145851. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés az elhasznált káliumhidroxidoldat regenerálására önműködő széndioxid-gázelemző készülékekben

Ö Megjelent: 1959. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.851. SZÁM 12. 1. 7—15. OSZTÁLY — MA-794. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés az elhasznált kálium hidroxidoldat regenerálására önműködő széndioxid-gázelemző készülékekben H. Maihak AG. cég, Hamburg (Német Szövetségi Köztársaság) Feltalálók: dr. Klug Hans-Gerd, Prautzsch Richard mérnök és Strobel Albert hamburgi lakosok A bejelentés napja: 1958. június 26. Német Szövetségi Köztársaságbeli elsőbbsége: 1957. június 29. A találmány tárgya a széndioxid bevezetése útján káliumkarbonáttá átalakított káliumhidroxidoldatok folytonos regenerálására szolgáló eljárás és berendezés. Számos széndioxid-gázelemző készülékben a vizsgálandó gázt a széndioxidtartalom meghatározása céljából egy káliumhidroxid-oldattal töltött abszorpciós edényen vezetik keresztül. • Eközben a káliumhidroxid ismeretes módon káliumkarbonáttá alakul át. A káliumhidroxid-oldatot bizonyos idő elmúltával ki kell cserélni; ennek az időtartamnak a hossza a vizsgált gázok széndioxidtartalmától függ. Ez a lúgcsere időtrabló és kellemetlen munka, minthogy a kb. 25%-os káliumhidroxid-oldattal való dolgozás fájdalmas marási sérüléseket okozhat a bőrön, és a dolgozók ruházata is kárt szenvedhet. Eddig nem sikerült ezt a problémát a lúg önműködő regenerálása útján megoldani. Az említett hátrányok kiküszöbölése érdekében a találmány értelmében oly módon járunk el, hogy az önműködő széndioxid-gázelemző készülékekben elhasznált káliumhidroxid-oldatot regenerálás céljából egy zárt lúg-készlettartályban elektrolitos kezelésnek vetjük alá, amelynek során a gázelemzés folyamán keletkezett káliumkarbonát ismét káliumhidroxiddá alakul vissza. Ezt a viszszaalakult káliumhidroxidoldatot a lúg-készlettartály felső részéből, közvetlenül a folyadékszint alatti szintről elvezetjük és a gázelemző készülékbe juttatjuk, míg a gázelemző készülékből elvezetett használt lúgot alulról vezetjük be a készlettartályba. A káliumhidroxid-oldat regenerálása során fejlődő hidrogént a lúg-készlettartállyal kapcsolatban álló berendezésben vízzé égetjük el; az így képződött vizet azután visszavezetjük a lúgkészlettartályba. A találmány szerinti új regenerálási eljárás elsősorban azzal az előnnyel jár, hogy nem szükséges többé időnként új káliumhidroxid-oldatot készíteni és a készülékbe betölteni. Emellett a gázelemző készülék üzemben tartásához lényegesen kisebb mennyiségű káliumhidroxid-oldatra van szükség, mint eddig. További előnyt jelent az is, hogy egy regeneráló berendezésre több gázelemző készüléket is kapcsolhatunk. Az új eljárás megvalósítási módját az ábrán példaképpen metszetben bemutatott berendezés alapján fogjuk közelebbről szemléltetni. Az (1) fedővel lezárt (2) lúgtartály belsejében foglal helyet a regeneráló berendezés, amely két elektródból, a (3) anódból és a (4) katódból, valamint a közöttük elhelyezkedő (5) diafragmából áll. A (2) tartályban van továbbá a (6) lúgelvezető cső is, amelyen át, a (7) szivattyú segítségével vezetjük a regenerált lúgot — a gázelemző készülék rendszerétől függően folytonos vagy szakaszos módon — a rajzon részleteiben nem ábrázolt gázelemző készülék (8) abszorbeáló edényébe. Ebből az edényből a részlegesen elhasznált lúg a (9) túlfolyócsövön át jut vissza a (2) lúgtartályba. A vízveszteségek elkerülése érdekében egy további berendezés szolgál a hidrogén elégetésére, ennek a részleteit alább még ismertetni fogjuk. A találmány szerinti berendezés a következőképpen dolgozik: a lúg-karbonát keverék a (2) tartályban elektrolízisnek lesz alávetve. Ennek során az alábbi folyamatok játszódnak le: a (4) katódon a káliumion leadja töltését és káliumhidroxid képződik. 2 K+ + 2 — = 2 K 2 K + 2 H2

0 = 2 KOH + H

2 míg a (3) anódon a CO,3-ionok töltésének leadása következtében a nem állandó H2CO3 szénsav keletkezik, amely széndioxidot és vizet képezve bomlik. A széndioxid hajlamos arra, hogy a (10) anódtérben jelenlevő^ káliumhidroxiddal reagáljon, ezért az anódteret lehetőleg kicsinyre kell szabni.