Способ приготовления смеси воздуха с двуокисью азота

 

»i 878738

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Ссниа -,:стических

Ресоублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 02.01.79 (21) 2706318/23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Г1риоритет (51) М. 1,л.з

С 01В 21i20

Государственный KOMHTBT

СССР по делагл изобретений и открытий (43) От|ублцковано 07,11.81. Бюллетень ¹ 41 (53) УДК 532.529 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.11.81 (72) Авторы изобретения Л. С. Галивец и Т. И. Чернусская (71) Заявитель Днепропетровский отдел по разработке контрольно-измерительной аппаратуры Всесоюзного научно-исследовательского цйститута горноспасательного дела (54) СПОСОБ ПИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ ВОЗДУХА

С ДВУОКИСЬЮ АЗОТА

Изобретение относится к области получения газовых смесей химическим способом в динамическом режиме и может быть использовано в различных отраслях промышленности, преимущественно химической, для приготовления смесей воздуха с низкими концентрациями двуокиси азота.

Известен способ получения смеси воздуха с двуокисью азота, основанный на диффузии двуокиси азота через капиллярную трубку в поток воздуха (1).

Недостатком известного способа является применение жидкой двуокиси азота в качестве исходного компонента, технология получения которой достаточно сложна.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления смеси воздуха с двуокисью азота путем испарения жидких окислов азота и диффузию их через капиллярную трубку в поток воздуха (2), Недостатком известного способа получения смеси двуокиси азота с воздухом является сложность способа и низкий уровень безопасности в связи с применением жидких окислов в качестве исходного вещества для получения газообразной двуокиси азота. жидкие окислы ядовиты и агрессивны.

Заполнение ими установки должно производиться с большими предосторожностями, хранение сопряжено с определенными трудностями. Испарение при наливах и разливах жидких окислов азота создает высокие и опасные концентрации окислов азота в воздухе.

Кроме того, скорость подачи двуокиси азота в поток воздуха недостаточно равномерна.

10 Целью изобретения является упрощение процесса и повышение его безопасности.

Цель достигается тем, что по описываемому способу приготовления смеси воздуха с двуокисью азота путем насыщения

1 воздуха газообразной двуокисью азота, насыщение осуществляют путем пропускания воздуха над смесью азотнокислого натрия и буферного фосфатно-цитратного раствора с рН 3 — 6 и последующим доокислением

?O образовавшейся окиси азота в смеси в двуокись.

Способ получения газовых смесей с низкими концентрациями двуокиси азота заключается в равномерном разложении азотнстокислого натрия в кислой среде с постоянной величиной рН с образованием окиси н двуокиси азота, обогащении потока воздуха окислами азота и окислении окиси азота кислородом воздуха до двуокиси азота. Обеспечение равномерной скорости разложения соли и равномерного

878738

Изд. 4 592

Заказ 451/7

Тираж 634

Подпиеное

Сапунова, 2

Типография, пр.

3 генерирования окислов азота в по1ок воздуха осущссгвляется с помощью буферного раствора, в когором растворяют павеску азотистокислого натрия.

При постоянной концентрации азотистокислого натрия, температуре и величине рН концентрацию двуокиси азота в воздухе регулируют скоростью воздуха.

С понижением значения вели 1ипы рН раствора азотистокислого натрия ниже 3,0 скорость разложения соли увеличивается, концентрация ее в растворе резко уменьшается, что в свою очередь вызывает уменьшение скорости ее разложения. В этом случае концентрация двуокиси азота в воздухе с течением времени резко изменяется в сторону снижения, Таким образом, при рН ниже 30 концентрация двуокиси азота в воздухе практп 1еLêII нерсгулируема.

При величине рН среды, приближающейся к нейтральной (прп р11) 6), скорость разложения азотистокислого натрия уменьшается и заданная концентрация двуокиси азота в воздухе не достигается даже при высоких концентрациях азотистокислого натрия.

Установка получения смеси состоит из баллона с газом-носителем (воздухом), редуктора с манометром, реометра с капилляром, реактора, окислителя.

Готовят раствор азотистокислого натрия.

Для этого азотистокислый натрий растворяют в буферном растворе с известной величиной рН.

Раствор помещают в реактор, представляющий собой склянку типа промывалки.

Отверстие сосуда закрывают стеклянной притертой пробкой с двумя отводами, Газ-носитель из баллона через редуктор и реометр поступает в реактор через отвод, переходящий в трубку внутри реактора. Конец трубки находится на 0,5—

1,0 см над поверхностью раствора. Газ-носитель выходит из трубки, омывая поверхность азотистокислого натрия, обогащается окислами азота и через второй отвод выходит из реактора, поступает в окислитель, где окись азота доокисляется кислородом воздуха до двуокиси азота.

Окислитель представляет собой стеклянный сухой полый сосуд, емкость которого обеспечивает нахождение смеси в нем, достаточное для полного окисления окиси азота в двуокись азота. Через 30 мин после пуска установки процесс динамического получения смеси воздуха с двуокисью азота стабилизируется и концентрация окислов в смеси становится постоянной в течение нескольких суток.

Равномерная скорость образования окислов азота обеспечивается постоянством рН среды нитритного раствора, который готовят на буферном растворе с известной веJ

1О

1) зо

50 оо

4, IiI III1Ioé рН, С кnpnc l b образования окпс,Iов азога зависи! 01 концентрации азогпстокпслого натрия, величины рН раствора и температуры реакционной массы.

Концентрация двуокиси азот- в воздухе зависит, кроме того, от скорости воздуха.

При начальной концентрации UO> в смеси 0,1 об. /о через один час о»а уменьшится па 0,0005 об. /о и составит 0,0995; в течение рабочего д1гя она уменьшится на 4Я, относительных и составит 0,096 об, % .

Погрешность ailaлиза газовой смеси на содержание NO2 колориметрическим методом составляет +-10 /о относительных. Прп

0,1 /о абсолютная погрешность равна

-0,01 об. %.

Следовательно, в течение 20 ч погрешность приготовления смеси будет по вели1IIIIc меньшс погрешности анализа этой смсс .

Так как замена реакционной массы для по.1у icIIIIII смеси воздуха с IXO> является

11струдосмкой и безопасной операцией, то

ii T еобходпмости менять сс реже, icM

n,IèI1 раз в смену.

Нпяе приведены данные 3IIQ, ièoà по концентрации IUO2 в смеси с воздухом, получаемой в течение дня из одной и той же реакционной массы, on. -,з:

1 ч 0062 5 ч 0062

2 ч 0064 6 ч 0,064

3 ч 0062 7 ч 0058

4 ч 0,066 8 ч 0,060

Изобретение позволяет повысить безопасность получения газовых смесей воздуха с окислами азота и упростить способ их получения, так как исключается стадия сжпжения окислов азота и их применение.

В Днепропетровском отделе ВНИИгорноспасательного дела предложенный способ применен для полу1енпя смесей воздуха с окислами азота при разработке прибора для определения окислов азота в рудничной атмосфере.

Формула изобретения

Способ приготовления смеси воздуха с ,1вуокисью азота путем насыщения воздуха газообразной двуокисью азота, о т л и ч а юшийся тем, ITO, с целью упрощения процесса и повышения его безопасности, насьццсние осуществляют путем пропускания воздуха над смесью азотнокислого натрия и буферного фосфатно-цитратного раствора с pll 3 — 6 и последующего доокисления образовавшейся окиси азота в смеси в двуокись.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Борок М. T «Приборостроение», A 4, 1960, с, 26.

2. Дайлидович H. Л, Диффузионный меТо;I, приготовления паровоздушных смесей, МХП СССР, ОКЬЛ Северодонецк, 1967, с. 16 — 20, рис. 4 — 5 (прототип).