Пробоотборный зонд

сооз советснихСООИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ц С 01 Б 1/22 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОсудАРстВенный номитет СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 3564464/23-26 (22) 10.03,83 (46) 07.06.84. Бюл. У 21 (72) А.К.Терещенко, Ю,М.Цвелых и Ф.С.Максимова (71) Киевское научно-производственное объединение "Аналитприбор" (53) 543.053(088.8) (56) 1. СЬарпап В. Контроль дымовых газов.-"Ргосезз Епспеегпн 1", 1976 (Бер), р. 71-73,2. Черной А., Добовишек Ш. Проблематика непрерывного анализа ИО докладов международного симпозиума "Приборы и методы контроля эмиссии вредных веществ", Дубровник (ЧССР), октябрь 1977.3. Альперин В.З. Состояние и перспективы применения полимерных мембран в газоаналитическом приборостроении. - Сборник "Организация контроля за технологическими выбросами, загрязняющими атмосферу" М МДТО 1978, с. 34. Патекл С 01 Б(54) (57) ПРОБООТБОРНЫЙ ЗОНД для непрерывного отбора проб окислов азота в промышленных газах, содержащий фланец, полый фильтр из пористого материала и трубопровод транспортировки пробы, отличающийся тем, что, с целью повышения представительности пробы путем уменьшения потерь двуокиси азота, полый фильтр снабжен нагревательным элементом и газонепроницаемой перегородкой, разделяющей фильтр на полости, одна из полостей заполнена катализатором, а трубопровод транспортировки пробы выполнен в виде параллельно расположенных трубок, соединенных с полостя- ф ми полого фильтра.Изобретен;е относится к области гаэоаналитического приборостроения и может быть использовано при конструировании пробоотборной части газоанализаторов для контроля содержания окислов азота в промьпдленных газах.Промышленные газы (например, дымовые газы тепловых электростанций, отходящие газы металлургического, химического производства и др.) представляют собой многокомпонентЗО ные парогазовые аэрозоли, содержащиепыль, частицы дыма, влагу, различныегазовые компоненты, в том числе ток 15сичные и агрессивные. Перед подачейтакой сложной по составу смеси навход газоанализатора ее необходимо(беэ нарушения представительностипо отношению к анализируемому компо 20ненту) очистить от пыли и агрессивных примесей, удалить избыточнуювлагу.Известно устройство очистки и25осушки, состоящее из пробоотборногозонда, на котором смонтирован Фильтрочистки от пыли, фильтра-поглотителяагрессивных компонентов и холодильника-осушителя газовой пробы11.Недостатком данного устройстваявляется нарушение представительности газовой пробы в результате частичного растворения в жидком конденсатехолодильника хорошо растворимых в воде газовых компонентов (ИО 2, 802, 35МН 3 и др)Известна установка, в которойвследствие высокой растворимости вводе двуокиси азота (575 мл на100 мл воды при 20 С) потери этого 40компонента при осушке газовой пробыхолодильником могут составлять353 1.23,Известны также устройства с такназываемой "сухой" осушкой газовой 45пробы с помощью полупроницаемых полимерных мембран. Отсутствие сконденсированной влаги в таких устройствахустраняет потерю водорастворимых газовых компонентов 3 3. 50Однако при прохождении через мембрану концентрация анализируемогогаза существенно (в 100 и более)снижается, что приводит к увеличениюпогрешности измерения. Кроме того, 55мембрана заметно снижает динамическиепоказатели всего газоаналитическогоустройства,Известен пробоотборный зонд длянепрерывного отбора проб промышленных газов, содержащий Фланец, полыйфильтр из пористого материала и трубопровод транспортировки пробы 1 4 3.Недостатком пробоотборного зондаявляется то, что его конструкция необеспечивает сохранности представительности газовой пробы при ее дальнейшей осушке и очистке вследствиепотерь водорастворимых и химически активных газовых компонентов.Целью изобретения является повышение представительности газовойпробы путем уменьшения потерь двуокиси азота.Указанная цель достигается тем,что в пробоотборном зонде для непрерывного отбора проб окислов азота в промьппленных газах, содержащемФланец, полый фильтр из пористогоматериала и трубопровод транспортировки пробы, полый фильтр снабженнагревательным элементом и газонепроницаемой перегородкой, разделяющейфильтр на полости, одна из полостейзаполнена катализатором, а трубопровод транспортировки пробы выполненв виде параллельно расположенных трубок, соединенных с разными полостямиполого Фильтра,На чертеже показана конструкцияпробоотборного зонда.Зонд содержит фланец 1, которыйустанавливается в стенке дымохода 2,и полый фильтр 3 из пористого материала, Б Фильтре установлены нагреватель 4 и газонепроницаемая перегородка 5, разделяющая внутренний объемФильтра на полости б и 7. Полость 6заполнена катализатором восстановления ИО 2 в ИО. Канал транспортировкипробы выполнен в виде параллельнорасположенных трубок 8 и 9, которыеподсоединены к полостям б и 7.Пробаотборный зонд работает следующим образом.Под воздействием побудителя расхода, который расположен в газоанализаторе (не показан), анализируемый газиз гаэохода поступает во внутреннийобъем Фильтра, Пройдя через полость б,заполненную катализатором, содержа"щаяся в анализируемом газе двуокисьазота количественно (1: 1) преобразуется в окись азота. При этом нагреватель 4 поддерживает температурувФильтре, необходимую для нормальной109 Ь 52 В таблице представленырезультаты измерения газоанализатором ЕМ ДАсодержания Ю+ЮУ при сжигании различных видов топлива,рация Ю+Ю 2, усрененная в 30 мин, р.р.ш, в пробоотборде3 сдлагаемо зут (М) 116+3 89+2 3 Природный газ Из табли.ы видно, что измерения З пробы, что упрощает конструкцию с использованием предлагаемого про- всего газоанализатора и его техничесбоотборного зонда обнаруживают боль- кое обслуживание.шее содержание суммы окислов азота, Преимущества дают значительную что обусловлено уменьшением потерь. экономию в затрате средств и труда. Следовательно, предлагаемый зонд 40 Ожидаемый экономическийтэффект обеспечивает повышение представитель- от внедрения на объектах теплоэнергености газовой пробы по сравнению с тики 100 шт. предлагаемых зондов сосизвестным. тавит 10 тыс. руб. в год из расчетаТаким образом, предлагаемый пробо руб. на один зонд.отборный зонд по сравнению с извест Основными источниками получения ным повышает представительность газо- экономического эффекта являются совой пробы по отношению к двуокиси кращение выбросов двуокиси азота в азота, что обеспечивает более высо- окружающую атмосферу за счет более кую достоверность результатов изме- точного измерения содержания окисрения, позволяет отказаться от при лов азота в дымовых газах, снижение менения в газоанализаторе дорого- стоимости устройств осушки и очистстоящих и дефицитных материалов, ки газовых проб эа счет отказа от устойчивых к химически активной применения дорогостоящих материа-. двуокиси азота, позволяет использо- лов, снижение трудовых затрат на вать наиболее простые традиционные 5 техническое обслуживание гаэоанали пособы очистки и осушки газовой тора.ПППППП Палее 3813/30 ТнПаи 823 Подписноекилиан ППП %етеит , г.Уигород, уп.Проектная, 4 за 3работы катализатора. После фильтрагазовой поток разделяется на две части, одна из которых содержит пробуокиси азота, а другая - пробу окисловазота. По трубам 8 и 9 обе пробы постаупают в устройство осушки,Благодаря тому, что окись азотаявляется слаборастворимым в воде газом, потери его при осушке с помощьюхолодильника незначительны. 10П р и м е р. В качестве пологофильтра используют цилиндрическийстакан объемом около 70 см, выполненный иэ пористой металлокерамики.Продольную перегородку изготавливают 15из нержавеющей стали толщиноймм.Вдоль оси цилиндрического фильтравмонтируют нагреватель мощ-.ностью 50 Вт. Одну из полостей фильт"ра заполняют колотыми гранулами 20стеклоуглерода, который являетсякатализатором преобразования Юв Ю,Степень превращения составляет 95-987. в температурном интервале 150-250 С.Пробоотборный зонд размещается в дымовой трубе тепловой электростанции, Температура дымового газа около 120 С.Концентрация окислов азота (Ю+Ю) измеряется оптико-акустическим газоанализатором модели ЕИ ОЛфирмы "Хориба" (Япония), в котором применяется традиционная осушка газовой пробы с помощью термоэлектрического холодильника.Согласно данным химического анализа содержание двуокиси азота составляет 1037 от общего количества окислов, азота в дымовом газе.