DE655601C - Einrichtung zur selbsttaetigen Gasanalyse mit verschiedenem Messbereich - Google Patents

Description

• Einrichtung zur selbsttätigen Gasanalyse mit verschiedenem Meßbereich Selbsttätige gasanalytische Apparate wurden bisher nur für einen Meßbereich gebaut. Selbstverständlich war es möglich, durch Auswechseln der lleßgefäße, und zwar so-«vohl derjenigen, die vor, als auch derjenigen, die nach der Analyse benutzt werden, den NIeßbereich zu verändern. Dieses Verfahren ist jedoch sehr umständlich, und man zog es daher in den meisten Fällen vor, für die verschiedenen benötigten Meßbereiche verschiedene Apparate zur Aufstellung zu bringen, wenn man dieselben auch in geeigneten Fällen ii: einem Gehäuseschrank vereinigte, uni gewisse Apparatteile, wie das Antriebswerk oder die den Diagrammstreifen bewegende Uhr, nur einmal vorsehen zu iniissen.
• Nach der vorliegenden Erfindung werden mehrere parallel geschaltete Meßgefäße für das Abfangen des Gasgemisches vor der Analyse verwandt. Je nachdem, wieviel -Meßgefäße mit dem zu untersuchenden Gas gefüllt werden, beträgt das Anfangsvolumen des zu untersuchenden Gasgemisches ein Vielfaches der kleinstmöglichen Menge, die zur Analyse kommt. Da bei selbsttätigen Apparaten aber die zur Anwendung kommende Sperrflüssig- möglichst unverändert bleiben muß, utn gleichmäßige und konstante Hulnverhältnisse zii erhalten (gleiche Geschwindigkeit und gleiche Höhenmarken), und da die lleßvorrichtungen nach der Analyse ebenfalls für die Aufnahme konstanter Gasmengen (abgesehen von der Veränderung, die durch die Kontraktion oder Ausdehnung bei der Änalyse entsteht) eingerichtet sein müssen, wenn man nicht gezwungen sein will, eine Auswechselung vorzunehmen, so müssen die parallel geschalteten, zur Vergrößerung der Menge des Gasgemisches dienenden Meßvorrichtungen vor der Analyse mit indifferentem Gas an Stelle des zu analysierenden Gasgemisches gefüllt werden. yBei dieser Arbeitsweise ist es möglich, nur durch Umsteuerung eines Verschlusses den Meßbereich des Apparates von einer zur anderen Analyse zu verändern. Die Umsteuerung kann von Hand erfolgen, wenn es sich um Veränderungen in längeren Zeiträumen handelt, oder selbstt 2 ätit, -, wenn die Bestimmungen in bestimmten, regelmäßig wiederkehrenden Zeitabschnitten oder in Abhängigkeit von irgendwelchen den Vorgang steuernden 1\-laßnahmen erfolgen sollen. Man kann auch den Meßbereich des Apparates zugleich mit dem Wechsel der zu kontrollierenden Vorgänge selbsttätig umsteuern, beispielsweise bei der Wassergaserzeugung bzw. der Bestimmung der Kohlensäure im Wassergas (lIeßbereich o bis 5 % CO.) oder in Abgasen bei der Blaseperiode (o bis 2o % CO.).
• Durch entsprechende Bemessung der parallel geschalteten Meßgefäße vor der Analyse ist es möglich, jedes gewünschte Verhältnis zu erzielen; z. B. käme, wenn es sich darum handelt, in Rauchgasen den Kohlensäuregehalt einer Feuerung, die mit möglichst kleinem Luftüberschuß arbeiten soll, zu ermitteln, ein Meßbereich von o bis -2o °/o CO. in Betracht. Soll dann mit derselben Feuerung mit unbedingter Sicherheit oxydierend auf irgendein Schmelzgut eingewirkt werden, so ist es vielleicht erwünscht, den Kohlen säuregehält mit einem Meßbereich von o bis io % zu erfassen. Sieht man in diesem Fall. zwei Meßbüretten für das zu untersuchende Gas vor und nimmt für beide einen Inhalt von je ioo ccm. so ergeben sich, je nachdem, ob beide Meßbüretten mit dem zu untersuchenden Gasgemisch gefüllt werden oder der einen Meßbürette reine Luft zugeführt wird, folgende Verhältnisse: ioo ccm zu untersuchenden Rauchgases enthalten bei 20 % C02 2o ccm C02; zugemischt werden ioo ccin Luft, die praktisch für den vorliegenden Fall als frei von Kohlensäure betrachtet werden können. Das gesamte zur Analyse kommende Gasgemisch beträgt Zoo ccm, in dein 20 ccm Kohlensäure enthalten sind. Die 1leßvorrichtung für das Gas nach der Analyse ist so eingerichtet, daß sie bei den fehlenden 20 ccm 2o°/0 CO, als Analvsenwert zur Anzeige bringt. Schaltet man den Apparat nun so, daß beide Büretten mit dem zu untersuchenden Gas gefüllt werden, so erhält man bereits bei io °/o Kohlensäure die Volumenverminderung von 2o ccm, und die Anzeige- oder Registriervorr ichtung erreicht bereits ihren vollen Ausschlag bei diesem Gehalt der Rauchgase an Kohlensäure.
• Etwas anders liegen die Verhältnisse, wenn zur Überwachung eines chemischen Prozesses Steinkohlengas untersucht werden soll, dem im steigenden Maße Luft zugesetzt wird, und zwar so lange, bis das Steinkohlengas völlig durch die Luft verdrängt wird. Zur Kontrolle soll hier der Sauerstoffgehalt des Gemisches aufgezeichnet werden, und der Apparat muß eine Registrierung von o bis 20'/, O. erhalten. Nach Umschaltung des chemischen Prozesses dürfen jedoch in dem Steinkohlengas nur geringe Mengen Sauerstoff vorhanden sein. Es ist demgemäß erwünscht, eine möglichst große Anzeige innerhalb des Meßbereiches von o bis 5 °/n 02 zu erhalten. Zu diesem Zweck gibt man einer Bürette den Inhalt von 5o ccm, dieselbe wird immer mit dein zu untersuchenden Steinkohlengas gefüllt. Einer zweiten, parallel geschalteten Bürette gibt man den Inhalt von i 5o ccm und beschickt sie im ersteren Falle des chemischen Prozesses mit reinem Wasserstoff, im zweiten ebenfalls mit dein Steinkohlengasgemisch. Wenn die 50 ccm Steinkohlengas teilweise oder vollständig durch Luft ersetzt sind, so wächst der Sauerstoffgehalt bis auf 2o °/o, d. h. die 5o ccm enthälten io ccm 02. Bei der Verbrennung des Sauerstoffs über Kontaktsubstanzen mit dem Wasserstoff der zweiten Bürette ergibt sich eine Volumenkontraktion von 30 ccm. Diese soll zu einer Anzeige im Meßapparat nach der Analyse von 20 °/0 02 führen. Ersetzt man den Wasserstoff in der zweiten Bürette mittels Umschaltung durch 'St c inkohlengas, das maximal 5 °/`o Sauerstoff eüthalten soll, so ergibt der Inhalt beider I3ftretten zusammen io ccm Sauerstoff, die mit dem an und für sich im Steinkohlengas enthaltenen Wasserstoff eine Volumenverminderung von 30 ccin bei Verbrennung über Kontaktsubstanzen erfahren. Die gleiche Volumenverminderung von 3o ccm und der gleiche Wert in der Meßapparatur nach der Analyse gilt aber nunmehr nur noch für einen Wert von 5 °/0 02. Man erkennt, daß durch einfache Umschaltung mit den gleichen Meßvorrichtungen zwei weit auseinanderliegende Meßbereiche mit im voraus genau festzulegender Skaleneinteilung erzielt werden können. Es ist auch bei diesem Verfahren ohne weiteres möglich, kleine Abweichungen in den Meßresultaten, die durch die Beeinflussung des Analysenergebnisses durch die etwas voneinander abweichende Gaszusammensetzung des Gesamtgemisches entstehen können, bei der Eichung der Gesamtapparatur zu berücksichtigen, indem man den beiden Meßbüretten einen entsprechend veränderten Inhalt gibt.
• In der Zeichnung ist an einem Ausführungsbeispiel der Erfindungsgedanke noch weitergehend erläutert. Durch die Rohrleitung a. strömt das zu untersuchende Gas. Dasselbe wird durch die Rohrleitung b entnommen und bei sinkendem Flüssigkeitsspiegel in die Bürette c eingesaugt. An b ist durch den Abzweig d mit Hilfe des Dreiweghalines e und die Rohrzuführung f die zweite Bürette g angeschlossen. In diese wird Neutralgas von de (an Stelle von Neutralgas kann auch ein zur Reaktion benötigtes Gas treten) bei fallendem Flüssigkeitsspiegel eingesaugt, falls der Dreiweghahn die in der Zeichnung angedeutete Stellung hat. Soll die Bürette g mit demselben Gas angefüllt werden, das nach c eingesaugt wird, so wird der Dreiweghahn e in die punktiert gezeichnete Stellung gebracht. Bei steigendem Flüssigkeitsspiegel wird der Gasinhalt von c und g durch die Rohrleitungen i und 1z und durch das Flüssigkeitsventil l gedrückt. Dieses letztere dient zugleich als Mischgefäß für die beiden Gase, falls verschiedene Gase zur Anwendung kommen. Von l gelangt das Gasgemisch durch die Rohrleitung m nach der Reaktionskammer it und bei Verschluß des Flüssigkeitsauslasses o nach der Meßvorrichtung (Tauchglocke) p. Durch die Tauchglocke p wird die Anzeige- und Registriervorrichtung q betätigt. Dieselbe ist mit zwei Skalen r und s, dein verschiedenen Meßbereich entsprechend, ausgerüstet. Die Meßvorrichtung nach der Analyse, die Registrierung und die Anzeigevorrichtung sind nur schematisch dargestellt. da ihre Arbeitsweise als hinreichend bekannt vorausgesetzt werden kann.
• hie beschriebene Torrichtung kann benutzt «-erden zur Untersuchung von Steinkohlengas auf Sauerstoffgehalt von o bis 5 °/a, dann arbeitet mau mit der gestrichelt dargestellten Mahnstellung, wobei sich die Büretten c und g mit dein zu untersuchenden Gas füllen. Erhält (las Steinkohlengas in steigendem i1@Iaße Luft beigemischt, so daß der Meßbereich von o bis @o °o O, benötigt wird, so schaltet man den Hahn e um und setzt durch h den Inhalt der Meßbürette g- als Wasserstoff zu. Dann verändert sich der 1leßbereich nach dem oben gegebenen Zahlenbeispiel, wenn die Büretten c und g 5o bzw. i_5() ccm Inhalt haben.

Claims (1)

1. YArLNTANsritücrir: t. Einrichtung zur selbsttätigen Gasanalvse finit verschiedenem Meßbereich, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere lir;rallel geschaltete, selbsttätig das Gas vor der Analyse abfangende und messende Büretten verwandt werden und durch selbsttätige oder durch Schaltung von Hand das zu untersuchende Gasgemisch in alle oder in einen "feil derselben eingeleitet wird, während die anderen bei `'eränderUng des Meßbereiches mit einem geeigneten Neutral- oder Reaktionsgas gefüllt werden. a. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Inhalte der parallel geschalteten lleßbüretten so bemessen sind, daß die Gesamtvolumenveränderung durch die Reaktionen bei den verschiedenen Schaltungen immer dieselbe Größe behält, um mit derselben MeßvorriChtung für das Gasgemisch nach der Analvse und mit einem Diagrammstreifen gleicher Teilung, wenn auch anderer Bezifferung, arbeiten und auskommen zu können. 3. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, claß das vom Apparat nach der Analyse ausgestoßene Gas, das inan in an sich bekannter Weise auffängt, als Neutralgas benutzt wird.