Электротермограф

 

Изобретение относится к аналитическим приборам, в частности для измерения динамических характеристик гетерогеннокаталитических реакций. Сущность: электротермограф содержит проточную реакционную измерительную ячейку, в канале которой установлен проволочный каталитический термодатчик, последовательно включенный в. замкнутый контур с источником электрического тока. Имеется блок измерения вольт-амперной характеристики термодатчика, блок управления его температурным режимом. В электрическую схему введен источник, высокого напряжения, инертный электрод, установленный в канале реакционной ячейки, термодатчики и блок измерения тока разряда. Эти элементы образуют разомкнутый контур. 4 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 N 25/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4912263/25 (22) 28.02.91 (46) 07.03.93. Бюл. М 9 (71) Отделение Института химической физики АН СССР (72) Е.С.Генькин, В.В,Барелко и Ю,Е.Володин (56) Барелко В.В. и Володин Ю,Е. Известия

Сибирского отделения АН СССР, серия хим. наук, 1974, вып.4, М 9, с. 81-85, Барелко В.В. и Володин Ю.Е. Кинетика и катализ, том. XVII, вып,1, 1976, с. 112 — 11.8. (54) ЭЛЕКТРО ТЕРМОГРАФ (57) Изобретение относится к аналитическим приборам, в частности для измерения

Изобретение относится к аналитическим приборам для измерения динамических закономерностей гетерогенно-каталитических реакций, Может быть использовано в калориметрии и термографии, Цель. изобретения — непрерывное измерение величины интенсивности сублимации материала катализатора в ходе гетерогенно-каталитической реакции.

Указанная цель достигается тем, что в электротермограф, содержащий протрчнуЮ реакционную измерительную ячейку, в канале которой установлен проволочный каталитический термодатчик, последовательно включенный в замкнутый контур с источни ком электрического тока, блок измерения вольт-амперной характеристики термодат- . чика, блок управления температурным, режимом термодатчика дополнительно содержит инертный электрод, источник вы„„5U„„1800347 А1 динамических характеристик гетерогеннокаталитических реакций, Сущность: электротермограф содержит проточную реакционную измерительную ячейку, в канале которой установлен проволочный каталитический термодатчик, последовательно включенный в, замкнутый контур с источником электрического тока. Имеется блок измерения вольт-амперной характеристики термодатчика, блок управления его температурным режимом. В электрическую схему введен источник. высокого напряжения, / инертный электрод, установленный в канале реакционной ячейки, термодатчики и блок измерения тока разряда. Эти элементы образуют разомкнутый контур, 4 ил, сокого напряжения, блок измерения тока разряда, последовательно включенные в разомкнутый контур с проволочным кэталитическим термодатчиком, причем инертный электрод установлен в канале реакционной ячейки, При таком введении высоковольтного разомкнутого контура в указанной связи с остальными элементами схемы, заявляемое устройство начинает проявлять дополнительное свойство. Это новое свойство заключается в том, что параметр тока разряда через газовый зазор линейно связан с интенсивностью (скоростью) сублимации материала катализатора в ходе прохождения на его поверхности гетерогенно-каталитической реакции. Этот факт был установлен и подтвержден с помощью специально проводимых параллельных гравитационных изме1800347 и электросопротивления, нагреваемого электрическим током термодатчика 2, на по- 40 верхности которого идет гетерогенно-каталитическая реакция осуществляется блоком измерения вольт-амперной характеристики

4, Необходимый для исследования температурный режим каталитической поверхностнои реакции устанавливается за счет изменения джоулевой мощности, выделяемой на термоцатчике и осуществляетсч блоком управления температурным режимом 5.

Скорость реакционного тепловыделения или теплопоглощения выделяется из исходных вольт-амперных характеристик при условии наличия сведений о теплообмене датчика с реакционной средой. Процедура выделения реакционной составляющей теплового сигнала сводится к сравнению двух электротермограмм, одна из которых снята в потоке реагентов, а другая в инертной смеси, моделирующей реакционную среду по теплофизическим свойствам, Для непререний проволочного каталитического термодатчика (образца).

На фиг,1 представлена схема электротермографа; на фиг,2 и 3 — результаты использования соответственно стандартного гравитационного метода и устройства для измерения величины интенсивности, сублимации материала катализатора в ходе гетерогенно-каталитической реакции, на фиг.4— линейная зависимость регистрируемого тока разряда через газовый зазор от интенсивности (скорости) сублимации.

Пример. Электротермограф (фиг.1) содержит проточную реакционную измерительную ячейку 1, в канале которой установлен проволочный каталитический термодатчик 2, последовательно включенный в замкнутый контур с источником 3 электрического тока, блок измерения вольтамперной характеристики термодатчика 4, блок управления температурным режимом проволочного каталитического термодатчика 5, инертный электрод 7, который установлен в канале реакционной ячейки 1, источник 6 высокого напряжения, блок 9 измерения тока разряда, последовательно включенные в разомкнутый контур с проволочным каталитическим термодатчиком 2.

Устройство работает следующим образом.

Реакционная смесь с заданным составом, температурой и скоростью движения пропускается через канал реакционной измерительной ячейки, в котором установлены проволочный каталитический термодатчик 2 и электроц 7. Нагрев термодатчика осуществляется от источника электрического тока 3. Измерение джоулевой мощности

35 рывного измерения величины интенсивности сублимации материала катализатора одновременно со скоростью реакции, из термодатчика 2, источника высокого напряжения 6, инертного электрода 7 и блока измерения тока разряда 9 образуют дополнительный электрический контур, разомкнутый газовым зазором 8. При протекании на каталитическом термодатчике 2 химической реакции в указанном дополнительном электрическом контуре появляется новая составляющая электрического тока, линейно связанная с интенсивностью сублимации материала катализатора. Величина тока через газовый зазор регистрируется блоком измерения тока разряда 9. Исходный параметр — интенсивность сублимации материала катализатора определяется из сравнения температурно-токовых зависимостей инертного и каталитического проволочных термодатчиков, В качестве примера на фиг.2 и 3 приведены сравнительные результаты использования соответственно гравитационного мстода и предлагаемого устройства. Сравнительные испытания проводились на прово lo÷ном каталитическом элементе круглого сечения, диаметром 0,1 мм, выполненного из технически чистой платины. Концентрация аммиака в кислород-аммиачной смеси составляла 10% (об.), температура газового потока -20 С, скорость -10 см/с, температура датчика равнялась 780 — 800 С. давление — атмосферное, разность потенциалов между электродом 7 и термодатчиком

2 составляла 4,0 кВ. Из сравнения представленных результатов видно, что предлагаемое устройство для измерения величины интенсивности сублимации материала катализатора является более предпочтительным, как с точки зрения обеспечения непрерывности регистрации процесса,сублимации материала катализатора одновременно со скоростью реакции, так и с точки зрения точности проводимых измерений.

На фиг.4 представлена искомая линейная зависимость интенсивности сублимации материала катализатора от величины регистрируемого тока разряда через газовый зазор 8 для вышеуказанных образцов.

Ф ормула изобретения

Электротермограф, содержащий проточную реакционную измерительную ячейку, в канале которой установлен проволочный каталитический термодатчик, последовательно включенный в замкнутый кбнтур с источником электрического тока, блок измерения вольт-амперной характеристики проволочного каталитического термодатчика и блок, управления его темпе1800347 ратурным режимом, отл ича ю щи йс я тем, что, с целью обеспечения непрерыв- . ного измерения величины сублимации материала катализатора в ходе гетерогенно-каталитической реакции, дополнительно 5 содержит инертный электрод, источник высокого напряжения. блок измерения тока разряда, последовательно включенные в разомкнутый контур с проволочным каталитическим термодатчиком, причем инертный электрод установлен в канале реакционной ячейки.

fa 3

Зр ел я, Ежс1 ч

4 0

) yg о

1 0

+u

Составитель Е.Генькин

РедактоР С.КУлакова ТехРед М,МоРгентал КоРРектоР С Шекмар

Заказ 1160 Тираж Подоисное

ВНИИПИ Государственного комитета.но изобретениям и открьниям при ГКНТ СССР

113035 Москва. Ж-35. Раущская нао.. 4/5

Производственно издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул,Гагарина. 101