Способ определения кислорода в смеси

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !!!842534 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Заявлено 08.08,79 (21) 2806301/)8-25 (51)М. Кл. с присоединением заявки N— G 01 Н 25/24 йоудерстееииый комитет

СССР по делам изооретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30. 06. 81. Бюллетень № 24 (53) УДК 543 ° .274(088.8) Дата опубликования описания 30.06 81 (72) Авторы изобретения

А.К. Давьщенков, В.Н. Липавский, Д. Н. Некрасов и Л.Д. Татаровский

Московское научно-производственное объединение по автоматизации нефтеперерабатывающей !! !! и нефтехимической промьппленности Нефтехимавтоматика (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЧ КИСЛОРОДА В СМЕСИ

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и является методом анализа состава газовых смесей, более конкретно — определения количества кислорода в газовых смесях, в том числе и в случае, когда остальные компоненты смеси представляют собой негорючие газы.

Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где необходимо производить количественные измерения состава газовых потоков.

Известен термохимический метод определения горючего компонента газовой смеси, основанный на измерении теплового эффекта химической реакции окисления определяемого компонента в присутствии катализатора. В этом способе газовая смесь, содержащая горючий компонент и кислород, например воздух производственного помещения, содержащий примеси углеводородных газов, вступает в контакт с нагретой током пластиновой нитью, являющейся одним из плечей измерительного моста. На нагретой пластиновой нити происходит каталитическое сгорание определяемого компонента. Выделяемое при этом тепло вызывает разбаланс измерительного моста, по величине которого можно судить о количестве горючего компонента в смеси 1) .

Однако этот способ позволяет определять кислород только в смеси, содержащей горючие компоненты, а точность результатов измерений

15 зависит от колебаний скорости пото" ка анализируемой смеси через камеру с нагретой нитью.

Наиболее близким по технической

20 сущности к предлагаемому является способ опредепения кислорода в смеси, заключающийся в подаче анализируемой смеси и горьючего газа в камеру каталитического окисления

Устройство включает два коммутатора 1 и 2 потоков, к первому из которых подключена доза 3 анализируемой смеси, а ко второму — доза 4 горючего газа. Выходы коммутаторов

1 и 2 соединены вместе и подключены к измерительной ячейке 5, в которой расположен термочувствительный элемент 6, измеряющий количество тепла, образующегося в процессе реакции.

Коммутаторы 1 и 2 вместе с дозами

3 и 4 и измерительной ячейкой 5 помещены в термостат 7. К коммутатору

1 подключена линия 8 анализируемой смеси, а к коммутатору 2 — линия 9 горючего газа. На линиях 8 и, 9 установлены регуляторы 10 давления, обеспечивающие постоянство давления в дозах 3 и 4.

3 84253 и измерении образующегося при каталитическом окислении горючего газа кислородом анализируемой смеси количества тепла, по которому судят о количестве кислорода в смеси. Этот

5 способ позволяет проводить количественное определение горючего компо нента в смеси, не содержащей кислород, и наоборот — определять кислород в газовой смеси, не содержащей горючих компонентов 1.21.

Недостатком известного способа является низкая точность определе-. ния кислорода вследствие влияния нестабильности газовых потоков, 15 стабилизировать которые в условиях промышленных установок практически невозможно.

Цель изобретения — повышение точности количественного определения кислорода в смеси газовых компонентов.

Поставленная цель. достигается тем, что в известном способе определения кислорода в смеси, заключающемся в подаче анализируемой смеси и горючего газа в камеру каталитического окисления и измерении образующегося при каталитическом окислении горючего газа кислородом анализиру- ЗО емой смеси количества тепла, по которому судят о количестве кислорода в смеси, анализируемая смесь и горючий гаэ подаются в измерительную камеру в потоке инертного газа в виде стабилизированных по температуре и давлению дискретных доз.

Схема устройства, реализующего способ, представлена на чертеже.

4 ф

Газовые потоки через устройство перемещаются по разным путям в зависимости от положения коммутаторов 1 и 2. Одно положение каналов этих коммутаторов показано сплошными ли- ниями, второе пунктирными.

Способ количественного определения кислорода в смеси негорючих га« зовых компонентов осуществляется следующим образом.

При положении коммутаторов, показанных сплошными линиями, происходит

"ъ заполнение доз 3 и 4 соответственно анализируемой смесью и горючим газом. При переключении коммутаторов

1 и 2 дозы 3 и 4 подключаются в поток инертного газа, и пробы анализируемой смеси и горючего газа поступают в измерительную ячейку 5. В измерительной ячейке 5 происходит каталитичИйкое сгорание горючего газа на -.ермочувствительном элементе, повышение его температуры и измерение количества выделяющегося тепла. Необходимое для полного использования кислорода в пробе анализируемого газа количество горючего газа обеспечивается за счет выбора объема дозы 4 или концентрации горючего. газа, подаваемоего в дозу 4.

Поскольку коммутаторы 1 и 2 вместе с дозами 3 и 4 помещены в термостатируемый объем, происходит стабилизация температуры газовых смесей в дозах. Стабилизируется также давление газов в дозах благодаря регуляторам 10 давления.

Таким образом, проба анализируемого вещества поступает в измерительную камеру стабилизированной по объему> температуре и давлению, что обеспечивает стабильность результатов анализов, Каждому дискретному вводу пробы соответствует пик, площадь и амплитуда которого характеризуют количественное содержание кислорода в смеси. Пример . Проводят анализ производственной смеси, содержащей кислород, азот и углекислый газ.

Необходимо определить количество кислорода в смеси, содержание которого колеблется . в пределах 0-1%. В качестве горючего газа принят пропан чистоты 99, 6%. Количество пропана, вводимого в измерительную камеру вместе с пробой анализируемой

842534 6, зируемой смеси и горючего газа в камеру каталитического окисления и измерении образующегося при каталитическом окислении горючего газа

9 кислородом анализируемой смеси количества тепла, по которому судят о количестве .кислорода в смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измереiy .ний, анализируемая смесь и горючий

ras подаются в камеру s потоке инерт;ного газа в виде стабилизированных по температуре. и давлению дискретных доэ.

Формула изобретения

5 смеси, обеспечивает использование в реакции всего кислорода.

Использование предлагаемого спо соба количественного определения кислорода в смеси негорючих газовых компонентов по сравненню с су" ществующнми дает повышение точности количественного определения кислорода за счет исключения влияния на результаты измерений нестбильности газовых потоков; существенное сокращение расхода горючих газов, поскольку он отбирается в небольших дозированных количествах, что значительно упростит использование предлагаемого способа непосредственно в производственных условиях на потоке.

Способ определения кислорода в смеси, заключающийся в подаче аналиИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Тхоржевский В.П. Автоматический анализ газов и жидкостей на химических предпрнятиях. "Химйя", 1976, с. 76.

2. Ваня Я; Анализаторы газов и жидкостей. "Энергия", 1970, с. с. 163-1.64 (прототип).

Составитель Л. Дикая

Редактор Т. Портная Техред М.Коштура . Корректор В. Бутяга

Заказ 5057/46 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035 Москва Ж-35 Раушская наб. л. 4/5

Л д, Филиал ППП "Патент", r., Ужгород, ул. Проектная, 4