DE887800C

DE887800C - Verfahren zur selbsttaetigen Regelung der Neutralisation von stark sauren oder alkalischen Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE887800C
Application number: DES14664D
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Lieneweg; Alfred Dr Naumann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-12-15
Filing date: 1939-12-15
Publication date: 1953-08-27

Description

Verfahren zur selbsttätigen Regelung der Neutralisation von stark sauren oder alkalischen Flüssigkeiten Die Neutralisation strömender Flüssigkeiten geschieht im allgemeinen durch die Überwachung des p-Wertes der geregelten Lösung. Es ist bereits vorgeschlagen, die Regelung solcher Lösungen mittels p-Messungen in mehreren Stufen vorzunehmen, derart, daß der Sollwert in der oder den ersten Stufen nur annähernd und erst in der letzten voll erreicht wird. Durch diese Maßnahme kann eine genaue Regelung des pH-Wertes und somit der Neutralisation auch durchgeführt werden, wenn der p-Wert der zu regelnden Flüssigkeit sich stark von dem Sollwert unterscheidet. Mit einer einfachen Regelung ist in einem solchen Falle nicht mehr die erforderliche Genauigkeit gewährleistet.
Die Erfindung bezieht sich nun auf ein derartiges Regelverfahren für den Fall, daß eine strömende Flüssigkeit besonders hoher Alkalität oder Azidität neutralisiert, also auf einen pH-Wert von etwa 7 Pn geregelt werden soll. Es soll gemäß dem neuen Verfahren der Zusatz von Neutralisationsmitteln in einer oder mehreren der ersten Stufen nach der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit geregelt werden, während die genaue Regelung nach dem pn-Wert der Flüssigkeit in der oder den letzten Stufen erfolgt.
Man hat mit diesem Vorschlag, die Neutralisation einmal von der Leitfähigkeit und dann von dem pH-Wert aus zu regeln, den großen Vorteil gewonnen, daß man zur Regelung gerade die Größe heranziehen kann, die in der entsprechenden Stufe am einfachsten oder mit der größten Genauigkeit zu erfassen ist. Handelt es sich beispielsweise um die Neutralisation einer Säure höherer Konzentration, so ist ersichtlich, daß bei Änderung des pn-Wertes um eine Einheit zunächst die Leitfähigkeit sich um viel größere Werte ändert als der pn-Wert, da bei höherer Konzentration viel Lauge zugesetzt werden muß, um den p-Wert um eine Einheit zu ändern.
Bei pH-Werten an oder in der Nähe des Neutralisationspunktes ergeben dagegen schon geringe Zusätze von Lauge starke pn-Änderungen, jedoch fast keine Leitfähigkeits änderungen.
Besonders zweckmäßig ist es, den Zusatz in der oder den ersten Stufen, also die Grobregelung auf den Sollwert oder auch auf einen in der Nähe des Sollwertes liegenden Zustand, von der Leitfähigkeit der Ausgangslösung abhängig zu machen.
Bei einer Neutralisation in mehr als zwei Stufen empfiehlt es sich, die Regelung in einem Teil der Stufen vorzunehmen, z. B. nur in der ersten Stufe auf Grund der Leitfähigkeit und in der letzten auf Grund des pH-Wertes. Die Wahl der zu regelnden Stufen ergibt sich aus Zweckmäßigkeitsgründen, die nicht selbsttätig geregelten Stufen werden dann nur grob von Hand eingestellt.
Der pH-Wert kann in beliebiger Weise gemessen werden und auch in den verschiedenen Stufen nach verschiedenen Verfahren. So kann beispielsweise die Messung in der einen Stufe auf elektrometrischer, in einer anderen Stufe auf kolorimetrischer Grundlage durchgeführt werden. Die Leitfähigkeitsmessung wird zweckmäßig nach dem Salzgehalt temperaturkompensiert, um Änderungen der Temperatur der Lösung nicht besonders beachten zu müssen. Dabei wird zweckmäßig auch für die pH-Meßeinrichtung eine Temperaturkompensation vorgesehen.
Ist die zuströmende Flüssigkeit starken Schwankungen bezüglich der in der Zeiteinheit zuströmenden Menge unterworfen, so wird zweckmäßig in einer oder mehreren Stufen eine mengenmäßige Gemischregelung durchgeführt, wobei die Mengenanteile der Gemischkomponenten durch den Meßwert der jeweils gemessenen Größe beeinflußt werden. Dies kann beispielsweise mittels einer Brückenschaltung erfolgen, die in benachbarten Brückenzweigen je einen veränderlichen Widerstand aufweist. Macht man den einen Widerstand in seiner Größe abhängig von der einen Menge, den anderen Widerstand in seiner Größe abhängig von der anderen Menge und sieht am Brückeneckpunkt zwischen diesen Brückenzweigen ein Potentiometer vor, dessen vom Meßwert zu verstellender Abgriff den besagten Eckpunkt bildet, so kann man in bekannter Weise eine vom Meßwert gesteuerte Mengen regelung vornehmen.
Ein Ausführungsbeispiel, mit dem das vorgeschlagene Verfahren verwirklicht werden kann, ist in der Zeichnung wiedergegeben. Die zu neutralisierende Flüssigkeit durchströmt mehrere Behälter I, 2, 3, wobei in jedem Behälter die Konzentration der Flüssigkeit überwacht wird. Im Behälter 1 befindet sich ein Geber 4 für die Leitfähigkeit, der über den Regler 5 auf das das Neutralisationsmittel steuernde Ventil 6 arbeitet. Der Leitfähigkeitsmesser 7 im Gefäß 2 steuert über den Regler 8 den Zufluß eines zweckmäßig anders als das erste Neutralisationsmittel konzentrierten Zusatzmittels, dessen Durchfluß stärke durch das Ventil 9 eingestellt wird. Schließlich arbeitet der PH Wertgeber Io über einen weiten Regler ii auf das Ventil I2, um den Zufluß eines Zusatzmittels in das Gefäß 3 zu regeln. Es ist jedoch auch möglich, den Leitfähigkeitsmesser 4 in das die Ausgangsflüssigkeit führende Rohr I3 einzubauen und etwa an die Stelle des Gebers 4 den Geber 7 zu setzen.
Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung kann das neue Verfahren auch so verwirklicht werden, daß man in einer oder mehreren Stufen derart regelt, daß in der gleichen Stufe, zweckmäßig in der letzten, die Regelung sowohl nach der Leitfähigkeit als auch nach dem pn-Wert durchgeführt wird. Die Regelorgane wirken dann auf das gleiche Ventil, und zwar so, daß jeweils der empfindlichere Geber die Regelung auslöst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß bei starker Abweichung vom Sollwert die empfindlichere Leitfähigkeitsmessung bei geringerer Abweichung die dann empfindlichere PH Wertmessung zur Geltung kommt. pATENTANSPRUCElE: I. Verfahren zur selbsttätigen Regelung der Neutralisation von stark sauren oder alkalischen Flüssigkeiten, wobei das Neutralisationsmittel in mehreren Stufen zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz von Neutralisationsmitteln nach der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit in einer oder mehreren der ersten Stufen und nach dem PH Wert der Flüssigkeit in der oder den letzten Stufen geregelt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der - Zusatz von Neutralisationsmitteln in der ersten Stufe nach der elektrischen Leitfähigkeit der Ausgangslösung geregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, gekennzeichnet durch eine solche Einstellung der Regelung, daß in den in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit geregelten Stufen die Neutralisation nicht erreicht werden kann.

4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder mehreren, zweckmäßig der letzten Stufen sowohl nach der elektrischen Leitfähigkeit als auch nach dem p-Wert geregelt wird, wobei die Regelung jeweils durch diejenige Meßgröße gesteuert wird, die bei dem jeweiligen Zustand der Flüssigkeit die größere Empfindlichkeit ergibt.