DE2014508C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Probennahme einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Probennahme einer Flüssigkeit, bei dem man den Durchfluß einer Trägerflüssiekeit wie Wasser an zwei Stellen reguliert, zwischen denen sich die Quelle der zu untersuchenden Probeflüssigkeit befindet, wobei die Durchflußrate stromauf dieser Probenquelle kleiner als stromab der Probenquelle ist und zum Ausgleich dieses Unterschieds aus der Probenquelle Probeflüssigkeit in die Trägerflüssigkeit gezogen wird.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit zwei Durchflußreglern, 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.

Es ist ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art bekannt. Dabei wird zunächst die Trägerflüssigkeit angesaugt und dann nach Zuschalten der Quelle die Probeflüssigkeit. Dies erfolgt mit Hilfe zweier stromauf bzw. stromab der Quelle gelegener Durchflußregler und einem der Quelle für die Probeflüssigkeit vorgeschalteten Ventil. Diese Art der Probenahme hat den Nachteil, daß in nicht ausreichender Weise gewährleistet werden kann, daß die Probeflüssigkeit von der Trägerflüssigkeit vollständig aufgenommen wird, da praktisch deren getrennte Förderung vorliegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, wodurch die vollständige und sichere Aufnahme der Probe durch die Trägerflüssigkeit gewährleistet wird.

Diesj Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Durchflußrate zu beiden Seiten der Probenquelle regelmäßig intermittierend und außer Phase miteinander geliefert wird und dabei von der stromauf gelegenen Seite Trägerflüssigkeit zur Probenquelle gefördert und anschließend diese Trägerflüssigkeit mit der Probenflüssigkeit von der stromab gelegenen Seite abgesaugt wird. Durch die Förderung der Trägerflüssigkeit zur Probenquelle wird gewährleistet, daß die Verbindungsleitung zur Probenquelle durch die Trägerflüssigkeit vollständig ausgespült werden kann, so daß die gesamte Probe in die Trägerflüssigkeit aufgenommen wird. Dies ist insbesondere dort von Bedeutung, wo die Probe in Form einer Aufschlämmung vorliegt. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich eine eingangs beschriebene Vorrichtung, bei der erfindungsgemäß die Durchflußregler außer Phase miteinander regelmäßig intermittierend betätigbar sind. Dabei eignen sich als Durchflußregler insbesondere Membranpumpen, die mangels Leckverlusten eine einwandfreie Dosierung gestatten. Diese Membranpumpen arbeiten in der Weise, daß die stromauf gelegene Membranpumpe Trägerflüssigkeit liefert, wenn die andere Membranpumpe nicht arbeitet, so daß die Trägerflüssigkeit in den dritten Arm des T-Stücks gedrückt wird, um die als Probe zu entnehmende Flüssigkeit auszuspielen. Die stromauf gelegene Pumpe stoppt dann und es kommt die andere Membranpumpe zum Einsatz. Wird in dieser Weise gearbeitet, sind zweckmäßig die Verbindungsleitungen zwischen den Durchflußreglern und der Probenquelle so kurz wie möglich, um die Zeitkonstante der Vorrichtung auf ein Minimum zu halten.

Die Quelle für die zu entnehmende Flüssigkeit, die Entnahmevorrichtung und im Bedarfsfall die analytische Vorrichtung bilden ein geschlossenes S> stern, so daß korrosive, giftige oder unstabile Flüssigkeiten ohne Schwierigkeit entnommen und untersucht werden können. Enthält die zu entnehmende Flüssigkeit ein gelöstes Gas. kann zwischen der Quelle und der Probenentnahmevorrichtung ein !Zntspannungsgerät

angeordnet werden, da;; vorteilhaft zylindrische Form hat. wobei die als Probe zu entnehmende Flüssigkeit derart in das Gefäß eimführbar ist, daß sie in einem dünnen Film an den Wänden des Gefäßes anwärts zu einer Abzugsstelle am Boden des Gefäßes strömt. Das aus dem Film zur Mitte des Gefäßes freigegebene Gas wird entfernt. Diese Anordnung ist bei der Probennahme bei Oxydaiionsreaktionen sehr nützlich, bei der in Abwesenheit von Sauerstoff sich Katalysator niederschlägt, da der lallende Film zwar Sauerstoff freigibt, jedoch mit einer Sauerstoffa'mosphäre in Berührung bleibt. Ein Beispiel für eine derartige Reaktion ist die Flüsiigphasenoxydation eines Olefins, ζ. B. Äthylen, zu einem ungesättigten Ester, z. B. Vinylacetat, in Gegenwart eines lösbaren Palladiumsalz- und Kupfer-2-SalzkataIysators und molekularem Sauerstoff. In Abwesenheit von Sauerstoff wird das Palladiumsalz zu metallischem Palladiu.n reduziert, das sich niederschlägt und wird das K upfer-2-salz 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 Kupferzustands unter Ausfällung von Palladium analysiert \v- len. Die Probenentnahmevorrichtung nach der Erfindung kann auch für 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 Trägerfiüssigkeit ausgespült wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Entspannungsgefäß;

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das Entspannungsgefäß und zeigt die tangentiale Lage des Probeneinlasses;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Probenentnahmevorrichtung.

Das Entspannungsgelaß besitzt einen Zylinder 1, der eine Probeneinlaßöffnung 2 besitzt, die so angeordnet ist, daß die Probe tangential zur Innenwand des Zylinders eingespritzt wird. Der Zylinder besitzt ferner eine Gasaustrittsöffnurig 3 und Flüssigkeitsaustrittsöffnungen 4 bzw. 5. Die Flüssigkeitsaustrittsöffnung 4 ist von einem Wehr umgeben, während die Austriftsöffnung 5 die Probe zu der Probenentnahmevorrichtung liefert.

Beim Betrieb wird die flüssige Probe über die Eintrittsöffnung 2 tangential eingespritzt, so daß sie in einem dünnen kontinuierlichen Film an der Innenfläche des Zylinders 1 abwärts fällt. An der Eintrittsstelle 2 ergibt sich ein Druckabfall, so daß in der

ίο flüssigen Probe enthaltenes Gas frei wird und durch die Gasaustrittsöffnung 3 entweicht. Die Steuerung des Drucks an dieser öffnung steuert den Druck in dem System. Erreicht die Flüssigkeit den Boden des Zylinders, fließt sie in die Austrittsöffnung 5 und dann in die Probenentnahmevorrichtung. Überschüssige Probenflüssigkeit kann über das Wehr 6 durch die Austrittsöffnung 4 abgezogen werden.

Die Probenentnahmevorrichtung besitzt zwei Membranpumpen 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 10 versehen ist. Die Membranen 11 und 12 der 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 werden, während die Pumpe 8 die Trägerflüssigkeit und die Probe abgibt. Die Membranen 11 und 12 der beiden Pumpen werden durch Stöße oder Impulse von den Betätigungs-Organen 13 und 14 betätigt, wobei das Steuerglied sicherstellt, daß die Impulse um 180 außer Phase liegen und daß die Hubzeit geringer als das Intervall zwischen den Impulsen ist. Die Pumpe 8 ist so eingestellt, daß sie eine festgesetzte größere Menge an

Flüssigkeit als die Pumpe ~ liefen, wobei der Unterschied die Größe der Probe repräsentiert. Bei Betätigung der Membran 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 9 und in die Zweigleitung 10, die an die Probenqueile 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 einem Auswerter oder einer analytischen Vorrichtung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Probenahme einer Flüssigkeit, bei dem man den Durchfluß einer Trägerflüssigkeit wie Wasser an zwei Stellen reguliert, zwischen denen sich die Quelle der zu untersuchenden Probeflüssigkeit befindet, wobei die Durchf|ußrate stromauf dieser Probenquelle kleiner als stromab der Probenquelle ist und zum Ausgleich dieses Unterschieds aus der Probenquelle Probeflüssigkeit in die Trägerflüssigkeit gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußrate zu beiden Seiten der Probenquelle regelmäßig intermittierend und außer Phase miteinander geliefert wird und dabei von der stromauf gelc-geneii Seite Trfigerflüssigkeit zur Probenqaelle gefördert und anschließend diese Trägerflüssigkeit mit der Probenflüssigkeit von der stromab gelegenen Seite abgesaugt wird.

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

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchflußrate an Trägerflüssigkeit zur Durchflußrate an Probenflüssigkeit wie 2 : 1 bis 20 : 1 und vorzugsweise wie 9 : 1 verhält, wenn die Durchflußrate der Probenflüssigkeit 1 bis 20 ml/min und diejenige der Trägerflüssigkeit 9 bis 180 ml/min beträgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflüssigkeit mit einem Druck geliefert wird, der um 3,52 kg/cm² größer als der Druck der als Probe zu entnehmenden Flüssigkeit ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der' vorhergehenden Ansprüche mit zwei Durchflußreglern, 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, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußregler (7, 8) außer Phase miteinander regelmäßig intermittierend betätigbar sind.

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

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden 5<> Ansprüche 5 bis 6, gekennzeichnet durch ein Entspannungsgefäß (1), das zwischen der Quelle der als Probe zu entnehmenden Flüssigkeit und der Probenentnahmevorrichtung angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, 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 zu einer Abzugsstelle am Boden des Gefäßes strömt.