DE955185C

DE955185C - Process for determining and recording the O and CO content of gases

Info

Publication number: DE955185C
Application number: DEA14183A
Authority: DE
Inventors: Karl Hensen
Original assignee: ADOS GmbH
Current assignee: ADOS GmbH
Priority date: 1951-10-14
Filing date: 1951-10-14
Publication date: 1956-12-27

Description

Verfahren zur Bestimmung und Aufzeichnung des O2 und CO-Gehaltes von Gasen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und einen Apparat zur B,estimmung und Aufzeichnung des 02 und CO-Gehaltes von Gasen unter Verwendung von Wasserstoff als Hillfsgas.Procedure for determining and recording the O2 and CO content of Gases The invention relates to a method and an apparatus for determination and recording the O2 and CO content of gases using hydrogen as a helper gas.

Bei derartigen unter Bildung eines Prüfgas-Wasserstoff-Gemisches durchgeführten Verfahren ist es bekannt, daß bei CO-Gehalten, die über IO°/o des Prüfgas - Wasserstoff - Gemisches liegen, die Reaktion nicht mehr sicher verläuft, weil hohere Gehalte als IoO/o CO leicht zu CO2-Bildung führen (vgl. »Laboratorium für Gaswerke und Gasbetriebe aller Art, II. Teil, Untersuchung von Gasen« von Dr.-Ing. H. Biebesheimer, Verlag Wilh. Knapp, Ilalle 1949, S. 56). Ebenso ist bei mit Verbrennungsrohren arbeitenden gasanalytischen Apparaten an sich bekannt, mehrere Verbrennungsrohre in einem gemeinsamen Ofen unterzubringen. In such cases, a test gas-hydrogen mixture is formed It is known that at CO contents which are above IO% des Test gas - hydrogen mixture are lying, the reaction is no longer safe, because contents higher than IoO / o CO easily lead to CO2 formation (see »Laboratory for gas works and gas companies of all kinds, Part II, analysis of gases «by Dr.-Ing. H. Biebesheimer, Verlag Wilh. Knapp, Ilalle 1949, p. 56). Likewise with combustion tubes working gas analytical apparatus known per se, several combustion tubes in a common oven.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Feststellung der beiden Bestandteife in einem fortlaufenden Arbeitsgang in zwei Stufen erfolgt, indem in der ersten Stufe ein bestimmtes Volumen Prüfgas mit einem bestimmten Volumen Wasserstoff zusam.mengebracht, der 02-Gehalt dieser Mischung in einem mit einem Edelmetallkatalysator beschickten Verbrennungsofen nach der Reaktionsgleichung O2 + 2 H2 = 2 H2 0 als Wasser ausgeschieden und durch Messung des Restgasvolumlens ermittelt wird, worauf in einer zweiten Stufe dieses Restgasvolumen durch erneute Zumischung von Wasserstoff auf das Ausgangs-Prüfgasvolumen aufgefüllt und der C O-Gehalt dieser neuerlichen Mischung durch eine Reaktion in einem mit einem Katalysator beschickten Verbrennungsofen nach der Gleichung CO + 3 H2= CH,= + H20 und anschließendes Messen der verbleibenden Restgasmenge ermittelt wird. The method according to the invention consists in that the determination the two components are carried out in one continuous operation in two stages, by adding a certain volume of test gas with a certain volume in the first stage Hydrogen brought together, the O2 content of this mixture in one with one Precious metal catalyst charged incinerator according to the reaction equation O2 + 2 H2 = 2 H2 0 excreted as water and by measuring the residual gas volume is determined, whereupon this residual gas volume by renewed in a second stage Adding hydrogen to the initial test gas volume and the C O content of this fresh mixture by reaction in one with a catalyst charged incinerator according to the equation CO + 3 H2 = CH, = + H20 and then Measuring the remaining residual gas is determined.

In der Zeichnung ist ein Schema einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Ausführungsform eines gasanalvtischen Apparates dargestellt. In the drawing is a scheme of one for performing the method suitable embodiment of a gas analysis apparatus shown.

Der Apparat wird durch eine Pumpeinrichtung I,2 betrieben, deren Flüssigkeit in bekannter Weise in den Meßgefäßen 3, 4, 5 und Steigrohren 6, 7, 8 zum Steigen und Sinken gebracht wird. Das Meßgefäß 3 saugt beim Sinken der Flüssigkeit über Rohr 9, Sperrgefäß 10 und Gaseintritt 11 das zu unter.suchende Prüfgas an. Gleichzeitig wird das aus Wasserstoff bestehende Hilfsgas vom Meßgefäß 4 über Leitung I2, Sperrgefäß 13, Leitung I4, Vorkatalysator I5 und Hahn I6 angesaugt. Den Sperrgefäßen I0, I3 sind in üblicher Weise Gasüberschußgefäße 10', 13' zugeordnet. Beim Hochsteigen der Flüssigkeit in den Meßgefäßen gelangen das Prüfgas aus dem. Gefäß 3 und das Wasserstoffgas aus dem Gefäß 4 über die Leitungen I7 bzw. Is zusammen in das Mischgefäß 19. Das Prüfgas-Wasserstoff-Gemisch wird dann weiter über die Leitung 20 durch das mit einem Edelmetallkatalysator beschickte Reaktionsrohr 21 im Verbrennungsofen 22 gedrückt. Hier verbrennen 2 Teile H2 mit I Teil O2 zu Wasser, welch letzteres automatisch abgeschieden wird. Das Restgas gelangt dann durch die Leitung 23 in das Registriergefäß 24 und bringt je nach seinem Volumen die Registrierfiüssigkeit in dem ,auf sitzenden Zylinder zum Steigen und hebt dadurch den Schwimmer 25 an, der ein Schreibzeug 26 betätigt, durch welches der O2-Gehalt des Prüfgases zur Registrierung gebracht wird. The apparatus is operated by a pumping device I, 2, whose Liquid in a known manner in measuring vessels 3, 4, 5 and riser pipes 6, 7, 8 is made to rise and fall. The measuring vessel 3 sucks when the liquid sinks The test gas to be examined is supplied via pipe 9, sealing vessel 10 and gas inlet 11. At the same time, the auxiliary gas consisting of hydrogen is discharged from the measuring vessel 4 via a line I2, containment vessel 13, line I4, primary catalytic converter I5 and tap I6 are sucked in. The blocking vessels I0, I3 are assigned to excess gas vessels 10 ', 13' in the usual way. When climbing up The test gas escapes from the liquid in the measuring vessels. Vessel 3 and that Hydrogen gas from the vessel 4 via the lines I7 or Is together into the mixing vessel 19. The test gas-hydrogen mixture is then passed on via line 20 through the with a noble metal catalyst charged reaction tube 21 in the incinerator 22 pressed. Here, 2 parts of H2 and I part of O2 burn to form water, which is the latter deposited automatically. The residual gas then passes through line 23 in the registration vessel 24 and, depending on its volume, brings the registration liquid in the, on seated cylinder for climbing and thereby lifts the float 25, who actuates a writing instrument 26 through which the O2 content of the test gas for registration is brought.

Am Ende der Analyse tr.itt das von O2 befreite Restgas aus dem Registriergefäß 24 durch eine Leitung 27, Sperrventil 28 und Ansaugeleitung 29 in das zur Ermittlung des CO-Gehaltes bestimmte dritte Meßgefäß 5. In dieses Gefäß wird gleichzeitig durch die Leitung 30 über das Sperrgefäß I3 soviel Wasserstoff angesaugt, daß das Restgasvolumen wieder auf das Ausgangsvolumen aufgefüllt wird. Bei der nächsten Analyse wird dann das im Meßgefäß 5 abgefangene Gasgemisch durch die Leitung 29, Ventil 28 und Leitung 3I in das Katalysatorrobr 32 geleitet, in welchem über einem Katalysator die Reaktion CO + 3 H2 = C H4 + H.,O stattfindet. Auch hier wird das sich bildende Wasser automatisch abgeschieden. Das Restgas gelangt alsdann durch eine Leitung 33 in ein Registriergefäß 34 und bringt die Registrierflüssigkeit und damit den Schwimmer 35 je nach der eingetretenen Kontraktion mehr oder weniger zum Steigen. Der Schwimmer betätigt das Schreib zeug 36, welches den CO-GeShalt registriert. At the end of the analysis, the residual gas freed from O2 emerges from the recording vessel 24 through a line 27, shut-off valve 28 and suction line 29 into the for determination the CO content determined third measuring vessel 5. In this vessel is at the same time through the line 30 sucked in enough hydrogen via the barrier vessel I3 that the residual gas volume is replenished to the original volume. The next analysis will then the gas mixture captured in the measuring vessel 5 through the line 29, valve 28 and line 3I passed into the catalyst tube 32, in which the reaction takes place over a catalyst CO + 3 H2 = C H4 + H., O takes place. Here, too, the water that forms is automatic deposited. The residual gas then passes through a line 33 into a recording vessel 34 and brings the recording fluid and thus the float 35 depending on the entered Contraction more or less to rise. The swimmer operates the writing instrument 36, which registers the CO content.

Beide Gaswerte werden auf einem gemeinsamen frei ablaufenden Diagrammband 37 in zwei voneinander getrennten Schreibfeldern zur Aufzeichnung gebracht. Am Ende der Analyse tritt das Restgas durch das Steigrohr7, 6 aus. Both gas values are shown on a shared freely running graph tape 37 recorded in two separate writing fields. At the end After the analysis, the residual gas exits through the riser 7, 6.

Da die Hydrierungsmethode über vorgenannten Katalysator bis zu einem gewissen C O-Gehalt nach oben begrenzt ist, wird bei Ausführung dies Gerätes für Gase mit höherem CO Gehalt, z. B. Since the hydrogenation method over the aforementioned catalyst up to one is limited to a certain C O content, this device is designed for Gases with a higher CO content, e.g. B.

Frischgase, das hinzugemischte H9-Volumen so weit vergrößert, daß sich der CO-Anteil im Gesamtgemisch derart (etwa auf IoO/o verringert. daß s.ich ein vergrößlerter Meßbereich ergibt und ein einwandfreies Arbeiten der Hydrierung ermöglicht wird.Fresh gases, the added H9 volume increased so much that the proportion of CO in the total mixture is reduced to such an extent (approximately to IoO / o. that s.ich results in an enlarged measuring range and perfect operation of the hydrogenation is made possible.

Während vorstehend ein intermittierend arbeitender Apparat beschrieben ist, läßt sich auch ein solcher mit kontinuierlicher Arbeitsweise aus führen. Auch kann der Antrieb des Apparates von anderer als der beschriebenen Art sein. While an intermittently operating apparatus is described above is, one can also run one with continuous operation. Even the drive of the apparatus can be of a different type than the one described.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method for determining and recording the ° 2 and CO content of gases using hydrogen as an auxiliary gas, thereby characterized in that the determination of the two components in a continuous The operation is carried out in two stages, adding a certain volume in the first stage Test gas combined with a certain volume of hydrogen, the O2 content this mixture in an incinerator charged with a noble metal catalyst according to the reaction equation 02 + 2 H2 = aH, O excreted as water and measured the residual gas volume is determined, whereupon this residual gas volume in a second stage filled up to the initial test gas volume by adding more hydrogen and the CO content of this new mixture through a reaction -in one with a catalyst charged incinerator according to the equation C O + 3 H9 = C H4 + H20 and subsequent measurement of the remaining residual gas is determined.

2. The method according to claim 1, characterized in that for gases (e.g. fresh gases) with a high CO content that this increases the CO content in the total mixture to such an extent (approx 100/0) reduced that a perfect operation of the hydrogenation is made possible.

3. Apparatus for performing the method according to claim I and 2, characterized characterized in that the reaction tubes containing the catalysts and optionally a tube charged with a precatalyst for the supplied hydrogen in a common incinerator are housed.

Publications considered: »Journal for Applied Chemistry "(1926), p. 276.