DE2713540A1

DE2713540A1 - Verfahren und vorrichtung zum verhindern von ablagerungen auf den oberflaechen von messaufnehmern in fluessigen medien

Info

Publication number: DE2713540A1
Application number: DE19772713540
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Ing Hofmann; Gerhardt Ing Grad Scholl
Original assignee: SAARBERG HOELTER; Saarbergwerke AG
Current assignee: SAARBERG HOELTER; Saarbergwerke AG
Priority date: 1977-03-28
Filing date: 1977-03-28
Publication date: 1978-10-05
Also published as: BE865351A; DE2713540C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern von Ablagerungen auf
den Oberflächen von Meßaufnehmern in flüssigen Medien Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verhinderung von Ablagerungen auf den Oberflächen eines in eine zur Auskristallisation neigende Stoffe enthaltende wässrigen Flüssigkeit eingetauchten Meßaufnehmers, welcher eine oder mehrere Eigenschaften der Flüssigkeit messen soll.
Bei Meßgeräten zur Messung von physikalischen oder chemischen Eigenschaften von F1üssigkeit,die zur Auskristallisation neigende Stoffe enthalten, wie z. B. Alkali- oder Erdalkaliverbindungen, ist es wichtig, daß der Meßaufnehmer nicht mit einer Kruste von aus der Lösung ausfallenden Kristallen überzogen wird.
Die Ablagerung auf dem Meßaufnehmer kann die Meßwerte verfälschen oder den Meßvorgang überhaupt zum Stillstand bringen. Dies kann der Fall sein bei induktiven Durchflußmessern, Membranen von Druckumformern, Fenstern von Trübungs- und Dichtmeßgeräten, die mit radioaktiver Isotopenstrahlung arbeiten, insbesondere aber bei Meßelektroden zur pH-Wert-Mssung.
Es ist bekanntgeworden, die Elektroden, beispielsweise von pH-Wert-Meßgeräten, während des Meßbetriebes mittels selbsttätiger Bürsten oder Schabern von den auf den MeBelektroden abgesetzten Stoffen zu befreien. Dies gelingt jedoch nicht immer in ausreichendem Maße, so daß es sich oft als notwendig gezeigt hat, den Meßvorgang z@@@@@ @@@@@, die @e@elektroden zu entFernen, von Hand zu säubern und wieder in das Meßgerät einzusetzen.
Au h. die Verwendung ucn Ultraschallwellen ist bekannt.
D r Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entweckeln, das es in einfacher Weise ermöglicht, Anbackungen auf den Oberflächen von in wässrigen, kristalline Stoffe enthaltenden Flüssigkeiten eingetauchten Meßeinrichtungen zu verhindern sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf cSer Oberfläche des Meßaufnehmers ein dünner Schutzfilm einer organischen Substanz gebildet wird,welcher die Ablagerung von Kristallen auf der Oberfläche verhindert, die aber die Messung nicht verfälscht.
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise werden, wie sich ;,berraschenderweise gezeigt hat, Ablagerungen bzw. Anbackungen tor kristallinen Stoffen, beispielsweise von Alkali- oder Erdllkaliverbindunqen, auf den Oberflächen von Meßaufnehmern, uIche in Flüssigkeiten, die solche Stoffe enthalten, eingetaucht ird, vollstärdig verhindert. Dadurch, daß durch die organische Cubstanz auf den Oberflächen der Meßgeräte ein dünner Schutzfilm gebildet wird, wird von vorneherein verhindert, daß die zu @nbackungen führenden Kristalle bis zur Oberfläche selbst vordringen und sich auf dieser anlagern.
S.,ch einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die organische Substanz der zu untersuchenden Flüssigkeit zugemischt und somit von dieser an die Meßstelle herangetragen. Hier benetzt sie die entsprechenden Oberflächen und bildet auf diese Weise den erfi dGagsgemäßen Schutzfilm.
Wie sich gezeigt hat, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders wirksam durchführen, wenn als organische chemische Substanzen organische Phosphorverbindungen, insbesondere Phosphonate, Phosphorsäureester höherer Alkohole, Polyol-Phosphorsäure-Ester,verwendet werden.
Auch Verbindungen der Acrylsäure, insbesondere Polyacr:y -amide, sind wirksam.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Zufuhrleitung iiber ein Dosier@@ mit einem Speicherbehälter für die chemische Substanz r',nden ist.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dient das in der Figur schematisch darbestellte Ausführungsbeispiel, welchen sich auf eine pH-Wert-Meßeinrichtung bezieht.
In der Figur ist mit 1 die olenzelle bezeichnet, in deren Eingang 2 die zu untersuchende Flüssigkeit eingeleitet ird und die sie am Ausfluß 3 wieder verläßt. Der Meßaufnehmer ,-steht aus der Meßelektrode 4, einem Glasröhrchen, das einen elektrischen Draht im Innern trägt, der durch (nicht gezeichnet) feinste Oeffnungen in der Glasröhre mit der Flüssigkeit X erbunden ist. Mit 5 ist dagegen die Bezugselektrode bereichnet, die aus einem Behälter 6 mit wässriger Kaliumchloridlö,ung versorgt wird. Eine weitere Elektrode 7 dient der Temperaterkompensation.Alle Elektroden 4, 5, 7, sind mit einem Verstärker 9 verbunden, der zu einem Regler 9 führt. Anstatt des Regler q '<ann auch ein Meßgerät oder ein Datenschreiber verwendet v@ @@@@@, 1 der die Meßwerte kontinuierlich aufzeichnet. An den Eingang 2 is.
ferner eine Rohrmündung 10 verlegt, durch welche aus einem @chälter 11 über ein Rohr 12 und eine Dosierpumpe 13 die chemischc Substanz einfließt. Die Substanz bildet auf der Oberfläche der Mel elektroden einen dünnen Film, der geeignet ist, das Aufwachsen voi Kristallen auf der Oberfläche zu verhindern. Die organische Substanz besteht in der Regel aus Phosphorsäureverbindungen, Polyel-Phosporsäure-Ester oder aus Acrylsäureverbindungen.
Die mit der Dosierampe 13 der Meßflüssigkeit bei Eintritt in die Meßzelle beigemischte Substanz verhindert somit das Absetzen von in der Flüssigkeit befindlichen kristallinen Stoffen, bei spielsweise von Kalzium - oder Naq@@iumsalven, wie Ca@@@: CaSO4, CaCO3, bzw. MqSO3, $MqSO4, bzw. M@CO3, auf der Meßzelle, was zu einer Verfälschung der Me@werte infuulage Verstopfung der fe@asten Uffnungen des Glasrohres der Meßelektrode 4 und zuletzt zu einer Unterbrechung der Messung Oberh@upt führen würde, da die Meßflüssigkeit nicht mehr im elektrischen Kontakt mit der Clektrode im Innern derClasröhre steht. Auch bei wechselnder ptl-Wert der Meßflüssiqkeit würden dem Verstärker a und den Regler bzw. Daterschreiber 9 ein ungenauer Wert zugeführt werden Durch die Beimischung der organischen Substanz in einer geringen Menge von etwa 10 - 50 g/m3 werden Anbackungen von kristallinen Stoffen auf der Oberfläche des Meßwertaufachme@ers verhindert. Durch die der Flüssigkeit beigemischten Substanz wird puch der meßwert nicht verfälscht. Normalpotential ist nach wie vor eine aus dem Behälter 6 in die Elektrode 5 eintretende wässrige Kaliumchloridlösung.
Der Lösung können zusätzliche Dispergiermittel zugesetzt werden, welche die ausgefallenen Calcium-Karbonatteilchen in der Schve;,e halten und deren Anbacken an die Wand verhindern. Es werden dadurch auch Ausscheidungen von Magnesium-Silikat, Magnesium-Hydroxid oder SiO2 verhindert.
Mit der Dosierpumpe 13 kann die Beimischung der organischen Substanz aus dem Behälter 11 dem Gehalt der Meßflüssigkeit an kristallinen Stoffen bzw. der Durchflußmenge der Flüssigkeit durch die Meßeinrichtung angepaßt werden.
Der Erfindungsgedanke beschränkt sich nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel, sondern ist u. a. auch anwendbar bei induktiven Druckumformern, bei Meßfenstern von Trübungsmeßeräten oder von Dichtemeßqueräten, die auf den Durchgang radioaktiver Isetepenstrahlung durch das betreffende Medium beruhen.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Verhinderung von Ablagerungen auf der oorfläche eines in eine zur Auskristallisation neigend Stoffe enthaltende wässrigen Flüssigkeit eingetauchten Me0-aufnehmers, welche eine oder mehrere Eigenschaften der Flüssigkeit messen soll, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Meßaufnehmers ein dünner Schutzfilm einer chemischen Substanz gebildet wird, welcher die Ablagerung von Kristallen auf der Oberfläche verhindert.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Substanz wasserlöslich ist und der wässrigen Flüssigkeit zugegeben wird, bevor sie den Meßaufnehmer erreicht 3.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch ge<e'nzeichnet, daß als chemische Substanz organische Phosphatverbindungen verwendet werden.

4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als organische Phosphatverbindungen Or^?ephosphate vorgesehen sind.

5.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Organophosphate Salze oder Ester der Phosphorsäure, Phosphorsäurederivate bzw. Phosphonate verwendet werden.

6.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Organophosphate Polyol-Phosphorsäure-Ester verwendet werden.

7.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als chemische Substanz Verbindungen der Polyaayil säure, insbesondere Polyacrylamide vorgesehen sind.

8.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein organischer Inhibitor vorgegeben wird.

9.) Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der wässrigen Lösung zusätzlich Dispergiermittel zuqesetzt werden, welche ausgefallene Karbanteile in der Schwebe halten.

10.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die aus eirer Me2zelle mit einem Meßaufnehmer sowie einer Zufuhr- sowie einer Abzugsleitung für die zu messende Flüssigkeit besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrleitung (2) über eine Dosierleitung (12) mit einem Speicherbehäfler(il) für die organische Substanz verbunden ist.

11.) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die Dosierleitung (12) eine Dosierpumpe (13) eingeschaltet ist.

12.) Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zugesetzte Menge der organischen Substanz entsprechend dem Durchfluß der zu messenden Flüssig'- @ nrregelt wird.