diesem Kondensat eine Verdampfer (21) unter Überdruck steht und von Fälschung der Meßergebnisse möglich ist.
einem gesonderten Deionatvonatsbehälter (16) Um diese letzte Verfälschung zu vermeiden, ist es gespeist ist. 35 aus der deutschen Patentschrift 1 203 502 bekannt,Patent speech: terhalb the reaction Kohler arranged and p provided ten this upper Continuous thermally insulated separation column at its J. Gerit sur continuous measurement and check the inside of the surface enlarging Elemenzeige the concentration of Scbwsfeitrioxid in Figure 5 and has at its lower, in the Leiteinera gas mixture the remaining components ability measuring cell transferring end of a supply are insoluble in condensing water vapor, provision for the adjustable amount from the evaporator m, based on the conversion of the sulfur trioxide from one of the Uitbarkeitsroeßzelle downstream to sulfuric acid and measurement of the conductivity, th condensate flow meter controllable amount using a reaction cooler, the w Superheated water vapor and ι : n the upper end of the water vapor generated in an evaporator, a feed through which the gas mixture flows continuously, and a suction of the gas mixture to be measured.
arranged below the reaction cooler. The SO 3 -An separation column determined with such a device for re-evaporating thermally does not, however, often deviate from the theoretically resistant components and one of the 15 calculated values. This deviation results from the conductivity measuring column downstream from the fact that if the SO 3 cell cools down too quickly, whereby the Ui of the vertical extension gas forms sulfuric acid mist, the water vapors that are arranged and dense below the reaction cooler are not washed out into this heat-insulated separation column is, but rather flows upwards with the post gases on its interior with the surface coarsely flowing away. Since a perfect conversion and converging elements are provided and their densation of the SO ^ -Anteiles in the gas only occurs when the lower, in the conductivity measuring cell, a sufficiently long diffusion time for the individual the end of a supply for the gas particles from the Axis to the inner wall of the damper is adjustable, given by one of the conduction cooler and the particles do not already form condensate- »5 before fog, it is necessary to reduce the cooling quantity meter, the amount of inflowing speed in the reaction cooler.
superheated water vapor as well as at the upper end, it has also been shown that with clubs supply for the continuous suction application of the draining condensate as feed of the gas mixture to be measured, after water for the main patent 1 "73 763 in the reaction cooler from below, thereby marked 30 superheated steam to be introduced is characterized by the fact that a heating rod (6) is installed axially in the reaction cooler for a certain period of time due to the accumulation of white (4) and that the soluble acids in this condensate evaporator (21) is under overpressure and falsification of the measurement results is possible.
a separate Deionatvonatsbehälter (16) To avoid this last adulteration, it is fed. 35 known from German patent specification 1 203 502,
Priority Applications (6)
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Publication Number | Publication Date |
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DE1905510A1 DE1905510A1 (en) | 1970-12-23 |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1905510C3 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4444689A1 (en) * | 1994-12-15 | 1996-06-20 | Abb Patent Gmbh | Continuous measuring of sulphur tri:oxide in gas flow e.g. in coal or gas fired boilers |
-
1969
- 1969-02-05 DE DE19691905510 patent/DE1905510C3/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4444689A1 (en) * | 1994-12-15 | 1996-06-20 | Abb Patent Gmbh | Continuous measuring of sulphur tri:oxide in gas flow e.g. in coal or gas fired boilers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE1905510A1 (en) | 1970-12-23 |
DE1905510B2 (en) | 1974-05-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |