Устройство для определения темпера-туры кристаллизации

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()))813218

Фл г

)" (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.06.79 (21) 2781807/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 01 N 25/14

Гооударстееииый комитет

СССР (53) УДК 536.421., .4 (088.8) Опубликовано 15.03.81. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.81 по делам иаооретеиий и открытий

В. В. Ажогин, А. П. Мовчан, В. В. Бастрыгин и Ю. А. Кононицын (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина политехнический институт/ и

Великой Октябрьской социалистической революцйи т (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, является средством контроля параметров технологических процессов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в частности, для определения температуры крис- таллизации плава в производстве аммиачной селитры.

Известно устройство для определения температуры кристаллизации веществ, содержащее пробоотборник и термочувствительный элемент (1) . 1О

Недостатком данного устройства является большая продолжительность цикла измерения вследствие медленной раскристаллизации вещества после окончания замера и малая скорость обновления пробы.

Наиболее близким к изобретению по тех15 нической.сущности является устройство для определения температуры кристаллизации высококонцентрированного раствора, содержащее установленный в проточной емкости пробоотборник из двух коаксиальных пустотелых цилиндров, трубку для подачи охлаждающего газа, подсоединенную к внешнему цилиндру, и термочувствительный элемент, установленный во внутреннем цилиндре (2) .

Недостатком этого устройства является большой интервал времени, которое уходит на освобождение кристаллизационной камеры от пробы и заполнение ее новым раствором из потока контролируемого вещества.

Это вызвано малой интенсивностью раскристаллизации пробы под действием тепла отдаваемого раствором, поступающим в наружный цилиндр пробоотборника, а также значительной удаленностью устройства от ядра потока, которая часто имеет место при использовании устройства как датчика, так как кристаллизационная камера должна располагаться у поверхности раствора. При плохом перемешивании в технологическом аппарате контролируемая жидкость из ядра потока ко входу кристаллизацнонной камеры поступает со значительным запаздыванием.

Цель изобретения — сокращение времени между определениями.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее установленный в проточной емкости пробоотборник из двух коаксиальных пустотелых цилиндров, трубку для подачи охлаждающего газа, подсоединенную к внешнему цилиндру, и термо813218

50

Формула изобретеиия

55 чувствительный элемент, установленный во внутреннем цилиндре относительно установленным над емкостью и соединенным трубкой слива с внутренним цилиндром пробоотборника стаканом, через дно которого проходит установленная вертикально в емкости труба, снабженная в верхней части переливным патрубком и в нижней части распылителем, соединенным с трубкой подачи газа для продувки.

На чертс же представлено устройство для определ.ния температуры кристаллизации высококонцентрированного раствора.

Пробоотборник. 1, погруженный в проточную емкость 2 с раствором, выполнен в виде коаксиальных внутреннего 3 и наружного 4 пустотелых цилиндров. В верхней части наружный цилиндр соединен с трубкой 5 подачи охлаждающего газа, а внутренний посредством трубки слива 6 соединен со стаканом 7. Стакан установлен над уровнем жидкос1и, т. е. над емкостью 2. Через дно стакана проходит труба 8, которая расположена в емкости вертикально. В верхней части трубы расположено сопло 9, являющееся переливным патрубком, B нижнейбарботер 10, являющийся распылителем, соединенныч с трубкой 11 подачи газа для продувки. Во внутреннем цилиндре 3 пробоотборника 1 расюаложен термочувствительный элемент 12, например малоинерционная термопара.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии полости внутреннего и наружного цилиндров заполнены раствором. При включении в работу наружный цилиндр 4 через трубку 5 соединяется с источником газа для охлаждения. Раствор под действием давления газа вытесняется в емкость 2 и в дальнейшем истечение охлаждающего газа происходит непосредственно в объем емкости 2 с раствором. При этом начинается процесс передачи тепла от пробы раствора, находящегося во внутреннем цилиндре 3 к потому охлаждающего газа.

Температура пробы раствора снижается, что определяется термочувствительным элементом 12 и записывается на диаграммной ленте регистрирующего прибора. Когда температуры пробы раствора во внутреннем цилиндре 3 станет равной температуре кристаллизации, начинается процесс фазового превращения раствора из жидкого состояния в твердое. Несмотря на отвод тепла охлаждающим газом температура пробы во внутреннем цилиндре 3 остается постоянной до полного окончания фазового превращения.

Температуре кристаллизации раствора соответствует характерный горизонтальный участок на кр хвой охлаждения. В дальнейшем температура пробы раствора продолжает уменьшаться и при понижении ее ниже температуры кристаллизации прекращается подача охлаждающего газа в цилиндр 4.

1о

15 го

25 зо

4О

На этом цикл измерения заканчивается ч начинается цикл раскристаллизации раствора во внутреннем цилиндре 3.

Наружный цилиндр 4 заполняется раствором из емкости 2 и вследствие теплообмена между пробоотборником 1 и раствором в емкости 2 начинается разогрев пробы раствора во внутреннем цилиндре 3. Одновременно в трубку 11 подают газ от источника газа для продувки. Газ, проходя через барботер, распыляется на мелкие пузырьки и поступает в раствор, находящийся в трубе 8. Выход газа из трубы ограничивается соплом 9 и в полости трубы 8 раствор начинает насыщаться газом. Плотность раствора внутри трубы 8 становится меньше, чем в емкости 2 и раствор внутри ""ðóáû поднимается вверх. Г!однявшись к соплу 9, раствор вместе с пузырьками воздуха выплескивается через сопло 9 в стакан 7.

Из него раствор по трубе б поступает в кристаллизационную камеру 3 и отогревает закристаллизовавшийся раствор. Одновременно происходит замена пробы внутри цилиндра 3 на свежий раствор. Таким образом, в данном устройстве циклы раскристаллизации и смены пробы совмещены. Интенсивность отогрева гораздо выше за счет непосредственного контакта раствора, имеющего высокую температуру с охлажденным.

Газ для продувки, проходя по трубке 11, погруженной в раствор, нагревается и ввиду этого не охлаждает раствор в трубе 8.

Коэффициент циркуляции раствора внутри трубы 8 очень высок и может достигать нескольких десятков, ввиду этого отогрев пробы внутри кристаллизационной камеры и смена пробы происходит очень быстро.

Таким образом, применение данного устройства позволяет сократить цикл измерения за счет сокрашения времени на раскристаллизацию пробы и одновременно ускорить смену пробы в кристаллизационной камере.

Устройство может быть применено в качестве датчика системы автоматического регулирования в тех случаях, когда в технологическом аппарате перемешивание недостаточное и для снижения запаздывания необходимо подавать раствор в кристаллизационную камеру из тех точек аппарата, где обновление происходит наиболее интенсивно.

Устройство для определения температуры кристаллизации высококонцентрированного раствора, содержащее установленный в проточной емкости пробоотборник из двух коаксиальных пустотелых цилиндров, трубку для подачи охлаждающего газа, подсоединенную к внешнему цилиндру, и термочувствитель81321 ный элемент, установленный во внутреннем цилиндре, отличающееся тем, что, с целью сокрашения времени между определениями, оно снабжено установленным над емкостью и соединенным трубкой слива с внутренним цилиндром пробоотборника стаканом, через дно которого проходит установленная вертикально в емкости труба, снабженная в верхней части переливным патрубком и в ниж8

6 ней части распылителем, соединенным с трубкой подачи газа для продувки.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 579668, кл. G 01 Х 25/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2475305/18-25, кл. G 01 N 15/02, 20.10.77 (прототип) .

Редактор М. Петрова

Заказ 28S/51

Составитель Л. Дикая

Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ 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