Пробоотборник

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалист,ическик

Республик (ц 862038 (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 26.1279 (23) 2858180/25-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Нл.

01 N 1/22

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 070981. Бюллетень Н9 33 (53) УДК 543. 053 (O88.8>

Дата опубликования описания р 7p g 81

С Н Кабрельян, Ю Г Озерский и В М Чуищеи --.=-1 г

1

5 f

Донецкий ордена Трудового Красного Знамефл политехнический-,. институт и Авдеевский коксохимический заброд им.. 50-летия СССР

1 (72) Авторы изобретен и я (71) Заявители (5 4) ПРОБООТ БОРНИ К

Изобретение относится к области кон-. троля загрязнения атмосферы коксохими. ческих заводов, а более конкретно — к пробоотборникам .для отбора проб парс- 5 газовых выбросов в атмосферу коксохимзаводов.

Известна ловушка, включающая корпус, в который погружена гаэоподводящая . трубка, заполненные твердым адсорбен-. 1О томи погружаемые в сосуд Дьюара с жидким кислородом (1 ).

При использовании этих ловушек для отбора проб паров коксохимических продуктов требуется последовательная ус-, тановка нескольких ловушек, чтобы обес-. 15 печить полное вымораживание компонен- тов из смеси. Это увеличивает трудоемкость проведения отбора проб на территории завода и приводит к необходимости количественного извлечения вымороженных компонентов из нескольких ловушек. При высоких содержаниях воды и нафталина в исследуемых парогазовых смесях ловушки быстро забиваются продуктами конденсации.

Известен аппарат, содержащий кор.пус с расположенным снаружи змеевиком и патрубками подвода и отвода rasa, погружаемый в сосуд Дьюара с жидким . кислородом (2).

Этот аппарат при отборе проб парогазовых выбросов в атмосферу коксо —. химических заводов быстро забивается продуктами конденсации паров и воды и органических веществ, что не позволяет провести Концентрирование компонентов смеси иэ достаточно большого объема паров и получить представительную пробу для последующего анализа. Это ведет к снижению эффективности процесса пробоотбора.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса пробоотбора.

Указанная цель достигается тем, что пробоотборник, содержащий корпус с расположейным снаружи змеевиком и патрубками подвода и отвода газа, снабжен дополнительным змеевиком и камерой, рас. положенной внутри корпуса, при этом камера размещена в нижней части, корпуса

I и соедийена.co змеевиками, а верхняя часть дополнительного змеевика соединена с патрубками отвода газа. На фиг. 1 из ображен про боотборник, общий вид; на фиг. 2 — пробоотборник при извлечении иэ него пробы в исходном положении; на фиг. 3 — то же, в рабочем положении.

В корпус 1 пробоотборника впаян патрубок 2 подвода газа. Верхняя часть

862038 корпуса 1 сообщается со .змеевиком 3,,нижний конец которого впаян в корпус и присоединен к камере 4, размещенной в нижней части корпуса 1. К камере 4 присоединен дополнительный змеевик 5, сообщающийся в верхней части с патруб- 5 ком 6 отвода газа. В верхнюю часть кор-. пуса 1 впаяна трубка 7 с краном 8.

Пробоотборник устанавливают в сосуде

- Дьюара 9, заполненным жидким воздухом или азотом. Патрубок 6 присоединяют к электроаспиратору (на чертеже не показан), а патрубок 2 сообщается с зоной выброса или окружающим воздухом с помощью стеклянных трубок (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

B исходном положении кран 8 закрыт, Включают электроаспиратор, устанавливают необходимый расход воздуха и отмечают время начала отбора. Отбира- 2О емая парогаэовая смесь по патрубку 2 поступает в нижнюю часть корпуса 1, где соприкасается с внутренней поверностью корпуса, наружными поверхностями камеры 4 и дополнительного 25 змеевика 5 . В этой области струя парогазовой смеси изменяет направление своего движения на противоположное, скорость ее резко падает. Все это приве ит к практически полному вымора-> живанию водяных паров и основной массы нафталина и других высококипящих компонентов из смеси, которые накапливаются в нижней части корпуса. Объем простРанства между стенками коРпуса

1, камеры 4 и змеевика 5 позволяет накапливать значительные количества продуктов конденсации компонентов иэ смеси, причем остается свободное сечение для прохода новых порций смеси и сопротивление пробоотборника не возрастает.

Парогаэовая смесь, из которой выделены вода и нафталин, поднимается в верхнюю часть корпуса 1, при этом продолжается вымораживание компонен- Q5 тов из смеси на внутренней поверхности корпуса 1 и внешней поверхности дойолнительного змеевика 5. Затем парогазовая смесь поступает в змеевик

3, на внутренней поверхности которо- () го происходит окончательное вымораживание органических компонентов из смеси и конденсация некоторых компонентов (газов) . Парогазовая смесь на выходе из змеевика 3 предстаВляет сухую азото-кислородную смесь, охлаж денную до температуры жидкого воздуха. Эта смесь поступает иэ змеевика

3 в камеру 4, из нее в дополнительный змеевик 5, где отдает свой холод свежей парогазовой смеси, поступающей d0 по патрубку 2.

В камере 4 скорость азото-кислородной смеси падает, происходит изменение направления ее движения, что способствует отделению мелких частиц скон- 65 денсированных компонентов, вынесенных потоком из змеевика 3. Азото-кисло-. родная смесь иэ дополнительного змее,вика 5 через патрубок 6 отсасывается электроаспиратооом. Ho окончании отбора отмечают время отббра смеси, пробоотборник извлекают из сосуда Дьюара, закрывают заглушкой патрубок 2, к патрубку 6 присоединяют резиновую грушу 10, открывают кран 8 и проводят оттаивание намороженных продуктов. В результате оттаивания в нижней части корпуса 1 скапливается вода, над которой располагается слой органических продуктов. Открывают эагл шку на патрубок

2, закрывают кран 8. .Пробоотборник переворачивают, одновременно грушей

10 нагнетают воздух, вытесняющий продукты конденсации из змеевика 5 и камеры 4 в змеевик 3, по которому они сливаются в корпус 1. После отстаива ния водный и органический слой через трубку 7 сливают в отдельные мерные сосуды 11 и подвергают анализу. При отборе проб смесей с низким содержанием углеводородов,, органический слой не образуется, поэтому вводят через патрубок 2 известное количество чистого органического растворителя, достаточное для растворения твердых органических веществ.

Пример. Пробоотборник промывают, сушат и погружают в сосуд Дьюара с жидким азотом или воздухом. Исследуют парогазовую смесь, имеющую температуру 80-82 С, насыщенную парами воды и органическими продуктами, в том числе нафталина и антрацена, при скорости отбора проб 10-15 л/мин су- хой азото-кислородной смеси, проходящей через аспиратор. L

ПроведЕнные испытания показали, что пробоотборник обеспечивает отбор 1000)500 л. Проскока органических компо- нентов через пробоотб рник не наблюдалось, что подтверждают эксперименты с установкой контрольных поглотителей.

Предварительное вымораживание основной части паров воды и органических компонентов иэ смеси в нижней части корпуса, где объем позволяет накапливать значительное количество продуктов конденсации, обеспечивает воэможность отбора значительных объемов пробы, накопление, концентрирование компонентбв иэ разбавленных парогазовых смесей без снижения пропускной способности пробоотборника, так как в змеевике пробоотборника вымораживается только остаточное количество компонентов иэ смеси.

Контроль вредных выбросов в атмосферу на коксохимическом заводе с помощью пробоотборника позволяет получить исчерпывающие сведения о составе и количестве выбросов при существенно меньших затратах труда, так

862038

15 как полученную при однократном отборе концентрированную пробу можно подвергать многократному анализу с использованием различных методов определения.

Известные методы определения не поз вол яют проводить э ффе кти вный контрольный содержания индивидуальных веществ в парогазовых смесях этих соединений .

Применение пробоотборника с последующим хроматографическим анализом полученной концентрированной пробы позволяет выявить индивидуальные особе н ности различных и сточн иков выбросов в атмосферу, что определяет характер мероприятий по борьбе с выбросами.

Формула изобретения

Пробоотборник, преимущественно для отбора проб парогазовых выбросов коксохимических предпри ятий, содержащий корпус с расположенным снаружи змеевиком и патрубками подвода и отвода газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса пробоотбора, он снабжен дополнительным змеевиком и камерой, расположенными ,внутри корпуса, при этом камера раз-. мещена в нижней части корпуса и соединена со змеевиками, а верхняя часть дополнительного змеевика соединена с патрубком отвода газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Перегуд Е.A. Химический анализ воздуха промьиаленных предприятий. Л., 1973, с. 18-19.

2. Глизманенко Д.Л. Получение кислорода, М., 1965, с. 663-664.

862038

Составитель С. Фатеева

Техред М. Рейвес Корректор С. Щомак

Редактор Н. Потапов

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эакав 6534/38 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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