Opublikowano dnia 21 wrzesnia 1961 r.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44918 KI. 12 a, 5 Deutsche Akademie der Wissenschaften zu Berlin &^4& ^ f^ Berlin-Adlershof, Niemiecka Republika Demokratyczna Urzadzenie do sterowania odbieralnikami frakcji Patent trwa od dnia 8 marca 1960 r.Wynalazek dotyczy urzadzenia do sterowania odbieralnikami frakcji przy rozkladaniu stru¬ mienia masy na frakcje glównie o skladzie w przyblizeniu jednakowym i na frakcje po¬ srednie o skladzie stale zmnieniajacym sie.Znane sa odbiorniki frakcji najrózniejszej konstrukcji, w których celem rozlozenia stru¬ mienia cieczy albo gazu zostaje wprawiona w ruch, przewaznie na drodze mechanicznej (np. za pomoca serwomotoru), tarcza obrotowa albo lancuch, na którym umieszczone sa od¬ bieralniki jedne za drugimi.Sterowanie odbieralnikami frakcji nastepuje po uplywie okreslonego czasu lub i po osiag¬ nieciu okreslonej objetosci masy lub okreslonej liczby kropli przez uruchomienie mechanizmu, który powoduje rozdzielanie strumienia masy.Znane jest jeszcze sterowanie odbieralnikami frakcji, w strumieniu cieczy lub gazu podczas której mierzy sie nieprzerwanie wielkosc fi¬ zyczna, charakterystyczna dla struktury stru¬ mienia masy. Podzial strumienia masy jest mozliwv po osiagnieciu wielkosci granicznej uprzednio ustalonej.Wada opisanych odbieralników frakcji jest, ze jednoczesnie mozna otrzymac w danym rzucie frakcje o róznym skladzie. Azeby jed¬ nak otrzymac stosunkowo ostre rozfrakcjono¬ wanie trzeba wytworzyc wiele drobnych frak¬ cji, które oprócz tego trzeba pojedynczo ana¬ lizowac zanim frakcje o jednakowym albo po¬ dobnym skladzie podda sie razem dalszej prze¬ róbce.Wymieniona zasada sterowania jest nie tyl¬ ko niedokladna lecz z góry okresla, ze prze¬ bieg procesu rozdzielania jest znany.Wedlug wynalazku wymienione wady zwia¬ zane ze sterowaniem odbieralnikami frakcji przy rozkladaniu strumienia masy na fralecje zasadnicze o skladzie w przyblizeniu jednako¬ wym i frakcje posrednie o skladzie stale zmie¬ niajacym sie zostaja usuniete dzieki zastoso¬ waniu stanowisk pomiarowych umieszczonych jedne za drugimi w strumieniu masy. Stano-wiska pomiarowe sa polaczone sposobem róz¬ nicowym i wywoluja^przy wystepowaniu frak- cjr^llwnej Stlb paradniej proces rozkladu.Wady zostaja usuniete na skutek tego, ze strumien, cieczy plynacy przez przelew w szyj¬ ce elektrody szklanej oplukuje jedna po dru¬ giej scianke zewnetrzna i wewnetrzna mem¬ brany stanowiacej elektrode pomiarowa, na której wystepujaca i znikajaca róznica poten¬ cjalów wywoluje proces rozkladu.Urzadzenie wedlug wynalazku jest podane na rysunku, przy czym fig. 1 przedstawia zasade sterowania odbieralnikami frakcji, a fig. 2 — elektrode szklana stanowiaca wyposazenie sta¬ nowiska pomiarowego.Sterowanie odbieralnikami frakcji wedlug wynalazku pozwala na rozdzielenie masy we¬ dlug jej skladu wtedy, gdy nie mozna przewi¬ dziec przebiegu procesu rozdzielania. Strumien cieczy lub gazu przechodzi przez dwa stano¬ wiska pomiarowe 1 i 2 (fig. 1) przy pomocy których mierzy sie charakterystyczne wielkos¬ ci fizyczne dla danego skladu chemicznego, np. przewodnictwo elektryczne lub cieplne, wartosc pH albo potencjal elektronowy, ab- sorbcje swiatla, zalamanie swiatla, stala dielek¬ tryczna, podatnosc magnetyczna, tak dlugo jak dlugo skald strumienia masy nie ulegnie zmia¬ nie, przechodzac przez oba stanowiska pomia¬ rowe w tym czasie odbieralnik frakcji jest w spoczynku. Z chwila kiedy sklad sie zmie¬ nia, pierwsze stanowisko pomiarowe wykazuje inna wartosc, a odbieralnik frakcji zostaje uru¬ chomiony przez uklad róznicowy 3. Po przejsciu frakcji posredniej w obu stanowiskach pomia¬ rowych ustala sie ta sama wartosc, przy czym znowu zostaje uruchomiony zbieracz frakcji przez urzadzenie 3.Tego rodzaju metoda róznicowa jest bar¬ dziej czula od metod w których do sterowania wykorzystuje sie wielkosci fizyczne.Wiadomym jest, ze opisany uklad sterowa¬ nia uwzglednia czas, mase, objetosc, ilosc krop¬ li, dzieki czemu frakcje posrednie zostaja roz¬ lozone na poszczególne frakcje czastkowe.W analogiczny sposób mozna rozlozyc frakcje zasadnicze na równe czesci, o objetosci jaka moga przyjac poszczególne odbieralniki.Ponizej podaje sie kilka przykladów wyko¬ nania.Przyklad I. Strumien cieczy przeplywa w kierunku uwidocznionym na rysunku albo przez dwie polaczone jedna za druga komory mierzace pH stanowiace stanowiska pomiarowe 1 i 2 .albo oplukuje kolejno sciane wewnetrzna tej samej elektrody szklanej 6. Ciecz wlewa sie w punkcie S do komory pomiarowej i wy¬ pelnia wnetrze membrany 7. W punkcie 4 ciecz przelewa sie i spada kroplami do prze¬ strzeni zewnetrznej 9 tej komory, tak, aby nie powstawalo elektryczne polaczenie miedzy przestrzenia zewnetrzna i wewnetrzna. Ciecz wylewa sie z komory otworem wyplywowym 10.Cyfra 11 oznacza elektrode odwodowa, a cyfra 12 — elektrode, z której odczytuje sie powstale napiecie.W przypadku róznej wartosci pH strumienia cieczy w obu stanowiskach pomiarowych 1 i 2, wzglednie po obu stronach membrany elektro¬ dy szklanej powstaje napiecie, które po wzmoc¬ nieniu uruchamia przekaznik, a ten uruchamia zbieracz frakcji. W momencie wyrównania sie napiecia przekaznik wzmacniacza powoduje dalsze dzialanie odbieralnika frakcji.Przyklad II. Strumien gazu lub cieczy przeplywa przez dwie polaczone jedna za dru¬ ga komory 1 i 2 do pomiaru przewodnosci elektrycznej lub cieplnej, które wraz z dwoma innymi opornikami tworza mostek Wlieatstone'a lub Thomsona. Regulacja mostka nastepuje podczas przejscia strumienia masy o jednako¬ wym skladzie. Jezeli w jednej komorze pomia¬ rowej zmienia sie przewodnosc elektryczna lub cieplna wówczas powstaje napiecie na przekat¬ nej mostka, które za posrednictwem wzmacnia¬ cza z przekaznikiem uruchomienia odbieralnik frakcji. Po przejsciu frakcji posredniej ustala sie w komorach wzglednie w stanowiskach po¬ miarowych 1 i 2 ta sama przewodnosc cieplna i znowu zostaje uruchomiony odbieralnik frakcji.Przyklad III. Strumien gazu lub cieczy przeplywa kolejno przez dwie umieszczone równolegle kiufety, które oswietla sie wiazka swiatla. W przypadku niezmiennego skladu strumienia masy nastepuje wygaszenie swiatla na skutek interwencji. Przy róznym skladzie gazu wzglednie cieczy w Obu kiuwetach wy¬ gaszenie nie nastepuje. W zwiazku z tym wy¬ starczy umiescic w ukladzie mostka Wheat- stone'a fotokomórke na drodze promieni, która uruchamia rozdzielacz frakcji zarówno przy rozblysnieciu jak i przy gasnieciu swiatla.Przyklad IV. Przez dwie równolegle kiu- wety przeplywa kolejno strumien masy, przy czym szczelina monochromatora przepuszcza — 2 —stale okreslone uzyteczne widmo przez okres czasu, który jest krótki w stosunku do okresu czasu, w ciagu którego strumien masy prze¬ bywa droge miedzy kiuwetami.W ten sposób osiaga sie, ze przy zmianie skladu masy w strumieniu zostaja objete na nowo wystepujace, wzglednie zanikajace linie w widmie absorpcyjnym, które zostana wyko¬ rzystane do sterowania róznicowego. Tak wy¬ tworzone swiatlo monochromatyczne z jedne¬ go zródla zostanie rozlozone na dwa równo¬ legle promienie swietlne, z których kazdy przenika jedna kiuwete i dociera do fotoko¬ mórki, znajdujacej sie za kiuweta. Fotokomórki sa umieszczone w mostku Wheatstone'a za¬ miast dwóch oporników.Przy róznej absorpcji swiatla przez strmien masy . w obu kiuwetach powstaje w mostku dzieki nierównym zmianom opornosci wlasci¬ wych fotokomórek napiecie na przekatnej, któ¬ re wzmocnione przez wzmacniacz sluzy do uru¬ chomienia odbieralnika frakcji.Zamiast fotokomórek moga byc zastosowane fotoelementy równiez w ukladzie róznicowym. PL