Газоаналитическая система

 

ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА содержащая газоанализатор, диффузи ный разбавитель, внутренний объем которого разделен проницаемой мембраной на две полости, первая из которых соединена с линий подачи анализируемой газовой смеЬи, a вто рая - с линией подачи газа-носител ммзируеная ста переключатели потока и кокмутатор, о тл и ч ающ a яс я тем, что, с целью повышения надежности системы путем расширения диапазона измеряемых концентраций, она снабжена дополнительными диффузионными разбавителями , установленными последовательно по ходу анализируемой смеси и газа-носителя, и пороговщ, устройством , через которое выход газоанализатора связан с входом | оммутатора , подключенного соответстунхщим выходом к упрдвляющему входу соответству1эщего переключателя потока , калэдый из которых установлен на выходе второй камеры диффузионного разбавителя,, при этом вход газоанализатора соединен с выходом второй камеры каждого. дифф зионного разбавителя через соответствунмций выход переключателя потока.

..SU.„1059473 А

СОКИ СОВЕТСНИХ

Вв

РЕСПУЬЛИН

3(Д)G 01 N 1 22

ГОСУДАРСТВЕННЬ9 НОМИТЕТ ССсР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ г, /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю о ею (21) 3463265/23-26 1 (22) 02.07.82 (46) 07.12.83. Бвл.- 9 45 (72) В.З.Альперин, A.È.Гердов, Г.С.Грицевский и В.В.Зайкин (53) 543.053(088.8) (56) 1."Mechanical Engineering", 1974, 9 25, с. 44-48.

2. Авторское свидетельство СССР

9 894428, кл. G 01 N 1/22, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР по .заявке Р 3296272/23-26, кл. G 01 N 1/22, 1981 ° (54)(57) ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержащая гаэоаналиэатор, диффузионный разбавитель, внутренний объем которого разделен проницаемой мембраной на две .полости, первая иэ которых соединена с линий подачи анализируемой газовой смеси, а вторая - с линией подачи газа-носителя,, переключатели потока и коьв утатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы путем расширения диапазона измеряемых концентраций, она снабжена донолнительными диффузионными раэбавителями, установленными последовательно по ходу анализируемой смеси и газа-носителя, и пороговым устройством, через которое выход газоанализатора связан с входом коммутатора, подключенного соответстующим выходом к управляющему входу соответствующего переключателя потока, каждый из которых установлен на выходе второй камеры диффузионного разбавителя,. при этом вход газоаналиэатора соединен с выходом второй камеры каждого диффузионного раэбавителя через соответствующий выход переключателя потока.

3 10594

Изобретение относится к средствам подготовки образцов для анализа в газообразном состоянии, преимущественно к средствам контроля химического состава выбросов вредных ве-" ществ в атмосферу, и может найти 5 применение -при контроле окиси углерода, окислов азота и„других газов в выбросах и в воздухе производственных помещений химических комбинатов. !О

Известна газоаналитическая система, предназначенная для контроля выбросов, содержащая обогреваемую линию подачи анализируемой газовой смеси, гаэоаналиэатор и конденсатор влаги с конденсатоотводчиком (11 .

Недостатком этой системы является низкая точность, так как такие газы, как аммиак, сернистый ангидрид, окислы азота хорошо растворяются в воде, в результате чего анали- 20 зируемая газовая смесь теряет часть определяемого коМпонента.

Известна также газоаналитическая система., содержащая газоанализатор и диффузионный раэбавитель, внутренний объем которого разделен проницаемой мембраной на.две полости, первая иэ которых соединена с входом анализируемой газовой смеси, вторая - с входом газа-носителя (2) . 30

Недостатком данной системы является ограниченный диапазон измерения значения концентраций и, как следствие, низкая достоверность результатов при отклонении технологического про-, 35 цесса от регламентных норм.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является гаэоаналитическая система, содержащая гаэоанализатор, диффузионный раэба- 40 витель, внутренний объем которого разделен проницаемой мембраной на две полости., первая из которых соединена с линией подачи анализируемой газовой смеси, а вторая - с линией подачи газа-носителя, переключатели потока и коммутатор Pj .

Недостатком известной конструкции является низкая надежность системы иэ-за того, что газоаналиэатор рассчитан на определенный предел измеряемой концентрации и при нарушениях технологического процесса и авариях, когда концентрация вредных веществ сильно возрастает, происходит пиковый выброс, который не может быть эафик- 55 сирован газоанализатором ввиду ограниченности диапазона.

Цель изобретения - повышение надежности системы путем расширения . диапазона измеряемых концентраций. 60

Укаэанная цель достигается тем, что система снабжена дополнительными диффузионными разбавителями, установленными последовательно по ходу анализируемой смеси и газа-но- Я сителя, и пороговым устройством, через которое выход гаэоанализатора связан с входом коммутатора, подключенного соответствующим выходом к управляющему входу соответствующего переключателя потока, каждый иэ которых установлен на выходе второй камеры диффузионного раэбавителя, при этом вход газоанализатора соединен с выходом второй камеры каждого диффузионного раэбавителя через соответствующий выход переключателя потока.

На чертеже представлена блок-схема газоаналитической системы с использованием двух диффузионных разбавителей.

Газоаналитическая система состоит иэ гаэоанализатора 1, порогового устройства 2, коммутатора 3, переключателей 4 — 6, один иэ которых переключатель 4) может быть расмотрен как клапан, так как один иэ его выходов заглушен. Все диффузионные раэбавители 7 — 9 разделены проницаемыми мембранами 10 — 12 на две пблости: 13 - 15 - первую и 16

18 - вторую.

Все первые полости 13 - 15 подключены последовательно, а вторые полости 16 — 18 последовательно через переключатели потоков 4 — 6. Анализируемая смесь поступает по линии

19 подачи, а гаэ-носитель — по линии 20. Выходы переключателя 5 обозначены 21,, 22, а выходы переключателей 6 и 4,обозначены 23, 24 и 25.

В качестве гаэоаналиэатора 1 может быть использован, например, газоанализатор ГИП-МБ, выпускаемый серийно, в качестве порогового устройства 2 может быть, например, использовано устройство, выполненное. на триггерах 1йлитта, в качестве коммутатора 3 может быть использован, например, коммутатор пневмати- ческих сигналов типа ПК-3.

Количество диффузионных разбавителей 7 определяется величиной возрастания концентрации аналиэируемого компонента при нарушениях режима технологических установок, например, при очистках, аварийных ситуациях и других случаях, когда концентрация анализируемого компонента может резко возрасти. Например, при очистке кубовых остатков s производстве капролактама, проводимой раз в полгода, концентрация органических газов в выбросах возрастает приблизительно в 10-12 раз. В этом случае понадобится 12 диффузионных разбавителей.

Газоаналитическая система работает следующим образом.

Технологический режим каталити«ческой очистки отходящих газов в производстве слабой азотной кисло\

1 0 59 47 3

10

Составитель Н.Романникова

Редактор П.Макаревич Техред И.Метелева Корректор Ю.Макаренко

Заказ 9821/48 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ты в силу объективных причин, например при отравлении катализатора, может отклоняться от оптимальных значений. Оптимальнык является ход процесса, при котором достигается минимальное содержание в отходящем газе окиси углерода (COj, метана (CB4), кислорода, окислов азота (liO„.) . Значения концентрации этих веществ в условиях переменных нагрузок непрерывно меняются. Достижение оптимального технологического режима очистки возможно при наличии непрерывного контроля содержания отходящих газов как .в области, близкой к нормальной, так и при значи-, тельных увеличениях концентрации.

Значения концентрация приведены ниже.

Норма Максимум

СО, % до 0,12 до 0,6

СН,Ъ до 0,2 до 1

NO Ъ до 0,02 до 0,15

При каталитической очистке необходимо вести анализ горячих паро.-. газовых смесей, при котором целесообразно использовать диффузионное разбавление. Конкретно для анализа

СО применен оптико-акустический газоаналиэатор ГИП10МВ со шкалой

0-0,005Ъ СО. Коэффициент разбавления диффузионного разбавителя 7 равен

120, параллельно включенных диффузионных разбавителей 7 и 8 равен 80, а параллельно включенных диффузионных разбавителей 7, 8 и 9 равен 40.

Диапазон изменения концентрации СО разбит на три участка, %: 0 — 0,2;

0,2 - 0,4 и 0,4 - 0,6.

На минимальном диапазоне концентрации анализируемая газовая смесь протекает через полости 13 — 15 диффузионных разбавителей 7 - 9. При значениях концентрации CO до 0,1Ъ в гаэоаналиэатор 1 поступает смесь, концентрация которой не более 0,005% (0,2 : 40 = 0,005%) . В этом случае от коммутатора 3 на переключатель 4 и газовые переключатели 5 и б поступают сигналы, при которых переключатель клапан) 4 и выходы 22 и 24 ,открыты, а выходы 21 и 23 закрыты.

При повышении концентрации СО на входе более 0,2% и соответственно концентрации CG, поступающей на вход газоаналиэатора 1, до 0,005%, пороговое устройство 2 вырабатывает сигнал, который поступает на коммутатор 3. От коммутатора 3 на переключатель 4 и газовый переключатель б поступают сигналы, при которых переключатель 4 и выход 24 закрыты, а выход 23 открыт. B процессе разбавления участвуют только диффузионные раэбавители 7 и 8. Коэффициент разбавления гаэоаналитической системы увеличивается до 80. Содержание Со, . поступающей в газоанализатор 1 ступен, чато уменьшается в два раза,что исклю" . .чит "эашкаливание",и следовательно отказ в работе газоанализатора 1. Прн дальнейшем увеличении концентрации определяемого компонента до 0,4Ъ СО в газоаналиэатор 1 при этом будет поступать концентрация 0,005% СО) в пороговом устройстве 2 возникает сигнал, который поступает на коммутатор 3. От коммутатора 3 на газовые переключатели 5 и б поступят сигналы, при которых выходы 22 и 23 закрыты, а выход 21 открыт. В процессе разбавления участвует только диффузионный раэбавитель 7. Коэффициент разбавления системы увеличивается до 120. Содержание СО, поступающей в гаэоанализатор 1, снова ступенчато уменьшается, что исключает "эашЗ0 каливание" газоанализатора 1. По показаниям газоанализатора 1 с учетом коэффициента разбавления 120 измеряют содержание СО в анализируемой смеси, имеющей концентрацию до 0,6%

35- .СО.

При уменьшении содержания СО про цесс повторяется в обратном порядке.

Таким образом, в приведенном примере газоаналитическая система имеет

40 расширенный диапазон измерения концентрации окиси углерода от 0 до

0,6Ъ СО.

Аналогичные задачи имеют место при контроле отходящих газов в производстве аммиака, серной и уксусной

45 кислот и т.д.

Применение изобретения позволит повысить надежность систем контроля путем исключения "зашкаливания" газоанализаторов за счет использова50 ния нескольких диффузионных разбавителей вместо использования нескольких газоанализаторов с разными шкалами, что удешевляет и упрощает систему контроля очистки окружалаей среды в

55 целом.