Газовый хроматограф

 

(1Е (П) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3ав а 01 и 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3366285/23-25 (22) 16.12.81 (46) 23.05.83. Бюл. М 19 (72) А.К. Давыденков, А.И;- Зеликман и В . Н . Липа вский (71) Московское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объеДинения "Нефтехимавтоматика" (53) 543.544(088.8) (56) 1. Хаскинс Д. Газовые хроматографы-анализаторы технологических процессов . И ., Атомиздат, 1979 с. 9-.

2. Хаскинс Д. Газовые хроматогра" фы-анализаторы технологических процессов. М,, "Атомиздат", 1979, с. 58 (прототип ), (54) (57) ГАЗОВЫЙ ХРОИАТОГРАФ, содержащий дозатор анализируемого продукта, вход которого подключен к первому регулятору давления газа-носителя, выход дозатора связан с входом разделительной колонки, -связанным через запорный клапан с вторым регулятором давления газа-носителя, а к выходу разделительной колонки подключен детектор, отличающийся тем, что, с целью повыаения эффективнос-ти разделения, он снабжен третьим регулятором давления газа-носителя, выход которого подключен- к выходу запорного клапана, а между выходом дозатора и входом разделительной колонки включено ламинарное регулируе-; мое пневмосопротивление.

1019330

Изобретение относится к хроматографии и найдет применение в нефтефимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для анализа продуктов технологических установок.

Известен хроматограф, содержащий последовательно соединенные источник газа-носителя, дозатор анализируемой пробы, разделительную колонку и детектор. Ввод пробы анализируемого продукта в разделительную колонку производится при расходе газа-носителя, равном расходу газа-носителя через разделительную колонку в процессе разделения пробы на отдельные компоненты $1 $

Недостатком хроматографа является пониженная эффективность разделения анализируемого продукта в разделительной колонке. Это объясняется тем, что во многих случаях расход газа-носителя через разделительную колонку в процессе разделения компонентов относительно большой, следовательно, большим является и расход газа-носителя через дозатор. В ре" эультате на пути от дозатора к колонке иэ-за турбулиэации потока газа происходит значительное разбавление пробы. При скорости ввода пробы большей, чем скорость сорбирования пробы на первой и второй теоретических тарелках разделительной колонки, а также при низкой концентрации анали> зируемого продукта значительно снижается эффективност ь разделения.

Наиболее близким к изобретению является газовый хроматограф, содержащий дозатор анализируемого продук. та, вход которого подключен к первому регулятору давления газа-носителя, выход дозатора связан с входом разделительной колонки, -.вязанным через запорный клапан с вторым регу.лятором давления газа-носителя, а к выходу разделительной колонки подключен детектор. Благодаря наличию второго регулятора давления и клапана можно изменять расход газа-носителя через колонку относительно расхода газа через дозатор 2.).

Однако и в этом хроматографе снижается эффективность разделения изза наличия мертвого объема перед разделительной колонкой, образованного линией, ответвляющейся от входа колонки к запорному клапану . В результате на входе в разделительную колонку полоса анализируемого продукта, формируемая в дозаторе, размывается !

4а-за проникновения части пробы в мертвый объем, а это ведет к снижению эффективности разделения. На пути от доэатора к разделительной колонке полоса пробы также размывается иэ-эа перемешивания с газом-носителем в результате турбулизации потока.

Целью изобретения является повышение эффективности разделения .

Поставленная цель достигается тем, что газовый хроматограф, содержащий дозатор анализируемого продукта, вход которого подключен к первому регулятору давления газа-носителя, выход дозатора связан с входом разделительной колонки, связанным через запорный клапан с вторым регулятором давления газа-носителя, а к выходу разделительной колонки подключен детектор, снабжен третьим регулятором давления газа-носителя, выход которого подключен к выходу запорного клапана, а между выходом дозатора и входом разделительной колонки включено ламинарное пневмосопротивление.

На чертеже изображено предлагаемое устройство °

Хроматограф содержит дозатор 1 анализируемого продукта, вход которого подключен к первому регулятору 2 давления газа-носителя, а выход связан с входом ламинарного регулируемого пневмосопротивления 3, соединенного с входом разделительной колонки 4. В качестве ламинарного регулируемого пневмосопротивления используется дроссель типа конус-конус, в. котором длинный щелевой зазор между конусным регулирующим органом (иглой) и конусным каналом обеспечивает ламинарность потока газа-носителя. Выход разделительной колонки 4 через постоянный дроссель 5 связан с детектором 6 и регулятором давления 7

"До себя", подключенным к входу дросселя 5 . Выход разделительной колонки 4 связан через запорный клапан 8 с вторым регулятором 9 давления и непосредственно с третьим регулятором 10 давления. Управляющие входы дозатора 1 и запорного клапана 8 связаны с программатором 11 анализа.

Хроматограф работает следующим образом.

При установке дозатора 1 в положение "Ввод пробы" и закрытом запорном

3 101 клапане 8 доза анализируемого продукта транспортируется к входу разделительной колонки !! потоком газа-носителя с малым расходом !„, настраивае. мым ламинарным регулируемым пневмосопротивлением 3. При этом в точках А и

6 схемы соответственно на входе и выходе ламинарного пневмосопротивления

3 устанавливается перепад давлений

ЬР=Р!-Р, соответствующий расходу Q< газа-носителя (= К(Р!-Рг.)

Перед включением хроматографа в работу при отключенном первом регуляторе 2 давления с помощью третьего регулятора 10 давления в точке Б настраивается такое же значение давления Р>, какое вырабатывается в точке Б при включении первого регулятора 2 давления и выключении третьего т регулятора 10 давления (Р! = Р ).

Такая настройка газовой схемы обеспечивает отсутствие расхода Qg в линии, соединяющей выход третьего регулятора 10 давления и точку Б схемы (Я2 = О).

В результате полоса пробы, размещенная в потоке газа-носителя, проходя через ламинарное пневмосопротивление 3, из-эа отсутствия завихрений не перемешивается с газом-носителем, а в точке Б проба не ответвляется в сторону регуляторов 9 и 10 давления (Q = О), что обеспечивает компактность и максимально возмажную концентрацию пробы анализируемого продукта при вводе ее в разделительную колонку 4. После ввода пробы в разделительную колонку 4 по команде программатора ll анализа открывается запорный клапан 8 и. гаэ-носитель с давлением P< и расходом Q, настраи.!ваемым вторым регулятором 9 давления, 9330 4 транспортирует пробу через разделительную колонку и к детектору 6. При этом расход Q> является оптимальным, обеспечивающим наилучшие условия раэ$ деления пробы анализируемого продукта, в то время как расход Я - оптимальный расход, обеспечиваюций максимально достижимую в условиях кон" кретного анализа компактность и конщ центрацию полосы анализируемого продукта. Как правило расход Р 1 значительно меньше расхода Q>(Q).

Для обеспечения стабйльности "ну- . левой" линии при переключениях запорного клапана 8 с помощью регулятора

7 давления нДо себя" в точке В схемы (перед дросселем 5) устанавливается постоянное давление Р, обеспечивающее постоянство расхода газа-но3О сителя через детектор 5.

Таким образом, благодаря введению в хроматограф третьего регулятора давления, подключенного к выходу запорного клапана, и установке между дозатором и разделительной колонкой ламинарного пневмосопротивления исключается влияние мертвого объема, образованного линией между запорным клапаном и входом разделительной колонки, а также происходит выравнивание потока. В результате проба поступает в разделительную колонку с максимально возможной для данного анализа концентрацией и в виде ком3S пактной полосы, что обеспечивает высокую эффективность разделения пробы.

Ilo сравнению с хроматографом "Иик40 рохром-К" предложенный хроматограф имеет большую точность благодаря большей остроте получаемых пиков.

Составитель В. Сиэенев

Редактор И. Николайчук ТехредИ.Ге гель Корректор E. PoeKo

Заказ 3 93/3 Тираж 73 Псдписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная,