DE2647308B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer Analysensubstanz - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer AnalysensubstanzInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2. Sie bezweckt insbesondere die Messung des
verfügbaren Alkaligehalts in einem chargenweise arbeitenden Zellstoffkocher wie z. B. vom Kamyr-Typ
gestatten, der zur Zellstoffherstellung dient.
Wie in einem Aufsatz mit dem Titel »Computer Control in Pulp and Paper 1961 — 1969« (»Rechnersteuerung
bei Zellstoff und Papier 1961 — 1969«) von Donald B. Brewster und Andrew K. Bjerring in
»Proceedings of the IEEE«, Band 58, Nr. i (Jan. !970),
Seite 51, ausgeführt, »gibt es zur Zeit auf dem Markt kein industriell einsetzbares Gerät zur on-line-Messung
der K-Zahl« (in einem Zellstoffkocher vom Kamyr-Typ).
»Aus der Abblasleitung oder der Waschvorrichtung (des Zellstoffkochers) entnommene Proben werden
von Hand geprüft, üblicherweise stündlich«.
In einem Zellstoffkocher wird Holz zu Zellstoff umgesetzt. Dazu wird Holz in kleingehackter Form mit
einer Lauge aufbereitet, die beispielsweise aus einer Lösung aus Natriumsulfid und Natriumhydroxid besteht.
Die Entholzung, d. h. das Herauslösen von Lignin erfolgt innerhalb des Zellstoffkochers durch Wärme- und
Druckeinwirkung. Lignin stellt etwa 30% des Holzes dar. Sobald das Lignin herausgelöst worden ist, lassen
sich die Zellstoffasern leicht trennen und bleichen. Die übliche Meßgröße für das Maß der Entholzung ist die
sogenannte »K-Zahl«. Je niedriger diese K-Zahl ist. umso niedriger ist der verbleibende Ligninanteil.
Anstelle der Messung der K-Zahl kann auch die Alkalinität der Lauge im Kocher gemessen werden, und
diese stellt ein Maß für die Reaktion zwischen Alkali und Lignin dar.
Durch fortlaufende Messung der K-Zahl oder der Alkalinität läßt sich der Zellstoffkocher wesentlich
besser »fahren«, d. h. steuern. Wie auf Seite 55 des vorgenannten Aufsatzes von Brewster ausgeführt,
besteht derzeit das beste Verfahren zur K-Zahlregeiung
in einer direkten Steuerung, wobei die folgenden fünf Parameter konstant gehalten werden: Alkali-Holz-Verhältnis,
Lauge-Holz-Verhältnis, Temperatur, Verweilzeit und Hackschnitzelpegcl. Um bei dieser direkten
Steuerung einigermaßen gleichbleibende Werte zu erhalten, wird zur Kontrolle stündlich eine Probe aus
der Abblasleitung entnommen und analysiert. Aufgrund der großen zeitlichen Abstände, in denen die K-Zahl
anhand einer Probe ermittelt wird, ist diese Steuerung als sehr unbefriedigend anzusehen.
Zur Schaffung einer besseren Kontrollmöglichkcit hat die schwedische Firma Asea ein unmittelbar am
Zellstoffkocher angeordnetes Titrationsgerät entwikkelt,
durch das die Alkalinität vermittels eines »Roboters« bestimmbar ist, welcher Proben entnimmt.
Dabei handelt es sich jedoch nicht um eine echte on-line-Messung, da zur Ausführung eines Meßvorgangs
mehr als 10 Minuten erforderlich sind. Dieser »Roboter« enthält bewegliche Teile, welche den in
einem Zellstoffkocher üblicherweise auftretenden ho-
hen Temperaturen und Drücken ausgesetzt sind, so daß das Gerät nicht nur einer besonders aufwendigen
Konstruktion bedarf, sondern auch im Hinblick auf Arbeitsweise und Wartung als unpraktisch anzusprechen
is L
Es ist auch durch die Literaturstelle J. Hengstenberg/ Sturm/Winkler »Messen und Regeln in der chemischen
Technik«, 2. Auflage, Springer-Verlag 1964, Seite 840,
bereits bekannt, die Leitfähigkeit einer Analysensubstanz
durch Zusetzen eines Titrationsmittels zu messen, wobei in der Probensubstanz die abrupte Leitfähigkeitsänderung ermittelt wird. Hierzu dient nach der
genannten Literaturstelle ein Analysengerät, welches
neben der Probenkammer mit zwei Elektroden eine zum Einleiten des Titrationsmittels dienende Rohrleitung
und zum Ermitteln des Endpunktes eine elektrische Meßeinrichtung aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur »on-line« durchführbaren
Konzentrationsbestimmung vermittels Titration, die auch für erschwerte Arbeitsbedingungen
geeignet ist, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in dem Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verfahren
gelöst.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses neuen Verfahrens ist in dem Patentanspruch 2 und verschiedene
Möglichkeiten zur vorteilhaften weiteren Ausgestaltung dieser sind in den Ansprüchen 3 bis 10 angegeben.
Durch die Erfindung wird es ermöglicht, ein industriell einsetzbares Gerät zur »on-line«-Bestimmung
der Konzentration einer Analysensubstanz zur Verfügung zu stellen.
Eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Bestimmung des Alkaligehalts einer
Zellstoffpulpelösung mit Kohlendioxid als Titrationsmittel.
Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung sind im nachfolgenden anhand der in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Blockdarstellung eines Zellstoffkochers.
F i g. 2 ist ein vereinfachter schematischer Schallplan
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. ό ist ein zur Erläuterung der Arbeitsweise
dienendes Zeitdiagranim.
Fig. 4 zeigt eine zur Erläuterung der Arbeitsweise
dienende Gruppe von Leitfähigkeitsmeßwerten.
Fig. 5 ist ein weitdes, zur Erläuterung der Arbeitsweise
dienendes grafisches Schaubild.
Fig.υ ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung, wobei
einige Teile der Übersichtlichkeit halber weggebrochen sind.
F i g. 7 ist ein Querschnitt entlang der Linie 7-7 von Fig. 6.
Fig. 8 ist ein Querschnitt entlang der Linie 8-8 von
Fig. 6.
F i g. 9 ist ein I-i g. 7 :ntsprechender Querschnitt
durch eine abgeänderte Ausführungsform.
Fig. 10 ist ein Querschnitt in einem größeren Maßstab entlang der Linie 10-10 von Fig. 9.
Der in Fig. I schemalisch dargestellte Zellstoffkocher
vom Kamyr-Typ ist bis auf die gleichfalls dargestellte Vorrichtung zur Messung der Alkalikonzentration
an verschiedenen Stellen bereits bekannt. In, Betrieb werden Hackschnitzel vermittels einer Hackschnitzelzumeßvorrichtung
i0 volumetrisch zugemessen und vermittels eines Niederdruckförderers 11 in einen Dampfbehälter 12 eingeführt, dessen Hauptaufgabe
darin besteht, Luft auszutreiben, welche das Eindringen von Lauge in die Hackschnitzel beeinträchtigen
würde. Anschließend werden die Hackschnitzel in einem Hochcruckförderer 13 mit durch die Umwälzleitung
14 zugeführter Lauge vermischt und in den oberen Trennbereich des Hauptkocher- oder Reaktionsbehälters
16 eingeleitet In diesem oberen Trenribereich scheidet sich überschüssige Lauge ab, welche mi!
Frischlauge versetzt und wieder in den Behälter eingeführt wird. Die Hackschnitzel setzen sich auf der
aus Hackschnitzeln und Lauge bestehenden Masse ab, welche sich bereits im Kochbereich des Hauptkochers
16 befindet Wie oben ausgeführt, besteht die Frischlauge beispielsweise aus einer Lösung aus Natriumsulfid
und Natriumhydroxyd.
Nach etwa 40 Minuten Verweilzeit im Kocher wird Wärme zugeführt, indem ein Teil der Lauge durch die
Heizschlange 17 umgewälzt wir'1. Dadurch steigt die
Temperatur innerhalb des Kocncrs an, so daß die Entholzung stattfindet. Der Kochbereich erstreckt sich
nach unten bis zu einem Extraktionspunkt 18, an welchem die verbrauchte und nunmehr als Ablauge
bezeichnete Lauge abgezogen und in bekannter Weise einer Wiederaufbereitung oder Abfallverwertung zugeführt
wird. Die Pulpenmasse wird etwa 4 Stunden, nachdem sie den Kochbereich verlassen hat, am Boden
des Zellstoffkochers über eine Abblasleitung 19
jo entnommen. Über eine Frischlaugespeiseleitung 21
werden Frischlauge und Wärme zugeführt. Eine weitere Wärmezufuhr erfolgt über die Umwälzleitung 22.
Die Meßvorrichtung, durch welche der vorhandene Alkaligehalt ermittelt wird, kann an verschiedenen
j5 Stellen innerhalb des Zellstoffkochers angeordnet sein,
so z. B. an der Frischlauge-Speiseleitung 21, einem Seitenwandbereich 23 des Zellstoffkochers, an der
Umwälzleitung 22 für Wärmezufuhr, der He;7.schlange
17, dem Extraktionspunkt 18 und an der Abblasleitung
19. In Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Tieuerungsausführung können eine oder mehrere
Meßvorrichtungen zur Regelung vorgesehen sein, so daß sich eine direkte Steuerung der K-Zahl bewerkstelligen
läßt.
A=, In Fig. 2 ist das Schaltschema einer typischen
Meßvorrichtung darge: teilt. Diese umfaßt eine Probenkammer 26 und eine Kontrollkammer 27, die beide in
senkrechter Ausrichtung innerhalb eines abgegrenzten Bereichs im Zellstoffkocher selbst angeordnet sind. Die
Befestigung der Meßvorrichtung kann entweder an einer Seitenwand 23 oder an einer der dargestellten
Umwälzleitungen erfolgen. Die Kammern 26 und 27 wpisen jeweils zwei Elektroden 26a, 26£>
bzw. 27a, 270 auf, vermittels welcher wie weiter unten beschrieben
-,·-, Leitfähigkeitsärlerungen der Meßflüssi^keit bei Zugabe
eines Titrationsmittels gemessen werden. Die Meßflüssigkei· soll hier ganz allgemein als Analysensubstanz
bezeichnet werden. Die Titration erfolgt durch Einleiten von Kohlendioxid über eine Leitung 28 in die
ho Probenkammer 26. Die Elektroden und deren Kammern
bilden Teile einer Wheatstone-Brücke 29, die außerdem die Regelwiderstände 31 und 32 umfaßt. Die Wheatstone-Brücke
29 wird durch eine Speisespannungsquelle 33 gespeist. Ein mit zwei Punkten der Brücke verbundener
hi Endpunktdetektor 34 liefert ein Signal, welches den in
der Probenkammer zur Verfugung stehenden Alkaligehalt anzeigt. In der Praxis umfaßt der Endpunktdetektor
34 einen Verstärker, dem ein Kleinrechner (»Minicom-
puter«) nachgeschaltet ist.
Vermittels einer getrennten Kontrollkammer, der natürlich kein Titrationsmittel zugeführt wird, ist
gewährleistet, daß während des Meßvorgangs verfahrensbedingt auftretende chemische Änderungen kompensiert werden, wobei die Brückenmessung außerdem
von Haus aus eine sehr hohe Genauigkeit verbürgt. Bei manchen Anwendungen kann jedoch eine getrennte
Kontrollkammer entfallen und durch einen einfachen Bezugswiderstand ersetzt werden.
Wie anhand der I i g. 2 und 3 veranschaulicht, wird die Gesarntleitfähigkeit der Wheatstone-Brücke 29
vermittels einer Zustandsanzcigeeinheit 30 gemessen. Wenn in beiden Kammern 26 und 27 keine Flüssigkeit
enthalten ist. weist die Gesamtleitfähigkeit einen niedrigen Wert (Leitfähigkeitswert 35 in F: i g. 3) auf.
.μ,.,.Α Λ,,η A1n
*Λ * Λ Λ M » M M Λ * <
*·«*
worden sind. Sobald die beiden Kammern jedoch wieder mit Analysensubstanz gefüllt sind, ergibt sich
wieder der bei 36 in I' ig. 3 dargestellte normale Leitfähigkeitswert. Diese unterschiedlichen Leitfähigkeitswerte
lassen sich wie weiter unten beschrieben zur Steuerung der Vorrichtung verwenden.
In F i g. 4 sind typische Versuchsergebnis.se dargestellt,
die mit unterschiedlichen Alkalinitätsprozentwer ten in einem konstanten Volumen enthalten werden. In
der Abszissenachse ist die Zeil oder die eingeleitete Titrationsmittelmenge aufgetragen, wobei die letztere
der Zeit proportional ist. da ein konstanter Kohlendioxiddurchsatz zugeführt wird. In der Ordinatenachse ist
die an dem F.ndpunktdetektor 34 von F i g. 2 anliegende Ausgangsspannung angegeben. Die waagerechte Linie
40 stellt einen Spannungswert dar. welcher dem Endpunkt entspricht, in welchem das Titrationsmittel im
Gleichgewicht mit der Analysensubstanz steht und dementsprechend eine abrupte Leitfähigkeitsänderung
auftritt. Diese Leitfähigkeitsänderung erfolgt dann, wenn sich sämtliches verfügbares Natriumhydroxid mit
dem eingeleiteten Kohlendioxid zu Natriumkarbonat umgesetzt hat. Die Alkalinitätsprozentwertc sind an den
Kurven in F i g. 4 unmittelbar angegeben. Die Linie 40 wird unter den jeweils vorliegenden Bedingungen durch
Versuche ermittelt oder als Mittelwert zwischen Maximum und Minimum der Kurven bestimmt. Wie in
F i g. 5 veranschaulicht, besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Menge an zugeführtem Titrationsmittel und dem Alkalinitätsprozentwert oder verfügbaren
Alkali. Unter der Voraussetzung, daß das Titrationsmittel, hier Kohlendioxid, in einem konstanten Durchsatz
zugeführt wird, ist die Zeitspanne vom Beginn der Titrationsmittelzufuhr bis zum Endpunkt ein Maß für
die Konzentration der Analysensubstanz. Es braucht daher lediglich elektrisch die abrupte Leitfähigkeitsänderung
gemessen zu werden, welche praktisch nicht fehler- oder störanfällig ist. d. h. unbeeinflußt ist von
inerten Stoffen in der Analysensubstanz. Elektrodenverschmutzung oder Trift in Teilen der elektronischen
Schaltung.
In den F i g. 6. 7 und 8 ist der mechanische Aufbau der
Meßvorrichtung dargestellt. Die Kammern 26 und 27 sind beispielsweise an der Seitenwand des Hauptkochers
16 oder an einer zu diesem führenden Rohrleitung befestigt. Wie F i g. 7 und 8 zeigen, weist das hier
dargestellte Ausführungsbeispiel einen Flansch 37 auf, der von der Seitenwand des Kocherbehälters oder von
einer Rohrleitung vorsteht und eine Halterung 38 für die
Meßkammern trägt, welche beispielsweise mit dem Flansch durch Bolzen verbunden ist. Wie aus Fig.6
ersichtlich, enthält die Probenkammer 26 die Elektroden 26a und 266. Für die Kontrollkammer 27 ist hier
lediglich die Elektrode 27b dargestellt. Die Elektroden 26b und 27b sind miteinander und mit der Klemme 39
ri verbunden, durch welche der entsprechende Pol nach
außen geführt ist. Die Elektrode 27a ist an der Klemme 41 nach außen geführt, während die Elektrode 26a über
die Klemme 42 nach außen geführt ist.
In Fig. 7 ist die Probenkammer in ihrer auf eeh1
in stehenden Lage ersichtlich, wobei außerdem die
Speiseleitung 43 für Kohlendioxid-Titrationsmittel cargestellt
ist. welche durch die Halterung 38 durchgeführt und mit dem Boden der Kammer 26 verbunden ist.
Kohlendioxidgas wird aus der Rohrleitung 43 durch eine gesinterte Metallscheibe 44 hindurch in die Kammer
eingeleitet, wodurch sich ein fein diffundierter Titratir»ncmittplctrr»m in rtip innprhalh dpr Kamnipr Pinup-
schlossene Flüssigkeit ergibt.
Eine zweite Rohrleitung 45 ist mit der Kontrollkammer
27 verbunden und dient zum Einleiten eines neutralen Gases wie z. B. Stickstoff am Boden der
Kammer 27. Die Einleitung erfolgt dabei in gleicher Weise w ie die des Kohlcndioxidgases in die Probenkammer
26. Damit werden zwei Zwecke erreicht. Erstens
■ > wird die Stiekstoflzufuhr gleich gemacht der Kohlendi
oxidzufvhr. so daß die in beiden Kammern befindliche Analysensubstanz in genau gleicher Weise durch
blasenförmig aufsteigendes Gas durchsetzt wird. Damit werden alle auf den Gasblasenstrom zurückzuführenden
i" Leitfähigkeitsänderungen ausgeschaltet. Die Hauptaufgabe
des chemisch neutralen Stickstoffs besteht jedoch darin, den Inhalt von Proben- und Kontrollkammer
während der Titration zu trennen, indem überschüssige Flüssigkeit aus dem Innenraum innerhalb einer Abdekkung
46 ausgetrieben wird.
Zum Zwecke dieser Trennung ist weiterhin eine Abdeckung 46 vorgesehen, welche die beiden Kammern
26 und 27 mit Ausnahme einer Öffnung 47 beschränkter Größe allseitig umgibt. In der Öffnung 47 ist ein
Jfi Drahtsieb 48 angeordnet, welches Feststoffteilchen
zurückhält. Die Abdeckung 46 bildet im Zusammenwirken mit ihrer Öffnung 47 eine Teilerglocke. Durch das
Einleiten von Stickstoff während der Titration wird außerdem vermieden, daß sich zusätzliche Analysensub-
•<5 stanz mit zumindest der in der Probenkammer 26
befindlichen Analysensubstanz vermischt, indem alle zusätzliche Analysensubstanz von dieser Kammer
ferngehalten wird. Außerdem ermöglicht die Abdekkung 46 eine wirksamere Reinigung des Inha! . der
Kammern vermittels Dampf, der aus Düsen 51 und 52 austritt, die unmittelbar der oberen Öffnungen der
beiden Kammern 26 und 27 angeordnet sind. Die Düsen 51, 52 sind über die Halterung 38 mit Rohrleitungen 53
und 54 verbunden, weiche zu einer pulsierenden Dampfdruckquelle führen. Der Dampf steht unter einem
Druck von 11,6 bis 14,1 atü, wobei dieser Druck ausreichend hoch ist, um den Innendruck in den
Kammern zu überwinden, so daß der Dampf in kräftigem Stahl austritt Dampf ist ein ideales Reini gungsmedium, da er im Anschluß an seine Einleitung in
die Kammern kondensiert und somit schlagartig ein ganz geringes Volumen annimmt, so daß die Kammern
26 und 27 sofort zur Ausführung einer neuen Messung gefüllt werden. Andererseits kann die Reinigung
selbstverständlich auch vermittels eines mechanisch arbeitenden Kolbens erfolgen.
In den Fig.9 und 10 ist eine abgeänderte
Elektrodenanordnung dargestellt Dabei ist eine mittige
Elektrode 56 auf der gesinterten Metallscheibe 44' befestigt. Die Wand der Kammer 26' ist mit Masse
verbunden und dient als zweite Elektrode. Die Zuleitung 57 ist durch die Speiseleitung für Kohlendioxidgas aus
dem Reaktionsbehälter nach außen geführt. Die Kontrollkammer 27 ist in entsprechender Weise
abgebildet.
Im Betrieb der Vorrichtung werden zunächst die beiden Kammern 26 und 27 und das innerhalb der
Abdeckung 46 eingeschlossene Volumen vermittels des durch die Düsen 51 und 52 eingeleiteten Dampfs von
sämtlicher Flüssigkeit befreit. Der sich dadurch ergebende niedrige Leitfähigkeitswert 35 (siehe F i g. 3)
zeigt an, daß sich die Meßvorrichtung im Bereitschaftszustand befindet. Die Messung erfolgt dabei vermittels
der in Fig. 2 dargestellten Zustandsanzeigeeinheit 30. Die Dampfzufuhr wird vermittels der Einheit 30
beendet, so daü sich der innerhalb der Abdeckung 46 und in den Kammern befindliche Dampf abkühlen und
verflüssigen kann, so daß in den entstehenden Unterdruckbereich sofort flüssige Analysensubstanz
durch die öffnung 47 hindurch eintritt und in den beiden Kammern praktisch eingeschlossen ist. Sobald beide
Kammern mit Analysensubstanz gefüllt sind, wird Kohlendioxid-Titrationsmittel in gleichbleibendem,
genau gemessenem Durchsatz in die Probenkammer 26 eingeleitet. Gleichzeitig damit wird aus den vorstehend
beschriebenen Gründen Stickstoff in die Kontrollkammer 27 eingeführt. Die Ermittlung des Endpunkts
gestattet die direkte Bestimmung der Alkalinität und
dient zur Vorgabe für die Steuerung eines angeschlossenen Rechners oder als Leitwert für eine Handsteuerung.
Ggf. kann zur Vermeidung von Druckstößen das Kohlendioxidgas auch kontinuierlich zugeführt werden.
In diesem Fall wird als Beginn der Einleitungszeit der Zeitpunkt angesetzt, in welchem die Dampfzufuhr
abgeschaltet wird (siehe F i g. 3), da die Verflüssigung des Dampfs und die Wiederauffüllung der Kammern wie
dargestellt praktisch augenblicklich erfolgt. Zur Steuerung läßt sich außerdem die gemessene Änderung der
Gesamtleitfähigkeil verwenden.
Das bei dem hier beschriebenen Verfahren verwendete Titrationsmittel ist Kohlendioxid, da durch Umsetzung
von Kohlendioxid mit der aus Natriumhydroxid und Natriumsulfid bestehen Lauge Natriumkarbonat
erzeugt wird, welches ohnehin bereits im Zellstoffkocher vorhanden ist. Durch dieses Titrationsmittel wird
in außerdem das Volumen der eingeschlossenen Probe nicht verändert, und schließlich läßt sich dieses
Titrationsmittel auch leicht handhaben. Als Titrationsmittel läßt sich andererseits Salzsäure verwenden, die
jedoch weniger zufriedenstellend ist, da bei der
H Tritration Natriumchlorid erzeugt wird, welches im
Verfahren nicht vorhanden ist und zu Korrosionsproblemen führen könnte. Bei anderen Zellstoffverfahren
wie L. B. dem sauren Suitiiverfahren wird ais Titrationsmittel beispielsweise Ammoniak verwendet.
Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung eignen sich zur fortlaufenden Messung der
Konzentration einer Analysensubstanz unter erschwerten Arbeitsbedingungen. Es ist nicht erforderlich, daß
eine Probe z. B. vermittels eines Roboters aus dem Zellstoffkocher oder den mit diesem verbundenen
Rohrleitungen entnommen wird, so daß dementsprechend auch keine beweglichen Teile benötigt werden.
Die Probe braucht weiterhin nicht in besonderer Weise aufbereitet zu werden, z. B. durch Kühlen und Filtrieren.
Das stellt unter den erschwerten Arbeitsbedingungen einen besonderen Vorteil dar, zumal außer hohen
Drücken und Temperaturen auch Korrosionseinflüsse gegeben sind. Bei Verwendung von Proben- und
Kontrollkammer in Verbindung mit einer Wheatstone-Brücke ist eine sehr empfindliche Endpunktmessung
möglich, die wie oben ausgeführt unempfindlich ist gegenüber Änderungen anderer Verfahrensparameter.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zur Bestimmung der Konzentration einer Analysensubstanz, bei dem die Leitfähigkeit
der Analysensubstanz durch Zusatz eines Titrationsmittels gemessen und in einer Probenkammer die
abrupte Leitfähigkeitsänderung ermittelt wird, d a durch gekennzeichnet, daß das Titrationsmittel in einem konstanten Durchsatz in die
Probenkammer (26) eingeleitet und die der Konzentration der Analysensubstanz proportionale Zeitspanne
vom Beginn der Titrationsmitteleinleitung bis zum Auftreten der abrupten Leitfähigkeitsänderung
gemessen wird.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die neben einer Probenkammer
mit zwei Elektroden eine Rohrleitung zum Einleiten des Titrationsmittels und eine Meßeinrichtung zum
Ermitteln des Endpunktes aufweist, gekennzeichnet durch eine innerhalb des Reaktionsbehälters (16) an
einer Wand (23) befestigten Probenkammer (26), zum Trennen der in der Probenkammer (26)
eingeschlossenen Analysensubstanz von der im Reaktionsbehälter (16) befindlichen Analysensubstanz
während des Einleitens von Titrationsmittel in die Probenkammer (26) dienrnde Vorrichtungen (45,
46) und eine zum Reinigen der Probenkammer (26) von Analysensubstanz und Titrationsmittel dienende
Vorrichtung (51 bis 54).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d^3 die Reinigungsvorrichtung (51 bis 54)
mit einer Druckgasquelle verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung (51 bis 54)
mit einer Quelle für überspannten Dampf verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtungen
aus einer die Probenkammer (26) umgebenden Abdeckung (46) mit einer den Austausch von
Analysensubsianz zwischen Reaktionsbehälter (16) und Probenkammer (26) gestattenden Öffnung (17)
begrenzter Größe und einer den von der Abdeckung umschlossenen Innenraum mit einer Quelle eines
inerten Gases verbindenden Rohrleitung (45) bestehen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb der Abdeckung (46) im Reaktionsbehälter (16) an einer Wand außerdem
eine Kontrollkammer (27) befestigt, die Quelle von inertem Gas mit der Kontrollkammer (27) verbunden,
und die zum Einleiten von Titrationsmittel dienende Rohrleitung (43) mit der Probenkammer
(26) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollkammer (27) zum Messen
der elektrischen Leitfähigkeit der Analysensubstan/. dienende Elektroden (27a, 27b)aufweist, und die zum
Messen des Endpunktzustands dienende elektrische Meßeinrichtung (34) für die Messung von Leitfähigkeitsunterschieden
zwischen Proben- und Kontrollkammer (26,27) geschaltet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Proben- und Kontrollkammer (26, 27)
in senkrechter Ausrichtung angeordnet und an ihrem oberen Ende offen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Messen der Gesamtleitfähig
ίο
keit einer Wheatstone-Erücke (29) dienende Zustandsanzeigeeinheit (30) vorgesehen ist
10, Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Bestimmung des Alkaligehalts einer Zellstoffpulpelösung
mit Kohlendioxid als Titrationsmittel.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/629,859 US4012197A (en) | 1975-11-07 | 1975-11-07 | Titration apparatus and method therefor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2647308A1 DE2647308A1 (de) | 1977-05-18 |
DE2647308B2 true DE2647308B2 (de) | 1979-11-08 |
DE2647308C3 DE2647308C3 (de) | 1980-07-24 |
Family
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Family Applications (1)
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ZA (1) | ZA762965B (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4963229A (en) * | 1985-07-02 | 1990-10-16 | International Paper Company | System and method for continuous measurement of pulp consistency in a blowline of a continuous pulp digester |
FI80526C (fi) * | 1986-09-08 | 1990-06-11 | Savcor Consulting Oy | Foerfarande foer styrning av cellulosakok. |
US5518933A (en) * | 1989-03-10 | 1996-05-21 | Unitika Ltd. | Method of analyzing washings for free acids and ions |
US4929314A (en) * | 1989-07-07 | 1990-05-29 | The Dow Chemical Company | Coulometric titrator apparatus and method |
CA2216046A1 (en) * | 1997-09-18 | 1999-03-18 | Kenneth Boegh | In-line sensor for colloidal and dissolved substances |
EP2140255A4 (de) * | 2007-03-30 | 2014-04-23 | Commercialisation Des Produits De La Rech Appliquee Socpra Sciences Et Genie S E C Soc D | Verfahren und vorrichtung zur überwachung und/oder steuerung der aushärtung von bei medizinischen verfahrensweisen eingesetzten klebstoffen |
CN106179546B (zh) * | 2016-07-19 | 2018-07-13 | 大连理工大学 | 一种具有特异构型微通道的poct芯片 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2977199A (en) * | 1956-12-31 | 1961-03-28 | Ind Rayon Corp | Method for the continuous testing of flowing materials |
US2989377A (en) * | 1959-03-02 | 1961-06-20 | Standard Oil Co | Method and apparatus for automatic titration and process control |
US3308041A (en) * | 1961-12-05 | 1967-03-07 | Beckman Instruments Inc | Method and apparatus for titration |
US3160477A (en) * | 1962-01-29 | 1964-12-08 | American Insutrument Company I | Thermometric titrating apparatus |
US3290116A (en) * | 1963-02-27 | 1966-12-06 | Phillips Petroleum Co | Calorimetric analysis for control of catalytic polymerization reactions |
US3625655A (en) * | 1969-12-02 | 1971-12-07 | Texaco Inc | Acid analyzer |
SE377348B (de) * | 1972-07-14 | 1975-06-30 | Mo Och Domsjoe Ab | |
US3950137A (en) * | 1972-08-18 | 1976-04-13 | Illinois State Water Survey Of The Department Of Registration And Education | Apparatus for measuring the presence of a weak acid or a weak base in a liquid |
US3904370A (en) * | 1973-10-15 | 1975-09-09 | Itt | Method for controlling a claus process |
-
1975
- 1975-11-07 US US05/629,859 patent/US4012197A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
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