Способ получения газовых смесей

 

Союз Советски)т

Социалистически)т

Республик

I2I) 71143 I

Ж ) с ..-. -,)(61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 22.09.77 (21) с335с23")- т) 2 (5! )М, К,)Т.

G О1 К 7/00

В 01 F 3220 с присоединением заявки N (23) Приоритет по девам нзабретеннй н атттрытнй

Опубликовано 25.01,80 Бтоллетень № 3 (53) УДК, 543.27 (088.8) Дата опубликования описания 30.01.80

T. Г. Александрова, Б, П. Охогтэтк,зв. В. А. Ротттн и В. Н. Хохлов (72) Авторы изобретения

Всесон)зньтй научно-исследовательский и проектно-конс)рукторский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к с.татическим методам получения газовых смесей, состав которых2 устанавливается косвенным способом и более точно, чем обычными аналитическими. Оно может найти применение при получении точных

5 газовых смесей для поверки образповых газоанализаторов и образцовой аналитической аппаратуры и, при отсутствии образцовых газоанализаторов, для контроля за качеством выполнения образцовых анализов при аттестации поверочных газовых смесей.

Известны статические методы, основанные на введении компонентов газа в определенные градуированные объемы с последующим соединением порций газа в общем смесителе: в один

15 и тот же объем с измерением изменения давления после введения каждого компонента; в один и тот же градуированный объем с последун)щим соединением порций газа в общем смесителе; в один и тот же объем с измерением изменения давления после введения каждого компонента; в один и тот же градуированный объем с измерением изменения обьема после введения каждого компонента.

Известны способы, основанные на отмеривании количеств компонентов газа в одном и тт)м же объеме с измереттттем изменения дав)и пия газа в этом объеме и с посттедун)тттиьт смешением компонентов в другом общем объеме, а гакже на смешении в:эвешенных порции газа 11).

Недостаток этих методов заключается в невысокой точности получения смесей с малыми концентрациями в связи с необходимос)ью высокой точности измерения объемов или давления в широком диапазоне значении.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату явэтяется способ получения газовых смесей определеттного состава, включающий заполнение дозы разбавляемым компонентом, измерение давления в дозе, исренос разбавляемого компопенза погоком газа-разбавителя в смеситель)эл и сосуд и измерение конечного давления газа в сосуде. Обьсмы дозы и смесителытого сосуда предварительно качибт)уются (21.

K недостаткам этого способа 2)т)22)сятс)т исобxogHMocIb точного I)çìåðåíèÿ испочьзу). ММх объемов и огран)212е)эие тт1)III)Ic IILí)I)2:) IoI )) OIIoчл

o Ft pH @

3 711 соба при получении малых концентраций газов в смеси, так как при этом используются малые величины давлений, что всегда сопровождается увеличением погрешности при измерениях. К недостаткам следует отнести также трудоемкость калибровки.

Цель изобретения — увеличение точности оп ределения сЬстава смесей и снижение трудоем,кости операций.

Поставленная цель достигается тем, что до смешения газов смесительный сосуд заполняют чистым газом-разбавителем до начального давЛения Рн, сбрасывают давление до конечного значения Рк путем многократного наполнения

Г дозы газом-разбавителем иэ смесительного сосуда с последующим сбрасыванием его из дозы в емкость с постоянным давлением газа, например,в атмосферу, и определяют концентрацию разбавляемого компонента по значениям исходных концентраций ° газов, начального и конечного давления и числу и сбросов газа.

Для получения газовой смеси определенного состава используется газовая схема, представленная на чертеже. Она состоит из смесительного сосуда 1, сосуда 2 с разбавляемым компонентом и сосуда 3 с газом-разбавителем. Дозой служит, например, капиллярная петля 4, подсоединенная к переключающему крану 5. Давление в системе измеряется по манометру 6.

Вентили 7 и 8 отсекают сосуды. 2 и 3 от системы. Сброс газа из дозы происходит через вывод 9. До смешения газов сосуд 1 заполняется газом-разбавителем из сосуда 3 до начального давления рН, которое фиксируется по манометру 6. Кран 5 в нижнем положении (доза сообщается с емкостью постоянного давления), вентили 7 и 8 закрыты.

После переключения крана 5 в верхнее положение, доза 4 соединяется с сосудом 1 и дав ление падает до значениями„

Pa + н о

Р„-,„+ Ч где V —; Vz — ооъем сосуда;

Р— постоянное давление емкости, с которои а сообщается доза при нижнем положении крана, После стравливания газа, находящегося в дозе, и вторичного соединения дозы с. системои сосуда 1, давление становится соответственно

431 4 После преобразований и раэ ч„+ч

Отсюда

Если доза 4 сообщается с атмосферой, а ма о нометр 6 измеряет избы липе давление, форму1ла (6) упрощается

Рн НИ ч р

Для получения газовой смеси определенной концентрации, разбавляемый компонент из сосуда 1 пропускается через дозу 4. Кран 5 в нижнем положении, вентиль 8 открыт. При закрытии вентиля 8 в дозе устанавливается некотого рое давление Рд. После переключения крана 5, доза 4 соединяется с системой сосудов 1 и 3 и, под действием давления, разбавляемый КоМпонент переносится газом-разбавителем из дозы в смесительный сосуд 1. Вентиль 7 открыт.

Конечное давление смеси Рс фиксируется по манометру 6. Полученная концентрация определяется с учетом формулы (6): где С вЂ” полученная концентрация; Со — исходная концентрация разбавляемого компонента в сосуде 2.

Ошибка определения концентрации С связана с числом циклов и. С увеличением числа и уменьшается случайная ошибка определения отношения объемов и, при неограниченном увеличении и, может быть доведена до весьма малого значения.

4О. Таким образом, использование в расчетах косвенно измеренного отношения объемов избавляет от необходимости трудоемкого процесса аттестации объемов и позволяет повысить точность определения состава за счет увеличе4 иия числа сбросов, Формула изобретения

P = (Я so

Ч1 4î

Подставив значение Р1 по формуле (!), нолуЧл Чо / Чо

После преобразований

Р P +(), (Рн Ра) Способ получения газовых смесей определенного состава, включающий заполнение дозы разбавляемым компонентом. измерение давления в дозе, перевод разбавляемого компонента потоком газа-разбавителя в смеснтельный сосуд и измерение конечного давления газа в сосуде, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности определения состава при получении смесей с малыми концентрациями и

Составитель А. Жаворонкова

Редактор В. Зарванская Техред М.Петко Корректор 7. Назарова

Заказ 8611/22 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 снижения трудоемкости операций получения смесей, до смешения газов смесительный сосуд заполняют чистым газом-разбавителем до начального давления Рн, сбрасывают давление до конечного значения Рк путем многократного наполнения дозы газом-разбавителем из смесительного сосуда с последующим сбрасыванием его из дозы в емкость с постоянным давлением газа и определяют концентрацию раз1431

6 бавляемого компонента по значениям исходных концентраций газов, начального и конечного давления н числу сбросов газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коллеров 3. К. Метрологические основы газоаналитических измерений. Изд-во стандартов, 1967.

2. Там же (прототип).