Устройство для очистки благородных газов от примесей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄSUÄÄ 1242236 g 4 В 03 С 3/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3811273/23-26 (22) 06.11.84 (46) 07.07.86. Бюл. № 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт хроматографии (72) И. В. Бондаренко, В. Л. Будович, Е. А. Мягков, Б. П. Охотников и О. А. Федорович (53) 621.359 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1111821, кл. В 01 С 3/00, 1983. (54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ

БЛАГОРОДНЫХ ГАЗОВ ОТ ПРИМЕСЕИ, содержащее разрядную камеру, штуцер для ввода очищаемого газа, электроды с осевыми отверстиями, соединенные с источниками постоянного напряжения, штуцер для вывода очищенного газа, соединенный с одним из электродов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки при высоком давлении, увеличения срока службы, устройство снабжено дополнительным электродом, выполненным в виде установленной между электродами проницаемой для газа пластины из титана, причем электроды с осевыми отверстиями соединены с положительными полюсами источников постоянного напряжения. а дополнительный эл ектр од — с отр и ца тел ь н ы м и/ил и з аземлен, и один из электродов с осевым отверстием соединен со штуцером для ввода очищаемого газа.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды, соединенные со штуцерами, выполнены из титана.

3. Устройство по и. 1. отличающееся тем, что один из электродов, соединенных со штуцерами, выполнен из тантала.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что штуцеры выпол иены из электроизоляционного материала.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительный электрод имеет сечение, равное внутреннему сечению камеры, и герметично соединен с корпусом камеры.

1242236

Опыт

Ток разря- !1авление да„ избыточРасход газа

c.., и и н ное, кг/см2

1,0

2,1

180

11 2 9,7

0,65

4,2

110

8,2. 8,5

0,5

3,5

120

8,9 6,5

Изобретение относится к получению чистых благородных газов, преимущественно к очистке гелия от микропримесей.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки благородных газов от примесей при высоком давлении и увеличение срока службы устройства очистки.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит цилиндрическую разрядную камеру 1, штуцер 2 для ввода очищаемого газа, титановые электроды 3 и 4 с осевыми отверстиями, соединенные со штуцерами,(один из электродов может быть выполнен из тантала), штуцер 5 для вывода очищенного газа, проницаемый для газа дополнительный электрод 6 из титана. Электроды 3 и 4 подключены к положительным полюсам источников постоянного напряжения, а электрод 6 заземлен и герметично соединен с корпусом.

Устройство работает следующим Образом.

При подаче положительного напряжения на электроды 3 и 4 загораются электрические разряды между электродами 3 и 6 и электродами 4 и 6. Разряды путем увеличения напряжения переводятся в две дуги.

Катодом обеих дуг является центральный электрод, изготовле|шый из титана, а анодами - электродь, соединенные со штуцерами, изготовленныA è из электроизоляционного материала.

Очищаемый газ поступает в камеру через птуцер 2 и электрод 3, где проходиг через

П р и м е ч а и и е. С, — начальное содержание азота в баллоном гелии; Сс — содержание азота в очищенном гелии: С - — суммар»ое начальное содержание аргона и кислорода; С вЂ” суммарное содержание аргона и кислорода в очищенном гелии.

Общая наработка устройства составляет несколько сотен часов. Осмотр электродов, соединенных со штуцерами, показывает необлако паров в межэлектродном промежутке, образованном электродами 3 и 6, затем проходит через отверстия в центральном электроде 6 и поступает в промежуток между электродами 4 и 6, где также взаимодействует с парами титана. Пары титана, поступающие в межэлектродные промежутки, поглощают примеси, содержащиеся в газе.

Насыщения распыляемого титана примесями не происходит, поскольку генерация пара происходит в течение всего времени горения дуги. Пары, связывающие примеси, осаждаются на стенках камеры, внутри электрода 6 и на других поверхностях. Очищенный газ выводится через электрод 4 и штуцер 5.

15 Пример. Проводят очистку баллонного гелия марки А с суммарным содержанием примесей не более 0,0050/o. Очистку проводят с помощью устройства для очистки благородных газОВ. Вс(электроды Выполняют из титана, длина разрядной камеры 200 мм, диаметр камеры 50 мм, суммарная длина межэлектродных промежутков 20 мм.

Оценку эффективности очистки проводят по уменьшению концентрации азота, кислорода H аргона в гелии, выходящем из

25 зарядной камеры. Используют стандартнуlo методику определения примесей в гелии, основанную на криогенном накоплении примесей с последующим анализом на хроматографе «Цвет-100;>.

Параметры процесса очистки и показатели, характеризующие эффективность очистки, имевшие мес-.о в трех опытаx, приведе ы в -: аблице. значительность их эрозии. Пропускная способность отверстий в электродах сохраняется полностью.

Устройство очистки целесообразно при55 менЯть для Очистки тОВарных гелиЯ и неона, используемых в хроматографии. 11р;менение предла -аемого устройства позьол яет повь— сить ч )вствительность существу Ощих газо1242236

Составитель Н. Годунова

Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор Т. Колб

Заказ 3644/12 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 хроматографических методов и приборов без их реконструкции, также использовать новые, более чувствительные методы анализа, применение которых ранее сдерживалось из-за отсутствия эффективной очистки товарных инертных газов.