Устройство определения отношения концентраций компонентов газа в процессе производства элементарной серы

Устройство определения отношения концентраций компонентов газа в процессе производства элементарной серы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,, i3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3409102/23-26 (22) 01.03.82 (46) 30.07.83. Бюл. М 28 (72) Б..Р.Беренцвейг, С.М.Вечтомов, Н.И.Дудкин, В .И,Лазарев, В.M,Ïëèíåð и Р,М,Щурин (71) Государственный научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов (53) 543.27(088.8) (56) 1. H111ег G.Û,, Feider В,М„

Реегге1 I.Ê. "AIChe Symposium Sevies", 1979 75, Р 188 215-225.

2. Патент СССР И 489361, кл. G 05 D 11/13, 1963. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОТНОШЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ КОМПОНЕНТОВ

ГАЗА В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕМЕН"

ТАРНОЙ СЕРЫ, содержащее пробоотборник, помещенный в анализируемую среду, управляющий клапан, установленный на входе в реактор каталитичес". кого окисления сернистых соединений, и анализатор концентрации сернистого ангидрида, подключенный к одному из входов микропроцессора, о т л и9(Я) G 01 N 25/22 6 05 0 11 1 чающееся тем, что, сцелью повышения точности определения за счет снижения погрешности пробоотбора путем стабилизации давления на выходе пробоотборника, оно снабжено линией подачи газа-разбавителя с регулятором расхода, датчиком температуры анализируемой среды, соединенным с соответствующим входом микропроцессора, и двухкамерным стабилизатором давления смеси типа сопло" мембрана, вход проточной камеры ко" торого соединен с выходом пробоотборника, а выход этой камеры через сопло связан с входом управляющего клапана, подключенного выходом к входу анализатора, соединенного с выходом реактора, при этом пробо" отборник выполнен в виде диффузионной трубки, вход которой соединен с выходом регулятора расхода гаэаразбавителя.

2. Устройство no n. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что перед анализатором концентрации сернистого ангидрида установлен фильтр микроконцентрации сероводорода.

1032384

15

20 гулятора, расхода газа"раэбавителя.

Кроме того, перед анализатором концентрации сернистого ангидрида установлен фильтр микроконцентрации.. сероводорода.

На .чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, Устройство состоит из линии I подачи газа-разбавителя, на которой установлен регулятор 2 расхода, пробоотборника (газопроницаемой поли- мерной трубки) 3, помещенного в анализируемую среду 4, стабилизатора 5 давления, управляющего клапана

6, реактора 7 каталитического окисления, фильтра 8 микроконцентраций

35 сероводорода, микропроцессора 9, датчика 10 температуры (термопары), анализатора 11 концентраций сернисто» го ангидрида, снабженного блоком под40 счета отношения концентраций серово45

Цепь изобретения - повышение точ- 55

Изобретение относится к средствам контроля технологических про цессов, в частности к анализаторам состава многокомпонентных газовых потоков при производстве элемемтаРной серы, и может применяться в ав" томатиэированных системах управяе" ния технологическими процессами .

Известно устройство определения содержания сврнистого ангидрида в газовом потоке, содержащее полимерную гаэопроницаемую трубку, свя занную с источником газа-разбавителя и помещенную. в анализируемую среду, датчик температуры анализиру емой среды, гаэоанализатор и микро процессор (1), Недостаток известного устроистваэначительная погрешность измерения, так как изменение расхода газа-разбавителя изменяет давление внутри по" лимерной трубки, а также градиент температур между ее внешней и внутренней поверхностями, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство определения отношения концентраций компонентов газа в процессе производства элементарной серы, содержащее пробофтборник, поме- . щенный в анализируемую среду, управляющий клапан, установленный на входе в реактор каталитического окисле" ния сернистых соединений, и анализатор концентрации сернистого ангидрида, подключенный к одному иэ входов микропроцессора (2.).

Недостаток известного устройства заключается в низкой точноатц, так как имеются значительные потери информации вследствие протекающей в процессе отбора .реакции между сероводородом и сернистым ангидридом, интенсивность которой пропорциональна парциальным давлениям этих ве" ществ.

Кроме того," устройство обладает большой погрешностью и за счет того, что пары серы, а также ее аэрозоль, поступая в реактор окисления, дают высокую фоновую концентрацию сернистого ангидрида, которая зависит от температуры отходящих газов и пробоотборной трубки. ности определения отношения концен" траций компонентов газа за счет снижения погрешности пробоотбора путем стабилизации давления на выходе пробоотборника.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено линией подачи газа-раэбав ителя с регулятором расхода, датчиком температуры анализируемдй среды, соединенным с соответствующим входом микропроцессора, и двухкамерным стабилизатором давления смеси, типа сопло - мембрана,. вход проточной камеры которого соединен с выходом пробоотборника, а выход этой камеры через сопло связан с входом управляющего клапана, подключенного выходом к входу анализатора, соединенного с выходом реактора, при этом пробоотборник выполнен в виде диффузионной трубки, вход которой соединен с выходом редорода. к сернистому ангидриду.

Выходной канал 12 микропроцессора может быть подключен к любому прибору, Стабилизатор 5 давления смеси .выполнен двухкамерным типа сопло-мембра. на (может быть использован задатчик давления П2.3Д3) и состоит из глухой

13 и проточной 14 квмер, сопла 15, мембраны 16, пружины 17 и винта 18.

Подпор в глухой 13 камере задается либо механически с помощью установленной в ней пружины 17, либо внешним давлением, создаваемым пневматическим задатчиком (не показан).

Фильтр 8 микроконцентраций сероводорода содержит кристаллы азотнокислого серебра, помещенные в-стеклянHblH или фторопластовый корпус, тек 4Fe P о о-,1

3 1032

В фильтре протекает реакция H S+

+2AgNO)+ Ад 5+2НМО .

В качестве пробоотборника используют трубку из фторопласта.

Устройство работает следующим об- 5 разом, Газ-раэбавитель, например чистый сухой воздух, поступает по линии 1 через регулятор 2 расхода внутрь помещенной в анализируемую среду 4 10 полимерной диффузионной трубки 3, сквозь стенки которой диффундируют анализируемые компоненты среды - сероводород и сернистый ангидрид. Далее смесь, состоящая из концентраций 15 анализируемых веществ и газа-разбавителя, через стабилизатор 5 давления, поддерживающий постоянное давление внутри диффузионной трубки 3, и упрж ляющий клапан 6 поступает по- 20 переменно либо в реактор 7 каталитического окисления, переводящий содержащийся в пробе сероводород s cep. нистый ангидрид, и далее в анализатор 11 концентраций сернистого.ан- 25 гидрида, либо; минуя реактор 7, в анализатор 11 через фильтр 8 микроконцентраций сероводорода, содержа-. щий кристаллы азотнокислого серебра, пропускающий беэ изменений содержащейся в пробе сернистый ангидрид, Выходной сигнал анализатора 11 поступает в микропроцессор 9, внося- . щий коррекцию по температуре от датчика 10 на значение отношения конч

35 центрации сероводорода к сернистому ангидриду по формуле

384 4 где F „- текущее значение отношения век концентраций сероводорода к сернистому ангидриду в анализируемой среде при Т ;

F - значение отношения концено траций сероводорода к сер-: нистому ангидриду в газвразбавителе при Т0, Е,Е - энергии активизации проникновения сероводорода и сернистого ангидрида (берутся в зависимостя "от диф. фузионной трубки);

Т, Т. - начальное и текущее эначе"

0 ния температуры анализируемой среды;

А - эмпирическая константа;

R - газовая постоянная.

Выходной канал 12 микропроцессора 9 может быть подключен к регист- . .рирующему прибору или может входить в систему регулирования процессом: производства элементарной серы.

Применение изобретения no9sollHY расширить номенклатуру применяемых анализаторов, основанных на методах, неселективных к сернистому ангидриду. . За счет ликвидации возможновти протекания реакций во время пробоотбора снижается погрешность опреде", ления отношения концентраций компонентов с 10,4 до 4,53, что повышает точность системы регулирования процессом производства элементарном серы, в результате -чего- увеличивается выход готового продукта (эле" ментарной серы) и уменьшается поступление сернистого газа в атмосферу.

Годовой экономический эффект от применения изобретения (одного комплекта) составит 17,5 ты@.руб, 1032384

Составитель Н,Романникова

Редактор А.Лежнина Техред Т.Маточка Корректор Г.Решетник

Заказ 5394/49 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3O35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4