Прибор для определения степени контактирования газов

Прибор для определения степени контактирования газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42 2, 4,„, М 55163

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Зарегистрировано в Бюро последующ изобретений Госплана при СНК СССР

В. М. Мухачев.

Прибор для определения степени контактиров

Заявлено 17 июня 1936 года за № 196339.

Опубликовано 30 июня 1939 года.

Степень контактирования газов в сернокислотном производстве, как известно, определяют путем анализа газов до и после контактирования.

Применение физических газоанали- . заторов для контроля работы кон-, тактных аппаратов на контактных сернокислотных заводах затруднено образованием в газах при их оллаж- дении перед поступлением в измерительную камеру тумана. SO3, который портит газоанализатор и искажает i его показания. Отделение SO, от SO„ представляет трудную задачу и вызы- вает необходимость применения ряда дополнительных приспособлений (по- глощение SO твердым KCl при 0 или серной кислотой и т. д.), которые требуют тщательного наблюдения и значительно увеличивают запаздывание показаний газоанализатора.

Предлагаемый прибор для опреде- ления степени контактирования газов имеет ту особенность, что предназна-, ченные для анализа газов до и после контактирования два газоанализатора, например, типа Ренарекс, снаб- жены общей служащей для непосред ственного указания процента контактирования номографической шкалой, на которой пересекаются стрелки газоанализаторов.

При нагревании гебера газоанализатора вместе с анализируемым газом до температуры выше температуры кипения SO„в частности, выше температуры 44 (например, 50 — 60 ), гуман SO, исчезает; $0, переходит в газообразное состояние и гебер газоанализатора может точно измерять физические свойства смеси, содержащей совместно БОв и SO;. Различие физических свойств SO. и SO, (удельный вес, теплопроводность, вязкость и т. д.) позволяет судить по показаниям двух газоанализаторов о проценте контактирования с минимальным запаздыванием, что дает возможность своевременно замечать неполадки в контактном аппарате и устранять их.

Нагревание гебера осуществляется путем помещения гебера и газоподводящих трубок в термостат (воздушный и т. и.) с температурой, автоматически поддерживаемой одним из известных способов на определенном уровне выше 44, Дальнейшее описание ведется применительно к газоанализаторам, основанным на принципе измерения удельного веса газа, например, типа Ренарекс.

Удельный вес газа у контролируемого аппарата измеряется до и после контактирования при температуре 50 .

При этой температуре удельный вес

40, = 2,30 и удельный вес 4< = 2,7б.

Удельный вес газовой смеси Ь относительно воздуха зависит от содержания SO,, и SO3.

Ь 1 + 0 013 SOã + 0 017б SOç (1)

Если газ до контактирования не содержит SO, òî его удельный вес зависит только от содержания S0,.

Ь = 1 + 0,013 SO > ... (2)

После контактирования газ содержит и $0 и SO> и его удельный вес, согласно уравнению (1), зависит от содержания обоих этих компонентов.

1 + Оу013 SO," + 0,0176 SOî" ° (3)

Из формулы реакции окисления SO i видно, что реакция идет с уменьше- i нием объема.

2S0., — О,= 2SO, (4)

Уменьшение объема равно половине объема образовавшегося SO,.

Если контактируется 100 объемов газа, то после контактирования полу-, чается:

100 — — Π—

2 объемов газа. С другой стороны, из уравнения (4) следует, что

SO +SO3 =const = SO, .. (5)

Если символами без индексов обозначим действительные объемы газов после контактирования 100 объемов исходной смеси, а $0; обозначим через х, то

SO, =, S0

100 ——

Подставляем в (б) значение SO из (5):

SO. = — (ЯΠ— х) .. (7)

100 — —,—

Подставляем в (7) значение SO из (2): г

Аналогично

SO, = х ...(9) 100 — —

Подставляем в уравнение (3) значения SO," и SO,." из (8) и (9): ь"=1+о,о1з " - (, — x) х, 0,018

+ 00176 х

100-- -"2

После соответствующих зований получим

100 (Ь« — Л ) х= — — OO4 ю преобра. (10) Подставляем в (11) значения х и

SG, из (10) и (2) и, упростив, получим:

2áO (Ь" — Ь ) (Л" — 0,08) (Ь вЂ” 1) Прим ер.

S0, = 8%; Л = 1+ 0,013.8 = 1,104, Л" = 1,120; z =?; SO "=?; S0

260 (1,120 — 1,104) (1,120 — 0,08) (1,104 — 1) 260 0,016 38,5о„

I 04 0,104

При этом анализ газа после контактирования будет следующий:

100 (1,120 — 1,104) 1,6

S0, — 1 — — 3 08

00 — — 8.08 0,0

98,46 0,013

= 1,01 4,92 = 4 97 %

Процент контактирования z определяется из следующего соотношения:

Яо "=- —0.8 308=

1ОО

100 408

=1,01 3,08 =3,11%

Таким образом, измерив непосредственно удельный вес газа Ь и Ь" до и после контактирования, можно по соответствующей номограмме определить процент контактирования. Номограмма составляется по уравнению (12).

Так как газовая смесь, поступаю.цая в контактный аппарат, отличается сравнительным постоянством состава, отсутствием влаги и температура ее искусственно поддерживается на одном и том же уровне, следует ожидать повышенной точ- ности измерений.

На чертеже изображен схематический вид предлагаемого прибора для определения степени контактирова- ния газов.

Этот прибор состоит из двух газо- анализаторов, например, типа Рена-, рекс, монтированных рядом в общем термостате так, что их стрелки 8 взаимно пересекаются на общей для обоих газоанализаторов номографической шкале 5, что, как известно, позволяет автоматически находить 1 функцию двух переменных, т. е., z=f (a ")Каждый из газоанализаторов прибора имеет электродвигатель 4, воздушную крыльчатку 2 и газовую .крыльчатку 1. В один из газоанализаторов по трубке б поступает газ до контактного аппарата, а в другой по трубке 7 после контактного аппарата. Из обоих газоанализаторов газ выходит по трубке 8.

Во избежание влияния влажности в воздушную камеру забирается воздух, предварительно пропущенный через осушитель (над серной кислотой и т. п.).

Измерительная камера, газовые крыльчатки и вентилятор изготовляются из кислотоупорного материала.

Газовая и воздушная камеры газоанализатора помещены в термостат, где поддерживается температура выше 44 (например 50 ).

Предмет изобретения.

1. Прибор для определения степени контактирования газов путем определения содержания контактируемого компонента в газе до и после контактирования, отличающийся тем, что служащие для анализа до и после контактирования два газоанализатора, например, типа Ренарекс, снабжены общей служащей для непосредственного указания процента контактирования номографической шкалой, на которой пересекаются стрелки газоанализаторов.

2. В приборе по п. 1 применение приспособления для охлаждения или подогрева анализируемых газов в газоанализаторе.