Способ определения количества вещества

 

О П И С А Н И Е рц645030

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 11.08.77 (21) 2516306/18-10 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

G 01F 17/00

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (53) УДК 542.3(088.8) (45) Дата опубликования описания 30.01.79 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. В. Машбиц, В. С. Залкин и В. П. Закатов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ВЕЩЕСТВА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, при определении материальных балансов технологических установок, когда необходимо знать количества вещества, израсходованные за продолжительный временной интервал.

Известны способы определения расхода вещества (газа или жидкости) или его количества, вытекйтего из резервуара, при котором добавляют в вещество компонентспутник, имеющий отличные от измеряемого вещества физико-химические свойства, и после пере меш ива ния измеряют в потоке вещества какой-либо из параметров компонента-спутника (концентрацию, электропроводность, радиоактивность и пр.), пропорциональные расходу вещества или его количеству (1).

Однако этот способ не обеспечивает необходимой чистоты вещества и требует сло>кную аппаратуру для его реализации.

Из известных способов определения количества вещества по технической сущности является способ, при котором в известное количество вещества, находящегося в резервуаре, добавляют заданное количество компонента-спутника, смешиваемого с веществом и имеющего отличные от него физикохимические свойства, в смеси, вытекающей из резервуара, измеряют количество компонента-спутника и по этому количеству судят о количестве вещества, вытекшего из резервуара. В качестве компонента-спутни5 ка используют твердые люминесцентные частицы. Частицы распределяются в объеме продукта, находящегося в резервуаре, образуя смесь. На выходе из резервуара оптическими средствами возбуждается люми10 нссценция частиц и подсчитывается их количество в потоке вытекающей смеси. Это количество служит мерой количества вытекшей жидкости (21.

Однако известный способ имеет невысо15 кую точность из-за неравномерного распределения твердых частиц компонента-спутника по объему вещества, в результате чего определенное количество вытекшего вещества может не соответствовать фактическо20 му, а также из-за неточности счета частиц компонента-спутника, что является следствием возможности слипания частиц одна с другой или, наоборот, распадания одной частицы на несколько кусков.

25 Введение в газ или жидкость постороннего компонента вызывает загрязнение вещества и во многих случаях нежелательно по технологическим соображениям. Кроме того, известный способ для реализации тре30 бует довольно сложной и непперывно рабо645030 тающей аппаратуры, включающей оптическое устройство для возбуждения люминесцентного свечения частиц, счетчик частиц, интегратор для определения количества вещества.

Цель изобретения — повышение точности определения количества вытекшего из резервуара вещества, предотвращение его загрязнения и упрощение процесса определения.

Указанная цель достигается тем, что в качестве компонента-спутника используют компонент, обладающий большей сорбируемостью, чем определяемое вещество, пропускают вытекающую из резервуара смесь через сорбент, периодически ее десорбируют и анализируют ее состав. Для возможности определения количества многокомпонентного вещества используют компонентспутник, обладающий сорбируемостью, большей чем наиболее сорбируемый компонент определяемого вещества.

На чертеже приведена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Резервуар 1 имеет выходной патрубок

2, на котором установлены запорные вентили 3, 4 и 5, 6. Между вентилями 3 и 4 размещена сорбционная колонка 7, а между вентилями 5 и 6 — сорбционная колонка 8.

Колонки 7 и 8 заполнены сорбентом, поглощающим компонент-спутник. Выходные линии вентилей 4 и 6 соединены с приемником 9 вещества.

Способ реализуется следующим образом.

Резервуар заполняют известным количеством Qвещества,,в который добавляют заданное количество т компонента-спутника, причем Q))m. Содержимое резервуара, например гелия, перемешивают до получения смеси с равномерным распределением в нем компонента-спутника, например метана, и открывают вентиль 3, соединяя резервуар 1 с сорбционной колонкой 7.

При отборах продукта из резервуара 1 открывают вентиль 4. Смесь протекает через колонку 7, где компонент-спутник полностью сорбируется, а очищенное от компонента-спутника вещество поступает в приемник 9. Количество компонента-спутника, поглощенного сорбентом колонки 7, прямо пропорционально количеству смеси, прошедшей через колонку 7, а следовательно, и количеству вещества. Отбор продукта может быть как непрерывным, так и периодическим, расход продукта может изменяться по любому закону.

По истечении определенного времени, зависящего от расхода вещества и емкости сорбента по компоненту-спутнику, колонку

7 отключают перекрыванием вентилей 3 и 4 и подключают колонку 8, открывая вентили 5 и 6. Сорбция компонента-спутника происходит в колонке 8, и режим отбора вещества из резервуара 1 не нарушается.

Для определения количества вещества, вытекшего из резервуара 1, колонку 7 вместе с закрытыми вентилями 3 и 4 отсоединяют от выходного патрубка 2 и подключают к анализатору, например хроматографу. Содержимое колонки 7 десорбируют, концентрируют, например, термическим способом, и вводят на анализ, определяя количество десорбированного компонента-спутника. Это количество соответствует количеству вещества, вытекшего из резервуара 1 за временной интервал, в течение которого через колонку 7 протекала смесь. После анализа регенерированная сорбционная колонка 7 с вснтилями 3 и 4 вновь устанавливается на выходной патрубок 2 резервуара 1.

Таким образом, при протекании смеси адсор бент сор бционной колонки накапливает информацию о количестве вещества, вытекающего из резервуара. При отключении от резервуара сорбционная колонка может в течение длительного времени хранить накопленную информацию о количестве вещества. Считывание накопленной сорбционной колонкой информации, производимое путем анализа поглощенного адсорбентом колонки продукта и определения количества компонента-спутника, сопровождается восстановлением свойств сорбционной колонки.

Формула изобретения

1. Способ определения количества вещества путем введения в известное его количество, находящееся в резервуаре, заданного количества компонента-спутника, имеющего отличные от него физико-химические свойства, и определении в смеси, вытекающей из резервуара, параметров компонентаспутника, по которым судят о количестве вещества, вытекающего из резервуара, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, предотвращения загрязнения вещества и упрощения реализации способа, в качестве компонента-спутника используют компонент, обладающий большей сорбируемостью, чем определяемое вещество, пропускают вытекающую из резервуара смесь через сорбент, периодически ее десорбируют и анализируют ее состав.

2. Способ по п. 1, отличающий ся тем, что, с целью возможности определения количества многокомпонентного вещества, используют компонент-спутник, обладающий сорбируемостью, большей чем наиболее сорбируемый компонент определяемого вещества.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества. М. — Л., 1975, с. 597—

599.

2. Авторское свидетельство СССР

Мю 173442, кл. G 01Р 5/20, 1965.

64503О

Редактор Т. Рыбалова

Заказ 2628/14 Изд. ¹ 127 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Б. Розовская

Тсхред А. Камышникова

Корректоры: Л. Котова и 3. Тарасова