DE1773911B2

DE1773911B2 - Probenahmevorrichtung fuer stroemende medien

Info

Publication number: DE1773911B2
Application number: DE19681773911
Authority: DE
Inventors: Frank Pawley Surbiton Surrey Auger (Grossbritannien)
Original assignee: BP Chemicals UK Ltd
Current assignee: BP Chemicals UK Ltd
Priority date: 1967-07-26
Filing date: 1968-07-25
Publication date: 1973-05-24
Also published as: DE1773911C3; GB1183617A; DE1773911A1

Description

Gegenstand der Hauplanmeldung P I 5 SQ 363.8 ist eine Probenahme-Vorrichtung für strömende Medien, bestellend aus einem länglichen Gefäß mit einer Ein trittsleitung an einem und einer Austriltslcitung an einem anderen Ende sowie Vorrichtungen zur Begrenzung des Durchflusses in diesen Leitungen, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Gefäß in zwei Teile unterteilt ist. daß in der Vcrbindungsleitung zwischen den beiden Teilen eine öflnung vorge-'<-'ien ist. daß in der Eintrittsleitung zwischen der Vcvvichliinu zur Bearcnzuim des Durchflusses und dem einen Teil eine öffnung und in der Austrittsleitung zwischen der Vorrichtung zur Begrenzung des Durchflusses und dem anderen Teil eine Öffnung vorgesehen ist und daß die Öffnungen mit Trägergas beaufschlagbar: ind.

Die Probenah i.ievorrichtung gemäß dem Hauptpatent weist drei öffnungen auf, die mit Abstand über seine Länge verteilt sind. Das Gas, von dem eine Probe genommen werden soll, nachstehend als Pro-

bengas bezeichnet, strömt durch das Rohr. Gleichzeitig wird ein Trägergas durch sämtliche drei Öffnungen in das Rohr eingeführt, um zu verhindern, daß Probengas durch die Öffnungen hindurchtritt. Wenn eine Probe genommen werden soll, wird der Zu-

strom von Trägergas in das Probenahmerohr durch die miniere öffnung unterbrochen. In die beiden Endöffnungen wird Hochdruckgas eingeführt, um das Gas zwischen den beiden öffnungen durch die mittlere öffnung aus dem Probenahmerohr nach außen

zu drücken. Unter konstanten Temperatur- und Druckbedingungen wird jedes Mal eine konstante Menge des Probengases entnommen, die durch die Lage der beiden Endöffnungen festgelegt ist. Unter »Hochdi uckgas« ist ein Gas zu verstehen, das unter

einem Druck steht, der genügend hoch ist, um den Probcngasstrom zu unterbrechen und das Gas zwischen den beiden Endöffnungen durch die mittlere öffnung aus dem Probenahmerohr nach außen zu drücken.

Die aus der mittleren öffnung nach außen gedrückten Gase können einer Chromatographiesäule zugeführt werden. Eine Ausführungsform, mit der dies erreicht werden kann, ist in der Hauptanmeldung beschrieben. Während das Trägergas in das

Probenahmerohr geführt wird, wird es gleichzeitig durch die Chromatographiesäule geleitet. Wenn eine Probe genommen wird, wird die Zufuhr von Trägergas zur mittleren öffnung des Probenahmerohrs und zur Säule gleichzeitig unterbrochen. Das Gas, das aus dem Probenahmerohr durch die mittlere öffnung nach außen gedrückt wird, wird der Chromatographiesäule zugeführt. Es hat sich bei dieser Vorrichtung gezeigt, daß bei dichter Packung der Chromatographiesäule infolge des Staubdruckes des Trägergases am Kopf der Säule die Möglichkeit besteht, daß die Probe auf Grund der Tatsache, daß der Druck sich zunächst an der mittleren öffnung schneller als an den beiden Endöffnungen einstellt, nicht oder nur teilweise übertragen wird, wodurch die Probe ganz oder teilweise in die Reaktorleitung verlorengeht.

Gegenstand der Erfindung, durch die der vorstehend genannte Nachteil ausgeschaltet wird, ist eine Probenahmevorrichtung für strömende Medien, bestehend aus einem länglichen Gefäß mit einer Eintrittsleitung an einem und einer Austrittsleitung an einem anderen Ende sowie Vorrichtungen zur Begrenzung des Durchflusses in diesen Leitungen, wobei das längliche Gefäß in zwei Teile unterteilt ist, in der Verbindungsleitung zwischen den beiden Teilen eine öffnung vorgesehen ist, in der Eintrittsleitung zwischen der Vorrichtung zur Begrenzung des Durchflusses und dem einen Teil eine öffnung und in der Austrittsleitung zwischen der Vorrichtung zur Begrenzung des Durchflusses und dem anderen Teil eine öffnung vorgesehen ist und die öffnungen mit Trägergas beaufschlagbar sind, nach Hauptanmeldung P 1598 363.8, gekennzeichnet durch eine Trägergasquelle mit einer Zuleitung, Einrichtungen

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durch die Trägergasströme unter den erforderlichen die Leitung 28 α mit einem zweiten, einen konstanten Drücken und/oder in den erforderlichen Mengen zu- druckeinhaltenden Druckregler 29 a verbunden, geführt werden, ein Mehrwege-Verteilerventil, mit durch den ein Trägergas unter konstantem Druck zudem eine Verbindung zu einer Chromatographiesäule geführt wird. Ein Nadelventil 30 α ist in die Leitung hergestellt werden kann und Trägergasströme so ge- 5 28 π eingesetzt. Die Öffnung 11 ist über die Leitung lenkt werden können, daß in einer ersten Stellung 12 a mit der öffnung 5 der Probenahmevorrichtung des Mehrwege-Verteilerventils Trägergas durch alle verbunden. Die öffnungen 12 und 13 sind beide mit drei Öffnungen in das Probenahmerohr eingeführt einer großen Kammer 31a und von dort über die und de hromatogiaphiesäule zugeführt wird und Leitung 32 mit dem Druckregler 29 α verbunden. Die in einei zweiten Stellung des Mehrwege-Ver- io öffnung 14 ist über die Leitung 10 a mit der Öfftcilerventils der Durchgang von Trägergas zur Chro- nung 6 der Probenahmevorrichtung verbunden. Die matographiesäule und durch die mittlere öffnung des öffnung 15 ist über die Leitung 33 mit dem Regler Probenahmerohrs unterbrochen wird, während Trä- 29ß verbunden. In die Leitung 33 ist ein Nadelventil gergas unter hohem Druck durch die beiden Endöff- 34 eingesetzt. Die öffnung 16 ist über die Leitung nungen des Probenahmerohrs eingeführt wird und 15 35, in der sich der Mengenregler 36 befindet, mit durch dieses Hochdruckgas das Probegas durch das dem Druckregler 29 a verbunden.
Mehrwege-Verteilerventil in dit Chromatographie- Trägergas wird den Drue' -eglern 25 α und 29a säule gedruckt wird, ein Auf-zu-Ventil das in dem durch die Leitung 37 zugeführt Der Druck, unter Weg von der Trägergasquelle zum Mehrwege-Ver- dem das Gas aus den Reglern 25 a und 29 a austritt, tellerventil eingesetzt ist. 20 wird durch die Manometer 38 bzw. 39 gemessen.

Das Auf-zu-Ventil dient dazu, den Trägergasstrom Das Mehrwegeventil 8 und die Kammer 31 α sind zur Chromatographiesäule unmittelbar vor der Pro- be;Je in einem Ofen enthalten, der durch die gestribenahme zu unterbrechen. Der Druck des Gases in chelten Linien 40 dargestellt ist.
der Säule sinkt, bis er unter dem Druck an der mitt- Die Verbindungen zwischen den öffnungen des leren öffnung des Probenahmerohres während der 25 Mehrwegeventils 8 sind im Ruhezustand als ausgezo-Probenahme liegt, so daß die Gase sich leicht und gene Linien und für den Zeitpunkt der Probenahme schnell vom Probenahmerohr zur Säule überführen teils gestrichelte Linien dargestellt. Im Ruhezustand lassen. wird Trägergas unter konstantem Druck von Regler Das Mehrwegeventil ist vorzugsweise in einen 25 a abgegeben. Das Trägergas strömt durch den Ofen eingesetzt. Herdurch wird sichergestellt, daß 30 Mengenregler 28 und das Auf-zu-Ventil 26 a durch Ventilteile, auf die Probengas oder Probendämpfe Leitung 24 a und die öffnungen 19 und 18 zu einer treffen, warm sind, so daß die Möglichkeit, daß Kon- Chromatographiesäule. Gleichzeitig wird Trägergas densation im Ventil stattfindet, verringert wird. Bei vom Druckregler 29 α unter konstantem Druck zugeeiner weiteren Ausführungsform wird das Trägergas, führt. Das Gas aus diesem Regle strömt durch die das bei höherem Druck den Endöffnungen des Pro- 35 Leitung 28 a und durch das Nadelventil 30 a zur öffbenahmerohres zugeführt wird, aus einer Kammer nung 10 des Mehrwegeventils 8. Das Gas strömt innerhalb des Ofens entnommen, so daß das Träger- durch die öffnung 11 und die Leitung 12 a zur öffgas, das in das Probenahmerohr eintritt, warm ist. nung 5 der Probenahmevorrichtung, wo es auf die Hierdurch werden Schwierigkeiten vermieden, die Reaktordämpfe trifft. Das Gas aus dem Druckregler entstehen können, wenn Ströme des kalten Trägerga- 40 29 a strömt gleichzeitig durch Leitung 33, durch das ses auf heiße Dämpfe aus dem Reaktor treffen und Nadelventil 34, die öffnungen 15 und 14, die Lei-Kondensation der Dämpfe in der Probenahmevor- tung 10 a und die öffnung 6 in das Probenahmerohr, richtung verursachen. Die Nadelventile 30 α und 34 sind so eingestellt, daß Eine zusätzliche Weiterbildung der Erfindung ist Trägergas in geringer Menge dem Probenahmerohr im Anspruch 3 beschrieben. Eine Ausführungsform 45 durch die öffnungen 5 und 6 zugeführt wird. Diese der Erfindung ist in F i g. 1 dargestellt, die ein Fließ- beiden Nadelventile können durch Längenregler erschema zeigt. setzt werden, durch die die durchströmende Gas-Ein Staurand 1 α ist in eine Leitung 2 α eingesetzt, menge konstant gehalten wird. Das Trägergas vom die den Austritt aus einem chemischen Reaktor dar- Regler 29 α strömt außerdem durch Leitung 35, die stellt. Ein Rohr mit zwei Teilen 3 und 4 und drei öff- 50 öffnungen !6 und 17, die Leitung 11a und die Öffnungen, 5, 6 und 9, die mit Abständen über die nung 9 in das Probenahmerohr. Der Mengenregler 36 Länge des Rohres verteilt sind, ist durch den Stau- in der Leitung 35 regelt die zur öffnung 9 strömende rand 1 α geführt. Am Ende der Probenahmevorrich- Trägergasmenge so, daß die Geschwindigkeit des tung sind Vorrichtungen 1, 2 zur Begrenzung des Trägergases gering ist.

Durchflusses angeordnet, die als Filter ausgebildet 55 Vom Druckregler 29 α strömt Trägergas außerdem

sind, um zu verhindern, daß Feststoffteilchen, z. B. durch Leitung 32 und durch die öffnungen 12 und

Katalysatorstaub, in die Vorrichtung eindringt. 13 zur Kammer 31 α, die es füllt, bis der Druck in

Leitungen 10 α, 11 α, und 12 α verbinden die Öff- der Leitung 32 und in der Kammer 31 α ebenso hoch

nungen 5, 6 bzw. 9 mit den Öffnungen eines Mehr- geworden is_t wie der Druck, unter dem das Gas vom

Wegeventils 8, das mit den öffnungen 10 bis 19 ver- 60 Regler 29 α austritt, wenn der Durchgang durch die

sehen ist. Die Öffnung 17 ist über die Leitung 11a Leitung 32 unterbrochen wird.

mit der öffnung 9 der Probenahmevorrichtung ver- Wenn eine Probe genommen werden soll, wird das

bunden. Die Öffnimg 18 ist mit einer nicht darge- Auf-zu-Ventil 26 α geschlossen, so daß der Zustrom

stellten Chromatographiesäule verbunden. Die Öff- von Trägergas zur Chromatographiesäule aufhört

nung 19 ist über eine Zuführungsleitung 24 α mit S5 und kein Gasdruck mehr in der Säule vorhanden ist.

einem Druckregler 25 α verbunden. Ein Auf-zu-Ven- Das Mehrwegeventil 8 wird dann in die Stellung ge-

til 26 α und ein Mengenregler 28 sind in die Zufüh- bracht, in der die in gestrichelten Linien dargestellten

rungsleitung 24 α eingesetzt. Die Öffnung 10 ist über Verbindungen zwischen den öffnungen hergestellt

werden. Der Zustrom von Trägergas zu den öffnungen 5, 6 und 9 durch die Leitungen 28 a. 33 und 35 wird unterbrochen. Die Kammer 31 a, die Trägergas enthält, wird durch die öffnungen 12, 11 und die Leitung 12 α sowie über die öffnungen 13, 14 und die Leitung 10 α mit den öffnungen 5 bzw. 6 verbunden. Wenn die Kammer 31a in dieser Weise angeschlossen ist, gelangt Trägergas unter hohem Druck aus der Kammer zu den öffnungen 5 und 6. Dieses Trägergas drückt den Inhalt der Teile 3 und 4 aus dem Probenahmerohr durch die Leitung 9. Die Gase gehen dann durch die Leitung 11« und die öffnungen 17 und 18 zur Chromatographiesäule. Da kein wesentlicher Staudruck durch das bereits in der Säule befindliche Gas ausgeübt wird, wird die Probe schnell auf die Säule übertragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Probenahmevorrichtung für strömende Medien, bc ;nd aus einem länglichen Gefäß mit einer Eintrittsleitung an einem und einer Austrittsleitung an einem anderen Ende sowie Vorrichtungen zur Begrenzung des Durchflusses in diesen Leitungen, wobei das längliche Gefäß in zwei Teile unterteilt ist, in der Verbindungsleitung zwischen den beiden Teilen eine Öffnung vorgesehen ist, in der Eintrittsleitung zwischen der Vorrichtung zur Begrenzung des Durchflusses und dem einen Teil eine Öffnung und in der Austrittsleitung zwischen der Vorrichtung zur Begrenzung des Durchflusses und dem anderen Teil eine öffnui g vorgesehen ist und die öffnungen mit Trägergas beaufschlagbar sind, nach Hauptanmeldung P 15 98 363.8), gekennzeichnet durch eine Trägergasquelle mit einer Zuleitung (37), Einrichtungen (25α, 29α); (28, 36); 30 a, 34) durch die Trägergasströme unter den erforderlichen Drücken und/oder in den erforderlichen Mengen zugeführt werden, ein Mehrwege-Verteilerventil (8), mit dem eine Verbindung zu einer Chromatographiesäule hergestellt werden k~nn und Trägergasströme so gelenkt werden können, daß in einer ersten Stellung des Mehrwege-Verteilerventils Trägergas durch alle drei öffnungen (5, 6 und 9) in das Probenahmerohr eingeführt und der Chrouiatographiesäule zugeführt wird und in einer zweiten Stellung des Mehrwege-Verteilerventils der Durchgang von Trägergas zur Chromatographiesäule und durch die mittlere öffnung (9) des Probenahmerohrs unterbrochen wird, während Trägergas unter hohem Druck durch die beiden Endöffnungen (5 und 6) des Probenahmerohrs eingeführt wird und durch dieses Hochdruckgas das Probegas durch das Mehrwege-Verteilerventil (8) in die Chromatographiesäule gedruckt wird, ein Auf-zu-Ventil (26 α), das in dem Weg von der Trägergasquelle zum Mehrwege-Verteilerventil eingesetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrwege-Verteilerventil (8) und eine das den Endöffnungen (5) und (6) des Probenahmerohrs zugeführte Trägergas enthaltende Kammer (31 α) innerhalb eines Ofens (40) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zur Begrenzung des Durchflusses (1) und (2) als Filter ausgebildet sind.