DE4101429C2 - Verbrennungsvorrichtung - Google Patents

Verbrennungsvorrichtung

Info

Publication number
DE4101429C2
DE4101429C2 DE4101429A DE4101429A DE4101429C2 DE 4101429 C2 DE4101429 C2 DE 4101429C2 DE 4101429 A DE4101429 A DE 4101429A DE 4101429 A DE4101429 A DE 4101429A DE 4101429 C2 DE4101429 C2 DE 4101429C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tube
combustion
combustion chamber
chamber according
cylindrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE4101429A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4101429A1 (de
Inventor
Larry S O'brien
Robert G Warren
Keith J Adani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leco Corp
Original Assignee
Leco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leco Corp filed Critical Leco Corp
Publication of DE4101429A1 publication Critical patent/DE4101429A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4101429C2 publication Critical patent/DE4101429C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/12Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using combustion

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungsvor­ richtung und insbesondere eine verbesserte Vorrichtung zum Schmelzen eines Festkörper- oder Flüssigkeitsprüflings in eine gasförmige Probe für die nachfolgende Analyse.
Es gibt eine Vielzahl von Verbrennungsvorrichtungen zur Ver­ brennung von Analyseproben, um z. B. den Schwefelgehalt von Kohle, Koks oder anderen Substanzen zu bestimmen. Der Schwe­ felgehalt kann für einen Festkörper- oder Flüssig­ keitsprüfling bestimmt werden, der in einem Induktionsofen untergebracht wird und verbrannt wird, um eine gasförmige Probe zu erhalten. Die gasförmige Probe wird nachfolgend aus der Verbrennungskammer abgezogen und mittels eines In­ frarotdetektors oder ähnlichen Detektoren zum Detektieren der Schwefeldioxidkonzentration analysiert, die dann von einer Digitalanzeige als Schwefelgehalt das Prüflings angezeigt wird. Eigenschaften bekannter Verbrennungsvorrichtungen, die in solchen Analysierern verwendet werden, sind in der US 3,923,464 beschrieben.
Solche Vorrichtungen sind endig offenstehend und verwenden ein Trägergas, das in die Verbrennungskammer eines Indukti­ onsofens eingeführt wird, um den Prüfling zu oxidieren und um das sich ergebende Gas durch das gegenüberliegende Ende der Verbrennungskammer zu einer Infrarotzelle zur Detektion zu befördern. Eine Verbrennungsvorrichtung mit geschlossenem Kreis gemäß dieses allgemeinen Typs wird ebenfalls in der US 3,985,505 beschrieben.
Obwohl diese Systeme exzellente Ergebnisse beim Analysieren von bestimmten Prüflingen ergeben, kann Kohle nicht direkt mit Hochfrequenzenergie, die in diesen Vorrichtungen ver­ wendet wird, aufgeheizt werden, da Kohle ein Nichtleiter ist. Als Folge sind Beschleunigungsmittel wie z. B. Eisenteilchen oder Pulver oder Wolfram erforderlich, die der Probe zuge­ setzt werden. Des weiteren ist die Verbrennungskammer in sol­ chen Vorrichtungen relativ klein und auf Grund der Tatsache, daß die Kohle auf natürliche Weise verbrennbar ist und eine exotherme Reaktion während ihrer Verbrennung erzeugt, hat sie die Neigung zu zerstäuben (sputtern). Damit kann ein gewisser Anteil des Prüflings leicht aus der heißen Zone der Verbren­ nungskammer entkommen und wird nicht aufgespalten, um eine genaue Analyse zu erhalten.
Die US-Patente 4,282,183 und 4,352,781 beschreiben verbes­ serte Verbrennungskammern, die relativ große heiße Zonen und ein offenstehendes Ende zum Aufnehmen eines Verbren­ nungsschiffes, das den Prüfling, der analysiert werden soll, enthält und ein geschlossenes, gegenüberliegendes Ende haben. Das Prüflingsgas wird in der Nähe des geschlossenen Endes der Verbrennungskammer mittels einem Ausführrohr, das in die Ver­ brennungskammer hineinragt, abgezogen. Das offene Ende der Kammer wird effektiverweise durch einen Gasvorhang so abge­ dichtet, daß das Innere der Kammer für den Bediener für das leichte Einführen und Entfernen von Prüflingen zur Verbren­ nung zugänglich ist. Die Verbrennungsvorrichtung, die in die­ sen Patenten beschrieben werden, liefern verbesserte Ergeb­ nisse. Sie verwenden jedoch eine beachtliche Anzahl von Kera­ mik- und Quarzteilen, die sorgfältig gegenseitig ausgerichtet und angebracht werden müssen, um ihre Zwischenbeziehung für den effektivsten Betrieb zu erhalten. Deshalb sind mehrere dieser Teile geklebt, indem ein feuerfester Kleber bzw. Ze­ ment verwendet wird, der während des Einsatzes brechen kann, und zwar wegen der thermischen Ausdehnung bzw. Zusammenzie­ hung. In den bekannten Verbrennungsvorrichtungen strömen die Gase relativ schnell durch die Verbrennungszone und werden entweder extern bezüglich der Verbrennungskammer oder durch ein Ausführrohr, das einen relativ kleinen Durchmesser inner­ halb der Verbrennungskammer hat, herausgeführt. Wenn die Ab­ messungen der Verbrennungskammer zu groß sind, kann eine unvollständige Verbrennung in einer ungenau gemessenen Probenkonzentration resultieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Verbrennungsvorrichtung anzugeben, die relativ billig und leicht zusammenzubauen ist und einem Bruch während des Ein­ satzes widersteht und damit eine längere Lebensdauer auf­ weist.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Verbrennungskammer nach Anspruch 1 gelöst.
Demnach wird eine Verbrennungskammer angegeben, die durch ein inneres, zylindrisches Teil definiert ist, das konzentrisch innerhalb eines äußeren, zylindrischen Teils angeordnet ist, wodurch ein zylindrischer Raum dazwischen definiert ist. Das äußere, zylindrische Teil ist an einem Ende geschlossen und beide zylindrischen Teile sind an einem gegenüberliegenden Ende offen, um einen Zugang zum Verbrennungsbereich zu ermög­ lichen. Mittel zum Tragen der offenen Zylinderenden des inne­ ren, zylindrischen Teils bezüglich des äußeren, zylindrischen Teils an beiden Enden sind vorgesehen. Die Verbrennungsprodukte werden von dem inneren, zylindrischen Teil am ge­ schlossenen Ende des äußeren, zylindrischen Teils so abgezo­ gen, daß sie die Richtung umkehren und durch die heiße Zone des Ofens in dem zylindrischen Raum zirkulieren. Der zylin­ drische Raum stellt ein relativ großes Volumen zur Verfügung und reduziert deshalb die Gasflußrate, was den Verbrennungs­ materialien erlaubt, in der heißen Zone für eine ausreichende Zeit zu verbleiben, damit eine vollständige Umwandlung in SO2 oder CO2 stattfinden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das innere, zylindrische Teil ein Rohr, das an dem geschlossenen Ende des äußeren, zylindrischen Rohrs mittels eines porösen Keramikstöpsels getragen ist, der die Rohre in konzentrischer Anordnung an diesem Ende lagert und beabstandet und teilchen­ mäßige Verbrennungsprodukte einfängt, indem er sie in der heißen Zone eine ausreichende Zeit lang festhält, bis sie vollständig verbrannt sind. Die gegenüberliegenden Enden der konzentrischen Rohre sind mittels mechanischer Einrich­ tungen getragen, die solche Dichtungen aufweisen, daß ein Kleben der Verbrennungskammerkomponenten vermieden werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands der vorliegenden Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Weitere Vorteile, Anwendungsmöglichkeiten und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sind der nachfolgenden Beschrei­ bung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeich­ nungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Analysierer, der in der Verbrennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung untergebracht ist und teil­ weise in schematischer Form und Blockdiagrammform gezeigt wird;
Fig. 2 eine vergrößerte, vertikale Querschnittsansicht der Verbrennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine linksendige Aufrißansicht der Verbrennungsvor­ richtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht der Verbrennungsvorrichtung, die in Fig. 2 gezeigt wird, entlang der Schnittlinien IV-IV der Fig. 2.
In Fig. 1 ist ein Analysierer 10 gezeigt, der in der be­ vorzugten Ausführungsform zum Bestimmen des Prozentwerts des Schwefelgehalts in Kohle und Koks eingesetzt wird. Obwohl die bevorzugte Ausführungsform bei diesen Festkörpermaterialien eingesetzt wird, die in Pulverform für die Verbrennung pulve­ risiert werden, kann diese Verbrennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bei anderen Festkörper- oder Flüssig­ keitsmaterialien und auch zum Bestimmen anderer Bestandteils­ elemente eines gegebenen Prüflings verwendet werden.
Der Analysierer 10 weist einen Verbrennungsofen 12, der in teilweise aufgebrochener Ansicht in Fig. 1 dargestellt ist, und eine Verbrennungskammer 14 auf, die innerhalb des Ofens angeordnet ist. Der Ofen 12 ist vom Widerstandstyp und hat drei stabförmige Widerstandsheizelemente 16, die konzentrisch um die Verbrennungskammer 14 herum angeordnet sind. Die Heiz­ elemente und die Verbrennungskammer sind innerhalb eines feu­ erfesten Behälters untergebracht, der eine rohrförmige Sei­ tenwand 18, eine Rückwand 19 und eine Frontwand 20 aufweist, die eine Zugangsöffnung 22 für die Verlängerung eines Endes der Verbrennungskammer durch ein Zugangsstück 24 in einem In­ strumentenfrontpaneel 26 hat. Die Kammer reicht etwas durch und ist an einem Ende durch eine Wand 19, wie in Fig. 1 ge­ zeigt wird, getragen. Damit ist die Verbrennungskammer 14 to­ tal innerhalb des Widerstandsofens abgeschlossen. Die Wider­ standsheizelemente 16 sind bevorzugterweise Siliziumcarbit­ heizlelemente und liefern Heiztemperaturen im Inneren der Verbrennungskammer 14 von über 1000°C bei einer nominalen Be­ triebstemperatur für die Analyse von 1350°C und einer Maxi­ maltemperatur in der Nähe von 1500°C. Gase des Prüflings, der innerhalb der Verbrennungskammer verbrannt wird, werden von einem Ausführrohr 30 abgezogen, das, wie unten beschrieben, in Verbindung mit einer zylindrischen, vergrößerten Ausführ­ kammer der Verbrennungsvorrichtung ist und das an einem Ende innerhalb eines Ausgangsfittings der Verbrennungskammer ge­ koppelt ist. Das Ausführrohr 30 ist mit einem wasserfreien Trockner 32 zum Entfernen von Wasser aus dem Probengas ver­ bunden. Dieses wandert nachfolgend durch einen Filter 34 und eine Pumpe 36, die das Probengas aus der Verbrennungskammer abzieht. Der Ausgang der Pumpe 36 ist mit einer Durchfluß­ steuerung 38 zum Erzeugen einer Flußrate von ungefähr 3 Li­ tern pro Minute am Eingang einer IR-Zelle 40 verbunden. Der Ausgang der IR-Zelle 40 wird an die Atmosphäre über ein ba­ rometrisches Druckkorrekturventil 41 abgeblasen, um einen konstanten Rückdruck für den Gasflußweg zu erhalten.
Die IR-Zelle 40 enthält einen Detektor 42, der elektrisch mit einer Bestimmungseinrichtung 44 verbunden ist, die elektri­ sche Schaltungen zum Verarbeiten der elektrischen Signale des Detektors 42 aufweist und eine digitale Ausgabe des Prozent­ werts des Schwefelgehalts in dem Prüfling, der verbrannt wird, erzeugt. Die Bestimmungseinrichtung 44 und die Elemente 32 bis 44 können vom Aufbau her dem kommerziell verwendeten Typ in einem Leco SC-32 Schwefelbestimmer entsprechen. Ände­ rungen bezüglich der spezifischen elektrischen Schaltungen können durchgeführt werden, um die Vorrichtung an ein be­ stimmtes Prüflingsgas, das analysiert werden soll, anzupas­ sen. In der bevorzugten Ausführungsform enthält die IR-Zelle einen Filter zum Detektieren von Schwefeldioxid, das eine Verbindung des Elements Schwefel und des Oxidationsgases Sau­ erstoff ist, das in der Vorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform eingesetzt wird.
Der Analysierer weist weiterhin eine unter Druck stehende Quelle 46 für Sauerstoffgas auf, die mit einem Paar von Ro­ tationsmetern 47 und 48 verbunden ist, die das Oxidationsgas der Verbrennungskammer 14 über Zuführleitungen 45 und 49 je­ weils zuführen. Damit wird das Prüflingsmaterial mittels des Ofens 12 in der Gegenwart von Sauerstoff verbrannt, um den Schwefel, der in dem Prüfling enthalten ist, in Schwefeldio­ xid und den Kohlenstoff in Kohlendioxid für die nachfolgende Analyse umzuwandeln. Die Verbrennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt eine im Wesentlichen vollstän­ dige Verbrennung des Prüflings für eine nachfolgende Analyse durch die Bestimmungseinrichtung 44. Bis jetzt ist der Ge­ samtaufbau der Verbrennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Eine detaillierte Beschreibung der Verbrennungskammer 14 und verbundene Verbesserungen wer­ den im nachfolgenden in Verbindung mit den Fig. 2 bis 4 beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine Verbrennungskammer 14 der bevorzugten Aus­ führungsform, die ein äußeres zylindrisches Verbrennungsrohr 50, das aus Mullit besteht, ein offenes zylindrisches Ende 52 und ein geschlossenes gegenüberliegendes Ende 54 hat, das, wie in Fig. 2 gezeigt wird, abgerundet ist. Das Rohr 50 hat eine Gesamtlänge von 37,135 cm (14,62 inch), einen Außen­ durchmesser von 5,715 cm (2,25 inch) und einen Innendurchmes­ ser von 5,08 cm (2 inch). Es ist am offenen Ende 52 durch einen im allgemeinen rechtwinkligen Befestigungsblock 60 ge­ lagert, der aus rostfreiem Stahl besteht und eine erste kreisförmige Öffnung 62 hat, die darin für ein loses Aufneh­ men des Endes 52 ausgebildet ist, das nachfolgend am Ein­ bauort durch eine elastische Silizium O-Ringdichtung 61 abge­ dichtet ist, die innerhalb einer nach vorne weisenden ring­ förmigen Vertiefung 63 im Block 60 untergebracht ist. Der Ring 61 ist unter Druck am Einbauort gehalten, und zwar mit­ tels eines ringförmigen Kompressionsrings 64, der an der nach vorne weisenden Stirnseite vom Block 60 durch geeignete Befe­ stigungsmittel wie z. B. Bolzen oder ähnliches befestigt ist. Der Block 60 enthält auch eine ringförmige Aufnahme 65 mit kleinerem Durchmesser, die mit einem mit Gewinde versehenen Auslaßabschnitt 66′ verbunden ist, an dem das Ausführrohr 30 befestigt ist, um Verbrennungsgase aus der Verbrennungskammer 14, wie weiter unten genauer beschrieben wird, abzuziehen.
Konzentrisch innerhalb des äußeren Verbrennungsrohrs 50 ist ein inneres Verbrennungsrohr 70 untergebracht, das ebenfalls aus Mullit besteht und eine Gesamtlänge von ungefähr 34,595 cm (13,62 inch), einen Außendurchmesser von 4,445 cm (1,75 inch) und einen Innendurchmesser von 3,81 cm (1,5 inch) hat. Das Innenrohr 70 ist an einem ersten Ende 72 offen und ist an seinem zum Ende 72 gegenüberliegenden Ende 74 durch die Öff­ nung 66 im Block 60 untergebracht, der konzentrisch mit Öff­ nungen 65 und 62 ausgebildet ist, und ist gegenüber einer Frontbefestigungsplatte 80 mittels eines elastischen Silizium O-Rings 82 abgedichtet, der innerhalb einer ringförmigen Ver­ tiefung 83 untergebracht ist, die in der Frontplatte 80 zum Sichern des Rohrs in einer konzentrisch beabstandeten Nach­ barlage bezüglich des Rohrs 50 am ersten Ende 72 ausgebildet ist.
Das gegenüberliegende Ende 74 des offenen, zylindrischen Rohrs 70 aus Mullit ist in konzentrisch beabstandeter Nach­ barlage bezüglich des Endes 54 des Rohrs 50 mittels eines po­ rösen Stöpsels 90, der eine Gesamtlänge von 9,855 cm (3,88 inch) und einem Abschnitt 92, der einen Außendurchmesser von 3,404 cm (1,34 inch) hat, der sich innerhalb des Endes des Endes 74 des Rohrs 70 mit einer Länge von ungefähr 7,135 cm (2,88 inch) erstreckt, gehalten. Der Stöpsel 90 hat ein ver­ größertes zylindrisches Ende 94 mit einer Schulter 95, die gegen das Ende 74 des Rohrs 70 anstößt. Der Durchmesser des Endes 94 ist ungefähr 4,623 cm (1,82 inch), um innerhalb des Rohrs 50 zu gleiten und um das Ende 74 des Rohrs 70 in kon­ zentrisch beabstandeter Nachbarlage zum Rohr 50 zu halten.
Der poröse Keramikstöpsel 90 besteht aus netzartigem Alumi­ niumoxid oder Zirkonerdematerial, das eine Poröstität von un­ gefähr 10 Poren pro 2,54 cm (1 inch) hat. Dieses Material ist kommerziell von mehreren Quellen erhältlich, wie z. B. Hi-Tech Ceramics, Inc. Das Material erlaubt den Verbrennungsprodukten, durch dieses hindurch zu fließen und in den zylindri­ schen Raum 100 zu gelangen, der als Volumen zwischen dem Außendurchmesser des Rohres 70 und dem Innendurchmesser des Rohres 50 definiert ist. Die ringförmige Querschnittsfläche des Raumes 100 beträgt ungefähr 4,774 cm2 (0,74 square inch), was signifikant größer ist als diejenige Fläche, die von Aus­ führrohren gemäß dem Stand der Technik zur Verfügung gestellt wird. Deshalb ermöglicht er eine geringere Geschwindigkeit der Verbrennungsgase, um durch die heiße Zone der Verbren­ nungskammer zurückzuzirkulieren, in der ein Verbrennungs­ schiff 110 zentral angeordnet ist.
Die Verbrennungskammer 14 enthält weiterhin ein Endfitting 120 (Fig. 2), das einen mit Gewinde versehenen Einlaßab­ schnitt 122 hat, welcher mit einem Ende 132 eines Lanzier­ rohrs 130 verbunden ist, das in abgedichteter Weise an dem Endfitting 120 mittels eines elastischen Silizium O-Rings 133 befestigt ist, der innerhalb einer ringförmigen Aufnahme 134 eines Lanzierbefestigungsblocks 136 untergebracht ist. Die Blöcke 120, 136 und 80 sind am primären Befestigungsblock 60 mittels geeigneten Befestigungsmitteln bzw. Bolzen, die ge­ nauer in Fig. 3 gezeigt werden, befestigt. Das Lanzierrohr 130 besteht aus Aluminiumoxid und hat eine Länge von ungefähr 26,543 cm (10,45 inch) und einen Innendurchmesser von 0,305 cm (0,12 inch) mit einer Öffnung 135 an einem andersartig ge­ schlossenen Ende 136 bezüglich des gegenüberliegenden Endes 132. Die Öffnung 135 ist zentral oberhalb des Verbrennungs­ schiffes 110 angeordnet, um einen Fluß von Sauerstoff in das Verbrennungsschiff zu ermöglichen, damit ein oxidierendes Trägergas der Kammer zugeführt wird. Ein Entleerungsrohr 140 (das schematisch in Fig. 1 gezeigt wird) ist am offenen Ende 72 des Verbrennungsrohrs 70 angeordnet und nimmt Sauerstoff von einer Eingangsleitung 45 auf (wie es in Fig. 1 gezeigt ist), um effektiverweise das offene Ende des Verbrennungsroh­ res während der Analyse abzudichten. Diese Konstruktion ist im Detail in der US-4,282,183 beschrieben und wird hiermit mit Bezugnahme darauf in die vorliegende Beschreibung aufge­ nommen.
Beim Betrieb wird eine Probe, wie z. B. ein Stück Kohle oder Koks 17 (Fig. 2) in dem Verbrennungsschiff 110 positioniert, das durch das offene Ende 72 der Verbrennungskammer 14 mit­ tels einer Schiebestange eingleitet, bis es in Kontakt mit dem Ende 91 des porösen Stöpsels 90 kommt, wodurch es im Zen­ trum der heißen Verbrennungszone unter dem Lanzierrohr 130 positioniert wird. Der Ofen 12 wird in Betrieb gesetzt, um die Probe zu verbrennen, wobei das Trägergas dem Lanzierrohr, wie es mit dem Pfeil A in Fig. 2 angegeben ist, zugeführt wird und auch dem Entleerungsrohr 140, wie es in Fig. 1 ge­ zeigt ist, um effektiverweise das offene Ende der Verbren­ nungskammer abgedichtet zu schließen. Die Flußrate durch das kombinierte Lanzierrohr und Entleerungsrohr beträgt ungefähr 3 1/4 Liter pro Minute und, wenn der Ofen auf die Betriebstemperatur von ungefähr 1350°C aufgeheizt ist, wird die Probe verbrannt. Ein gewisser Anteil von kleinem Partikelma­ terial, das von dem Verbrennungsschiff abgesputtert werden kann, tritt in den porösen Stöpsel 90 ein und wird innerhalb der Kante der Verbrennungszone gehalten, bis das Partikelma­ terial vollständig verbrannt ist.
Die gasförmigen Verbrennungsprodukte werden durch die zylindrische Ausführkammer 100, die den Außendurchmesser des Verbrennungsrohrs 70 umgibt, mittels einer Pumpe 36 (Fig. 1) abgezogen, die die gasförmige Probe aus der Ver­ brennungskammer, wie es mit dem Pfeil B angegeben ist, ab­ zieht. Wenn die Verbrennungsgase durch den Stöpsel 90 fließen, kehren sie um das Ende 74 des Rohrs 70 herum die Richtung um, wodurch die Gase gemischt und homogenisiert wer­ den. Wenn sie dann um das Ende 72 des zylindrischen Ver­ brennungsrohres 70 rezirkulieren, werden sie durch die heiße Zone des Ofens zirkulieren, um sicherzustellen, daß das Gas vollkommen in SO2 oder CO2 umgewandelt wird, und zwar bei ei­ ner relativ niedrigen Geschwindigkeit, wodurch sichergestellt wird, daß die Zeit innerhalb der heißen Zone wegen der Quer­ schnittsfläche des Ausführweges für die Verbrennungsprodukte erhöht wird. Das Lanzierrohr ist von ausreichend geringer Größe, damit es in adäquater Weise in freitragender Art, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, mit dem Befestigungsblock 60 und seinen Komponenten gehalten wird. Damit benötigt das Verbrennungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung nicht, daß Teile miteinander verklebt werden oder ein genaues Posi­ tionieren, da die Befestigungseinrichtung genau die Enden 52 und 72 der Verbrennungsrohre positioniert und abdichtet, wäh­ rend der poröse Stöpsel 90 die gegenüberliegenden Enden der Verbrennungsrohre in einer ausgerichteten, konzentrisch beab­ standeten, gegenseitigen Lage positioniert.
Damit ist durch die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Er­ findung eine relativ kostengünstige und leicht trennbare Ver­ brennungsvorrichtung gegeben, die auch eine verbesserte Ver­ brennungsanalyse auf Grund der Auslegung des vorgesehenen Gasflußweges ermöglicht.

Claims (9)

1. Verbrennungskammer (14) einer analytischen Einrichtung (10) zum Verbrennen eines Flüssigkeits- oder Festkörperprüflings (17), bei der die entstehenden gasförmigen Verbrennungsprodukte nachfolgend anaylsiert werden, um die Menge eines oder mehrerer Inhaltselemente, die in dem Prüfling enthalten sind, zu bestimmen, umfassend
  • - ein erstes zylindrisches, verlän­ gertes Verbrennungsrohr (50), das ein erstes offenes Ende (52) und ein zweites geschlossenes Ende (54) aufweist;
  • - ein zweites zylindrisches Verbrennungsrohr (70) mit einem ersten offenen Ende (72) und einem zweiten offenen Ende (74), wobei das zweite Rohr (70) einen Außendurchmesser hat, der kleiner ist als der Innendurchmesser des ersten Rohrs (50);
  • - eine Einrichtung zum Tragen des ersten Endes (72) des zweiten Rohres (70) in einer beabstandeten konzentrischen Nachbarlage bezüglich des ersten Endes (52) des ersten Verbrennungsrohrs (50); und
  • - eine poröse Stöpseleinrichtung (90) zum Anordnen des zweiten Endes (74) des zweiten Rohrs (70) in einer beab­ standeten konzentrischen Nachbar­ lage bezüglich des zweiten Endes (54) des ersten Roh­ res (50), um einen zylindrischen Raum (100) zwischen dem Außendurchmesser des ersten Rohres (50) und dem Innendurchmesser des zweiten Rohres (70) für den Fluß der gasförmigen Verbrennungsprodukte der Probe (17) zu definieren, die inner­ halb des ersten Rohres (50) positioniert ist und auf­ geheizt wird.
2. Verbrennungskammer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Ausführrohr (30), das mit der Verbrennungskammer verbunden ist, um mit dem zylindrischen Raum (100) in der Nähe der ersten Enden (52, 72) des ersten Rohrs (50) und zweiten Rohres (70) zum Abziehen von gasförmigen Verbrennungsprodukten durch das zweite Ende (74) des zweiten Rohres (70), durch den porösen Stöpsel (90) und in umgekehrter Richtung durch den zylindrischen Raum (100) in Richtung des ersten Endes (52) des ersten Rohres (50) und des zweiten Rohres (70) zu kommunizieren.
3. Verbrennungskammer nach Anpruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Tragen der ersten Enden (52, 72) der Rohre (50, 70) eine Befestigungsblockeinrich­ tung (60) aufweist, die durchgehende Öffnungen zum Aufneh­ men der ersten Enden (52, 72) der Rohre (50, 70) hat.
4. Verbrennungskammer nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trageeinrichtung weiterhin aufweist eine elastische Abdichteinrichtung (61, 82), um in abdichten­ der Weise die ersten Enden der Rohre (52, 72) mit der Befestigungsblockeinrichtung (60) zu verbinden.
5. Verbrennungskammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsblockeinrichtung (60) eine Vielzahl von Abschnitten aufweist, wobei ein Ab­ schnitt eine Öffnung (65) aufweist, die mit dem zylindri­ schen Raum (100) verbunden ist.
6. Verbrennungskammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rohr (70) kürzer ist als das erste Rohr (50).
7. Verbrennungskammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Stöpseleinrichtung (90) ein keramischer Stöpsel ist.
8. Verbrennungskammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Stöpsel (90) ein netz­ artiger keramischer Stöpsel ist.
9. Verbrennungskammer nach Anspruch 8, die weiterhin einen Widerstandsofen (12) zum Aufnehmen der ersten und zweiten Rohre aufweist.
DE4101429A 1990-02-16 1991-01-18 Verbrennungsvorrichtung Expired - Lifetime DE4101429C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/480,777 US5064617A (en) 1990-02-16 1990-02-16 Combustion system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4101429A1 DE4101429A1 (de) 1991-08-22
DE4101429C2 true DE4101429C2 (de) 1994-07-28

Family

ID=23909324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4101429A Expired - Lifetime DE4101429C2 (de) 1990-02-16 1991-01-18 Verbrennungsvorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5064617A (de)
JP (1) JPH0792424B2 (de)
DE (1) DE4101429C2 (de)
FR (1) FR2658595B1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5246667A (en) * 1991-02-25 1993-09-21 Leco Corporation Analytical furnace
US5236353A (en) * 1992-03-06 1993-08-17 Leco Corporation Vertical combustion furnace
US5314662A (en) * 1993-03-08 1994-05-24 Leco Corporation Sample autoloader for use with an analytical combustion furnace
US20030143115A1 (en) * 1997-12-05 2003-07-31 Noriyuki Tanimoto Closed heat-decomposing appliance, pretreatment method of sample using it, analytical method and device thereof
US6270727B1 (en) * 1998-07-31 2001-08-07 Leco Corporation Analytical crucible
US6458328B1 (en) * 1999-03-05 2002-10-01 Antek Instruments, L.P. Staged oxidation chamber for enhanced nitrogen and sulfur detection
DE29918373U1 (de) * 1999-10-19 2000-05-04 ELTRA Entwicklungs- und Vertriebsgesellschaft von elektronischen und physikalischen Geräten mbH, 41469 Neuss Analysator zur Bestimmung der stofflichen Zusammensetzung von Materialproben
US8491841B2 (en) 2010-08-10 2013-07-23 Leco Corporation Pressurized gas purge seal for combustion furnace
EP2878947A1 (de) * 2013-12-02 2015-06-03 Geoservices Equipements Isothermes Analysesystem und Verfahren
DE102015102099A1 (de) 2014-02-17 2015-08-20 Leco Corporation Konzentrischer Heizer für ein zylinderförmiges Verbrennungsrohr
WO2017172390A1 (en) * 2016-03-30 2017-10-05 3M Innovative Properties Company Oxy-pyrohydrolysis system and method for total halogen analysis
DE102019116547A1 (de) * 2019-06-18 2020-12-24 Analytik Jena Ag Reaktionsrohr für die Elementaranalyse
WO2021028799A1 (en) * 2019-08-09 2021-02-18 3M Innovative Properties Company Oxy-pyrohydrolysis reactors with protected inserts

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1931895A (en) * 1930-05-03 1933-10-24 Firm Of Jenaer Glaswerk Schott Apparatus for the determination of sulphur and halogens in combustible substances
US2370293A (en) * 1943-06-07 1945-02-27 Harry W Dietert Combustion tube assembly
US2888332A (en) * 1955-05-16 1959-05-26 Lindberg Eng Co Apparatus for quantitative determination of sulfur
DE1120800B (de) * 1959-05-14 1961-12-28 United States Rubber Company, New York N Y (V St A) Verwendung von N substituierten Sydnonen als Mittel zur Forderung des Pflanzenwachstums und zur Vernichtung von Pilzen auf Pflanzen
GB1051425A (de) * 1963-05-20
US3745810A (en) * 1971-09-03 1973-07-17 Us Commerce Apparatus for measuring the rate at which vapors are evolved from materials during thermal degradation
US3923464A (en) * 1972-09-25 1975-12-02 Leco Corp Combustion apparatus for analytical instruments
DE2261456B2 (de) * 1972-12-15 1976-10-21 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Pyrolytische analyse von fluessigkeiten
US3985505A (en) * 1974-11-21 1976-10-12 Leco Corporation Combustion system
US4282183A (en) * 1978-11-09 1981-08-04 Leco Corporation Combustion system
US4244917A (en) * 1979-05-09 1981-01-13 Conoco, Inc. Sample pyrolysis oven
US4352781A (en) * 1980-10-14 1982-10-05 Leco Corporation Combustion system
JPS59110039U (ja) * 1983-01-11 1984-07-25 株式会社堀場製作所 ガス反応器
US4919893A (en) * 1988-05-31 1990-04-24 Amoco Corporation Thermal extraction/pyrolysis gas chromatograph

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0792424B2 (ja) 1995-10-09
FR2658595B1 (fr) 1995-12-08
JPH03245034A (ja) 1991-10-31
FR2658595A1 (fr) 1991-08-23
DE4101429A1 (de) 1991-08-22
US5064617A (en) 1991-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4101429C2 (de) Verbrennungsvorrichtung
DE3301971C2 (de) Vorrichtung zur Verbrennung einer Probe in Bestandteilsgase
DE4306319C2 (de) Vertikaler Verbrennungsofen
Ebdon et al. Direct atomic spectrometric analysis by slurry atomisation. Part 10. Use of an air-ashing stage in electrothermal atomic absorption spectrometry
DE1773218A1 (de) Eicheinrichtung fuer Leckmessgeraete
DE60103117T2 (de) Vorrichtung zur Einführung einer Probe
DE2539834C2 (de) Vorrichtung zur Untersuchung der Entflammbarkeit eines Probekörpers
DE60036801T2 (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen überwachung von emissionen verschiedener metalle in rauhen umgebungen
DE1773609C3 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Analyse des in Stahl enthaltenen Wasserstoffs durch Heißextraktion einer Probe und gaschromatographische Bestimmung
DE3230555A1 (de) Verfahren zur bestimmung des gehaltes an brennbaren substanzen in verbrennungsprodukten eines brennstoffes und einrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE2460122A1 (de) Vorrichtung zur entnahme von heissen gasproben
EP3108240B1 (de) Analysator für die analyse von kohlenstoff (c) und schwefel (s) in metallen
DE60226046T2 (de) Probenentnahmegerät für automatische elementaranalysevorrichtungen
EP0012945A1 (de) Vorrichtung zur Messung der Emission von gasförmigen, anorganischen Fluor- oder Chlorverbindungen
Plantikow-Voβgätter et al. Application of an ETV-ICP system for the determination of elements in human hair
DE19944650C2 (de) Vorrichtung zum Atomisieren von flüssigen Proben für atomabsorptionsspektroskopische Messungen
CN110411791A (zh) 一种用于分析痕量元素高温富集性能的颗粒物收集装置
DE19906732A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Freisetzung von Sauerstoffisotopen aus sauerstoffhaltigen Feststoffen
DE19720687C1 (de) Pyrolyseröhrchen für die Gaschromatographie, Pyrolysatorvorrichtung, gaschromatographisches Verfahren sowie Gaschromatograph
DE3013354C2 (de) Hohlkatodenlampe für die Emissionsspektralanalyse
DE2236372A1 (de) Vorrichtung zur thermischen umwandlung reaktionsfaehiger stoffe
DE4410536A1 (de) Einrichtung zur Bestimmung der Menge an organisch gebundenem Kohlenstoff (TOC) in einer Festkörpersubstanz, z. B. Klärschlamm
DE1798002C3 (de) Meßsonde zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten, insbesondere in flüssigen Metallen
DE4239292A1 (de) Prüfbare Sauerstoff-Meßsonde für den Einsatz bei normalen bis zu sehr hohen Temperaturen
DE2938343A1 (de) Probenfoerdervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: GROSSE, BOCKHORNI, SCHUMACHER, 81476 MUENCHEN

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: BOCKHORNI & KOLLEGEN, 80687 MUENCHEN