DE239887C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 239887 KLASSE 42/. GRUPPE

CARL A. HÄRTUNG in BERLIN.

abgemessen werden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Dezember 1908 ab.

Es ist bekannt, zum Zweek einer volumetrischen Gasanalyse einem zu untersuchenden Gasgemisch eine bestimmte andere Gasart in angemessener Menge zuzusetzen, um dann durch Vermittlung einer Kontaktsubstanz oder durch Zuführung von Wärme eine chemische Reaktion zwischen dem zugesetzten und dem zu untersuchenden Gas herbeizuführen. Aus der eintretenden Volumenveränderung wird

ίο dann das Resultat der Analyse rechnerisch ermittelt. Man verfährt dabei so, daß man in einer Bürette zunächst das zu untersuchende Gasgemisch abmißt, dann durch weitere Senkung der Sperrflüssigkeit nach Umstellung der Verbindungswege eine ausreichende Menge Reaktionsgas in die Bürette einsaugt, wiederum abmißt, dann die Reaktion in geeigneter Weise herbeiführt und schließlich die Veränderung des Volumens durch nochmalige Ablesung an der Bürette feststellt.

Nun besteht ein erhebliches Interesse daran, dieses bekannte gasanalytische Verfahren in einfacher Weise zu einem automatischen zu gestalten. Bis jetzt ist jedoch eine für die Praxis brauchbare Methode nicht gefunden worden. Um dieses Ziel nun zu erreichen, sind bei dem vorliegenden Verfahren an Stelle der einen Meßvorrichtung, die das Gas vor der Analyse aufnimmt, zwei angeordnet worden, und zwar eine für das zu untersuchende Gasgemisch, eine zweite für diejenige Gasart, welche, um die Reaktion herbeizuführen, zugesetzt werden muß.

Hierbei besteht aber die Schwierigkeit, auf automatischem Wege ein genügend gründliches Vermischen beider Gasarten herbeizuführen, ohne daß die verwandten Vorrichtungen ein vorzeitiges Vermischen gestatten oder Fehler in der Anzeige mit sich bringen, die ihre Verwendung illusorisch machen würden. Bis heute ist es daher nicht gelungen, dieses längst bekannte, einfache gasanalytische Verfahren für automatischen Betrieb einzurichten. ' "'

Um ,ein vorzeitiges Vermischen zu verhindem, könnte man in den beiden Gaszuleitungen zum Reaktionsraum hinter den beiden Meßgefäßen Rückschlagventile anordnen, wofür jedoch nur Flüssigkeitsventile in Betracht kommen könnten. Aber diese Flüssigkeitsventile haben, wie jedem Fachmann bekannt, für den vorliegenden Fall zwei große Nachteile, die sie absolut ungeeignet erscheinen lassen. Einmal ändert sich in ihnen durch Verdunsten die Flüssigkeitshöhe und damit auch der Durchgangswiderstand. Infolgedessen würde das Gas aus dem einen Meßgefäß bereits nach dem Reaktionsraum gefördert werden, während die Beimischung aus dem zweiten Meßgefäß noch nicht erfolgte. Die Folge wäre ein zeitweilig ungenügender Verlauf der Reaktion und eine mangelhafte Analyse. Zum anderen lassen sich solche Flüssigkeitsventile nicht konstruieren ohne einen größeren schädlichen Raum. In diesem bleiben von jeder vorhergehenden Analyse größere Gasmengen

stehen, die sich mit dem zu untersuchenden Gas der nächstfolgenden Analyse naturgemäß vermischen müssen, wodurch ganz erhebliche Fehler in der Anzeige unterlaufen.
Bei der vorliegenden Einrichtung werden diese Übelstände dadurch vermieden, daß an Stelle von zwei Rückschlagventilen nur ein einziges verwendet wird, das gleichzeitig als Mischraum für die beiden Gasarten, welche

ίο aufeinander einwirken sollen, dient. Der schädliche Raum wird dadurch möglichst klein gehalten, der Widerstand für beide Gaswege bleibt gleich, auch wenn sich der Flüssigkeitsspiegel verändert. Die Gase müssen sich also in gewünschter Weise miteinander vermengen, wobei ein vorzeitiges Vermengen vollständig ausgeschlossen ist.

Um nun dem nicht ganz zu vermeidenden schädlichen Raum auch in dem einen Ventil jede nachteilige Einwirkung zu nehmen, wird das Meß- und Pumpengefäß, welches die beizumengende Gasart enthält, so angeordnet, daß die Gasförderung aus demselben noch andauert, während die des zu untersuchenden Gases bereits aufgehört hat. Dadurch wird der stagnierende Gasrest über dem Ventil durch eine für die Analyse indifferente Gasart ersetzt und jeder Fehler in der Anzeige vermieden.

Die Fig. 1 und 2 geben beispielsweise Ausführungen dieses vorstehend gekennzeichneten Verfahrens wieder. In beiden Figuren stellen α Flaschen zum Heben und Senken der Sperrflüssigkeit dar, welche mit den Meßräumen b und c in bekannter Weise kommunizieren. Selbstverständlich kann jede andere Vorrichtung zum Heben und Senken der Sperrflüssigkeit benutzt werden, d ist das zur Trennung der Meßräume angeordnete Ventil, im vorliegenden Falle ein Flüssigkeitsventil, das eine zweckmäßig ausgewählte Sperrflüssigkeit enthält, f soll die Vorrichtung andeuten, die entweder vermittels geeigneter Kontaktsubstanz oder durch Zuführung von Wärme die chemische Einwirkung der Gase aufeinander herbeiführt, g sind Registriervorrichtungen bekannter Art, die das veränderte Volumen nach der Analyse automatisch messen.

In der Ausführung nach Fig. 1 nun wird das zu untersuchende Gas aus einem vorbeigeführten Gasstrom vermittels der Röhre h in den als hydraulische Pumpe ausgebildeten Meßraum b angesaugt. Das zuzusetzende Gas wird durch eine gleiche Pumpenkonstruktion vermittels des Rohres * nach c gebracht. b und c stehen am oberen Ende durch die Rohrleitungen k und I derartig mit dem Flüssigkeitsventil d in Verbindung, daß beide Rohre in die Sperrflüssigkeit eintauchen, also nur Gas nach dem Raum über der Sperrflüssigkeit in d hindurchtreten lassen, so daß kein Gas von dort nach b und c zurückgelangen kann. Die Röhre m verbindet dann das Ventil mit der Vorrichtung f, von wo der Rohrweg η nach T-förmiger Teilung nach oben unter die in Sperrflüssigkeit gehende Tauchglocke, nach unten zu dem Verschluß 0 und von da durch die Röhre p ins Freie geht. Der Verschluß 0 ist als Flüssigkeitsverschluß ausgebildet, indem er mit der Senknasche a kommuniziert. Er kann aber auch zwangläufig in jeder anderen Weise ausgebildet und betätigt werden.

In der Fig. 2 wird das zu untersuchende Gas dadurch in bekannter Weise und stets gleichbleibender Menge abgefangen, daß durch die Röhre h ein schwacher Gasstrom zuströmt, der bei gesenkter Sperrflüssigkeit die ganze Bürette b anfüllt, wobei das Gas aus i ins Freie strömt. Aus diesem durch die Bürette hindurchgeführten Gasstrom fängt in bekannter Weise durch Verschließen und Öffnen sowohl der Verbindung mit der Gasquelle als auch mit der Luft der aufsteigende Flüssigkeitsspiegel eine stets gleich große Gasmenge unter atmosphärischer Spannung ab. Das beizumengende Gas kann nicht durch eine gleiche Vorrichtung abgefangen werden, da die Einschaltung des Flüssigkeitsventiles d ein Zurückströmen des Gases unmöglich macht. Es wird daher durch das Rohr m nach der hydraulischen Gaspumpe c angesaugt und durch die Rohrleitung n, welche in die Sperrflüssigkeit des Ventiles d hineintaucht, hindurchgedrückt und dem von b durch die Rohrleitung 0 kommenden Gas beigemengt. Bei dieser Ausführung darf 0 nicht in die Sperrflüssigkeit hineinragen, sondern der Weg zwischen f und b muß nach beiden Seiten ständig offen bleiben. Von f führt eine Röhre j> nach einem Gefäß, welches Sperrflüssigkeit enthält, die durch das herübergedrückte Gas nach kommunizierenden Gefäßen verdrängt wird, deren Gasinhalt dann wiederum unter die Tauchglocke drückt und die Registrierung in Bewegung setzt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird in folgender Weise gearbeitet. Die hydraulisch durch Fallen und Steigen der Sperrflüssigkeit betätigte Gaspumpe b saugt vermittels der Rohrleitung h aus einem vorbeigeführten Gasstrom beim Senken der Sperrflüssigkeit die zu untersuchende Gasprobe an. Das Rohr i der gleichzeitig in gleicher Weise betätigten Gaspumpe c wird mit einem Gasvorrat, der stets unter gleichem Druck stehen soll und für die jeweiligen Zwecke in seiner chemischen Zusammensetzung besonders gewählt wird, verbunden. Beim Steigen der Sperrflüssigkeit wird dann das Gas aus b und c durch die Rohrleitungen k und I durch das Flüssigkeitsventil d hindurchgedrückt, mischt sich hier und gelangt durch das Rohr m nach

f, wo die chemische Reaktion vor sich geht. Sobald der Flüssigkeitsverschluß ο den Auslaß p absperrt, muß der Rest des Gases unter die Tauchglocke gehen, wodurch in bekannter Weise die Registrierung, die das Analysenresultat erkennen läßt, bewirkt wird. Da ο stets bei Erreichung eines bestimmten Zeitpunktes des Arbeitsprozesses verschlossen wird, so kann in b eine beliebig große Gasmenge

ίο abgefangen werden, ohne daß das Resultat der Analyse an Genauigkeit leidet. Nach Beendigung der Analyse entweicht das Gas aus der Tauchglocke g durch o. Da c so angeordnet ist, daß aus dieser Pumpe noch Gas gefördert wird, während b praktisch schon entleert ist, so wird der schädlishe Raum in d und im Rohrweg m mit Gas aus c angefüllt, das bei der nächsten Analyse zunächst durch 0 entweicht und daher die Genauigkeit des Analysenresultates nicht beeinflußt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der ganze Arbeitsvorgang im wesentlichen derselbe.

Claims (2)

1. Patent-An Sprüche:

   ι. Einrichtung zur automatischen Gasanalyse durch Zumischung einer bestimmten Gasart zu dem zu analysierenden Gase, bei der die Gase in getrennten Vorrichtungen zunächst abgemessen werden, dadurch kennzeichnet, daß zwischen diese getrennten Meßvorrichtungen (b, c) und dem Reaktionsraum (f) ein gemeinsames Flüssigkeitssperrventil (d) eingeschaltet ist, das gleichzeitig als Mischraum für die Gase dient.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß' von der das beizumengende Gas fördernden Pumpe ein zur Analyse nicht mehr benötigtes Restquantum noch durch das Ventil (d) befördert wird, nachdem bereits das zu analysierende Gas aus dem Meßraum (b) herausgedrängt ist, zum Zwecke, den toten Raum dieses Ventils unschädlich zu machen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.