Способ определения присутствия газообразных и парообразных компонентов в смеси газов

 

,о g) 58

Класс 42, 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Зарегистрировано в Государственном бюро последуюи еи регистрации изобретений при (осплане СССР

С. М. Явич, А. Х. Гинзбург и В. И. Швембергер, Способ определения присутствия газообразных и парообразных компонентов в смеси газов.

Заявлено 23 февраля 1936 года за J4 1876)3.

Опубликовано 31 августа 1937 года.

Большинство углеводородов пирогазов нефти не имеют чувствительных и специфичных химических индикаторов. Фиксация момента „проскока" основных компонентов пирогазов за слоем активированного угля (или силикагеля) обычно осуществлялась в динамических условиях опыта при помощи газового интерферометра.

Полученные интерферометрические кривые и анализ соответствующих проб отходящей газовой смеси показали, что достаточно удовлетвори тельно за слоем сорбента могут быть зарегистрированы „проскоки СН4

С н и Санс.

Что же касается углеводородов с четырьмя, пятью и шестью углеродными атомами, то индикация последних и ри помощи интерферометра крайне неточна и затруднена по следующим причинам.

Концентрации дивинила и амиленов в пирогазах нефти незначительны, и, благодаря их относительно лучшей сорбируемости активированным углем (в сравнении с углеводородами с одним, двумя и тремя углеродными атомами), нарастание концентрации дивинила или амиленов за слоем сорбента происходит настолько медленно, что в динамических условиях опыта оптическая длина пути в газовой камере интерферометра не получает заметного изменения, и вместе с тем, благодаря чувствительности прибора, колебания давления в системе (а следовательно, и в газовой камере интерферометра) могут оказывать почти такое же влияние на показания интерферометра, как и возможные проскоковые концентрации дивинила или амиленов. Поэтому для определения динамических характеристик активированного угля по бутиленобутадиеновой и амиленобензольной фракциям пиро газов нефти, приходилось прибегать к весьма трудоемкому и недостаточно точному методу, а именно, исследовать распределение компонентов смеси по длине слоя сорбента и на основании данных анализа устанавливать зависимость времени защитного действия от длины слоя активированного угля.

Указанные выше недостатки заставили авторов настоящего изобретения разработать предлагаемый метод индикации, пользуясь которым можно более просто и вместе с тем достаочно точно фиксировать момент „проскока" основных компонентов пирогазов за слоем сорбента, не прибегая к помощи газового интерферометра.

Таким методом и является термоиндикация. Как известно, тепловой эффект сорбции, т, е. количество тепловой энергии, выделяемое в процессе сорбции (кал/л оль или кал, г) зависит для данного сорбента в основном от свойств и концентрации сорбируемого газа (пара).

Пользуясь этим, можно, регистрируя при помощи термопары и милливольтметра тепловой эффект сорбции в различных местах по длине слоя сорбента или за слоем сорбента, определить скорость продвижения фронта соответствующего компонента пирогазов в слое активированного угля (или силикагеля) и этим самым определить динамические характеристики сорбента по основным фракциям пирогазов.

Практически указанный метод регистрации „проскока" осуществляется за слоем активированного угля (за соответствующим адсорбером) специальHblN термоиндикатором, снаряженным активированным углем или силикагелем. Так как поступающие в термоиндикатор отходящие газы предварительнэ осушаются с помощью СаС1.„ то в случае влажного угля в адсорб ре выделяющаяся в процессе сорбци, влага не будет влиять на показания термоиндикатора, ибо в этих условиях исключается теплота кондечсации водяных паров на сорбенте в термоиндикаторе. полученные термоиндикационные кр,.вые аналогичны интерферометрическим кривым, и в обоих случаях мы имеем последовательное уменьшение максимума кривых по мере регистрации „проскоков" более высокомолекулярных компонентов пирогазов. В случае термоиндикации, указанное явление объясняется тем, что при сорбции последующего компонента смеси слоем сорбента в термоиндикаторе пирометр ре;истрирует не тепловой эффект сорбции этого компонента, а разность теплот сорбции последующего и пре. дыдущего компонентов смеси. П редыдущий компонент смеси в процессе сорбции вытесняется из слоя сороента (в термоиндикаторе) последующим компонентом, что сопровождается расходом тепловой энергии (равной теплоте сорбции предыдущего компонента), и так как при индикации „проскоков" более высокомолекулярных углеводородов указанные разности теплот сорбции уменьшаются. то естественно, что и максимум (или пики) на термоиндикационной кривой будут также уменьшаться, несмотря на то, что индивидуальная сорбция более высокомолекулярного компонента пирогазов должна сопровождаться по. вышенныи тепловым эффектом.

Так как в данном случае имеется в виду интегральная теплота сорбции, то характер термоиндикационной кривой в значительной степени будет определяться также концентрациями предыдущих и последующих компонентов в смеси.

Опыты по термоиндикации, проведенные к настоящему времени, показали, что индикация „проскоков" СН;, C.Hl, С,Н, и С„Н за слоем сорбента в динамических условиях опыга может быть осуществлена при помощи термоиндикатора с неменьшей точность о, чем с интерферометром.

Для указанных целей термоиндикатор снаряжается активиронанным углем любой марки (косточковый и березовый). Оптимальными условиями работы термоиндикатора (для регистрации „проскока" отдельных компоненгов пирогазов нефти при синхронном фракционировании последних активированным углем) можно считать а) температуру активированного угля в термоиндикаторе комнатной и

Ь) скорость тока газовой смеси в термоиндикаторе O,l л, мин сна.

Индикация же „проскока" компонентов гмиленобензольной фракции за слоем активированного угля ами ленооензольного адсоэбера, как показали опыты, может быть осуществлена термоиндикатором, сна ряженным силикагелеи. Б данном случае силикагелевый термоиндикатор, несмотря на свою простоту и дешевизну, прево:ходит интерферометр и вместе с тем достаточно удовлетворительно разрешает вопрос, о возможности индикации „проскока" компонентов амиленобензольной фракции пирогазов за слоем сорбента, а следовательно, значительно упрощает и уточняет методику определения динамических характеристик сорбента по указанной фракции пирогазов.

Разработанный способ является пригодным и для газоаналитических целей, например, для обнаружения присутствия в атмосфере посторонних газообразных и парообразных веществ, Предмет изобретения.

1. Способ определения присутствия газообразных и парообразных компонентов в смеси газов, отличающийся тем, что для определения присутствия какого-либо компонента в исследуемой смеси газов измеряют тепловой эффект сорбции определяемого компонентаа погл отителе м.

2. При осуществлении способа по и. 1 применение активированного угля или силикагеля в качестве поглотителя.

Тип..Печатный Труд . Зак. 4692 — 400