Мембранный сепаратор

(22 (46 (72 т у и др. Хрома еление микроп в сточной во рафия, М., 4, с,62. риде,тельство ССС1300, 1979 УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТБЫТИЙ АВТОРСНОМУ СВИДЕ П:ЛЬС 7 В 3533522(23-2502. 12.8223.05.85. Бюл. У 9С.И. Кричмар и Ю.И. КарцоХерсонский индустриальный 53) 645.544. (088,8) (56),1. Кричмар С.И. ,тографическое опред месей углеводородов Сб. Газовая хроматог НИИТЭХИМ, 1970, У 1 2. Авторское свидУ 799779, кл. В 01(54) (57) 1. МЕМБРАННЫЙ СЕПАРАТОР для гаэоанализатора, содержащий трубчатый элемент с полупроницаемой мембраной, расположенной на пористой основе, торцы которого с помощью патрубков подключены к линии газа- носителя, и газоанализатор, о т и ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения степени разбавления анализируемых веществ газом-носителем, трубчатый элемент представляет собой сплошной цилиндрический стержень, на котором нанесена пористая основа в виде тонкого слоя.2. Сепаратор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что сплошное цилиндрическое тело и тонкий слой выполнены иэ одного стеклянного материала.Изобретение относится к анализугазов в жидкостях и может применять:ся в химических лабораториях, санитарных анализах, аналиве газов внапитках и винах в процессе их приготовления,Известно устройство для анализарастворенных в воде газов, содержащее трубку с дробленым кварцем, расположенную в печи. В трубке производят разделение газа и жидкостии затем выделившиеся газы газомносителем переводят в детектор ирегистрируют 111 .Недостатком данного устройстваявляется большое разбавление газомносителем,Известен также мембранный сепаратор для газоаналиэатора, содержащий полупроницаемую мембрану, расположенную на пористом трубчатомэлементе, концы которого с помощьюпатрубков подключены к линии гаэаносителя н газоанализатору. В этомсепараторе отделяют газы от жидкости 12.Недостатками этого устройстваявляются также большое разбавлениеанализируемых компонентов газомносителем и поэтому малая чувствительность определенияЦель изобретения - уменьшениестепени разбавления анализируемыхвеществ газом-носителем,Поставленная цель достигаетсятем, что в мембранном сепараторедля гаэоанализатора, содержащемтрубчатый элемент с полупроницаемой мембраной, расположенной напористой основе, торцы которого спомощью патрубков подключены к линии газа-носителя, и газоанализатор, трубчатый элемент представляетсобой сплошной цилиндрический стержень, на котором нанесена пористаяоснова в виде тонкого слоя,Причем сплошное цилиндрическоетело и тонкий слой выполнены из одного стеклянного материала.Мембрана натянута на всю поверхность стержня со слоем сорбента и на ее торцы плотно насажены патрубки из химически стойкого инертного материала, через один из которых подают газ-носитель, проходящий через тонкий пористый слой, в который через мембрану диффундируют молекулы анализируемых газов, ис -с, Ыс., 1 , Ч поток газа через мембрану; толщина мембраны;площадь;коэффициент диффузии пара в мембране;концентрация газа в жидкости, процент мольной цоли 1 концентрация в газе-прояви теле. где у 1 ЯЕсли скорость газа-проявителя Ч,то концентрация в пористой частиосновы они переносятся газом-носителемпри минимальном разбавлении в детектор.На чертеже изображено предлагаемое устройство,Устройство содержит емкость 1с анализируемой жидкостью, полимер 1,ную мембрану 2, натянутую на боковуюповерхность тонкого пористого слоя 310 цилиндрического стеклянного стержня,центральная часть 4 которого выполнена из сплошного стекла. Патрубки 5плотно сидят на теле, прижимая к нему концы мембраны, Эта часть уст 15 ройства соединена с газовым хроматографом 6, содержащим термостат 7накопительную колонку 8, хроматографическую колонку, детектор.Устройство работает следующим20 образом.Анализируемая жидкость проходитчерез емкость 1, при этом газовыепримеси диффундируют через мембрану 2 в тонкий пористый слой 3, отку25 да потоком газа-носителя уносятсяв хроматограф 6.В зависимости от поставленнойаналитической задачи гаэ либо непосредственно постугет в детекторЗО либо газовые примеси вначале концентрируются в накопительной колонке 8 затем десорбируются, подвергаются разделению на хроматографичес.кой колонке, после чего поступаютв детектор.Чувствительность устройства припрочих равных условиях определяетсяскоростью диффузии газовых примесейчерез полимерную мембрану и скоростью газа-носителя. Пусть скорость диФФузии через мембрану описывается соотношением1157 1) ссСу ( Составитель Э. СкорняковРедактор Н, Тупица Техред С,Легеэа Корректор А. Тяско Заказ 3361/43 Тираж 897 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 13035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д.В/5 Филиал ППП "Патент" г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Следует учесть, что концентрация в пористой части должна в любом случае быть заданной заметно меньшей, чем в жидкости, чтобы обеспечить высокий градиент концентрации в пленке. Следующие, вполне реальные парь О метры устройства, надежно обеспечивают необходимые условия (достаточную чувствительность и невысокую инерцию), Пусть мембрана иэ фторопласта толщиной 10 мкм натянута в два слоя на основу, толщина пористого слояй которой 1 мм, общей площадью 100 см При комнатных температурах эффективф ные коэффициенты диффузии фторопласта 4 составляют 10 см/с для многих щ газов (И , О, СО, СО, СН и т.д.). Тогда при ч 0,1 см/с С,-= 0,1 Ск А так как чувствительность, например, катарометра составляет по большинь ству постоянных газов 10 -10 об,й, 25 то и чувствительность всего хроматографического комплекса с предлагаем Г мым устройством при выбранных раэ- мерах мембраны будет составлять 10 447 410 об.7, При толщине 1 мм и площади100 см пористого слоя эадавнся 1 Опроцентами его свободного объема,тогда при скорости газа-проявителя0,1 см /с полный обмен в слое произойдет за 10 с. Такая инерция может считаться вполне приемлемой принепрерывном методе измерений, а принакопительном тем более,Сборка устройства. В подогнанныепо диаметру основы, например фторопластовые патрубки, после их предварительного нагрева, вставляютоснову с намотанной на нее не менеедвух раэ мембраной и дают остыть. Так как устройство может быть изготовлено из высокоинертных химических материалов (фторопласт, стекло), в нем полностью исключен контакт анализируемой среды со средой иэ которой производят из иерения. Устройство может работать при значительных давлениях анализируемой среды, поэтому среди воз" можных объектов приложения особый интерес представляет использование его при анализе СО в винах, например, в шампвнскиз.1