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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 42/. GRUPPECLASS 42 /. GROUP

in Gasgemischen oder Abwässern.in gas mixtures or wastewater.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. November 1916 ab.Patented in the German Empire on November 15, 1916.

Es besteht das Bedürfnis, mittels einer einfachen Vorrichtung den Ammoniakgehalt in Gasen oder Abwässern möglichst dauernd durch einen Registrier apparat zu kontrol-Heren. There is a need to measure the ammonia content in Gases or wastewater to be controlled as continuously as possible by a recording device.

■ Im folgenden soll eine Vorrichtung beschrieben werden, welche den in der Praxis gestellten Anforderungen gerecht. wird und welche eine dauernde Aufzeichnung des Ammoniakgehaltes ermöglicht.■ The following describes a device which meet the requirements made in practice. will and which a permanent record of the ammonia content enables.

Als grundlegendes Prinzip wird die Tatsache herangezogen, daß Wasser oder Säure, bei- Aufnahme von Ammoniak, Änderungen im elektrischen Leitvermögen aufweisen. ,The fact that water or acid, with the absorption of ammonia, changes in the electrical conductivity. ,

Wenn man z. B. eine Flüssigkeitssäule aus normaler Schwefelsäure in einen elektrischen . Stromkreis mit Spannungsanzeiger einschaltet, so zeigt dieser einen bestimmten Ausschlag, welcher im wesentlichen von der eingeführten Spannung und Konzentration der Flüssigkeitssäule abhängig ist.If you z. B. a column of liquid made of normal sulfuric acid into an electric one . Circuit with voltage indicator switches on, this shows a certain deflection, which is essentially dependent on the introduced voltage and concentration of the liquid column.

Führt man dieser Flüssigkeitssäule gasförmiges oder flüssiges Ammoniak zu, so geht der Ausschlag des Spannungsanzeigers sofort zurück, und zwar so lange, bis der Neutralisationspunkt erreicht ist. Schaltet man Wasser in den Stromkreis ein,, so steigt der Ausschlag des Voltmeters bei Hinzuführen* von Ammoniak an, mit anderen Worten: der elektrische Widerstand ist bei Säure gestiegen und bei Wässer gesunken.If this column of liquid is supplied with gaseous or liquid ammonia, it works the deflection of the voltage indicator returns immediately, until the neutralization point is reached. If you switch water into the circuit, it rises Reading of the voltmeter when adding * ammonia, in other words: the electrical resistance has increased with acid and decreased with water.

Um diese Tatsache nun zur dauernden Bestimmung des Ammoniakgehaltes heranzuziehen, wird folgende Vorrichtung vorge-, schlagen: In order to use this fact for the permanent determination of the ammonia content, the following device is proposed :

Aus dem Gefäß α tropft in gleichbleibender Menge Wasser odef Säure in das Gefäß c. An dieses Gefäß schließt ein Glasrohr d an, welches mit dem Mischgefäß e in Verbindung steht. Die Flüssigkeit steigt, in dem Rohr d hoch, fließt in das Mischge-■ fäß e und' von dort durch das Rohr / und g wieder ab. In die beiden Glasrohre cT und f sind je_ zwei Elektroden i, k und I, m eingeschmolzen. Sie stehen, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, mit einem Wechselstromerzeuger, einem Ausgleichwiderstand und einem Galvanometer ο in elektrischer Brückenschaltung. Durch den Ausgleich-" widerstand können die beiden Flüssigkeitssäulen zwischen den Elektroden i, k und I, m so abgeglichen werden, daß das Galvanometer, solange kein Ammoniak vorhanden · . ist, Null zeigt. ■ A constant amount of water or acid drips from vessel α into vessel c. This vessel is followed by a glass tube d which is in communication with the mixing vessel e. The liquid rises up in the pipe d , flows into the mixing vessel e and from there through the pipe / and g again. Two electrodes i, k and I, m are fused into the two glass tubes cT and f. As can be seen from the drawing, they are connected to an alternating current generator, a compensating resistor and a galvanometer ο in an electrical bridge circuit. Resistance by the balance-", the two liquid columns between the electrodes i, k and l, m are matched so that the galvanometer, so long as no ammonia is present ·., Zero indicates. ■

In dem Gefäß · c befindet sich eine Rohrschlange zwecks Temperaturausgleichs des Gasstromes mit der Flüssigkeit, durch welche das Ammoniakgas bei W eintritt, und die in ihrer Verlängerung mit dem Rohr h, welches in dem Mischgefäß e endet, in Verbindung steht. Das Gas tritt bei w wieder aus und wird von da in einen Regler eingeführt, welcher für eine genaue Regelung der Gasmenge sorgt.In the vessel c there is a pipe coil for the purpose of temperature equalization of the gas flow with the liquid through which the ammonia gas enters at W and which is connected in its extension to the pipe h which ends in the mixing vessel e. The gas exits again at w and is fed into a regulator from there, which ensures that the amount of gas is precisely regulated.

Wie aus der Schaltung ersichtlich ist, sind die beiden Flüssigkeitssäulen zwischen den Elektroden i, k und I, m gegeneinander geschaltet. Diese Gegeneinanderschaltung der Jbeiden Säulen bringt mancherlei Vorteile mit : sich, insbesondere werden Temperatur- undAs can be seen from the circuit, the two columns of liquid between the electrodes i, k and I, m are connected to one another. This counter-series connection of the pillars Jbeiden brings many benefits: up, especially to temperature and

Konzentrationsschwankungen der in das Gefäß c eintretenden Säure aufgehoben.Fluctuations in the concentration of the acid entering the vessel c canceled.

Die Ablenkung des Galvanometers kann so lange nicht erfolgen, als die beiden Flüssigkeitsstrecken sich absolut gleich verhalten, d. h., solange durch beide Strecken die unveränderte Säure hindurchfließt. Nimmt jedoch die Säure in dem Mischgefäß e infolge des durchperlenden Gasstromes AmmoniakThe galvanometer cannot be deflected as long as the two sections of the liquid behave in an absolutely identical manner, that is, as long as the unchanged acid flows through both sections. However, if the acid in the mixing vessel e takes ammonia as a result of the gas stream bubbling through it

ίο auf, so wird, wie bereits erwähnt,.· das Leitvermögen verändert, infolgedessen die Brücke gestört. Das Galvanometer zeigt also einen Ausschlag, welcher abhängig ist von der zugeführten Ammoniakmenge. Die'Gasmenge ist so gewählt, daß bei der ständig tropfenden Säure, auch bei höchstem Ammoniakgehalt, der Neutralisationspunkt nicht eintreten kann, infolgedessen wird das Leitvermögen der Flüssigkeitsstrecke zwischen den Elektroden i, k im Verhältnis zu der in der Zeiteinheit durchtropfenden Säure- und Ammoniakmenge verändert, wodurch eine dauernde Messung erreicht ist.ίο on, then, as already mentioned,. · the conductivity is changed, as a result of which the bridge is disturbed. The galvanometer shows a deflection, which depends on the amount of ammonia supplied. The amount of gas is chosen so that the neutralization point cannot occur with the constantly dripping acid, even with the highest ammonia content, as a result the conductivity of the liquid path between the electrodes i, k is changed in relation to the amount of acid and ammonia dripping through in the unit of time , whereby a continuous measurement is achieved.

Die gleiche Einrichtung kann auch benutzt werden, um anstatt gasförmiges Ammoniak, solches in flüssigem Zustande zu bestimmen. Es ist dazu nur nötig, einen Luftstrom durch das erwärmte Abwasser zu leiten und in die beschriebene Vorrichtung einzuführen. Auch ist eine direkte Widerstandsmessung des .Abwassers möglich, da die Leitfähigkeit abhängig ist von dem Ammoniakgehalt desselben. In diesem Falle wird es natürlich zweckmäßig sein, das Abwasser zunächst zu destillieren und dann das Destillat auf Leitfähigkeit zu prüfen.The same device can also be used to instead of gaseous ammonia, to determine such in a liquid state. All that is required is a stream of air through it to direct the heated wastewater and introduce it into the device described. Even a direct resistance measurement of the wastewater is possible, as the conductivity is dependent is of the same ammonia content. In this case it will be natural It may be useful to first distill the wastewater and then the distillate to conductivity to consider.

Wie eingangs erwähnt, verändert sich das Leitvermögen der Säure vom Augenblick des Hinzuführens von Ammoniak bis zum Neutralisationspunkt und bleibt dann konstant. As mentioned at the beginning, the conductivity of the acid changes instantaneously of adding ammonia up to the neutralization point and then remains constant.

Will man dieses charakteristische Verhalten zur Bestimmung des Ammoniakgehaltes ausnutzen, so kann man in bestimmten Zwischenräumen ein gewisses Normalsäure-Quantum in ein Gefäß einleiten und den Ammoniak enthaltenden Luftstrom eine gewisse Zeit lang durch die vorgelegte Normalsäure hindurchstreichen lassen, die auf jeden Fall ausreicht, um den Neutralisationspunkt herbeizuführen. In diesem Falle wird das Voltmeter eine dauernd absteigende Kurve vom Maximum bis zum Neutralisationspunkt aufzeichnen. Sobald dieser Punkt erreicht ist, bleibt der Ausschlag konstant. Nach der Neutralisation kann durch bekannte Vorrichtungen die Lösung entfernt und neue Normalsäure vorgelegt werden, wobei sich derselbe Vorgang wiederholt. Unter diesen Umständen wird die aufgezeichnete Kurve die Form von Fig. 2 annehmen. Der Ammoniakgehalt ergibt sich dann aus der Entfernung der beiden Punkte r und r'. Der Pfeil deutet die Bewegungsrichtung des Papierstreifens an. Es ist ersichtlich,, daß in dem Augenblick, in welchem die Normalsäure in das Gefäß g gegeben wird, der Ausschlag plötzlich ansteigt, und dann nach Maßgabe des mit Ammoniak gesättigten Luftstromes bis zum Minimum wieder abfällt. In der Zeit, welche nötig ist, um den Ausschlag vom Maximum bis zum Minimum zu veranlassen, bewegt sich der Papierstreifen mit einer bestimmten Geschwindigkeit vorwärts, woraus sich kann die gezeichnete Kurve, ergibt. Man kann den Verlauf des Spannungsabfalles auch in der Weise auftragen, daß in dem Augenblick, in dem der Luftstrom durch die vorgelegte Normalsäure eingeleitet wird, ein Schreibstift quer zum Registrierpapier, ohne dieses zu berühren, bewegt wird., Im Augenblick der Neutralisation, d. h. des Spannungsminim'ums, schaltet dann ein Spannungsrelais einen Magnetstromkreis ein, welcher den Schreibstift für einen kurzen Augenblick an den Papierstreifen andrückt und dadurch auf dem Registrierpapier einen Punkt hinterläßt.If you want to use this characteristic behavior to determine the ammonia content, you can introduce a certain amount of normal acid into a vessel at certain intervals and allow the ammonia-containing air stream to pass through the normal acid provided for a certain period of time, which in any case is sufficient to remove the Bring about a neutralization point. In this case the voltmeter will record a continuously descending curve from the maximum to the neutralization point. As soon as this point is reached, the deflection remains constant. After the neutralization, the solution can be removed using known devices and new normal acid can be introduced, the same process being repeated. Under these circumstances the curve recorded will take the form of FIG. The ammonia content is then obtained by removing the two points r and r '. The arrow indicates the direction of movement of the paper strip. It can be seen that the moment the normal acid is added to the vessel g , the rash suddenly rises, and then falls again to the minimum in accordance with the flow of air saturated with ammonia. In the time that is necessary to cause the deflection from the maximum to the minimum, the paper strip moves forward at a certain speed, which can result in the curve drawn. The course of the voltage drop can also be plotted in such a way that at the moment the air flow is initiated by the normal acid introduced, a pen is moved across the recording paper without touching it Voltage minimum, then a voltage relay switches on a magnetic circuit, which presses the pen against the paper strip for a short moment and thus leaves a point on the recording paper.

Da die Bewegung des Schreibstiftes, sowie die Größe des Luftstromes und die vorgelegte Normalsäuremenge immer dieselbe ist, so wird der Punkt auf dem Registrierpapier bei entsprechender Eichung den Ammoniakgehalt angeben.Because the movement of the pen, as well as the size of the air flow and the submitted Normal amount of acid is always the same, so the point on the recording paper indicate the ammonia content in the case of appropriate calibration.

Claims

95 patent claims:

1. A method for determining the ammonia content in gas mixtures or wastewater, characterized in that the ^{column by mixing a liquid 1} Qo, z. B. sulfuric acid, electrical resistance changes occurring with ammonia can be determined and recorded by a suitable electrical measuring device.

2. The method according to claim 1, characterized in that the voltage drop from the maximum of the conductivity of a normal acid presented to the inlet of the neutralization point is measured and recorded by a Pen is moved over a recording paper at the moment of ammonia admission to normal acid and at Reaching the neutralization point, H5 d. H. at voltage & minimum, by means of a voltage relay is depressed on the recording paper.

1 sheet of drawings.