Диссоциометр аммиака

 

ДИССОЦИОМЕТР АММИАКА, содержгиций поглотитель, образованный четырьмя капиллярами газовый мост с двумя входами, одии из которых подключен к поглотителю, и дифференциальный манометр, включенный в диагонгшь моста, отличающийся тем; что, с целью повышения точности при измерении малых концентраций аммиака, он снабжен двумя установленными над поглотителем камерами - барботажной, соединенной с другим входом газового моста, и напоростабилизирующей с входным и выходным патрубками, сообщающейся с барботажной камерой и поглотителем. (Л ф со 00

CONS СОВЕТСНИХ

IVIN

РЕСПУБЛИК

3ао С 0» 7/o2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aBTOpCNOMVСвиДЮВЪСтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3343463/25-26 (22) 08.10.81 (46) 23.03.83. Бюл . 9 11 (72) В. Э. Романовский и В. С. Донсков .(53) 543.272.35(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 212605, кл. С, 01 N 7/02, 1968.

2. Дембовский В. В. Автоматический диссоциометр аммиака СЗПИ-2.ГОСИНТИ, 1968, 9 14-68-534/65, с. 3. (54) (57) PHCCOIJHOMETP AMNHAKA, содержащий поглотитель, образованный че„„SU„„1006978 А тйрьмя капиллярами. газовый мост с двумя входами. Один из которых под ключен к поглотителю, и дифференциальный манометр, включенный в диагональ моста, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения точности при измерении малых концентраций аммиака, он снабжен двумя установленными над поглотителем камерами — барботажной, соединенной с другим входом газового моста, и напоростабилизирующей с входным и выходным патрубками, сообщающейся с барботажной камерой и поглотителем.

1066978

35 е Для улучшения динамических характеристик барботажная камера выполнена ма- с двумя входами, один из которых подключен к поглотителю, и дифференци- 40 альный манометр, включенный в диагональ моста.

45 ных и выходных капиллярах неодинаковы, а их разность пропорциональна количеству аммиака в газе. Эта разность измеряется дифференциальным манометром,.шкала которого проградуирована в единицах степени диссоциации аммиака (2 ). 55

Однако при измерении малых концентраций аммиака известный диссоциометр имеет .пониженную точность, обусловленную тем, что влажность и температура анализируемого газа, .60 протекающего через капилляры газового моста до и после поглотителя, неодинаковы и могут изменяться в широких пределах, т.е. показания диссоциометра зависят не только от кон- 65

Изобретение относится. к измерительной технике, а именно к гаэоана. литическим приборам, и может быть использовано при химико-термической обработке для автоматического контроля степени диссоциации разбавленного аммиака (или измерения его концентрации).

Известен диссоциометр аммиака, содержащий поглотитель с размещенными внутри него капиллярными труб"-ками, стабилизатор давления и датчики расходов с решающими блоками

Анализируемый газ под действием постоянного давления, поддерживаемого стабилизатором, пройдя через первый датчик расхода, попадает в поглотитель. B.поглотителе содержащийся в газе аммиак полноствю растворяется и уносится водой. Оставшийся газ через второй капилляр и датчик расхода выходит в атмосферу.

Концентрацию аммиака определяют по разности расходов с помощью решающих блоков 1 j

Недостатками этого диссоциометра являются его сложность, обусловленная наличием нескольких измерительных приборов, а также низкая точность, обусловленная малой чувствительностью датчиков расходов и изменением параметров газа (плотности, вязкости и расхода )вследствие увлажнения его в поглотителе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является диссоциометр аммиака, содержащий поглотитель, образованный четырьмя капиллярами газовый мост

В этом диссоциометре гаэ, проходя через капилляры газового моста и поглотитель аммиака, образует перепады давлений на капиллярах. При этом из-за растворения аммиака в поглотителе перепады давления во вход10

30 центрации аммиака, но и от влажности и температуры газа.

Целью изобретения является повышение точности при измерении малых концентраций аммиака.

Поставленная цель достигается тем, что диссоциометр аммиака, содержащий поглотитель, образованный четырьмя капиллярами газовый мост с двумя вхо дами, один из которых подключен к поглотителю, и дифференциальный манометр, включенный в диагональ моста, "снабжен двумя установленными над по глотителем камерами - барботажной, соединенной .с другим входом газового моста, и напоростабилизирующей с входным и выходным патрубками, сообщающейся с барботажной камерой и поглотителем.

На чертеже изображена блок-схема предложенного диссоциометра.

Диссоциометр содержит газовый мост образованный четырьмя капилляраии

1-4. В диагональ моста к капиллярам

3 и 4 присоединен дифференциальный манометр 5. Между капиллярами 2 и 4 включен поглотитель 6 аммиака, выполненный, например, в виде сосуда, заполненного негигроскопичным материалом, например стальными шариками.

Для стока воды и предотвращения утеч ки анализируемого газа имеется водяной затвор 7.

Диссоциометр снабжен барботажной

8 и напоростабилиэирующей 9 камерами установленными над поглотителем б. лого объема и снабжена патрубком 10 для подачи анализируемого газа с устройством 11 для дробления пузырьков в виде, например, керамического наконечника. Это устройство необходимо для создания большой площади соприкосновения анализируемого газа, с водой. Выход барботажной камеры 8. соединен с входом газового моста. . Напоростабилиэирующая камера 9 имеет входной 12 и выходной 13 пат- рубки для подачи и слива воды. Камера

9 установлена рядом с барботажной ка-мерой 8 и сообщается с ней посредством капиллярного отверстия 14, рас; положенного ниже выходного патрубка

13, но выше устройства 11 для дробления пузырьков. Кроме того, камера

9 сообщается с поглотителем б посредством оросительных отверстий 15.

Работает диссоциометр следующим образом.

Сначала в камеру 9 через патрубок

12 подают воду. Вода из камеры 9, уровень в которой стабилизируется благодаря выходу ее излишка через патрубок 13, поступает в.барботажную камеру"8 и заполняет ее через капиллярное отверстие 14, а также — в поглотитель б через отверстия 18, оро1006978

3 г и с

Р4 (a +aп) ВНИИПИ Заказ 2128/б б Тираж871 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная, 4 шая его внутреннее пространство. За- составим систему уравнений тем подают анализируемый газ через Q +й л-Я ) -(й +0I )т =Р (2) патрубок 10 в барботажную камеру 8.

Газ, пройдя устройство 11, измельчается на мелкие пузырьки, и благодаря этому интенсивно насыщает воду амми- 5 где я„, 8, 9> - соответственно расаком до равновесного состояния. Од- ходы газа, пара и аммиака ака - сопроновременно гаэ увлажняется, приобре- тивления капилляров 1-4. тая температуру точки росы, числен- Уравнение (2) соответству у (2) соответствует слуно равную температуре воды. капилля ы проходит уровень воды в .барботажной камере 10 газ одинаковой влажности, а уравне8, несмотря на ее испарение, устанав- ние (3 ) - случаю, когда через капилливается и поддерживается несколько ляр 4 проходит газ, увлажни влажнивиийся в выше капиллярного отверстия 14, но . поглотителе -6. Например, точка росы ниже выходного патрудка 13. увлажненный и стабилиэированнцй )5 хождении этого газа чеРез поглотипо температуре ras Hs камеры 8 про- . тель, темпеРатУРа воды в котор ходит через входные кагилляры 1 и 10 С, он УвлажнЯетсЯ практи еск д о

2, поглотитель 6 и выходные капил- те„,пературы точки росы 10ОС. ляры 3 и 4. В поглотителе б весь Выражая 9 и и „через влагосодержааммиак, содержащийся в газе, раство- -20. ние Х и Х, найдем ряется в воде и уносится через затвор 7, а оставшийся газ через капил- д г" „ с Q„X ляр 4 уходит на сброс газового моста. 1-Х и 1-Х

Поскольку влажность и температура газа, прошедшего через капилляры 1 25 Учитывая, что относительная погреьи 2,.поглотитель 6 и капилляры 3 и . ность h выражается уравнением, 4, одинаковы, то при неизменной кон ) -Рд центрации аммиака разность перепадов л=, () давлений на капиллярах 3 и 4 будет д" сохРанЯтьсЯ постоЯнной в широки пре }, 0 найдем после соответствующих подстано,делах изменения температуры и влажно.- 3 вок и преобразований сти газа на входе диссоциометра. й, Таким образом, разность перепадов Л г ф- Х давлений на капиллярах 3 и 4, возника- л„ ф х т (1-х> ющая в диагонали газового моста в

35 G результате растворения аммиака. в Иэ условия !gCl следует поглотителе б, будет зависеть только aa+Qr от концентрации аммиака в газе. Я

Разность перепадов давлений измеряется дифференциальным манометром 5, ю шкала которого проградуирована в еди-40 где ot — концентрация аммиака в газе. ницах степени диссоциации или кон- Подставляя значение — . в (5 ), получим центрации аммиака.

Х-х

Яд

Предложенный диссоциометр позволяет повысить точность эа счет умень- d, (4-Х ()-Х (4 Х () X) шения погрешности, обусловленной : — 45 Иэ уравнения (6) следует, что при увлажнением газа в поглотителе, что измерении малых концентраций аммиака особенно важно для диссоциометров, .: (с = 0,001 — 0,05) разница влагосодер- рассчитанных на измерение мапых кон- жаний Х и Х приближается к нулю, ! центраций аммиака. следовательно, точность измерений

Это объясняется следующим. 50

Перепад. давления Р на диффмано- Снабжение диссоциометра барботажметре является разностью перепадов ной и напоростабилиэирующей камерадавлений Р> и Рл, соответственно на . ми,. соединенными между собой капилкапиллярах 3 и 4, т.е. лярным отверстием, и присоединение

3 4. (1) барботажной камеры на вход газового

55 моста позволяют выровнять температуУчитывая, что ру и влажность анализируемого газа в ветвях. газового моста, что приводит к повышению точности диссоциометра при измерении малых (5-10 ) концентраций аммиака.