Способ анализа смеси горючих газов

Способ анализа смеси горючих газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (ii) 480964

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнх

Реслублнк (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 27.05.70 (21) 1447327, 26-25 (51) Ч. K,i. G 01п 25, 20 с присоединением заявки ¹"

Совета 1йиннстроа СССР по делам изобретений и открытнй (53) УДК 543.273(088.8) Опубликовано 15.08.75. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 29.10.75 (72) Авторы и,onpeòeiгия

А. Н. Щербань, H. И, Фурман, Н. С. Белоголовин, П. М. Скрыпник, Ю, И. Чоповский и Б. М. Лисогор

Институт гехиической теплофизпки АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ АНАЛИЗА СМЕСИ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ

ЙсУд Рлвенный комитет (32) Приори ст

Изобретение относится к области газоаналитического приборостроения и может быть использовано при термохимических методах анализа.

Известен способ анализа горючих газов, при при котором анализ производится при стабилизированной температуре термоэлементов, при этом происходит окисление не только анализируемого компонента, но и компонентов с низкими температурами беспламенного окисления, что приводит к получению сигнала, являющегося функцией нескольких неизвестных — концентраций упомянутых компонентов. Выделить сигнал, соответствующий анализируемому компоненту, не удается.

Известны также устройства на основе волюметрического (объемно-маиометрического) метода — газоанализаторы типа ВТИ, ВИАМ, широко применяющиеся для общего количественного анализа.

Особенностью таких устройств является предварительное поочередное окисление горючих компонентов с целью их разделения. Однако эти устройства имеют низкую разрешающую способность, обусловленную несовершенством теплового режима процесса дожига: наличие некомпенсированного увеличения температуры катализатора за счет реакции окисления. Практически имп производится разделение водорода (температура окисления 300 ) и метана (800 †9 ). Разделение газов с меньшими интервалами температур между началами окисления не осуществляется.

Для обеспечения возможности анализа сме5 си, содержащей компоненты с близколежащпми температурами начала окисления, по предлагаемому способу выхкигание произгодят при постоянной температуре.

Сущность способа заключается в определеlo ппи концентрации анализируемого компонента термокаталитическпм датчиком в смеси, из которой путем полного беспламенно о окисления удалены мешающие составляющие.

Основной отличительной особенностью пред)5 лагаемого способа является то, что процесс удаления мешающих компонентов производят при постоянной (стабилизированной) темпер атуре.

Неизмеряемые составляющие смеси можно

2() условно разбить относительно измеряемо;о газа на две группы: горючие компоненты, имеющие температуру начала беспламенного окисления более низкую, чем у измеряемого газа; горючие газы с более высокой, чем у

25 измеряемого, температурой начала окисления.

Влияние газов первой группы по предла;аемому способу устраняют путем их предварительного полного окисления при постоянной температуре катализатора, выбрапной меньше

3() температуры начала окисления анализируемо480964

Изд. № 1692

Подписное

Тираж 902

Заказ 2582,9

Типография, пр. Сапунова, 2 го компонента, но больше температуры окисления любого из удаляемых компонентов.

Изотермический режим работы катализатора поддерживается путем автокомпенсации термокаталитического эффекта, т. е. пропорцио- 5 нальным теплопритоку от сжигания газа уменьшением мощности нагрева.

Влияние газов второй группы исключается за счет стабилизации температуры термоэлементов датчика на таком уровне, при котором 10 эти газы еще не окисляются на чувствительном элементе и, следовательно, не искажают результат измерения.

Выполнение указанных условий позволяет производить измерение любого компонента 15 сложной смеси горючих газов, На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предложенный способ.

Анализируемая смесь поступает в смеси- 20 тель 1, где в строго заданной пропорции разбавляется воздухом, играющим роль окислителя. С выхода смесителя разбавленная смесь поступает в термо фильтр 2, в полости которого на разветвленной поверхности пористого 25 носителя, покрытого мелкодисперспым катализатором, происходит беспламенное выжигание горючих компонентов первой группы.

С этой целью стабилизатор температуры 3 автоматически поддерживает такую максималь- 30 ную температуру термофильтра, при которой еще не происходит беспламенного окисления анализируемого компонента.

В результате проработки анализируемой смеси термофильтром 2 и холодильником-осу- 35 шителем 4 в камеру датчика 5 поступает охлажденная газовая смесь, не содержащая горючих газов первой группы.

Температуру термоэлементов датчика 5 поддерживают постоянной стабилизатором 6 и 40 задают минимальной, но достаточной для термохимического,преобразования анализируемой компоненты и недостаточной для беспламенного окисления газов второй группы.

В результате подобного выбора температурного режима термоэлементов и предварительного выжигания горючих компонентов первой группы выходной сигнал датчика, поступающий на измерительный прибор 7, пропорционален содержанию (концентрации) только измеряемой компоненты.

Принудительная подача анализируемой смеси осуществляется побудителем расхода 8.

Измерение концентрации одного газа полигазовой смеси может, таким образом, производиться непрерывно.

Определение концентраций всех составляющих смеси производится путем последовательного измерения каждого компонента в порядке возрастания температур их каталитического окисления, что достигается соответствующим изменением температур термоэлементов датчика и термофильтра.

Таким образом, данный способ позволяет непрерывно измерять любой компонент смеси горючих газов, либо последовательно определять концентрации всех ее составляющих; при этом время анализа существенно уменьшается .по сравнению, например, с методами хромотографии.

Наличие аналогового электрического сигнала, пропорционального измеряемой величине, позволяет применять средства, реализующие данный способ в системах автоматического измерения и управления технологическими процессами.

Предмет изобретения

Способ анализа смеси горючих газов, включающий предварительное полное выжигание компонентов при температуре ниже температуры начала окисления анализируемого компонента, отличающийся тем, что, с целью применения его для анализа смеси, содержащей компоненты с близколежащими температурами начала окисления, выжигание .проводят при постоянной температуре.