DE889697C

DE889697C - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Gleichgewichtsdruckes von Adsorptionsmitteln und Fluessigkeitsdampf

Info

Publication number: DE889697C
Application number: DED10591D
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1941-05-23
Filing date: 1941-05-23
Publication date: 1953-09-14

Description

Bekanntlich gehört zu jedem Beladungszustand eines Adsorptionsmittels mit einem Flüssigkeitsdampf ein Gleichgewicht, bei dem bei gegebener Temperatur und gegebenem Gesamtdruck der Partialdruck des Flüssigkeitsdampfes im Gleichgeweicht steht mit dem Dampfdruck der von dem Adsorptionsmittel aufgenommenen Flüssigkeitsmenge. Die Abhängigkeit dieses Gleichgewichts von der Temperatur bei konstanten Gesamtdruck nennt man Adsorptionsisotherme.
Um die Adsorptionsisotherme festzulegen, wird bei unverändertem Druck und unveränderter Temperatur eine Reihe von Punkten bestimmt, bei denen Gleichgewicht zwischen beladenen Adsorptionsmitteln und Flüssigkeitsdampf herrscht. Dies kann entweder in einem dynamischen oder in einem statischen Untersuchungsverfahren durchgeführt werden. Bei der erstenArt wird ein mit dem Dampf beladener Luftstrom durch eine gegebene Menge des dampffreien Adsorptionsmittels geschickt und von Zeit zu Zeit das Gewicht des nach und nach mitDampf beladenen Adsorptions-mittels bestimmt, so lange, bis dieses Gewicht sich nicht mehr ändert.
Die Gewichtszunahme bedeutet die Flüss igkeitsmenge, die bei der vorgegebenen Temperatur und dem vorgegebenen Druck von dem Adsorptionsmittel aufgenommen werden kann. Die statische Methode stellt bei gegebener Temperatur und g gebenem Gesamtdruck den Dampfdruck der Flüssigkeit fest, der über einem vorher willkürlich mit dem Flüssigkeitsdampf beladenen Adsorptionsmittel herrscht.
Die erste Methode ist außerordenttich langwieng, denn besi derBeladung stellt sich das Gleichgewicht sehr langsam ein. Um einen Punkt zu be stimmen, braucht man Tage bis Wochen. Die zweite Methode erfordert es, daß der Partialdruck eines Flüssigkeitsdampfes festgestellt wird. Im Zusammenhang mit der hier gestellten Aufgabe ist diese Dampfdruckbestimmung bisher nur in einem Falle, nämlich um den Wasserdampfdruck einer feuchten Kohle zu bestimmen, durchgeführt worden, und zwar mit Hilfe von Haarhygrometern.
Diese Instrumente sind nicht sehr genau. Ihre Anwendung beschränkt sich darauf, Gleichgewichte des Wasserdampfes zu messen.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil, indem sie den Partialdruek des Flüssigkeitsdampfes das durch bestimmt, daß sie den Taupunkt des Dampf-Luft-Gemisches ermittelt. Dieses Verfahren ist nicht auf die Bestimmung von Wasserdampfdruck beschränkt. Es läßt sich schnell durchführen und gibt genaue Resultate. Das Verfahren kann z. B. wie folgt ausgeführt werden: Zur Feststellung des Wasserdampfgleichgewichts von Kohlen wird die Bestimmung des Taupunktes der Luft über den Kohlen herangezogen.
Das Beispiel einer dazu dienenden Apparatur ist auf der Zeichnung dargestellt. In dem Gefäß I befindet sich in der IGlaskugeil 2 eine Kohlemenge 3 von etwa 20 bis 30 g, in die ein genaues Thermometer 4 eingeführt ist. Das Gefäß I ist mit dem Meßrohr 5 verbunden. In diesem befindet sich ein gut vernickelter Metallklotz 6, in dessen Innern die Kugel eines Quecksilberthermometers 7 steckt.
Zwecks besserer Wärmeüberleitung ist der Platz zwischen Klotz6 und Thermometer 7 wie auch zwischen Klotz und Glaswand durch Quecksilber 8 ausgefüllt.,Dieses muß völlig trocken sein. Die zu messende Kohle 3 wird in das Aufnahmegefäß für Kohle eingeb.racht und dann der Apparat mehrere Stunden, am besten iiber Nacht, in ein Wasserbad g eingehängt, das auf die jeweils gewünschte Meßtemperatur, z. B. 18°, gebracht wird. Der andere Schenkel wird durch Kühlung mit dem Kühlmittel 10, wie beispielsaeise Wasser, langsam abgekühlt, bis der erste Anflug von Beschlag auf der blank polierten Oberfläche des vernickelten Metallklotzes 6 sichtbar wird. Dessen Temperatur wird dann am Thermometer 7 abgelesen. Aus der gemessenen Temperaturerniedrigung wird dann die relative Feuchte berechnet.
Die Methode eignet sich vornehmlich dazu, die Wasserdampfgleichgewichte in der beschriebenen Art zu bestimmen. Sie läßt sich aber auch auf andere Gleichgewichte, z. B. das Gleichgewicht Kieselsäuregel-Methylalkohol in Gegenwart von Luft older Stickstoff, anwenden. Sie ist überall da brauchbar, wo es sich um die Gleichgewichte an wirklichen Adsorptionsmitteln, die beträchtliche Mengen von Flüssigleits dampf aufnehmen können, handelt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Bestimmen des Gleichgewichtsdruckes von Adsorptionsmitteln und Flüssigkeitsdampf, dadurch gekennzeichnet, daß der Taupunkt des Dampf-Luft-Gemisches ermittelt wird.
2. Vorrichtung. zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch ein aus zwei miteinander verbundenen Röhren bestehendes Gerät, bei dem die eine Röhre mit dem zu untersuchenden Adsorptionsmittel be schickt ist, während die andere einen vorzulgsweise in Quecksilber schwimmenden, hochglanzpolierten Metallkörper aufnimmt.

Angezogene Druckschriften: »Gruppeneinteilung der Patentklassen imReichspatentamt«, Kl. 42 i, Gruppe I9/05; USA.-Patentschrift Nr. 1 883 I I6.