Устройство для градуировки хроматографа

Устройство для градуировки хроматографа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ХРОМАТОГРАФА, включающее источник смеси анализируемых веществ, препаративный хроматограф, состоящий из последовательно устайовленных дозатора , хроматографической колонки и , детектора, кран-переключатель потоков и смеситель, через которые источник смеси анализируемых веществ . и препаративный хроматограф соединены с градуируемым хроматографом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности градуировки путем уменьшения погрешности определения начальных концентраций компонентов смеси, устройство снабжено индикатором расхода, выполненным в виде участка трубопровода с калиброванным внутренним объемом и двумя датчиками, реагирующими на изменение свойств потока в трубопроводе и установленными на его концах, причем вход индикатора расхода соединен с одним из выходов крана-переключателя потока, выход индикатора соединен со смесителем, один из входов крана-переключателя соединен с ис (Л точником смеси анализируемых веществ , второй вход крана-переключателя соединен с выходом детектора препаративного, хроматографа, а второй вых9д крана переключателя соединен со смесителем. 2. УстрЬйство по п. 1,отлич а ю щ е е с я тем, что источник смеси анализируемых веществ соединен У1 с дозатором препаративного хроматографа .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (11) З(51) G 01 N 31/98 ("g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3515638/23-25 (22) 01. 12.82 (46) 23 ° 02.84. Бюл. Р 7 (72) Ю.И. Арутюнов.. и В.В. Волосатов (71) Андижанское специальное проект. но-конструкторское бюро Все союз ного .объединения "Союэнефтеавтоматика" (53) 543.544(088.8) (56) 1. Арутюнов Ю.И., Гришин A.Ï. Применение метода внутреннего стандарта при анализе сложных углеводородных смесей. — Заводская лаборатория, 1972, М 12 с. 1441.

2. Волков С.Ф. и др. Устройство для калибровки хроматографов. В сб.: Автоматизация нефтедобывающей промышленности . Труды Грозненского филиала ВНИИКАНефтегаз, вып. 1, М., Недра, 1968, с. 96 (прототип) ° (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАЛУИРОВКИ ХРОМАТОГРАФА, включающее источник смеси анализируемых веществ, препаративный хроматограф, состоящий иэ последовательно устайовленных дозатора, хроматографической колонки и детектора, кран-переключатель потоков и смеситель, через которые .источник смеси анализируемых веществ . и препаративный хроматбграф соединены с градуируемым хроматографом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности градуировки путем уменьшения погрешности опреде-ления начальных концентраций компонентов смеси, устройство снабжено индикатором расхода, выполненным в виде участка трубопровода с калиброванным внутренним объемом и двумя датчиками, реагирующими на изменение свойств потока в трубопроводе и установленными на его концах, причем вход индикатора расхода соединен с одним из выходов крана-переключателя потока, выход индикатора соединен со смесителем, один из входов со

Я крана-переключателя соединен с источником смеси анализируемых веществ, второй вход крана-переключателя соединен с выходом детектора препаративного хроматографа, а второй выход крана переключателя сое- Я динен со смесителем.

2. Устрбйство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что источник смеси анализируемых веществ соединен с доэатором препаративного хроматографа.

107ЫЬ0

Изобретение относится к газовой хроматографии и может быть использовано для количественного определения (аттестации} отдельных компонентов многокомпонентных смесей произвольного состава и автоматического разбавления их в определенном отношении газом-носителем для получения градуировочных зависимостей хроматографа по аттестованным компонентам.

Известно устройство для градуировки хрома,тографа, аналогичное по принципу действия автоматическому газометру без запорной жидкости, которое содержит мембранный газовый злектронасос для перемешивания смеси, два запорных вентиля для входа и выхода исходной аттестованной смеси и два штуцера для подключения к дозатору градуируемого хроматографа.

Разбавление исходной смеси происходит газом-носителем хроматографа путем переключения доэатора иэ положения Анализ в положение Набор (1) .

Однако данное устройство требует для проведения градуировки хроматографов применения аттестованных поверочных газовых смесей, или чистых веществ.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для градуировки хроматографа, содержащее источник смеси анализируемых веществ, препаративный хроматограф, состоящий из последовательно установленных доэатора, хроматографической колонки и детектора, кран-переключатель потоков и смеситель, через которые источник смеси анализируемых веществ и препаративный хроматограф соединены с градуируемым хроматографом (2).

Недостатком известного устройства является относительно низкая точность градуировки эа счет больших погрешностей определения начальных концентраций компонетов бинарных смесей.

Целью изобретения является повышение точности.градуировки путем уменьшения погрешности определения начальных концентраций компонентов смеси.

Указанная цель достигается тем, что устройство для градуировки хро матографа, содержащее источник смеси анализируемых веществ, препаративный хроматограф, состоящий из последовательно установленных дозатора, хроматографической колонки и детектора, кран-переключатель потоков и смеситель, через которые источник смеси анализируемых веществ и препаративный хроматограф соединены с градуируемым хроматографом, снабжено индикатором расхода, выполненным в виде участка трубопровода с калиброванным .внутренним объемом и двумя датчиками, реагирующими на изменение свойств потока в трубопроводе и установленными íà его концах, причем вход индикатора расхода соединен с одним иэ выходов крана-переключателя потока, выход инцикатора расхода соединен со смеcèòåëeì, один иэ входов кранапереключателя соединен с источником смеси анализируемых веществ, второй вход крана-переключателя соединен с выходом детектора препаративного хроматографа, а второй выход кранапереключателя соединен со смесителем, Источник смеси анализируемых веществ соединен с доэатором препаративного хроматографа.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устро ства.

Устройство cîñòîèò из источника 1 смеси анализируемых веществ, препаративного хроматографа, содержащего дозатор ?, хроматографическую колон= ку 3, детектор 4, и индикатора расхода, состоящего из участка трубопровода 5 калиброванного объема с двумя датчиками 6 и 7 индикатора расхода, счетчика 8 импульсов времени и двухканального крана переключателя 9 потока. Один вход крана 9 соединен с дет ектором 4 препаратйвного хроматографа, другой — с источником 1 смеси. Один выход двухканаль. ного крана 9 соединен с датчиком 6 индикатора расхода, а другой через смеситель 10 соединен с датчиком 7 индикатора расхода. Смеситель 10 соединен с градуируемьж хроматографом

11. Для отключения участков газовой схемы имеются запорные краны 12-14.

Препаративный хроматограф рабо- тает на газе-носителе о-, отличном по своим свойствам от газа-носителя 6 градуируемого хроматографа.

Устройство для градуировки хроматографов осуществляет следующую последовательность операций.

1. Определение начальных концентраций (аттестация) отдельных компонентов в исходной смеси. Начальные концентрации отдельных компонентов исходной смеси определяются с применением метода совокупных измерений по результатам анализа исходной и двух добавочных смесей, приготовленных из исходной смеси путем разбавления ее в определенном объемном отношении с помощью индикатора расхода двумя бинарными смесями с ненормированным содержанием компонентов.

1.1. Анализ исходной смеси. Кран

13 открыт, краны 12 и 14 закрыты.

Исходная смесь через двухканальный кран 9 и смеситель 10 поступает для

1075150 анализа в градуируемый хроматограф 11.

По результатам анализа исходной смеси 9 1 определяют площадь хроматографических пиков,.пропорциональную концентрации компонентов э С ° .

1,2. Анализ добавочных смесей.

В препаративный хроматограф с помощью дозатора 2 доэируется для разделения . исходная смесь 9 1, подаваемая через открытый запорный кран 12. Раз- 0 деленные в колонке 3 компоненты исходной смеси регистрируются детектором 4 и в виде бинарных смесей с газом-носителем a поступают через кран 14 и двухканальный кран 9 в сме- )5 ситель 10. Одновременно в смеситель

10 поступает исходная смесь 9 1 через краны 13 и 9.

Переключением крана 9 в положение Пунктир определяется расход исходной смеси 9 1 по формуле

< g

Q=— ьл где (— расход исходной смеси 9 1, см /мин;

М вЂ” объем участка трубопровода между датчиками 6 и 7 индикатора расхода; л ьл — время прохождения газовой смеси объема Ug мин.(апределяется по фронту прохождения исходной смеси

9 1 между датчиками 6 и 7, реагирующими на изменение теплоцроводности газа).

При прохождении фронта газовой смеси двух разных газов (бинарная смесь и исходная смесь 9 1) через датчик 6 в результате изменения теплопроводности включается счетчик 8 40 импульсов времени. При достижении фронта газовой смеси датчик 7 выключается.

После переключенив крана 9 в исходное положение определяется расход 45 бинарной смеси Q из препаративного хроматсграфа,и<

Q =—

gz ил

P =- — e— л2

Добавочная смесь (1 + 2), приготовленная из исходной смеси 9 1 путем ее разбавления в определенном 60 объемном отношении г бинарной смесью

9 2 с помощью индикатора расхода, анализируется на хроматографе ..11. В результате анализа определяют площади пиков компонентов 5 i(1+2) С;

Отношение расходов бинарной смеси

9 2 к исходной смеси 9 1 определяет степень разбавления исходной смеси91

Аналогично анализу добавочной смеси (1 + 2) проводят анализ добавочной смеси (1 + 3) и определяют 5; (1 + 3) С; (1 + 3). Бинарная смесь

9 3, используемая для получения добавочной смеси (1 + 3); содержит те же разделенные в препаративной колонке 3 компоненты исходной смеси

9 1 в смеси с газом-носителя а, но в отличном от бинарной смеси 9 2 соотношении (контроль содержания компонентов в бинарных смесях осуществляется по показаниям детектора 4 препаративного хроматографа).

1.3. Расчет начальных концентраций компонентов исходной смеси 9 1.

По результатам анализа исходной смеси 9 1 и двух добавочных смесей (1 + 2) и (1 + 3) составляется система нормированных уравнений.

Исходные уравнения для составления системы следукщие

Сл (1hZ) Kz 5 ((42)

2 г (лл z) ллем С7. л z> С2

Z к ь

Б л . 5

I (i+ 2) С,. (<, Z) Cz

= — С = С+с (лг где С, и Я, — концентрация и площадь пика аттестуемого компонента 1 в исходной 2 схеме 9 1;

С,, С вЂ” концентрации компонентов 1 и 2 в бинарной смеси 9 2 (компонент

2 — газ-носитель а препаративного хроматографа, не содержащийся в исходной сме-. си 9 1),"

С, С вЂ” соответственно концентрации и площади пиков компонента Z исходной

4.. смеси 9 1, используемого в качестве внутреннего стандартау

Gл л.б — площади пиков компонентов 1 и 2 в добавочной смеси (1 + 2) Отсюда - ллл 2 -.!

С !

+с =1

1 (3),-,(л. з) (", -(1л (л Z) (I+ 3) л, +и.з).+«iz)

С =1 (4)

Х 2 где индекс (1 + 3) относится к добавочной смеси (1 + 3), Система приведенных уравнений решается относительно С .

Получая бинарные смеси других компонентов исходной смеси 9 1 c ra1075150 эом-носителем 0 на препаративном хроматографе можно определить (аттестовать) их начальные концентрации в смеси Р 1 аналогично компоненту 1.

2. Градуировка хроматографа. Для градуировки хроматографа 11 по аттес- тованным компонентам исходной смеси

Р 1 проводят, многократное разбавление исходной смеси чистым газом-носителем с(с помощью индикатора расхода. Проводят анализы исходной 10 и разбавленных смесей Р 1 на хроматографе 11 по аналогии с пп. 1.1 и

1 ° 2 и определяют площади пиков.

Б С .5"." С"" 5 2 С,Б" СУ.п

0 а где С;, 5; — начальная концентрация и площадь пика -го компонента в исходной смеси Р 1;

Р1 92 РЛ

С„;С„... С, — соответственно кон—

5";5";"„.s;"" центрации и площади пиков < --го компонента при раэбавлениях исходной смеси Р 1

t,,ã, Г„, рассчитываемых пэ формуле (1) .

ВНИИПИ Заказ 490/37 .

Тираж 823 Подписное

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

Количество раэбавлений.n 10.

Концентрации а -ro компонента при разбавлении рассчитываются по формулам о т о 1 „<

По результатам анализов и расчета по (2) строят градуировочную зависимость С =1 (Gi) .

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает повышение точности градуировки за счет уменьшения погрешности определения начальных концентраций компонентов исходной смеси.

Кроме того, соединение доэатора препаративного хроматографа с линией исходной смеси позволяет проводить аттестацию методом совокупных измерений, имея в наличии только одну исходную смесь, и приготавливать добавочные смеси, разбавляя их в определенном отношении с помощью индикатора расхода бинарными смесями, получаемыми разделением исходной смеси на препаративном хроматографе.