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Einrichtung zur Gasanalyse mittels Absorption, bei der eine Teilung
des Gasstromes -in zwei -Teilströme stattfindet. Bei vorliegender Erfindung wird
die Ab-
sorption von Gasen in Gasmischungen unter gleichbleibendem Volumen
ausgeführt, wobei die.--Messungen und Ablesungen unter einem höheren als atmosphärischen
Druck erfolgen und eine Teilung des Gasstroms in zwei Teilströme stattfindet, von
denen nur der eine in den Absorptionsraum gelangt. Das Neue besteht in der Anordnung
je eines Meßraumes, je eines Druckraumes und je eines an beide Druckräume einseitig
angeschlossenen Druckmessers für jeden Teilstrom. Der eine Druckmesser. kann als.Druckunterschiedsmesser
ausgeführt sein, der an beide Druckräume angeschlossen ist und den Gehalt an absorbierten
Bestandteilen unmittelbar angibt.
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Die Einrichtung ist in den Fig. i bis 3 beispielsweise dargestellt.
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Im Gefäß A (Fig. i) sei zwischen den Marken m, ml ein bestimmtes Gasvolumen
eingeschlossen. Der Raum zwischen der Marke m und dem. Kolben K im Zylinder B sei
mit einer Sperrflüssigkeit gefüllt. Am oberen Ende des Gefäßes A befinde
sich ein Dreiwegehahn H,
durch den entweder Verbindung zwischen der Gaszuführung
(vom Hahn HZ her) oder aber zwischen dem Rohr. r, das nach dem Gefäß G führt und
dem Gefäß A hergestellt werden kann.
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Angenommen, der Hahn stelle die -Verbindung zwischen A- und dem Gefäß
G eher, während. der Weg nach der Gaszuführung abgesperrt sei. Durch:Niederdrücken
des Kol-=bens K .gelangt die Sperrflüssigkeit von B nach A:- und-verdrängt das in
A eingeschlossene . Gas- durch das Rohr r und die in G eingeschlossene Absorptionsflüssigkeit
nach dem Raum C -über dieser, wodurch in C ein Überdruck entsteht. Er wird durch
den an den Raum C angeschlossenen, -beliebig gestalteten Druckmesser D angegeben:
- Dieser Druckmesser kann sowohl an dem Gefäß G selbst sitzen oder mit ihm durch
eine beliebig lange Leitung verbunden sein.
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Enthält das- im Gefäß A eingeschlossen:gewesene Gasvolumen keine durch
die Flüssigkeit-in G absorbierbaren Gasarten, so gelangte das gesamte Volumen unverändert
nach dem Raum C über der Absorptionsflüssigkeit. Der dabei im Raume C erzielte Druck
betrage entsprechend der gewählten Größenverhältnisse des Volumens in A und des
Raumes C beispielsweise iooo mm W. S. Waren hingegen in dem im Gefäß A eingeschlossen
gewesenen Gasvolumen Gasbestandteile, die durch die Flüssigkeit in G absorbiert
wurden, so gelangt ein entsprechend geringeres Gasvolumen nach dem Raum C, und der
darin hervorgerufene Druck ist geringer als vorher. Er betrageim zweiten Falle beispielsweise
nur goo mm W. S. Die Menge der im Gefäße G absorbierten Bestandteile ist alsdann
in Volumenprozenten
Zur gleichzeitigen Ablesung desjenigen Drukkes, der entsteht, wenn absorbierbare
Bestandteile nicht vorhanden sind, dient - der Druckmesser Dl. Zu diesem Zwecke
ist ein dem Gefäß A gleiches Gefäß A" vorhanden, das in gleicher Weise wie das Gefäß
A mit einem Behälter GI unter Zwischenschaltung
des Hahnes
1I, durch das Rohr r, verbunden ist.
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An das Gefäß A, ist der Zylinder B, angeschlossen, wobei der Raum
zwischen der Marke m und dem Kolben K, ebenfalls mit Sperrflüssigkeit gefüllt ist.
Die Menge der im Behälter G eingeschlossenen Flüssigkeit ist so groß bemessen, daß
der Raum C_ über ihr gleich ist dem Innenraum Cl des Gefäßes G" an dem Raum Cl ist
das Manometer D, in geeigneter Art unmittelbar oder durch eine Rohrleitung angeschlossen..
-Werden durch Niederdrücken der Kolben K, und K, die Sperrflüssigkeiten in B und
Bi nach den Gefäßen A und A1 gedrückt, so verdrängen sie bei entsprechend gestellten
Hähnen H und Hl das in den -Gefäßen A
und Al enthaltene Gas nach -den
Gefäßen G und G1, wobei das nach dem Gefäß G getriebene . Gas mit der Absorptionsflüssigkeit
in Berührung kommt. Enthielt das in A eingeschlossen gewesene Gas absorbierbare
Bestandteile, so gelangt nicht das in A zwischen den Marken m und m,. eingeschlossene
Gasvolumen nach C, - sondern ein um den absorbieiteri Betrag verringertes Volumen.
- Die Drucksteigerung in den Gefäßen C und C, durch Hineindrücken der Gasvolumen
aus A ünd A1 ist somit nur dann gleich, wenn im Gas in A absorbierbaxe Bestandteile
nicht vorhanden waren, hingegen im Raum C kleiner, wenn dies der Fall war. Mithin
werden die beiden Druckmesser D und D, -den gleichen Druck angeben, wenn
in dem in A eingeschlossen gewesenen Gasvolumen absorbierbare Bestandteile nicht
vorhanden waren, hingegen ist der vom Druckmesser D angegebene Druck kleiner als
der von Dl, wenn eine Absorption von Gasbestandteilen in G stattfand.
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Der Unterschied in den Angaben der Druckmesser D und Dz bietet somit,
in Beziehung gebracht zu den Angaben des Druckmessers Dl, ein Maß für die Menge
der in A vorhanden gewesenen, absorbierten Bestandteile. Beträgt z. B. der von D,
angegebene Druck iooo mm, der .von D angegebene goo mm W. S.; so beträgt die Menge
der absorbierten Bestandteile
Durch Öffnen des Hahnes H2 und ent. sprechendes Stellen der Hähne H und H,
kann in den Räumen C und _C1 wieder der gleiche Druck hergestellt werden, der nicht
notwendig der -atmosphärische Druck zu sein braucht. -Die beiden Gefäße A und A,
können, nachdem die Hähne H- und H, in geeignete Stellungen gebracht sind, durch
Hochziehen der Kolben H und K1 wieder mit Flüssigkeit gefüllt :werden: - Statt die
Gefäße A-und A1 und die Räume C und Cl je einander gleich zu wählen, können A und
A1 auch verschieden sein. Um Umrechnungen-zu ersparen, sind jedoch alsdann die Räume
C und C, zweckmäßig im gleichen Verhältnis verschieden, zu wählen. Der Erfolg ist
der gleiche.
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Bei der Ausführung nach Fig.2 kommt außer einem Druckmesser Dl zur
Bestimmung eines Vergleichsdruckes ein Druckunterschiedmesser DZ zur Anwendung,
der den Prozentgehalt an absorbiertem Gas ohne Berechnung erkennen läßt.
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Auch bei dieser Banart kommen 2 Gefäße A und A1 zur Anwendung, die
mit den beiden Gefäßen G und G, in Verbindung stehen, in ähnlicher Weise wie für
die Anordnung nach Fig. x beschrieben. Nach unten- hin kommunizieren die Gefäße
A und A, mit der im Zylinder B eingeschlossenen Sperrflüssigkeit.
In den Gefäßen -A bis A1 wird die- Flüssigkeit durch Niederdrücken des Kolbens K
hochgedrückt und dadurch bei nach C und C, geöffneten Hähnen H und Hl nach den Räumen
C und Cl verdrängt. Hat die Flüssigkeit in den Gefäßen A und A, die
Marken m und m, erreicht, so können die Hähne H und Hl nach C und Cl hin
abgesperrt-. werden. In den Räumen C und C, ist entsprechend den in sie gelangten
Volumen aus A und A1 eine Drucksteigerung entstanden, die, bei sonst unveränderten
Verhältnissen, in C, unveränderlich ist, in C hingegen sich ändert, je nach der
Menge der in der Absorptionsflüssigkeit im Gefäß G absorbierten Gasmenge.
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Der Druckmesser D, ist nur -einseitig an den Raum C, angeschlossen
und gibt .damit den Überdruck in diesem Raüme -an; der Druckunterschiedmesser DZ
ist sowohl a.n den Raum C wie auch - an den Raum C, angeschlossen und gibt damit
den Unterschied-des Druckes in C und Cl an. Dieser Wert stellt also, in Beziehung
gebracht zu dem vtin D, angezeigten Druck, ein Maß für die im Ge-,fäß G absorbierten
Bestandteile dar.
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Zeigt beispielsweise der Druckmesser- Dl einen Druck von Zoo mm W.
S. an, der Druekunterschiedmesser Dz einen solchen von 2o mm W. S., so betragen
die absorbierten Bestandteile
Prozent. Zweckmäßig _ wird die Skala des Druckmessers Dz -derart ausgeführt, daß
sie unmittelbar den Prozentgehalt des absorbierten Gases angibt. Waren absorbierbare
Gase im Gefäß A nicht vorhanden, so sind die Drucke C und Cl nach Hinüberdrücken
der in A und A, eingeschlossenen Gasmengen gleich und der Druckmesser zeigt demzufolge
den Wert Null.
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Nach erfolgter Ablesung der -Werte kann durch - Öffnen. der-- Hähne.-HZ
.und. Ha. und entsprechendes- Stellen -der-.Hähne Hund H% der
Druck
in C und Cl wieder auf den Normaldruck gebracht werden. Ebenso können alsdann durch-Betätigung
dieser vier Hähne die Gefäße A und A1 mit frischem Gas gefüllt werden, indem bei
freiem Weg zwischen H2 bzw. H3 und den Gefäßen A und A1 der Kolben K gehoben wird.
Der Vorgang der Bestimmung spielt sich dann in der gleichen Art ab.
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Die Anordnung kann auch derart getroffen werden (Fig. 3), daß in Zylindern
A und Al Kolben vorhanden sind, die das zu untersuchende Gas (oder einerseits in
A1' Luft) ansaugen und nach den Druckgefäßen C und C1 drücken. Die korrespondierenden
Enden der Zylinder A und A' sind durch R#rstücke r und r1 unter Zwischenschaltung
von Hähnen H und Hl mit den Gefäßen C und Cl verbunden; im ersteren befindet sich
Absorptionsflüssigkeit. Beide Kolben seien durch eine gemeinschaftliche Kolbenstange
verbunden. Wird die Kolbenstange nach links gezogen und die Hähne auf Einlaß nach
den Zylindern A und A1 gestellt, so wird in sie Gas bzw. Luft tngesaugt. Am Ende
des Kolbenweges werden die Hähne H und HI umgestellt, so daß Verbinelung zwischen
den Zylindern A bzw. A,, und den Gefäßen G bzw. G1 hergestellt ist. Wird
die gemeinschaftliche Kolbenstange nun nach rechts bewegt, so gelangen die vor ihnen
befindlichen Gasmengen nach C und Cl und rufen dadurch die schon in vorstehendem
näher erläuterte Drucksteigerung hervor.
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Durch den Druckmesser D, wird die Drucksteigerung im Raum Cl angegeben,
in welchem d:e unverminderte, in A, eingeschlossen gewesene Gasmenge gelangt. Der
Druckmesser Da gibt den Unterschied des Druckes zwischen dem Druck in den Räumen
C und C1 an, wo. bei also nach C das Gasvolumen - -aus A1 vermindert um die im Gefäß
G absorbierten Bestandteile an, wie vorher schon auseinandergesetzt. .
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Die Bewegungen der Kolben können sowohl von Hand als auch selbsttätig
erfolgen, ebenso kann auch das Hineindrücken der Gase in die Druckgefäße in anderer
Art als hier beschriebep geschehen.
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Die verwendeten Druckmesser können be. liebiger Art sein und können
auch mit Schreibeinrichtung versehen werden.