DE2025523A1 - Verfahren zum Überwachen und Regeln der Konzentration von chemischen Behandlungsbädern - Google Patents
Verfahren zum Überwachen und Regeln der Konzentration von chemischen BehandlungsbädernInfo
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Description
FARBWERKEHOECHSTAKTIENGESELLSOIiAFT -.
vormals Meister Lucius & Bi-üning
Datum: 25. Mai 197O - Dr. ΒΚ/Ba
Aktenzeichen: - Hoe 70/F O89
Verfahren zum Überwachen und Regeln der Konzentration von
chemischen Behandlungsbädern
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Überwachen
und Regeln der Konzentration von chemischen Behandlungsbädern durch kontinuierliche Titration. Unter chemischen Behandlungsbädern sollen im folgenden, ohne Anspruch auf Vollständigkeit,
beispielsweise verstanden werden:
Bleiche und Färbebäder in der Textilindustrie, Reinigungs-, Beiz- und Phosphatierbäder in der Metallindustrie,
Galvanisierbäder ,
allgemein also Bäder, bei denen während des Betriebes mindestens
ein Bestandteil verbraucht wird, während die Menge des Lösungsmittels im wesentlichen konstant bleibt oder" wesentlich langsamer
abnimmt als die der gelösten Bestandteile.
Es ist bekannt, derartige Bäder über titrimetrisehe Meßgeräte
zu überwachen und zu regeln. Als Regelgröße verwendet man üb·»·
licherweise die Leitfähigkeit, das Redoxpotential oder den pH-Wert. Die Badführung kann unmittelbar über den Nullabgleich
einer Brückenschaltung geregelt werden, oder es kann die Drehzahl eines Servomotors, der den Mengenstrom des Titrationsreagens regelt, als Bezugsgröße dienen. Eine allgemeine Dar-
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Hoe ΤΟ/Ρ O89
stellung findet sich ζ. B. in "Galvanotechnik", Heft 3, 197Q,
Seite 197 ff.
Die bisher bekannten titrimetrischen Regelverfahren sind aus verschiedenen Gründen störanfällig. Die verwendeten Meßeinrichtungen
sind temperaturabhängig, und die Elektroden -werden leicht durch Verschmutzung unbrauchbar. Leitfähigkeitsmess'ungen
sind außerdem dem unkontrollierbaren Einfluß eingeschleppter Premdionen ausgesetzt.
Es wurde nun gefunden, daß' die Nachteile bekannter Überwachungsund
Regelungsverfahren für die Konzentration von chemischen Behandlungsbädern, bei denen eine titrimetrisch erfasste Sollwert ab weichung als -Bezugsgröße für die Überwachung und Regelung
dient, vermieden werden, wenn man als Bezugsgröße die bei der Titration auftretende Wärmetönung verwendet.
Man kann das Verfahren so ausführen, daß man lediglich die Temperatur der austitrierten Lösung überwacht. Im technischen
Betrieb ist es jedoch vielfach nicht zu vermeiden, daß, bedingt durch äußere Einflüsse, die Temperatur des Behandlungsbades beträchtlichen Schwankungen ausgesetzt ist. In diesem
Fall ist es zweckmäßig, die Temperaturdifferenz zwischen der einem Titrationsgefäß zugeführten Badlösung und der austitrierten
Lösung im Titrationsgefäß zu messen.
Zur Durchführung des Verfahrens eignen sich Vorrichtungen, die
im wesentlichen aus einem Titrationsgefäß bestehen, das von einem abgemessenen Mengenstrom des Behandlungsbades und von
einem abgemessenen Mengenstrom einer Titrationslösung durchflossen wird, und einer Meßanordnung, die eine chemische
Reaktion im Titrationsgefäß erfaßt. Gemäß der Erfindung dient als Meßfühler im Titrationsgefäß ein Widerstand init^ temperaturabhängiger
Charakterisitk. Zweckmäßig ist dieser Widerstand Teil einer Brückenschaltung. Um Meßfehler auszuschalten,
die durch Schwankungen der Badtemperatur entstehen können,
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Hoe ΤΟ/Γ 089·
_ 3 —
bat es sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, in der Zuleitung,
die die Badfliissigkeit zum Titrationsgefaß befördert, einen
Vergleichswiderstand anzuordnen, der die gleiche Charakteristik
hat, vie der Meßwiderstand im Titrationsgefäß. Temperaturschwan-;
kuxigen des Bades werden bei diesel· Anordnung zwangsläufig
kompensiert. . ·
Das Vorratsgefäß für die Tifcrationslösung wird zweckmäßig im
Behandlungsbad selbst untergebracht, wodurch sich eine besondere Thermostatisierung der Titrationslösimg erübrigt.
Selbstverständlich kann man Badlösung und Titrationslösung
auch an jedei" beliebigen anderen Stelle vor dem Eintritt in
das Titrationsgefaß auf die gleiche Temperatur bringen. In
vielen Fällen ist die Konzentration der zu überwachenden Behandlungsbäder
so groß, daß die bei der Titration im Titrationsgefaß entstehende - Temperaturerhöhung ohne Verstärkung meßbar
ist. Wo das nicht der Fall ist, kann man selbstverständlich ein erhaltenes Signal in an sich bekannter ¥eise verstärken.
In der Abbildung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
schematisch dargestellt. (i) ist eine volumetrische Pumpe mit zwei Ein- und Auslassen, die bei (2) die Titrationslösung und bei (3) die Badlösung in konstantem Mengenstrom ansaugt
und zum Titrationsgefäß (h) fördert. Bei (5)» wo die
beiden Lösungen zusammentreffen, ist ein Magnetrührer angeordnet,
der für eine rasche intensive Durchmischung der beiden Lösungen sorgt. Die austitrierte Lösung fließt bei (7) ab. Im
Titrationsgefaß (4) befindet sich der temperaturabhängige
Widerstand (6), der in einem Zweig der Brückenschaltung A liegt,
wenn rait TemperatürSchwankungen im Behandlungsbad gerechnet
werden muß, wird der Vergleichswiderstand (8) zweckmäßig in
die Zuleitung der Badlösung zunTitriergefaß gelegt. Ändert
sich infolge einer Konzentrationsänderung im. Bad der Widerstand (6), so macht sich das durch eine Sollwertabweichung des
Meßinstruments in der Brücke bemerkbar. Über die Strom- oder
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2 Ö 2 5 S 2
Höe 7ö/f
- k -
Spannuiigsanzeige der Brücke kann also die Badkönzenträtion
überwaclit, bzw. mit an sich bekannten Vorrichtungen gex^egelt
•werden.«^ 1 ■ -
Die Titrationslösung- soll das Titrationsmittel in einem
solchen Überschuß enthalten, daß der titrierte Bestandteil des Behandlixngsbades stets austitriert wird. Eine Konzentrat.tons·
abnähme macht teich dann durch einen Temperaturxiickgaiig im
Titriergefäß bemerkbar;
Das erf indung-sgemäße Verfahren ist nicht auf die, Überwachung
eines einzigen Bestandteils des Behandltmg-sbades beschränkt.
Es lassen sich ohne weiteres mehrere Bestandteile gleichzeitig überwachen, wenn man mehrere Vorrichtungen hintereinander
schaltet. Hierbei muß unter Umständen vor dem Übergang der Lösungen in das nächste Titriergefäß eine Zwischenthermostatisierung
erfolgen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich beispielsweise .Bleichbäder auf ihren Gehalt an
Natriumchlorit überwachen. Als Titrationsmittel dient dabei eine Lösung von Zinlc-Hydroxymethansulf inat. Was.serstoffperoxidbäder
können beispielsweise mit Natritimhypochlorit titriert
werden.und umgekehrt. Mercerisierlauge kann sogar mit reinem
Wasser titriert werden, wobei die Verdünnungswärme das Maß für die Konzentration darstellt.
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Claims (1)
- Hoe ΤΟ/Γ 089• - 5 - PATENTANSPRÜCHE:Verfahren zum Überwachen und Regeln der Konzentration von chemischen Behandlungsbädern, wobei mindestens die" Konzentration eines Bestandteils titrimetrisch überwacht wird, und eine titrimetrisch erfasste Sollwertabweichung als Bezugsgröße für die Überwachung und Regelung dient, dadurch gekennzeichnet, daß als Bezugsgröße die bei der Titration auftretende Wärmetönung dient.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatürdifferenz zwischen der Badlösung" und der austitrierten' Lösung gemessen wird.3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch und 2, bestehend aus einem Titrationsgefäß, das von einem abgemessenen Mengenstrom des Behandlungsbades und von einem abgemessenen Mengenstrom einer Titrationslösung durchflossen wird, und einer Meßanordnung, die eine Reaktion im Titrationsgefäß erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß im Titrationsgefäß als Meßfühler ein Widerstand mit temperaturabhängiger Charakteristik angeordnet ist.h. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daßl>der Widerstand im Titrationsgefäß Teil einer Brückenschaltung ist.- ι5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung für die Badlösung zum Titrationsgefäß ein Vergleichswiderstand angeordnet ist, der die gleiche Charakteristik aufweist wie der im Titrationsgefäß angeordnete Meßwiderstand.6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Titrationslösung einem Vorratsgefäß entnommen wird, das im Behandliingsbad angeordnet ist.1098 50/0 560Leerseite
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