DE8307214U1 - Electrochemical gas analyzer for SO ↓ 2 ↓ content in gases, especially flue gases - Google Patents

Electrochemical gas analyzer for SO ↓ 2 ↓ content in gases, especially flue gases

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DE8307214U1 DE19838307214 DE8307214U DE8307214U1 DE 8307214 U1 DE8307214 U1 DE 8307214U1 DE 19838307214 DE19838307214 DE 19838307214 DE 8307214 U DE8307214 U DE 8307214U DE 8307214 U1 DE8307214 U1 DE 8307214U1
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Description

Kernforschungsanlage Jülich
Geseilschaft mit beschränkter Haftung
Jülich nuclear research facility
Limited liability company

Elektrochemischer Gasanalysator für den SO2~Gehalt in Gasen, insbesondere RauchgasenElectrochemical gas analyzer for the SO 2 content in gases, especially flue gases

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrochemischen Gasanalysator für den SO„-Gehalt in Gasen, insbesondere Rauchgasen, mit einer Meßzelle mit einer die Depolarisationsströme der zu bestimmenden Gase anzeigenden Meßelektrode und einer unpolarisierbaren Gegenelektrode im gleichen Elektrolyten, der durch die Meßgaseinleitung zu einer Zirkulationsströmung angetrieben wird, die gelöstes Gas enthaltenden Elektrolyten durch den Zwischenraum zwischen Meß- und Gegenelektrode treibt.The invention relates to an electrochemical gas analyzer for the SO "content in gases, in particular flue gases, with a measuring cell with one of the depolarization currents to be determined Gas-indicating measuring electrode and a non-polarizable counter electrode in the same electrolyte, which is driven by the measuring gas inlet to a circulation flow, the dissolved Gas-containing electrolyte drives through the space between the measuring and counter electrode.

Die Kontrolle des SO„-Gehaltes in Abgasen ist gegenwärtig eine besonders wichtige meßtechnische Aufgabe. Alle bekannten bisher verfügbaren Meßgeräte, die auf verschiedenen Prinzipien basieren (Infrarot,Wärmeleitfähigkeit, ÜV usw.), sind entweder zu teuer oder in sehr beschränkten Meßbereichen anwendbar.The control of the SO 2 content in exhaust gases is currently a particularly important metrological task. All known measuring devices available up to now which are based on different principles (infrared, thermal conductivity, ÜV etc. ) are either too expensive or can be used in very limited measuring ranges.

Von der Anmelderin wurde daher bereits ein elektrochemischer Gasanalysator der oben genannten Art entwickelt (DE-OS 31 08 889 A1), der preiswert und über einen weiten Konzentrationsbereich anwendbar ist. Bei diesem Analysator v?ird bereits Elektrolyt in die Meßzelle zugetropft und verbrauchte!Elektrolyt fortgeführt. Als Elektrolyt dient verdünnte schwefelsaure Kupfersulfatlösung.The applicant has therefore already produced an electrochemical gas analyzer of the type mentioned above Art developed (DE-OS 31 08 889 A1), the inexpensive and over a wide concentration range is applicable. With this analyzer, electrolyte is already dripped into the measuring cell and used up electrolyte continued. Dilute sulfuric acid copper sulfate solution is used as the electrolyte.

Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß nö/haIt has now surprisingly been shown that no / ha

die Linearität der Abhängigkeit der Meßwerte für den SO2~Gehalt und die Signalstabilität verbessert und die Ansprechgeschwindigkeit gesteigert werden kann, wenn man für einen sehr lebhaften Elektrolytaustausch in der Zelle sorgt, bei dem zumindest etwa 50 % des Elektrolytvolumens in der Zelle pro Minute ausgetauscht werden. Da mit steigendem Elektrolytaustausch die Signalhöhe sinkt, sollte der Elektrolytaustausch jedoch auch nach oben begrenzt werden. Gleichzeitig macht der lebhafte Elektrolytaustausch eine Rezyklierung notwendig.the linearity of the dependence of the measured values for the SO 2 content and the signal stability can be improved and the response speed can be increased if a very lively electrolyte exchange is ensured in the cell, in which at least about 50% of the electrolyte volume in the cell is exchanged per minute . Since the signal level decreases with increasing electrolyte exchange, the electrolyte exchange should also be limited upwards. At the same time, the lively electrolyte exchange makes recycling necessary.

Der erfindungsgemäße Gasanalysator ist demgemäß im wesentlichen gekennzeichnet durch einen Kreislauf zur kontinuierlichen Erneuerung des Elektrolyten in der Zelle mit einem 0,5 bis Sfachen, insbesondere 1 bis 2,5fachen, Volumenaustausch pro Minute mit einer Pumpe, einem Zufuhrsteuerungselement am Eingang der Zelle und einem SO2~Filter am Ausgang derselben.The gas analyzer according to the invention is accordingly essentially characterized by a circuit for the continuous renewal of the electrolyte in the cell with a 0.5 to S-fold, in particular 1 to 2.5-fold, volume exchange per minute with a pump, a feed control element at the entrance of the cell and a SO 2 ~ filter at the output of the same.

Das SO_-Filter wird insbesondere durch eine mit Luftzutritt versehene Aktivkohlepatrone gebildet, bei der Elektrolytzulauf und -ablauf derart angeordnet sind, daß die Kohle zumindest teilweise nur von Flüssigkeit benetzt wird, so daß eine relativ große Oberfläche existiert, bei der Kohle, Elektrolyt und Sauerstoff miteinander in Kontakt kommen können.The SO_ filter is in particular through a Activated charcoal cartridge provided with air access is formed during the electrolyte inlet and outlet are arranged in such a way that the coal is at least partially only wetted by liquid, so that there is a relatively large surface area where carbon, electrolyte and oxygen interact can come into contact.

Diese Forderung wird insbesondere durch eine am oberen Ende offene, senkrecht angeordnete Patrone mit unterem Auslauf gebildet, die etwa 50 bis 100 ml gekörnte Aktivkohle mit einemThis requirement is met in particular by a vertically arranged one that is open at the upper end Cartridge formed with a lower spout containing about 50 to 100 ml of granulated activated carbon with a

Korndurchmesser von zumindest etwa 1 mm enthält,Contains grain diameter of at least about 1 mm,

an deren oberem Ende der Elektrolyt zutropft.the electrolyte is added dropwise at the upper end.

Vorzugsweise besteht die Meßelektrode aus Kohle und wird insbesondere durch einen Graphitstab 5 gebildet, während die Gegenelektrode aus KupferThe measuring electrode is preferably made of carbon and is in particular made of a graphite rod 5, while the counter electrode is made of copper

besteht. Zweckmäßigerweise können beide Elektroden durch ein Diaphragma voneinander getrennt werden, das dann den Elektrolytstrom im wesentlichen begrenzt.
10
consists. The two electrodes can expediently be separated from one another by a diaphragm, which then essentially limits the electrolyte flow.
10

Aus fertigungstechnischen Gründen ist eine Zelle besonders geeignet, bei der die Elektrodenanordnung in einer Vertikalbohrung eines Blocks vorgesehen ist, bei dem das der Gaseinleitung dienende 15 Zweigrohr durch eine am unteren Ende der Vertikal-I bohrung einmündende Schrägbohrung gebildet wird,For manufacturing reasons, a cell is particularly suitable in which the electrode arrangement is provided in a vertical bore of a block, in which the gas inlet is used 15 branch pipe through one at the lower end of the vertical I opening inclined bore is formed,

I wobei beide Bohrungen im oberen Bereich überI with both holes in the upper area above

I eine VerbindungsIeitung (insbesondere mit gering-I a connection line (especially with low

I fügiger Neigung zur Vertikalbohrung hin) inI with a docile inclination towards the vertical bore) in

I 20 Verbindung stehen, deren Verlängerung als Gas-I 20 are connected, the extension of which as gas

I und Elektrolytauslaß aus der Zelle dient. Man kann I and electrolyte outlet from the cell is used. One can

? auch beide Bohrungen schräg vorsehen.? also provide both holes at an angle.

" In diese Verbindungsleitung mündet der Elektrolyt-"The electrolyte-

i 25 zulaß, der insbesondere ein darüber angeordnetesi 25 allow, in particular a

;" Niveaugefäß mit Auslaßkapillare (am Boden) aufweist. ; "Level vessel with outlet capillary (on the bottom).

'; Im Rückführungskreis des Elektrolyten befindet'; Located in the return circuit of the electrolyte

j sich vorzugsweise ein größeres Vorratsgefäßj preferably a larger storage vessel

) 30 (von etwa 5 1 Fassungsvermögen), dessen Niveau ) 30 (of about 5 1 capacity), its level

mittels eines niveaugeregelten Wasserzulaufs kontrolliert wird. Auf diese Weise werden Verdampfungsverluste kompensiert und die Elektrolytkonzentration im wesentlichen konstant gehalten. ] 35 Dieses Vorratsgefäß befindet sich zweckmäßigerweiseis controlled by means of a level-regulated water inlet. In this way, evaporation losses are compensated and the electrolyte concentration is kept essentially constant. ] 35 This storage vessel is conveniently located

■ a ■■ a ■

cc * «cc * «

auf einem Niveau unterhalb der Zelle, so daß der von der Zelle abfließende Elektrolyt nach Passieren des So^-Filters und vorzugsweise eines nachgeschalteten einfachen mechanischen Filters (z.B. Papier- oder Gewebefilter oder Glasfritte) in das Vorratsgefäß abfließen kann. An dieses Gefäß schließt sich dann eine Pumpe an, die den von So- befreiten Elektrolyten aus dem Vorrat in das Element zur Elektrolytsufuhrsteuerung (insbesondere gebildet durch ein mit Auslaufkapillare versehenes Niveaugefäß) fördert.at a level below the cell, so that the electrolyte draining from the cell after Passing the So ^ filter and preferably a downstream simple mechanical filter (e.g. paper or fabric filter or glass frit) can flow into the storage vessel. To this A pump is then connected to the vessel, which removes the electrolyte from the reservoir in the element for controlling the electrolyte supply (in particular formed by an outlet capillary provided level vessel) promotes.

Besonders zweckmäßig ist eine Verdoppelung der Zelle (mit Zweigrohr zur Gaseinleitung für den Zirkulationsstrom), wobei beide Zellen insbesondere als Bohrungen innerhalb eines einzigen Blocks untergebracht sind. Die Zweitzelle dient dann als Referenzzelle, durch die einfach Luft geleitet wird, und als Meßwert wird die Differenz der Ströme beider Zellen ermittelt. Auf diese Weise wird eine sonst notwendige Thermostatisierung vermieden, die insbesondere bei der Messung des SO2~Gehalts an Kaminen erforderlich wäre, in deren Umgebung unterschiedliche Temperaturen herrschen können.It is particularly useful to double the cell (with a branch pipe for introducing gas for the circulation flow), with both cells being accommodated in particular as bores within a single block. The second cell then serves as a reference cell through which air is simply passed, and the difference between the currents of the two cells is determined as the measured value. In this way, the otherwise necessary thermostatting is avoided, which would be necessary in particular when measuring the SO 2 content in chimneys, in the vicinity of which different temperatures can prevail.

Die Größe des polarographischen Stroms, der bei vorgegebener Spannung durch die Zelle fließt, wird als Maß der S02~Konzentration genommen. Dieser Strom ergibt sich durch Depolarisationseffekte an der Anode und setzt sich aus zwei Komponenten zusammen:The magnitude of the polarographic current that flows through the cell at a given voltage is taken as a measure of the S0 2 concentration. This current results from depolarization effects on the anode and consists of two components:

a) Kinetisch bedingter Grundstrom, der sehr temperaturinstabil ist unda) Kinetically determined basic current, which is very temperature unstable and

b) Diffusionsbedingter Meßstrom, der der SO--Konzentration proportional ist. Da es sich um einen elektrochemischen Diffusionsstrom handelt, wird er mit einem Temperaturanstieg ebenfalls größer. Auf der anderen Seite wird dieser Stromanstieg durch die temperaturbedingte Verminderung der SO_-Löslichkeit wieder kompensiert, so daß dieser Teilstrom durch Temperaturänderungen praktisch nicht verän-TO dert wird.b) Measurement current caused by diffusion, that of the SO concentration is proportional. Because it is an electrochemical diffusion current acts, it also increases with a rise in temperature. On the other hand will this increase in current is again due to the temperature-related reduction in SO_ solubility compensated so that this partial flow is practically unchanged by temperature changes is changed.

Wird der gesamte Meßstrom in nur einer Zelle gemessen, so ändert sich unter Temperatureinflüssen die kinetische Komponente und infolgedessen der Gesamtstrom. Um diesen Effekt zu unterdrücken, werden zwei Zellen genommen. In der ersten (Referenzzelle) wird dem Elektrolyten nur Luft oder S02-freies Abgas (z.B. entsprechend gereinigt) zugeführt, so daß diese Zelle praktisch den kinetischen Grundstrom mißt. In die zweite (Meßzelle) wird das zu überwachende SO„-haltige Gas geleitet. Durch diese Zelle fließt der ganze aus beiden Komponenten zusammengesetzte Strom.If the entire measuring current is measured in just one cell, the kinetic component changes under the influence of temperature and, as a result, the total current. To suppress this effect, two cells are used. In the first (reference cell) only air or S0 2 -free exhaust gas (eg appropriately cleaned) is supplied to the electrolyte, so that this cell practically measures the basic kinetic current. The SO 2 -containing gas to be monitored is fed into the second (measuring cell). The entire current composed of both components flows through this cell.

Wird die Differenz dieser beiden Ströme gemessen, so erhält man als Meßsignal nur die reine diffusionsbedingte Komponente, die der SO--Konzentration proportional ist und temperaturstabil bleibt.If the difference between these two currents is measured, only the pure one is obtained as the measurement signal diffusion-related component, that of the SO concentration is proportional and remains temperature stable.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben; es zeigen (im Schema):The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings; show it (in the scheme):

Figur 1 einen Elektrolytkreislauf für einen SO_-Analysator mit Doppelzelle;FIG. 1 shows an electrolyte circuit for an SO_ analyzer with a double cell;

Figur 2 ein SO„-Filter;FIG. 2 an SO "filter;

Figur 3 den Aufbau einer Einzelzelle mit Manostat-Figure 3 shows the structure of a single cell with manostat

rohr;pipe;

Figur 4 eine vereinfachte Einzelzelle, die mit einem Gasdurchflußregler in derFigure 4 is a simplified single cell with a gas flow controller in the

Gaszufuhrleitung betrieben wird; Figur 5 den Querschnitt einer DoppelzellanordnungGas supply line is operated; FIG. 5 shows the cross section of a double cell arrangement

mit Einzelzelltyp gemäß Figur 4; Figur 6 eine Meßanordnung zur Ermittlung des ο Differenzstromes bei einer Doppelzelle; undwith a single cell type according to FIG. 4; Figure 6 shows a measuring arrangement for determining the ο differential current with a double cell; and

Figur 7 eine Eichkurve.FIG. 7 a calibration curve.

Figur 1 zeigt eine Doppelzellanordnung 1 mit einer Meßzelle 2 und einer Referenzzelle 3, deren abgehender Elektrolyt über eine gemeinsame Leitung 4 zu einem SO»-Filter 5 gelangt, von dem aus nach weiterer mechanischer Filterung bei 6 der von S0„ und Grobverunreinigungen befreite Elektrolyt in ein Vorratsgefäß 7 mit einer Niveauregelung fließt.Figure 1 shows a double cell arrangement 1 with a measuring cell 2 and a reference cell 3, whose outgoing electrolyte reaches a SO »filter 5 via a common line 4, from after further mechanical filtering at 6 the freed from SO “and coarse impurities Electrolyte flows into a storage vessel 7 with a level control.

Die Konstanthaltung des Niveaus erfolgt über einen Wasserzulauf 8, wodurch Verdunstungsverluste kompensiert und die Konzentration des Elektrolyten im wesentlichen konstant gehalten wird.The level is kept constant via a water inlet 8, as a result of which evaporation losses compensated and the concentration of the electrolyte kept essentially constant will.

Eine Pumpe 9 fördert Elektrolyten über die Leitung zu einem Niveaugefäß 11, aus dem der Elektrolyt über zwei Kapillaren 11' in die Zellen 2 und 3 (bzw. deren Verbindungsleitung zu den der Gaseinleitung dienenden Zweigrohren) fließt.A pump 9 conveys electrolyte via the line to a level vessel 11, from which the electrolyte Via two capillaries 11 'into cells 2 and 3 (or their connecting line to the Branch pipes serving gas inlet) flows.

Figur 2 zeigt ein SO2-Filter im Schnitt: der bei 12 von oben zutropfende Elektrolyt benetzt die Aktivkohlefüllung 13 und kommt so mit derFIG. 2 shows an SO 2 filter in section: the electrolyte dripping in from above at 12 wets the activated carbon filling 13 and thus comes with the

« t · · ι ■«T · · ι ■

gleichzeitig bei 14 zutretenden Luft in Kontakt. Von SO„ befreiter Elektrolyt fließt bei 15 am unteren Ende ab.at the same time in contact with 14 incoming air. Electrolyte freed from SO “flows at 15 am lower end.

Figur 3 zeigt den Aufbau einer einzelnen Meßzelle mit Manostatrohr 16: In der Elektrolysezelle ist eine Meßelektrode 18 in Form eines Kohlestabes angeordnet/ an dem im Elektrolyten enthaltenes S0_ oxidiert wird. Als Gegenelektrode dient ein Kupferrohr 19, das durch eine Fritte 20FIG. 3 shows the structure of a single measuring cell with a manostat tube 16: In the electrolytic cell a measuring electrode 18 is arranged in the form of a carbon rod / on the one contained in the electrolyte S0_ is oxidized. A copper tube 19, which is passed through a frit 20

vom Kohlestab 18 getrennt ist. Mit der Elektrolysezelle 17 steht ein Zweiggefäß 21 in Verbindung^ an dessen unterem Ende über das Rohr 22 Meßgas eingeleitet wird. Auf diese Weise entsteht in der durch Pfeile angedeuteten Weise eine kontinuierliche Elektrolytzirkulation (nach dem Mammutpumpenprinzip) .is separated from the carbon rod 18. With the electrolytic cell 17 is a branch vessel 21 in connection ^ at its lower end via the pipe 22 measuring gas is initiated. In this way, in the manner indicated by arrows, a continuous one is created Electrolyte circulation (according to the mammoth pump principle).

\ Frischer Elektrolyt tritt bei 23 zu, und bei \ Fresh electrolyte comes in at 23, and at

;'; 20 24 gelangen Gas und Überschußelektrolyt aus; '; 20 24 get out of gas and excess electrolyte

der Zelle.the cell.

Durch 25 ist ein Meß- und Registriergerät für den polarographischen Strom angedeutet.A measuring and recording device for the polarographic current is indicated by 25.

Herstellungstechnisch und im Gebrauch wesentlich einfacher ist eine Zelle gemäß Figur 4: BeiA cell according to FIG

\ dieser Zelle, die mit einem Durchflußregler 26 \ of this cell, which is equipped with a flow regulator 26

in der Meßgaszuleitung betrieben wird, ist dasis operated in the measuring gas supply line, that is

'"> 30 Zweiggefäß als Schrägbohrung in dem gemeinsamen '"> 30 branch vessel as an inclined hole in the common

': Meßzellenblock vorgesehen.': Measuring cell block provided.

Figur 5 zeigt einen Schnitt durch einen Meßblock mit Doppelzelle nach dem Zelltyp gemäß Figur 4.FIG. 5 shows a section through a measuring block with a double cell of the cell type according to FIG.

• 4 · r
»•••«II ··
• 4 · r
»•••« II ··

In Figur 6 wird eine geeignete elektrische Schaltung
gezeigt: Durch 27 und 28 sind die beiden Zellen
schematisch angedeutet. (Aufbau wie in Figur
3 oder 4). Beide Graphitelektroden 18 liegen
an der gemeinsamen Spannungsquelle. Der Meß-
In Figure 6 a suitable electrical circuit is shown
Shown: through 27 and 28 are the two cells
indicated schematically. (Structure as in figure
3 or 4). Both graphite electrodes 18 are located
at the common voltage source. The measuring

und der Referenzstrom werden dann an einem als
Differenzverstärker geschalteten Operationsverstärker 29 miteinander verglichen und eine auftretende Differenz entsprechend verstärkt. Der
nachfolgend geschaltete Operationsverstärker 30
verstärkt dieses Signal auf die für das Anzeigemeßgerät 31 notwendige Spannung. Mit dem Potentiometer 32 wird unter Einleitung des gleichen Gases, | insbesondere von S0o-freiem Gas, in beide Zellen £
and the reference current are then sent to a
Differential amplifier connected operational amplifier 29 compared with each other and amplified an occurring difference accordingly. Of the
subsequently connected operational amplifier 30
amplifies this signal to the voltage required for the display measuring device 31. With the potentiometer 32 while introducing the same gas, | in particular from S0 o -free gas, in both cells £

P der Nullpunkt an der Anzeige eingestellt. Danach | P the zero point set on the display. After that |

wird durch die Meßzelle ein Eichgasgemisch geleitet Ia calibration gas mixture is passed through the measuring cell I

und mit dem Potentiometer 33 die Anzeige am 1and with the potentiometer 33 the display on the 1st

Meßgerät 31 übereinstimmend mit der SO_-Konzen- IMeasuring device 31 in accordance with the SO_-Konzen- I

tration des Eichgases eingestellt. Bei der eigent- S liehen Messung wird dann in die Meßzelle dascalibration gas is set. The actual measurement is then carried out in the measuring cell

Zu überwachende Gas unter gleichen Bedingungen §Gas to be monitored under the same conditions §

I eingeleitet und dessen SO -Gehalt gegenüber |I initiated and its SO content compared to |

dem durch die Referenzzelle geleiteten Gas er- fjthe gas conducted through the reference cell fj

mitteIt. Imiddle. I.

ιι

Beim im Kreislauf geführten Elektrolyten, der \ In the case of the circulating electrolyte, the \

außerhalb der Zelle von SO- befreit wird, sollte i die bei längerem Betrieb auftretende Cu-Konzen- jsis freed from SO- outside the cell, i should reduce the Cu concen- trations that occur during prolonged operation

trationsveränderung korrigiert werden.Da die } tration changes are corrected. Since the }

Konzentrationsänderung bei der überwachung vonChange in concentration when monitoring

Gasen, die nur wenig SO_ enthalten, gering und ■■Gases that contain only a little SO_, low and ■■

ihr Einfluß auf den Meßwert nur schwach ist, ;their influence on the measured value is only weak;

kann man einfach bei der bevorzugten Ausführungsform des Geräts als Zwillingszelle Meß- und you can easily measure and in the preferred embodiment of the device as a twin cell

Referenzzelle periodisch vertauschen, wobeiPeriodically swap reference cell, where

in der Referenzzelle das in der Meßzelle abgeschiedene Kupfer durch Oxidation durch den im Gas «enthaltenen Sauerstoff wieder in Lösung geht „in the reference cell that deposited in the measuring cell Copper is redissolved through oxidation by the oxygen contained in the gas goes "

Beispielexample

Bei einem Ifachen bzw. 2fachen Volumenaustausch des Elektrolyten (0,5 m H SO4, 0,2 m CuSO4) im bei 20 0C befindlichen Analysator (Zelle mit Gaseinleitungszweigrohr und Verbindungswegen), durch den ein Gemisch aus Stickstoff mit den angegebenen SO„-Konzentrationen mit einer Geschwindigkeit von 380 ml Gas/min geleitet wurde, erhält man eine Eichkurve, wie aus Figur 7 ersichtlich ist. Die Signalgröße bleibt bei konstanter SO_-Konzentration zeitlich stabil, und die für eine 90 %ige Änderung der Signalhöhe erforderliche Zeit ( 'C.ag) betrug rund 110 s.With an I-fold or 2-fold volume exchange of the electrolyte (0.5 m H SO 4 , 0.2 m CuSO 4 ) in the analyzer located at 20 0 C (cell with gas inlet branch pipe and connecting paths) through which a mixture of nitrogen and the specified SO "-Concentrations was passed at a rate of 380 ml gas / min, a calibration curve is obtained, as can be seen from FIG. 7. The signal magnitude remains stable over time with a constant SO_ concentration, and the time ( 'C.ag) required for a 90% change in the signal height was around 110 s.

Mit einem Volumenauscausch unter 0,5 wird C90 deutlich langer (bis 200 s und mehr) . Die Signal-=With a volume exchange below 0.5, the C 90 becomes significantly longer (up to 200 s and more). The signal =

Jr«Jr «

Stabilität ist dann gering undλSteilheit der Eichkurve vermindert.The stability is then low and the λ steepness of the calibration curve is reduced.

Claims (10)

Kernforschungsanlage Jülich Gesellschaft mit beschränkter Haftung ansprücheJülich nuclear research facility limited liability company claims 1. Elektrochemischer Gasanalysator für den SO^- Gehalt in Gasen, insbesondere Rauchgasen,mit einer Meßzelle mit einer die Depolarisationsströme der zu bestimmenden Gase anzeigenden Meßelektrode und einer unpolarisierbaren Gegenelektrode im gleichen Elektrolyten, der durch die Meßgaseinleitung zu einer Zirkulationsströmung angetrieben wird, die gelöstes Gas enthaltenden Elektrolyten durch den Zwischenraum zwischen Meß- und Gegenelektrode treibt, gekennzeichnet durch einen Kreislauf zur kontinuierlichen Erneuerung des Elektrolyten in der Zelle(17 mit 21) mit einem 0,5 bis 5fachen Volumenaustausch pro Minute mit einer Pumpe (9), einem Zufuhrsteuerungselement (11) am Eingang der Zelle und einem SO2- Filter (5) am Ausgang der Zelle.1. Electrochemical gas analyzer for the SO ^ content in gases, especially flue gases, with a measuring cell with a measuring electrode indicating the depolarization currents of the gases to be determined and a non-polarizable counter electrode in the same electrolyte, which is driven by the measuring gas inlet to a circulating flow, the dissolved gas containing electrolytes through the space between the measuring and counter electrodes, characterized by a circuit for the continuous renewal of the electrolyte in the cell (17 with 21) with a 0.5 to 5-fold volume exchange per minute with a pump (9), a feed control element (11 ) at the entrance of the cell and an SO 2 filter (5) at the exit of the cell. 2. Gasanalysator nach Anspruch 1, dadurch2. Gas analyzer according to claim 1, characterized gekennzeichnet, daß das SO2~Filter (5) durch eine mit Luftzutritt (14) versehene Aktivkohlepatrone gebildet wird mit einer solchen Anordnung von Elektrolytzulauf (12) und -ablauf (15), daß die Kohle zumindest teilweise nur von Flüssigkeit benetzt wird.characterized in that the SO 2 filter (5) is formed by an activated carbon cartridge provided with air inlet (14) with such an arrangement of electrolyte inlet (12) and outlet (15) that the carbon is at least partially only wetted by liquid. 3. Gasanalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Aktivkohlepatrone durch eine senkrechte Patrone mit3. Gas analyzer according to claim 2, characterized in that the activated carbon cartridge with a vertical cartridge ■ · »J■ · »J einer das obere Ende freilassenden Aktivkohlefüllurvg (13) mit einer Körnung von zumindest 1 rom, einem unteren Auslaß (15) , einer oberen Tropfzuführung (12) und Luftζutrittsoffnungen (14) am oberen Ende gebildet wird.an activated carbon filling curve (13) leaving the upper end free and having a grain size of at least 1 rom, a lower outlet (15), an upper drip feed (12) and air inlet openings (14) is formed at the top. 4. Gasanalysator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektrode (18) aus Kohle4. Gas analyzer according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring electrode (18) is made of carbon und die Gegenelektrode (19) aus Kupfer besteht.and the counter electrode (19) is made of copper. 5. Gasanalysator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Meß- und Gegenelektrode (18, 19)5. Gas analyzer according to one of the preceding claims, characterized in that that measuring and counter electrode (18, 19) in einer senkrechten Bohrung eines Meßzellenblocks untergebracht sind, an deren unterem Ende eine Schrägbohrung für die Gaseinleitung mündet, die am oberen Ende eine Verbindungsleitung zur Vertikalbohrung aufweist, in welche Verbindungsleitung die Elektrolytzufuhrleitung (II1) einmündet (Figur 4).are housed in a vertical bore of a measuring cell block, at the lower end of which opens an inclined bore for the gas inlet, which at the upper end has a connecting line to the vertical bore, into which connecting line the electrolyte supply line (II 1 ) opens (Figure 4). 6. Gasanalysator nach einem der vorangehenden Anil Sprüche, dadurch gekennzeich- 6. Gas analyzer according to one of the preceding Anil sayings, characterized thereby net, daß das Elektrolytzufuhrsteuerungselement " durch ein eine Auslaßkapillare (11*) am Bodennet that the electrolyte supply control element "through an outlet capillary (11 *) at the bottom aufweisendes Niveaugefäß (11) oberhalb der Verhaving level vessel (11) above the Ver bindungsleitung zwischen dem der Gaseinleitung dienenden Zweiggefäß (21) und der die Elektroden aufnehmenden Zelle (17) gebildet wird.connection line between the branch vessel (21) serving for gas inlet and the electrode receiving cell (17) is formed. 7. Gasanalysator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch7. Gas analyzer according to one of the preceding claims, characterized by ,} ein Vorratsgefäß (7) im Elektrolytkreislauf,} a storage vessel (7) in the electrolyte circuit mit einer Niveauregelung über einen niveaugeregelten Wasserzulaß (8).with level control via a level-controlled water inlet (8). • ·* fc · "· · · · · Ct Cl flf• · * fc · "· · · · · Ct Cl flf 8. Gasanalysator nach einem der vorangehenden An- j sprüche, gekennzeichnet durch j ein Diaphragma (20) zwischen Meß- und Gegen- i elektrode (18, 19).8. Gas analyzer according to one of the preceding claims, characterized by j a diaphragm (20) between the measuring and counter electrodes (18, 19). 9. Gasanalysator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch j eine Verdoppelung der Zelle mit Luftzufuhr zur j Zweitzelle, die als Referenzzelle zur Ermittlung [ der Differenz der Ströme beider Zellen dient
(Figur 5, 6).
9. Gas analyzer according to one of the preceding claims, characterized by a doubling of the cell with air supply to the j second cell, which serves as a reference cell for determining [ the difference between the currents of the two cells
(Figures 5, 6).
10. Gasanalysator nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Zusammenführung der Elektrolytströme am Ausgang der10. Gas analyzer according to claim 9, characterized by merging the electrolyte flows at the outlet of the Erst- und Zweitzelle (2, 3) vor dem SO3-Filter (5).First and second cell (2, 3) in front of the SO 3 filter (5).
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