Способ измерения примесей в газе

Способ измерения примесей в газе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С вЂ” А Н-И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (Iп 554483

Совхоз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.74 (21) 2034313/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 18.05.77 (51) М. Кл 2 G OIN 15/00

Гасударственный номите1

Совета Министров СССР

fl0 делам изобретений и откронии (53) УД К 539. 218 (088 8 ) (72) Авторы из о бр ете ш ья

Я. И. Коган, P. А. Кянджециан, Г. Г. Бакунин, Э. В. Садовникова и В. И. Федоринова (т1) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ГАЗЕ

Изобретение относится к способам измерения примеси в газе, основанном на превращении молекул примеси в ядра конденсации для пересыщенных паров различных веществ.

Известен способ измерения газовых примесей, в котором пересыщенный водяной пар, конденсирующийся на ядрах, как па центрах, создается путем адиабатического расширения увлажненной газовой пробы (1). Измерение концентрации образующихся водяных капелек производится оптическим способом. Рассеянный на капельках свет преобразуется в электрический сигнал с помощью фотоэлемента.

Недостатком прибора является периодичность отбора пробы и низкая чувствительность.

Известен способ измерения газовых примесей, в котором пересыщеннь|й водяной пар, конденсирующийся на ядрах, как на центрах, создается путем турбулентного смещения разнотемпературных потоков газа, более холодный из которых содержит ядра конденсации (2). В конденсационную камеру вводят сначала первую пробу профильтрованного газа (температура -80 С; увлажнен до 100%); вторая проба газа, содержащего ядра конденсации (температура — 380 С, увлажнен до

100%) быстро пнжектируется через сопло в эту камеру, где II)III турбулентном смешении с первым газом создается пересыщение водяного пара. Измерение концентрации образующихся водяных капелек производится оптическим способом. Рассеянный на капельках свет преобразуется в электри гескпй сигнал с помощью фотоэлемента.

5 Недостатком указанного способа является низкая чувствительность по газовым примесям пз-за использования пересыщенного водяного пара В качестве проявителя ядер конденсации.

Наиболее 0;I!I3KH!h! K предлагаемому п300l0 ретсншо является способ (3), включающий в себя обработку анализируемой пробы для превращения ее в ядра конденсации и последующее примепенпе двух ступеней высоких пересыщепий малолстучих проявляющих и укруп15 няющпх всществ. Концентрацию образовавшихся аэрозольных частиц измеряют оптическим способом па интенсивности рассеянного

Iu! II света.

Пересыщеппый пар малолетучего вещест20 ва-; создается путем испарения его в нагретом потоке газа и турбулентного смешения этого потока с колодным потоком анализируемого газа, содержащим ядра конденсации. Образованные па ядрах первичные

25 частицы аэрозоля укрупняются затем в псресыщснном паре вещестга — укруппителя до размеров, удобных для Oll! I!÷åñêè. измерений.

Создание псрссыщения пара вещества-укрупнптеля производится на второй ступен1

30 смешения разпотемпературных потоков анало554483

Составитель В. Вощанкин

Текред Л. Гладкова

Корректор 3. Тарасова

Редактор И. Шейкин

Заказ 1054, 6 Изд. М 401 Тираж 1106 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 гпчцо первой ступени смешения с паром проявителя.

Однако необходимость испарения веществ для получения пересыщенного пара существенно ограничивает их выбор, так как чем выше требуемая для испарения температура, тем труднее избежать присутствия в паре мешающих примесей, испаряющихся пз нагреваемого вещества и из стенок нагревательного устройства. Кроме того, применение высоких температур усложняет техническое оформление способа.

В то же время для расширения диапазона измеряемых такими способами примесей необходимо иметь возможность создавать пересыщенпе пара таких труднопспаряемых веществ, как, например, SiO>.

Для расширен!ни диапазона измеряемых примесей и увеличения чувствительности анализ 2 предл 2! 2pTcH созда в11ть пересы щеп и е копденсируlощегося па ядрах п2ра 11е1зло>кением и окислением соответствующих элементоорганических соед1шенпй. Так, например, путем термического разложения и окисления метилсилана в воздухе можно получить требуемую конпентрацпю пара при температурах на несколько сот градусов ги!же, чем при непосредственном пспарешш. Соответственно, мешающий фон примесей снижается на 2 — 3 порядка и увеличивается чувствительность определения примесей, например, ряда кремнийорганических соединений, содержащих более одного атома кремния в молекуле.

Пример. Анализируемый поток газа (воздуха), содержащий примесь гексаметилдисплоксана (СНз) зЯ вЂ” Π— Si (СНз) з, пропускают последовательно через две трубки из корунда, снабженные электрообмоткой и теплоизоляцией. Начало первой трубки и конец второй имеют холодильники, закрепленные в общем кожухе, так что между горячими концамп трубок имеется зазор для подачи во вторую трубку дополнительного малого потока, содержащего пар элементоорганического соединения (метплсплана, НЯСНз) .

П11эи разложении и окислении метилсилана образуются молекулы Si02, конденсирующиеся на молекулярных ядрах, полученных при термоконверсии молекул гексаметилдисплок5 сана в первой трубке. Далее следует двухступенчатое укрупнение образующихся во втором термореакторе частиц в пересыщенном паре сначала, например, триэтаноламина, затем— дпизобутилфталата. Дозирование пересыще10 пия пара этих веществ производится последовательно в двух приборах смесительного типа.

Счетная концентрация образовавшихся аэрозольных частиц определяется в непрерывном потоке с помощью фотоэлектрического нефе15 лом етр а

Добавление дозированных количеств пара метилсплана, образующего при пиролизс псресыщенпый пар S10g> копденспрующп йся па молекулярных ядрах, получаемых пз молс20 кул гексаметилдисилоксапа (илп гексаметилдисплазана (СНз)зЯ вЂ” NH — Я(СНз)з), позволяет увеличить чувствительность пх определения на два порядка (10 " об. долей по сравненшо с 10 — об. долей по старой схеме).

Формула изобретения

Способ измерения примесей в газе путем превращения молекул примеси в ядра конденсации, создания пересыщения пара других ве30 ществ, конденсирующихся на ядрах, выращивания аэрозольных частиц и измерения их концентрации, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых примесей и увеличения чувствительности ана35 лиза, пересыщение конденсирующегося на ядрах пара создают разложением и окислением элементоорганических соединений, например метилсилана.

Источники информации, принятые во вни40 мание при экспертизе:

1. Патент США 11" 2684008, кл, 356 †, 1954.

2. Патент США № 3694085, кл. 356 — 37, 1972.

45 3. Авторское свидетельство № 188132, М.

Кл.з G 01N 15/00, 1961 (прототип).