Устройство для определения темпера-туры кристаллизации

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11813218Опубликовано 15.03.81. Бюллетень1 ОДата опубликования описания 25.03.81 по делам иаооретеиий и открытий(72) Авторы изобретения невский ордена Ленина политехнический институт/ и . т Великой Октябрьской социалистической революцйи) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР КРИСТАЛЛИЗАЦИИтво для определениятемзации веществ, содерик и термочувствитель- то Изобретение относится к аналитическому приборостроению, является средством контроля параметров технологических процессов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в частности, для определения температуры крис-таллизации плава в производстве аммиачной селитры.Известно устройспературы кристаллижащее пробоотборнный элемент 1 .Недостатком данного устройства является большая продолжительность цикла измерения вследствие медленной раскристаллизации вещества после окончания замера и малая скорость обновления пробы.Наиболее близким к изобретению по технической.сущности является устройство для определения температуры кристаллизации высококонцентрированного раствора, содержащее установленный в проточной емкости пробоотборник из двух коаксиальных пустотелых цилиндров, трубку для подачи охлаждающего газа, подсоединенную к внешнему цилиндру, и термочувствительный элемент, установленный во внутреннем цилиндре 12. Недостатком этого устройства является большой интервал времени, которое уходит на освобождение кристаллизационной камеры от пробы и заполнение ее новым раствором из потока контролируемого вещества. Это вызвано малой интенсивностью раскристаллизации пробы под действием тепла отдаваемого раствором, поступающим в наружный цилиндр пробоотборника, а также значительной удаленностью устройства от ядра потока, которая часто имеет место при использовании устройства как датчика, так как кристаллизационная камера должна располагаться у поверхности раствора. При плохом перемешивании в технологическом аппарате контролируемая жидкость из ядра потока ко входу кристаллизацнонной камеры поступает со значительным запаздыванием.Цель изобретения - сокращение времени между определениями.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее установленный в проточной емкости пробоотборник из двух коаксиальных пустотелых цилиндров, трубку для подачи охлаждающего газа, подсоединенную к внешнему цилиндру, и термо 813218чувствительный элемент, установленный во внутреннем цилиндре относительно установленным над емкостью и соединенным трубкой слива с внутренним цилиндром пробоотборника стаканом, через дно которого проходит установленная вертикально в емкости труба, снабженная в верхней части переливным патрубком и в нижней части распылителем, соединенным с трубкой подачи газа для продувки.На чертеже представлено устройство для определ.ния температуры кристаллизации высококонцентрированного раствора.Пробоотборник. 1, погруженный в проточную емкость 2 с раствором, выполнен в виде коаксиальных внутреннего 3 и наружного 4 пустотелых цилиндров. В верхней части наружный цилиндр соединен с трубкой 5 подачи охлаждающего газа, а внутренний посредством трубки слива 6 соединен со стаканом 7. Стакан установлен над уровнем жидкос 1 и, т. е. над емкостью 2. Через дно стакана проходит труба 8, которая расположена в емкости вертикально. В верхней части трубы расположено сопло 9, являющееся переливным патрубком, в нижнейбарботер 10, являющийся распылителем, соединенныч с трубкой 11 подачи газа для продувки. Во внутреннем цилиндре 3 пробоотборника 1 расюможен термочувствительный элемент 12, например малоинерционная термопара. Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии полости внутреннего и наружного цилиндров заполнены раствором. При включении в работу наружный цилиндр 4 через трубку 5 соединяется с источником газа для охлаждения, Раствор под действием давления газа вытесняется в емкость 2 и в дальнейшем истечение охлаждающего газа происходит непосредственно в объем емкости 2 с раствором. При этом начинается процесс передачи тепла от пробы раствора, находящегося во внутреннем цилиндре 3 к потому охлаждающего газа. Температура пробы раствора снижается, что определяется термочувствительным элементом 12 и записывается на диаграммной ленте регистрирующего прибора. Когда температуры пробы раствора во внутреннем цилиндре 3 станет равной температуре кристаллизации, начинается процесс фазового превращения раствора из жидкого состояния в твердое. Несмотря на отвод тепла охлаждающим газом температура пробы во внутреннем цилиндре 3 остается постоянной до полного окончания фазового превращения.Температуре кристаллизации раствора соответствует характерный горизонтальный участок на кр вой охлаждения. В дальнейшем температура пробы раствора продолжает уменьшаться и при понижении ее ниже температуры кристаллизации прекращается подача охлаждающего газа в цилиндр 4.5 10 15 20 25 З 0 35 40 Устройство может быть применено в качестве датчика системы автоматического регулирования в тех случаях, когда в технологическом аппарате перемешивание недостаточное и для снижения запаздывания необходимо подавать раствор в кристаллизационную камеру из тех точек аппарата, где обновление происходит наиболее интенсивно. 45 50 формула изобретеиия Устройство для определения температуры кристаллизации высококонцентрированного раствора, содержащее установленный в проточной емкости пробоотборник из двух коаксиальных пустотелых цилиндров, трубку для подачи охлаждающего газа, подсоединенную к внешнему цилиндру, и термочувствитель 55 На этом цикл измерения заканчивается ч начинается цикл раскристаллизации раствора во внутреннем цилиндре 3.Наружный цилиндр 4 заполняется раствором из емкости 2 и вследствие теплообмена между пробоотборником 1 и раствором в емкости 2 начинается разогрев пробы раствора во внутреннем цилиндре 3. Одновременно в трубку 11 подают газ от источника газа для продувки. Газ, проходя через барботер, распыляется на мелкие пузырьки и поступает в раствор, находящийся в трубе 8. Выход газа из трубы ограничивается соплом 9 и в полости трубы 8 раствор начинает насыщаться газом. Плотность раствора внутри трубы 8 становится меньше, чем в емкости 2 и раствор внутри "рубы поднимается вверх. Годнявшись к соплу 9, раствор вместе с пузырьками воздуха выплескивается через сопло 9 в стакан 7. Из него раствор по трубе б поступает в кристаллизационную камеру 3 и отогревает закристаллизовавшийся раствор. Одновременно происходит замена пробы внутри цилиндра 3 на свежий раствор. Таким образом, в данном устройстве циклы раскристаллизации и смены пробы совмещены. Интенсивность отогрева гораздо выше за счет непосредственного контакта раствора, имеющего высокую температуру с охлажденным. Газ для продувки, проходя по трубке 11, погруженной в раствор, нагревается и ввиду этого не охлаждает раствор в трубе 8.Коэффициент циркуляции раствора внутри трубы 8 очень высок и может достигать нескольких десятков, ввиду этого отогрев пробы внутри кристалл изацион ной камеры и смена пробы происходит очень быстро.Таким образом, применение данного устройства позволяет сократить цикл измерения за счет сокрашения времени на раскристаллизацию пробы и одновременно ускорить смену пробы в кристаллизационной камере.81321 ный элемент, установленный во внутреннем цилиндре, отличающееся тем, что, с целью сокрашения времени между определениями, оно снабжено установленным над емкостью и соединенным трубкой слива с внутренним цилиндром пробоотборника стаканом, через 5 дно которого проходит установленная вертикально в емкости труба, снабженная в верхней части переливным патрубком и в ниж 86ней части распылителем, соединенным с трубкой подачи газа для продувки.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мо 579668, кл. б 01 Х 25/02, 1975.2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2475305/18-25, кл. б 01 М 15/02, 20.10.77 (прототип) .Составитель Техред А. Войк Тираж 907 ИПИ Государственного по делам изобретенийМосква, Ж - 35, Рау ППП Патент, г. Ужго