DE275084C

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Publication number: DE275084C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVi 275084 KLASSE 42/. GRUPPE- JVi 275084 CLASS 42 /. GROUP

SIEMENS & HALSKE AKT.-GES. in BERLIN.SIEMENS & HALSKE AKT.-GES. in Berlin.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur quantitativen Analyse von Gasgemischen mit bekannten Bestandteilen in der Weise, daß in dem Gasgemisch ein Druckunterschied erzeugt wird, der zur Bestimmung der Menge jedes Bestandteiles des Gasgemisches benutzt wird. Der Druckunterschied kann durch einen Zentrifugal- oder Schraubenventilator, eine mit bekannter Geschwindigkeit gegen das Gas bewegte Stauscheibe oder eine ähnliche Vorrichtung erzeugt werden. Verwendet man einen Zentrifugalventilator, so nimmt man den Druckunterschied vorteilhaft zwischen zwei Punkten ab, von denen der eine in der Nähe de* Achse, der andere in der Nähe des Umfanges liegt, und mißt den Druckunterschied in bekannter Weise an einem U-Rohr mit Quecksilber o. dgl. Die Quecksilbersäule stellt sich dann entsprechend den Druckunterschieden ein, und der Höhenunterschied der Einstellungen in den beiden Schenkeln des U-Rohres ist abhängig von der Zusammensetzung des Gasgemisches bei gegebener Umlaufsgeschwindigkeit. The invention relates to a method for the quantitative analysis of gas mixtures with known components in such a way that a pressure difference is generated in the gas mixture used to determine the amount of each constituent of the gas mixture. The pressure difference can be determined by a Centrifugal or screw fan, one moving against the gas at a known speed Orifice plate or a similar device can be generated. If you use a centrifugal fan, one takes the pressure difference advantageously between two Points, one near the axis, the other near the circumference and measures the pressure difference in a known manner on a U-tube with mercury or the like. The mercury column then adjusts itself according to the pressure differences one, and the difference in height of the settings in the two legs of the U-tube depends on the composition of the gas mixture at a given rotational speed.

In bezug auf die Theorie sei folgendes erwähnt. Nach den Untersuchungen von Boedig und Haber, Zeitschrift für angewandte Chemie, Bd. τη, S. 452 bis 464, bestehen folgende Beziehungen bei zentrifugierten Gasen:With regard to the theory, the following should be mentioned. According to the investigations by Boedig and Haber, Zeitschrift für angewandte Chemie, Vol. Τη, pp. 452 to 464, the following relationships exist with centrifuged gases:

Hierin bedeuten: M das Molekulargewicht,Where: M is the molecular weight,

p_a und -pr die Drücke in einem rotierenden Gas an der Achse und im Abstand r, υ die Geschwindigkeit im Abstand r, R die Gaskonstante, T die absolute Temperatur. p _a and -pr are the pressures in a rotating gas on the axis and at a distance r, υ the speed at a distance r, R the gas constant, T the absolute temperature.

Wir folgern daraus, daß für ein zweites Gas, welches gleichzeitig der Rotation ausgesetzt wird, dann ebenfalls gelten muß:We conclude from this that for a second gas which is simultaneously exposed to rotation then must also apply:

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Dabei ist der im Abstand r entstehende Druck des Gemisches gleich der Summe der Einzeldrücke p_r und p¹,-, und der an der Achse herrschende Druck gleich der Summe der Einzeldrücke p_a und p\. Bei geringen Geschwindigkeiten v, bei denen erfahrungsgemäß keine merkliche Trennung der einzelnen Bestandteile des Gasgemisches entsteht, also kein merklicher Unterschied zwischen p_r : p\ und p_a: pa besteht, kann die Messung des Druckunterschiedes zwischen einem Punkt in der Nähe der Achse und im Abstand r von der Achse zur Messung des mittleren Molekulargewichtes des Gasgemisches und bei bekannten Molekulargewichten der einzelnen Bestandteile zur Angabe der Menge jedes Bestandteiles im Gemisch benutzt werden.The pressure of the mixture that arises at the distance r is equal to the sum of the individual pressures p _r and p ¹ , -, and the pressure prevailing on the axis is equal to the sum of the individual pressures p _a and p \. At low speeds v, at which experience has shown that there is no noticeable separation of the individual components of the gas mixture, i.e. there is no noticeable difference between p _r : p \ and p _a : pa , the measurement of the pressure difference between a point near the axis and im Distance r from the axis can be used to measure the average molecular weight of the gas mixture and, if the molecular weights of the individual components are known, to indicate the amount of each component in the mixture.

Hat das Gasgemisch beispielsweise zwei verschiedene Bestandteile und bezeichnet man deren Molekulargewichte mit M₁ und M₂, ihre Volumenprozente in dem Gemisch mit a und ß, den Höhenunterschied des Quecksilbers mit a, und mit k eine Konstante, so istFor example, if the gas mixture has two different components and their molecular weights are designated M ₁ and M ₂ , their volume percentages in the mixture with a and β, the height difference of the mercury with a, and with k a constant, then

a · M₁ + β · M₂ = K. a. a * M ₁ + β * M ₂ = K. a.

Da ferner α-f β = ioo ist, so lassen sich aus diesen beiden Gleichungen die MengenFurthermore, since α-f β = ioo, we can the quantities from these two equations

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jedes Gases in der Mischung feststellen. Man kann an dem U-Rohr eine Teilung anbringen, die für jedes Gasgemisch mit bekannten Bestandteilen den Anteil an jedem einzelnen Gas abzulesen gestattet.detect each gas in the mixture. You can attach a division to the U-tube, for each gas mixture with known constituents the proportion of each individual gas read allowed.

Man kann nun dieses Verfahren gemäß derYou can now use this method according to the

vorliegenden Erfindung auch für Gasgemische mit mehr als zwei Bestandteilen anwenden.Apply the present invention for gas mixtures with more than two components.

Enthält ein Gasgemisch mehr als zwei Bestandteile, so führt man gemäß der Erfindung das Verfahren in der Weise aus, daß man zunächst den Druckunterschied für das Gesamtgemisch bestimmt, dann einen Bestandteil durch ein Absorptionsmittel absorbiertIf a gas mixture contains more than two constituents, one leads according to the invention the method in such a way that one first determines the pressure difference for the total mixture determined, then a component is absorbed by an absorbent

'15 und für den aus zwei Bestandteilen bestehenden Rest ebenfalls den Druckunterschied und damit die Zusammensetzung bestimmt. Der Druckunterschied für die absorbierten Bestandteile kann dann aus den gemessenen anderen Druckunterschieden angegeben werden usw.'15 and for the two-part The rest also determines the pressure difference and thus the composition. The pressure difference for the absorbed components can then be specified from the measured other pressure differences, etc.

Die Erfindung besteht weiter darin, daß man auch das zu untersuchende Gasgemisch, falls es mehr als zwei Bestandteile enthält, teilt und den einen Teil zunächst durch einen Absorptionsapparat und dann erst in den Apparat zur Erzeugung eines Druckunterschiedes führt, während man den anderen Teil direkt in einen Zentrifugal ventilator führt, wobei man in die Leitung einen Widerstand einschalten kann, der dem Widerstand und Rauminhalt des Absorptionsgefäßes entspricht. Man erhält auf diese Weise in beiden Zentrifugalventilatoren Druckunterschiede, die gleichzeitig entnommenen Gasmengen entsprechen.The invention also consists in the fact that the gas mixture to be examined, if it contains more than two components, divide one part first by one Absorption apparatus and only then in the apparatus for generating a pressure difference while the other part is fed directly into a centrifugal fan, whereby you can switch on a resistor in the line that corresponds to the resistor and Corresponds to the volume of the absorption vessel. One obtains in this way in both centrifugal fans Differences in pressure that correspond to the amounts of gas withdrawn at the same time.

Das Verfahren ist u. a. anwendbar für Rauchgas-, Generatorgas- oder Gichtgas-Analysen. Man kann dabei den Betrieb so einrichten, daß man das Gas in einem ständigen Strom durch den Apparat führt, oder indem man von Zeit zu Zeit einzelne Proben entnimmt.The procedure is i.a. applicable for flue gas, generator gas or furnace gas analyzes. You can set up the operation in such a way that the gas is in a constant flow through the apparatus, or by taking individual samples from time to time.

Um das Gasgemisch möglichst gleichmäßig durch den Zentrifugalventilator hindurchzuführen, ohne daß er eine störende Saugwirkung darauf ausübt, schaltet man am besten in die Ableitung eine Drosselvorrichtung. Es strömt dann immer nur so viel Gas dem Ventilator zu, als er durch die Drosselvorrichtung fortdrücken kann.In order to pass the gas mixture through the centrifugal fan as evenly as possible, without it exerting a disturbing suction effect on it, it is best to switch to the Deriving a throttle device. Only that much gas then flows through the fan to when he can push away through the throttle device.

Claims

Patent claims: _0

1. Method for the quantitative analysis of gas mixtures with known constituents, in such a way that a pressure difference is generated in the gas mixture by a rotating movement, the is used to determine the amount of each constituent of the gas mixture, thereby characterized in that, in the case of gas mixtures with more than two components, there is initially a pressure difference in the entire gas is generated and then a component is removed by absorption and in the remaining part in turn a pressure difference is generated.

2. Embodiment of the method according to claim 1, characterized in that a part of the gas mixture first in a known manner to an absorption apparatus and only then to the device for generating it a pressure difference - is supplied, while the other part by a Supply line into which one corresponds to the resistance and volume of the absorption apparatus Device is switched on, completely fed to a centrifugal fan will.