Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Sauerstoffkonzentration
- - -in mit verschiedenen Dämpfen oder Gasen gefüllten Räumen In finit Lösungsinitteldämpfen
gefüllten Räumen, z. B. Tauch-, Imprägnier-, Foliengießmaschinen, Trockenspinnzellen
u. dgl., muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß die Sauerstoffkonzentration
der in dem Raum enthaltenen Gase nicht die Explosionsgrenze erreicht. Auch in anderen
Dampfgemischen kommt es häufig darauf an, die Sauerstoffkonzentration zii überwachen.Method and device for monitoring the oxygen concentration
- - -in rooms filled with different vapors or gases In finite solvent vapors
filled rooms, e.g. B. immersion, impregnation, film casting machines, dry spinning cells
and the like, care must be taken to ensure that the oxygen concentration
of the gases contained in the room does not reach the explosion limit. In others too
With steam mixtures, it is often important to monitor the oxygen concentration zii.
Erfindungsgemäß erfolgt die Überwachung der Sauerstoffkonzentration
in der Weise, daß aus dein mit Dämpfen oder Gasen gefüllten Raum (z. B. dem Trockenraum
einer Tauchvorrichtung)] fortlaufend eine kleine Dampf-oder Gasmenge abgesaugt wird.
Diese wird dann kontinuierlich mit überschüssigem Stickoxyd (1T0) vermischt. Dabei
bildet sich nach Maßgabe der in dem Dampfgemisch enthaltenen Sauerstoffmenge Stickstoffdioxyd,
das sich von den farblosen Dämpfen des Stickoxyds durch seine braune Färbung unterscheidet.
Die Intensität der Braunfärbung, die der Konzentration des Stickstoffdioxyds und
damit auch der des in dem Dampfgemisch enthaltenen Sauerstoffes proportional ist,
wird mit Hilfe einer lichtelektrischen Zelle in an sich bekannter Weise gemessen.According to the invention, the oxygen concentration is monitored
in such a way that from your room filled with vapors or gases (e.g. the drying room
a dipping device)] a small amount of steam or gas is continuously sucked off.
This is then continuously mixed with excess nitrogen oxide (1T0). Included
Depending on the amount of oxygen contained in the vapor mixture, nitrogen dioxide is formed,
which differs from the colorless vapors of nitrogen oxide by its brown color.
The intensity of the brown color, the concentration of nitrogen dioxide and
so that the oxygen contained in the vapor mixture is also proportional,
is measured in a manner known per se with the aid of a photoelectric cell.
In der Abbildung ist das Schema einer zur Ausübung des neuen Verfahrens
geeigneten Einrichtung dargestellt. Das Gemisch von Dämpfen oder Gasen und Sauerstoff
wird mit Hilfe des Wasserstrahlgebläses i durch das Rohr 2 angesaugt. Gleichzeitig
wird durch das Rohr 3 Stickoxyd aus dem Gasometer 4 angesaugt, das sich mit dem
-durch das Rohr 2 einströmenden Dampfgemisch im Meßrohr 5 v ermis@ht. Das Mischungsverhältnis
der Dämpfe oder Gase und des Stickoxvds wird in beliebiger Weise durch entsprechende
Bemessung des Querschnittes der Rohre 2 und 3 eingestellt. Das Meßrohr 5 ist oben
und unten mit klar durchsichtigen Glasscheiben verschlossen, so daß der Lichtstrahl
der Glühlampe 6 durch die Linse 7 auf die lichtelektrische Zelle 8 fällt, die infolgedessen
an einem mit ihr in Verbindung stehenden, hier nicht gezeichneten Galvanometer einen
konstanten Ausschlag zeigt, solange nur farbloses Gas, also beispielsweise Lösungsmitteldämpfe,
Stickstoff und Stickoxyd, durch das Rohr strömen. Sobald durch Anwesenheit von Sauerstoff
Bildung von Stickstoffdioxyd und damit Braunfärbung des Gasgemisches im Meßrohr
eintritt, erleidet der Photostrom eine dem Sauerstoffgehalt entsprechende Abschwächung,
die sich in einem geringeren Ausschlag des Galvanometers ausdrückt. Zweckmäßig wird
die Skala des Galvanometers so geeicht, daß unmittelbar der prozentuale Sauerstoffgehalt
des angesaugten Gasgemisches abgelesen werden kann.
Mit Rücksicht
auf das sich finit der Temperatur verschiebende Gleichgewicht ` 2 N O, j
> NT, O,, empfiehlt es sich, das hIeßrohr entweder bei konstanter Temperatur zu
halten oder aber in ein Temperaturgebiet oberhalb ioo° zu gehen, in dem die Dissoziation
praktisch vollständig ist.The figure shows the scheme of a facility suitable for carrying out the new procedure. The mixture of vapors or gases and oxygen is sucked in through the pipe 2 with the aid of the water jet fan i. At the same time, nitrogen oxide is sucked in from the gasometer 4 through the pipe 3, which is mixed with the vapor mixture flowing in through the pipe 2 in the measuring pipe 5. The mixing ratio of the vapors or gases and the nitrogen oxide is set in any way by appropriate dimensioning of the cross-section of the pipes 2 and 3. The measuring tube 5 is closed at the top and bottom with clear, transparent glass panes so that the light beam from the incandescent lamp 6 falls through the lens 7 onto the photoelectric cell 8, which consequently shows a constant deflection on a galvanometer connected to it, not shown here, as long as only colorless gas, for example solvent vapors, nitrogen and nitrogen oxide, flow through the pipe. As soon as the presence of oxygen causes the formation of nitrogen dioxide and the resulting brown coloration of the gas mixture in the measuring tube, the photocurrent undergoes a weakening corresponding to the oxygen content, which is expressed in a smaller deflection of the galvanometer. The scale of the galvanometer is expediently calibrated in such a way that the percentage oxygen content of the gas mixture sucked in can be read off immediately. In view of the equilibrium `2 N O, j> NT, O ,, which shifts finitely with the temperature, it is advisable to either keep the hot pipe at a constant temperature or to move to a temperature range above 100 ° in which the dissociation is practically possible is complete.
Das Galvanometer kann durch eine Verstärkervorrichtung und ein Relais
ersetzt werden, das bei Erreichung eines bestimmten Sauerstoffgehaltes eineAnzeigevorrichtung
beliebiger Art (Klingel o. d-1.) in Tätigkeit setzt.The galvanometer can be through an amplifier device and a relay
be replaced, which is a display device when a certain oxygen content is reached
of any kind (bell or d-1.).
Das Verfahren kann überall dort angeweizdet werden, wo der Sauerstoffgehalt
von Betriebsgasen aus irgendwelchen Gründen überwacht werden soll. Als Anwendungsgebiete
-seien beispielsweise noch genannt: Kontrolle des Luftüberschusses bei Oxydationsprozessen
(z. B. Feuerungen, Schwefelsäuredarstellung nach dem Kammer- oder dem.Kontaktverfahren,
Darstellung von Anthrachinon und Phthalsäureanhydrid),Kontrolle von mit Unterdruck
arbeitenden Anlagen auf Undichtigkeiten. Etwaige die Stickstoffdioxydbildung störende
Gase werden vor der Kontrolle durch geeignete Ad- oder Absorptionsmittel aus dem
Gasgemisch entfernt.The process can be applied wherever the oxygen content
of operating gases is to be monitored for any reason. As areas of application
- Let us mention, for example: Control of excess air in oxidation processes
(e.g. furnaces, representation of sulfuric acid according to the chamber or contact method,
Preparation of anthraquinone and phthalic anhydride), control of with negative pressure
working systems for leaks. Any disruptive nitrogen dioxide formation
Before the control, gases are removed from the by suitable adsorbents or absorbents
Gas mixture removed.