DE2014508A1

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Info

Publication number: DE2014508A1
Application number: DE19702014508
Authority: DE
Priority date: 1969-03-28
Filing date: 1970-03-25
Publication date: 1970-10-29
Also published as: GB1304003A; DE2014508C3; US3695113A; DE2014508B2; JPS4948992B1

Description

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Dipl.-Chem. Di*. D. TSUOaiuSSn Dipl.-Chem. O. BUj!IUSlCJ		■MÜNCHEN 2 TAL 33 TEL. 08117220804 295051 CABLES: TKOPATENT TELEX: FOLGT
Dipi.-mg. W- Weinkaiiff"	FRANKFURT (MAIN) 50 FÜCHSHOHL 71 TEL. 0611/514666

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8000 München 2 25 .■ Harz 197o ■ case-H.21796 / T 3554

Imperial Chemical Industries Limited London (Großbritannien)

Probenentnahmeverfahren und Vorrichtung hierzu

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für das .Dosieren oder Entnehmen einer Flüssigkeit. Erfindungsgemäß besteht ein Verfahren für das Probenentnehmen bei einer Flüssigkeit darin, daß man den Strom einer Trägerflüssigkeit an zwei Stellen reguliert, zwischen denen die Quelle ' für die zu eitnehmende Flüssigkeit angeordnet ist, wobei, die Stromungs- -* rate an der Stelle stromaufwärts oder oberhalb der Quelle so reguliert wird, daß sie kleiner als an der Stelle unterhalb oder stromabwärts der Quelle ist und wobei Flüssigkeit aus der Quelle in den Träger gezogen wird, um die Differenz, in der Strömungsrate auszugleichen.

Line Vorrichtung zur Anwendung" bei dem Verfahren nach

der Erfindung besitzt zwei Strömungnreeler, die jeweils an ' einem Ende eines zv/eiarmigen T-Stückr, angeordnet sind, woh.->i der dritte Arm dos T'-Stüe:-:; arv oir.·:- Ou-jllc ^cür dia

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zu entnehmende Flüssigkeit anbringbar ist. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um die beiden Strömungsregler an eine ■ Quelle für die Trägerflüssigkeit bzw. an ein Probengefäß anzuschliessen.

Vorteilhaft sind die beiden Strömungsregler geradlinig in Reihe angeordnet.

Die Erfindung ist insbesondere für das Sammeln einer Probe für analytische Zwecke aus einem chemischen Reaktor brauchbar. Wird in kontinuierlicher Weise eine Reaktion durchgeführt, kann auch eine Probe kontinuierlich mit einer konstanten Rate entnommen und im Bedarfsfall an einen kontinuierlichen automatischen Auswerter gegeben v/erden, z.B. an einen chromatographischen Dampfphasenauswerter. Bei einer derartigen Anwendung ist die Trägerflüssigkeit generell inert und wird so gewählt, daß sie weder die Probenflüssigkeit noch jeglichen nachfolgenden analyti-

sehen Vorgang stört. Die Trägerflüssigkeit muß nicht notwendig P inert sein; in gewissen Fällen kann es erwünscht sein, daß irgendeine Reaktion zwischen dem Träger und der Probenflüssigkeit stattfindet, v/as sich erreichen läßt. Aus dem vorgesagten wird klar, daß die Trägerflüssigkeit lediglich unter Bezugnahme auf die Umstände für jeden einzelnen Anwendungsfall gewählt werden kann. Wasser ü eine übliche und leicht erhältliche Trägerflüssigkeit, die häufig geeignet ist.

Die Strömungnraton bei den beiden Strörvanqr,realem oberhalb und unterhalb der ProLongu-illG worJnn so aus ablegt, d.:.^ dia

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erwünschte Flüssigkeitsrate geliefert wird,, die zu. entnehmen ist. Für analytische Zwecke liegt die Rate an Probenentnahme zweckmäßig bei 1 bis 2oml/min, wobei, die entsprechende Rate an Trägerflüssigkeitsstrom 9 bis 18o ml/min bei einem Verhältnis von _: 9 ; 1 von Trägerflüssigkeit zu Probe ist. Dieses Verhältnis kann jedoch variiert werden und kann,beispielsweise im Bereich von 2 : 1 bis 2o : 1 liegen. Bevorzugte Strömungsregler sind Pumpen, die mit unterschiedlichen Raten pumpen; es können jedoch auch andere Vorrichtungenverwendet werden, z.B. ein Injektor und ein Ejektor, die abgemessene Flüssigkeitsmengen abgeben und abziehen. Es können die meisten Pumpenarten bei dem Verfahren verwendet worden, wobei jedoch festgestellt wurde, daß Membranpumpen besonders geeignet sind. Bei einer bevorzugten Anordnung werden die beiden Strömungsregler, z.B. ilembranpumpen durch geeignete Einrichtungen — z.B. ein die Strömungsbetätigungsorgane steuerndes Seitglied - sDangepaßt, daß sie ausser Phase miteinander regelmäßig intermittierend arbeiten. Somit liefert der stromaufwärts gelegene Regler eine Menge an Trägerflüssigkeit, wenn der stromabwärts gelegene Regler nicht arbeitet, so daß die Trägerflüssig- j| keit in den dritten Arm des T-Stücks gedrückt wird, um die als Probe zu entnehmende Flüssigkeit auszuspülen. Der stromaufwärts gelegene Regler stoppt dann und es kommt der stromabwärts gelegene Regler in Einsatz, so daß sowohl die Trägerflüssigkeit als auch die Probe abgezogen wird.·' Wirl in dieser Weise gearbeitet, werden Stöße an Trägermaterial und Probe erhalten, wobei die relativen Mengen an Trägerflür.rjigkeit und Probe bei jedem Stoß und die Stoßmenge konstant sind. ·

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Sofern in dieser Weise gearbeitet wird, wird es vorgezogen, die Verbindungs leitungen zwischen den Strömungsreglern und der Probenquelle' so kurz wie möglich zu halten, um die Zeitkonstante der Vorrichtung auf ein Minimum zu halten.

Der Druck, mit dem die Trägerflüssigkeit durch den stromaufwärts gelegenen Strömungsregler geliefert wird, ist größer als der Druck, bei dem die als Probe zu entnehmende

Flüssigkeit gehalten wird. Vorteilhaft beträgt die Druck- W differenz etwa 3,52 kg/cm (5o engl. Pfund pro Quadratzoll).

Die Quelle für die zu entnehmende Flüssigkeit, die Entnahmevorrichtung und im Bedarfsfall die analytische Vorrichtung bilden ein geschlossenes System, so daß korrosive, giftige oder

unstabile Flüssigkeiten ohne Schwierigkeit entnommen und untersucht werden können. Enthält die zu entnehmende Flüssigkeit eir, gelöstes Gas, kann zwischen der Quelle der zu entnehmenden Flüssigkeit und der Entnahmevo!"richtung ein neuartiges Entspannungsfe gefäß angeordnet werden. Vorteilhaft besitzt das Hntspannungsgefäß Zylinderform, wobei die Flüssigkeit vorteilhaft tangential eingeführt wird, so daß sie in einer, dünnen Film -u einer Untnahmestelle am Boden des Gefäßes abwärts läuft. Das aus dam Film zur Mitte des Gefäßes freigegebene Gas wird vorteilhaft entfernt. Diese Vorrichtung ist bei der Probeentnahme bei Oxydationsroaction sehr nützlich, bei der in Abwesenheit von Sauerstoff sich Katalysator niederschlägt, da dor fallende Film zwar Sauerstoff freigibt, jedoch rät einer Sauerstoffc.tmoivv.ärc in Porührr.nc bleibt, "in r,oAn->i zl i. *j oir.o. corartico r.onkt.ion ist uio» F1;i;-r>iophancnoxyclation cinoa Olefins, ::.!?.. Jvth^i.iin zu einen v.n<To:;.';tti<fton

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Ester, ζ".B. Vinylacetat in Gegenwart eines lösbaren Palladium-" salz- und Kupfer- 2-Salzkatalysators und molekularem Sauerstoff. In Abwesenheit von Sauerstoff wird das Palladiumsalz zu metallischem Palladium reduziert, das sich niederschlägt und wird das Kupfer- 2-sals in die Kupfer-1-salzform reduziert. Bei der Anwendung der Erfindung 'kann eine Probe der das Palladiumsalz und das Kupfer- 2-salz'enthaltenden Flüssigkeit entfernt, entgast und ohne wesentliche Bildung des einwertigen Kupfersustands unter Ausfällung von Palladium analysiert v/erden. · Die Probenentnahmevorrichtung nach der Erfindung kann auch für "1 das Entnehmen von Aufschlämmungen angewendet werden, insbesondere mit Hilfe der zuvor beschriebenen Ausführungsform, bei der intermittierender Betrieb erfolgt und der dritte Arm .des T-Stücks mit der Trägerflüssigkeit ausgespült wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen naher erläutert. ·

Figur 1 ist ein Längsschnitt durch ein Entspannungsgefäß; . ([ Figur 2 ist ein Querschnitt durch das Entspannungsgefäß

ur.d zeigt die tangentiale Läge des Probeneinlasses; Figur 3 ist eine Draufsicht auf die Probenentnahmevorrichtung.

Das Entspannungsgefäß besitzt einen Zylinder 1, der eine Probeneinlaßöffnung 2 besitzt, die so angeordnet ist, daß die Probe tangential zur Innenwand des Zylindern eingespritzt wird. Der Zylinder besitzt ferner eine Gasaustrittsöffnung3 und Plus— sigkeitsaustrittsöff mangen 4 ."forw.,. 5. Die Fltlssigkcitsaustritts-

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Öffnung 4 ist von einem Wehr umgeben, während clic Austrittsöffnung 5 die Probe zu der Probenentnahmevorrichtung liefert.

Beim Betrieb wird die flüssige Probe über die Eintrittsöffnung 2 tangential eingespritzt, so daß sie in einen dünnen kontinuierlichen Film an der Innenfläche des Zylinders 1 abv/ärts fällt. An der Eintrittsstelle 2 ergibt sich ein Druckabfall, so daß in der flüssigen Probe enthaltenes Gas frei wird und durch die Gasautrittsöffnung 3 entweicht. Die Steuerung des Drucks an dieser Öffnung steuert den Druck in dem Sytem. Erreicht die Flüssigkeit den Boden des Zylinders, fließt sie in die Austrittsöffnung 5 und dann in die Probenentnahmevorrichtung, überschüssige Probenflüssigkeit kann über das Wehr G durch die Austrittsöffnung 4 abgezogen werden.

Die Probenentnahmevorrichtung besitzt zwei Γlembranpumpeη 7 und 8 und zugeordnete Ventile 16 und 17, die durch ein Rohr 9 in Reihe geschaltet sind, das zwischen den beiden Pumpen mit einer Zweigleitung Io versehen ist. Die Membranen 11 und 12 dar beiden Pumpen sind an Betätigungsorgane 13 bzw. 14 angeschlossen, die wiederum mit einem Steuerglied 15 verbunden sind. Die Pumpe 7 kann an eine Quelle für eine Trägerflüssigkeit angeschlossen v/erden, während die Pumpe 3 die Trägerflüssigkeit und die Probe abgibt.

Die üeribrauen 11 und 12 der beiden Pumpen v/grden durch Stöße oder Impulse von den Botätigungsorganen 13 und IA betätigt, wobei das Steuerglied sicherstellt, daß dia Imnulse um ICo

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ausser Phase liegen und daß die Hubzeit geringer als das Inter- vall zwischenden Impulsen ist. Die Pumpe 8'ist so eingestellt, daß sie eine festgesetzte größere Menge an Flüssigkeit als die Pumpe 7 . liefert, wobei der Unterschied die Große der Probe repräsentiert. Bei Betätigung der Ilembran 11 wird Trägerflüssigkeit in die Pumpe 7 gezogen, die dann die Flüssigkeit als einen Impuls oder einen Stoß zum Rohr 9 liefert. Der Stoß läuft entlang dem Rohr B und in die Zweigleitung lo, die an die Probenguelle angeschlossen ist. Die,Membran 12 der Pumpe 9 zieht dann die Trägerflüssigkeit und die Probe in die Pumpe und liefert dann diese Flüssigkeit z.B. zu einen Auswerter oder einer analytischen Vorrichtung. '

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Claims

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M.)/Verfahren zur Probenentnahme einer Flüssigkeit, c;.-durch gekennzeichnet, daß nan den Strom einer Trägerflüssigkcit wie Wasser an zwei Stellen reguliert,zwischen denen die Quelle für die zu entnehmende Flüssigkeit angeordnet ist, wobei die Strömungsrate an der Stelle stromaufwärts der Quelle so reguliert wird, daß sie kleiner als an der Stelle stromabwärts der Quelle ist und wobei aus der Quelle Flüssigkeit in den Träger gesaugt wird, um die Differenz in der Strönungsrate auszugleichen.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Probe zu entnehmende Flüssigkeit eine Flüssigkeit ist, die Palladiumsalz und Kupfer-2 -salz aus einem Flüssigphasen-Olefinoxydationsverfahren enthält.

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Strömungsrate der trägerflüssigkeit zur Rate der Probenentnahme im Bereich von 2 : 1 bis 2o :1 und vorzugsweise bei 9 : 1 liegt, wenn die Rate der Probenentnahme 1 bis 2o ml/min und die Rate des Trägerflüssigkeitsstroms 9 bis IGo ml/min ist.

4) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflüssigkeit mit einem Druck geliefert wird, der um 3,52 kg/cm" größer als der Druck der als Probe zu entnehmenden Flüssigkeit ist.

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5J Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach -einem der vorhergehenden Ansprüche, .gekennzeichnet durch zv/ei .Strömungsregler (7, 8) ,. die jeweils an einem Ende zweier..Arme eines T-Stücks angeordnet sind, wobei das Ende des dritten Arms des T-Stücks an eine Quelle für die als Probe zu entnehmende Flüssigkeit anschließbar ist.

6) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsreglerpumpen vorzugsweise Membranpumpen (11, 12) sind.

7) Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ■ die. Strömungsregler (7, 8). ausser Phase miteinander regelmäßig intermittierend arbeiten können.

8) Vorrichtung nach einem"der. vorhergehenden Ansprüche . 5 bis 7,gekennzeichnet durch ein Entspannungsgefaß (1), das zwischen der Quelle der als Probe zu entnehmenden Flüssigkeit und der Probenentndimevorrichtung angeordnet ist.

9) Vorrichtung nach Anspruch S, dadurch .gekennzeichnet, daß das Entspannungsgefäß (1) zylindrische 'Form hat, wobei die als Probe zu entnehmende Flüssigkeit derart in das Gefäß einführbar ist, daß sie in einem dünnen Film an den Wänden des Gefäßes abwärts sj-u einer Abzugs π te lic am Boden des Gefäßes abwärts stzi'rht.

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