Устройство для проведения реакции между твердым веществом и газом

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕАКЦИИ МЕЖДУ ТВЕРДЫМ ВЕЩЕСТВОМ И ГАЗОМ, содержащее экспериментальную ячейку, насос, конденсатор, систему клапанов, вакуумную линию, подсоединенную к экспериментальной ячейке, отличающееся тем, что, с целью повышения точности эксперимента, улучшения условий труда и снижения расхода реакционной среды , устройство снабжено камерой подготовки газа и испарителем, при этом камера подготовки газа размещена между испарителем и экспериментальной ячейкой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено термостатом, в котором размещены камера подготовки газа и экспериментальная ячейка. S СО ;о 4 4

дд) В Ol J 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3442881/23-26 (22) 25.05.82 (46) 15.02.85. Бюл. № 6 (72) А. В. Башарин, Ю. Н. Голиков и В. M. Долгов (71) Институт ядерной энергетики АН БССР (53) 66.097 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 674782, кл. В 01 J 8/06, 1973.

2. Заявка Франции № 2181927, кл. В 01 J 19/00, 1974. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕАКЦИИ МЕЖДУ ТВЕРДЫМ ВЕЩЕСТВОМ И ГАЗОМ, содержашее экспериментальную ячейку, насос, конденсатор, систему клапанов, вакуумную линию, подсоединенную к экспериментальной ячейке, отличающееся тем, что, с целью повышения точности эксперимента, улучшения условий труда и снижения расхода реакционной среды, устройство снабжено камерой подготовки газа и испарителем, при этом камера подготовки газа размещена между испарителем и экспериментальной ячейкой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено термостатом, в котором размещены камера подготовки газа и экспериментальная ячейка.

39494

Зависимость состава агрессивной среды, например NqO@ от температуры и давления, позволяет использовать кислотостойкий ма1 11

Изобретение относится к лабораторной технике и может быть использовано при проведении гетерогенных процессов при повышенных параметрах по температуре (до 300 С) и давлении (до 60 ат).

Известно устройство для проведения реакций между твердым веществом и газом, содержащее корпус и запорный узел (1).

Недостатком этого устройства является наличие контакта реагирующих компонентов до достижения параметров реакции, что приводит к искажению результатов эксперимента.

Прототипом является установка для обработки продукта газом, содержащая экспериментальную ячейку, насос, конденсатор, систему клапанов, вакуумную линию, подсоединенную к экспериментальной ячейке (2).

Однако для данной установки характерны низкая точность эксперимента и плохие условия труда, высокий расход реакционной среды. Зависимость развиваемого давления в рабочей камере и, следовательно, химического состава газовой фазы от количества загружаемого диссоциирующего компонента требует проведения дополнительных операций по точному дозированию реакционной среды, которые при применении такого летучегЬ соединения, как N>04 (T =21,3 Ñ), весьма трудоемки. Так как Nz04 обладает высокой окислительной способностью и токсичностью (ПДК =0,005 мг/л), то работа с ним требует привлечения специальных защитных мер и коррозионностойкой массоизмерительной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение точности эксперимента, улучшение условий труда и снижение расхода реакционной среды.

Цель достигается тем, что устройство для проведения реакции между твердым веществом и газом, содержащее экспериментальную ячейку, насос, конденсатор, систему клапанов, вакуумную линию, подсоединенную к экспериментальной ячейке, снабженной камерой подготовки газа и испарителем, при этом камера подготовки газа размещена между испарителем и экспериментальной ячейкой.

Кроме того, устройство снабжено термостатом, в котором размещены камера подготовки газа и экспериментальная ячейка.

Введение камеры подготовки газа позволяет избежать контакта образца с агрессивной средой в процессе выхода устройства на режим. Вместе с тем это дает возможность осуществить подогрев среды и образца до одинаковой температуры, так как и камера подготовки газа и экспериментальная ячейка .помещены в общий корпус и обогреваются общим теплоносителем.

55 нометр для контроля заданного состава газовой фазы среды при фиксированной температуре.

Улучшение условий труда на установке достигается тем, что реагирующая среда движется по герметичному замкнутому контуру: испаритель — ячейка — конденсаториспаритель, исключающему контакт персонала с агрессивной средой. Вакуумная линия предназначена для удаления остаточных газов после эксперимента и создания перепада давления в контуре.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство, содержащее экспериментальную ячейку 1, насос 2, конденсатор 3, систему клапанов 4, вакуумную линию 5, подсоединенную к экспериментальной ячейке 1, дополнительно снабжено камерой 6. подготовки газа, испарителем 7, термостатом 8, при этом камера 6 подготовки газа размещена между испарителем 7 и экспериментальной ячейкой, а в термостате 8 размещены камера б подготовки газа и экспериментальная ячейка 1.

Устройство работает следующим образом.

В испаритель 7 загружают диссоциирующий реагент, например N>O@, и включают обогрев испарителя для достижения определенного давления, причем давление в испарителе 7 должно быть больше выбранного для экспериментальноЙ ячейки 1.

В ячейку 1 помещают твердый образец, вакуумируют ячейку 1 и камеру 6 подготовки газа, насосом 2 включают воздушный термостат 8 для обогрева ячейки и камеры б подготовки газа и переводят газ из испарителя 7 в камеру 6 подготовки газа. После выхода на режим перепускают газ из камеры 6 подготовки газа в экспериментальную ячейку 1 до заданного давления и, следовательно, с нужным составом. После окончания эксперимента газ переводят в предварительно отвакуумированный и охлаждаемый проточной водой конденсатор 3, где он переходит в жидкое состояние, выключают термостат 8, вакуумируют от остатка газа экспериментальную ячейку 1 и извлекают образец. Из конденсатора 3 жидкую фазу можно перевести в испаритель 7 или использовать ее для последующего анализа.

Изобретение дает возможность проводить исследования в газовой фазе диссоциирующей системы, например Х О, используемой в качестве реагента для синтеза нового класса неорганических соединений, специфика которых и сложный характер химических превращений определяют качественно новый подход к выбору и созданию экспериментальной техники. Изобретение позволяет проводить гетерогенные процессы с применением агрессивных и высокотоксичных соединений, например 1Ч О при повышенных параметрах по температуре и давлению.