Газовый хроматограф

 

ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ, содержа.-, ший изме И1тельный блок, снабженный програМ матором, и аналитический датчик, включаюиош установленные в лнгаш аналкжруемого продукта конденсатор, регулятор давления и ноирмтель , соединенный с размещенным в термостате датчика дозатором, связанным с программатором анализа и калиброванным оСЬемом, который в о;:цюм положешга каналов лоэагоря подключен к источнику газа-носетеля к разделительной колонке, а в другом ооложеняя каналов дозатора связан с атмосферой, отличающийся тем, что, с целью повьвиеякя точности и гтаджености работы при анализе конденсирующихся тазовых смесей, он снабжен заш) клапанами, подислюченныкш к проГ рамматору н устан(юленнымя в дрешахых. линиях испарителя и конденсаторе, который разме1цен в термостате датэдка я ооетяея при одаом полджения каналов дозатора с испаритеи лем и регулятором давления, а при |фугом положеюш каналов дозатора кондавсатор связан с калиброванным обьемом, при згом прогршмматор анализа подключен к управляющему входу регулятора давлеши, связяшого с испарнтспем.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

O% (И) ЗсЮ а 01 Ы 31/08

Ф ., и е,м

1 ) i .iC., 6 м," а. ;,т г

Su 1Ì С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 3519791/23 — 25 (22) 10.!2.82 (46) 15.02.84. Бюл. No 6 (72) А. К. Давыдеиков, А. М. Зеликман, О. В. Киракозов, В. Н. Липавский .и М. М. Савушкин (71) Московское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения

"Нефтехимавтоматика" (53) 543.544 (088.8) (56) 1. Хаскинс Д. Газовые хроматографыаналнзаторы технологических процессов. М., Атомиздат, 1979, с. 29.

2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации на хромаюграф промышленный "Нефтехим-200". М., НПО "Нефтехимавтоматика", 1979, с. 44 — 45 (црототип). (54) (57) ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ, содержа. -. щий измерительный блок, снабженный программ матором, н аналитический датчик, включающий установленные в лнщщ анализируемого, та конденсатор, регулятор давления и нспарн. тель, соединенный с размещенным в термоста. те датчика дозатором, связанным с программатором анализа и калиброванным объемом котаpbIH в одном положении каналов дозатора нод» ключен к источнику rasa-носителя и разделительной колонке, а в другом положении каналов доэатора связан с атмосферой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности и паджености работы при анализе конденсирующихся газовых смесей, ои снабжен зацорными клапанами, подключенными к Qp0f» рамматору и установленными в дренажных линиях иснарителя *и конденсатора, который размещен в термостате датчика и соединен mpw саз одном положении каналов дозатора с испарителем н регулятором давления, а нри другом положении каналов дозатора конденсатор связан скалиброванным объемом,,при этом программатор анализа подключен к управлявщеаау входу регулятора давления, связанного с испаритепем.

1073702

Изобретение относится к хроматографам и может бь|гь использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности дия анализа газовых смесей, содержащих компоненты, конденсируютциеся;. при температуре, близкой к температуре анализа, Известен хроматограф, содержащий термостат с размещенными в нем детектором, колонкой и дозатором, связанным с линией анализируемо- 10 го продукта, в которой установлен испаритель.

В таких хроматографах с помоцтью испарителя анализируемый продукт поддерживается в однофазном (паровом) состоянии, что позволяет осуществлять точное и надежное доэирование анализируемого продукта ири высоких температурах внутри термостата 11).

Однако когда по условиям анализа температура термостата ниже температуры конденсации накоторых компонентов, анализируемой смеси, происходит снижение точности, а и не- которых случаях и потеря работоспособности описанного хроматографа из-эа накопления конденсата в ячейках доэатора и в подводящих линиях. 1 5

Наиболее близким к изобретению является хромагограф, содержащий измерительный блок, снабженный программатором, и аналитический датчик, включающий установленные в линии анализируемого продукта конденсатор, регу30 лятор давления и испаритель, соединенный с размещенным в термостате датчика доэатором, связанным с программатором анализа и калибро. ванным объемом, который в одном положении каналов дозагора подключен к источнику газаносителя и разделительной колонке, а в другом положении каналов дозатора связан с атмосферой f2) .

Во время работы в конденсаторе (холодильнике) указанного хроматографа жидкая фаза, образуемая в результате конденсации примесей, 4О например С> и Св из смеси более легких углеводородов С4 и С„, отделяется от газовой фазы, которая поступает к дозатору. Однако ввиду низкой эффективности работы нестационарных холодильников, к которым относится н конденсатор известного хроматографа, непрерывный поток анализируемого продукта, посту пающий от конденсатора к доэатору, несет с собой конденсат тяжелых компонентов, накапливающийся со временем в каналах доэатора и . особенно в узких каналах штуцеров термостата, что частично или полностью прекращает доступ пробы к дозатору. Это снижает точность и надежность работы описанного хроматографа.

1.1ель изобретения — повышение точности и надежности работы при анализе конденсирующихся газовых смесей.

14ель достигается тем, гто гаэовы:-:,"..роматограф, содержащий измерительный блок, снабженный программатором, и аналитический датчик, включающий установленные в линии анализируемого продукта конденсатор, регулятор давления и исиаригель, соединенный с размещенным в термостате датчика доэатором, связанным с программатором анализа и калиброванным объемом, который в одном положении каналов дозатора подключен к источнику газа. носителя и разделительной колонке, а в другом положе; нии каналов доэатора связан с атмосферой, снабжен занорными клапанами, подключенными к программатору и установленными в дренажных линиях испарителя и конденсатора, который размещен в термостате датчика и соединен при одном положении каналов доэатора с исиарителем и регулятором давления, а ири другом положении каналов доэатора конденсатор связан с калиброванным объемом, ири этом программатор анализа подключен к управляющему входу регуля тора давления, свяэанного с исиарителем.

На чертеже изображена схема предложенного хроматографа.

Устройство содержит измерительный блок i, снабженный программатором анализа, аналити ческий датчик 3, включающий установленные в линии анализируемого иро KI3 регулятор давления 4 с управляющим входом Р„, и испаритель 5. соединеный через обогрсваемый вэрывоэащищенный штуцер 6 с доэатором 7, снабженным каяиброваннь м объемом (лозой)

8, который размещен. в термостате 9 датчика 3.

В термостате 9 размещены также раэ:целительная колонка 10, связанная с детектором 11, и конденсатор 12, выполненный в виде каилеотбойника с дренажным запорным клапаном 13.

Штуцеры лоэатора 7 иодключень; соответственно: штуцергл 14 и 15 — к 10ýe К, штуцер 16— к источнику 17 газа-носителя, штуцер 18 — к разделительной колонке 10, штуцер !9 — к выхлопу на "свечу" 1выиолнена в виде трубки,. конец которой выведен на определенную лоиус каемую ио условиям техники беэоиа:ности высоту), шгуцеры 20 и 21 — к входу и выходу конденсатора 12, urryuep " — к обогреваемому взрывоэашишенному штуцеру Ь, штуцер

23 — к выходу регулятора давления 4, а между штуцерами 24 и 25 установлена перемычка.

В подвижном органе 26 (например,:.-олотнике) выполнены каналы 27 — 31, переключаемые с помощью управляющего привода 32. Управляющий привод 32, вход Р> и управляющие входы заиорных клапанов 13 и 33, последний из которых установлен в дренажной линии Нсиаригеля 5, соединены с соответствуницими вы.ходами программатора анализа 2. !

Работа хроматографа протекает следующим образом, 3 "0737

В исходном (первом) положении золопгика

26 калиброванный объем 8 через каналы 28 и

29 подключен соответственно к источнику 17 газа-носителя и разделительной колонке 10, вход конденсатора 12 через канал 30, связывающий штуцера 20 и 22, через обогреваемый штуцер б термостата 9 подключен к испарителю 5, а выход конденсатора 12 через канал

31 связан с регулятором давления 4. Регулятор давления 4, питан. е которого выполнено от источника сжатого воздуха, поддерживает в конденсаторе 12 постоянное давление задаваемое внутренней пружиной и управляющим давлением Р„программатора анализа 2.

При включейии программатора анализа 2 вырабатываются "единичные" управляющие сигналы Р< и Р., огкрываюц(ие запорные клапаны

13 и 33, и аналоговый сигнал давления Р„, ко fopblH по величине больше давления в ли1 иях дренажа на выходах из испарителя 5 и конденсатора 12. В результате регулятор давления 4 формирует давление продувки Рп, позволяющее продуть все полости системы полгоговки и лозирования пробы (каназы 30 и 31 дозатора 7, внугренние полости конденсатора 12 и испарите-з ля 5). При отключении сигналов Р1 и Р> (Р, = ь

P> — О) х формировании сигнала Р, уменьшающего давление продувки Р, анализируемый продукт поступае в испаригель 5, гле лроисходиг испарение жидкой фазы (углеводороды Сс, 30

С ), когорая может присутсгвовать в основном продукте (углеводороды Г1 — С4). Затем анализируемая смесь в однофазном сосгояции (цар) через обогреваемый штуцер б, предохраняющий от конденсации тяжелых компонен гов, floe гупает в конденсатор 1, где жидкая фаза огделяется ог паров в резульггге гого, чго гемперагура гермостата (Т.), определяемая требоваа ниями методики анализа (плюс 40 С) меньше температуры конденсации С и," „. соогветствующей давлению ? кг/см анализируемого

40 продукга, С выхода конденсатора 12 анализируемый продукт через каназ 31 и регулятор давления

4 сбрасываешься иа"свечу". Загем программатор 45 анализа 2 переврлит золотник 26 во вгорое положение, при когором один конец лозы 8 . через канал 29 и шгуцеры !5 и 19 доэатора 7

02 4 соединяется с атмосферой, а другой кэнец дозы 8 через канал 8 и щтуцеры 14 и 20 подключен ко входу конденсатора 12, выход когорого при этом заглушен. Разделительная колонка 10 через канал 27 соединяется с источником 17 газа-носителя. При лом выход испарителя 5 через каналы 30 и 31 соединяе;ся с регулятором давления 4, сбрасывающим анализируемый продукт, разбавленный воздухом, на "свечу" (при небольшом расходе анализиру емого продукта — 2 л/ч, зто допустимо). Во втором положении происходит также заполнение дозы 8 газовой фазой, поступающей из конленсатора 12, пока избыточное давление в нем не уравняется с атмосферным. Иэ второго положения золотник 26 возвращается в . первое положение, при котором анализируемый продукт из дозы 8 по — îêîì газа-носителя переводится в разделительную колонку 10, Затем сигналы

Р, и Р, вновь принимают "единичные" значения (Р, Р 1), а управляющий сигнал Р

I снова становится равным Р>, в результате чего система подготовки и дозирования пробы продувается сжатым воздухом. Программа анализа рассчитана так, чтобы период между циклами продувки был минимальным (не более

1,5 мин), Зтого времени достаточно для набора анализируемого продукта в конденсаторе 12 в первом положении, выравнивания избыточного давления в нем до атмосферного (второе положение) и ввода пробы в разделительную колон ку 10 (первое положение) .

В предложенном устройстве по сравнению с проготипом повышается точность и надежность рабогы при анализе конденсирующихся газовых смесей, гак как в каждом цикле анализа каналы дозагора, конденсатора и испарителя основную часть времени продуваются воздухом, поэтому накопления конденсата тяжелых компонентов в указанных; каналах не происходит. Кро ме того, анализируемый продукт перед поступлением в штуцер термостата испаряется до однофазного состояния, в результате чего внутри этого цтуцера не образуется пробка иэ конденCGT8.

По сравнению с базовым объектом, в качестве;огорого принят хроматограф "НефгехимСКЗП", предложенное устройсгво обеспечивает повышение точности и надежности работы.

l073702

Составитель Э. Ско рняков

Техред Л.Мнкеш Корректор В. Бутяга

УЬдактор М. Келемеш

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 322/44 Тираж 823

ВНИИПИ Государственного комнгета СССР ло делам изобретений и открмтий

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