Способ определения кислорода в смеси

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 842534(51)М. Кл; с присоединением заявки-6 01 Н 25/24 йоударстееииый комитет СССР по делам изооретеиий и открытий.274(088.8) Дата опубликования описания 30,0 б. 81(72) Авторы изобретения А.К. Давьщенков, В.Н. Липавский, Д.Н. Некрасов и Л.Д. Татаровский Московское научно-производственное объединениепо автоматизации нефтеперерабатывающейи нефтехимической промьппленности Нефтехимавтоматика(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЧ КИСЛОРОДА В СМЕСИ Изобретение относится к аналитическому приборостроению и является методом анализа состава газовых смесей, более конкретно - определения количества кислорода в газовых смесях, в том числе и в случае, когда остальные компоненты смеси представляют собой негорючие газы, Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где необходимо производить количественные измерения состава газовых потоков.Известен термохимический метод определения горючего компонента газовой смеси, основанный на измерении теплового эффекта химической реакции окисления определяемого компонента в присутствии катализатора. В этом способе газовая смесь, содержащая горючий компонент и кислород, например воздух производственного помещения, содержащий примеси углеводородных газов, вступает в контакт с нагретой током пластиновой нитью, являющейся одним изплечей измерительного моста. Нанагретой пластиновой нити происходит каталитическое сгораниеопределяемого компонента. Выделяемоепри этом тепло вызывает разбаланс измерительного моста, по величинекоторого можно судить о количествегорючего компонента в смеси 1 .Однако этот способ позволяетопределять кислород только в смеси,содержащей горючие компоненты, аточность результатов измерений т 5зависит от колебаний скорости пото"ка анализируемой смеси через камеру с нагретой нитью.Наиболее близким по технической 20сущности к предлагаемому являетсяспособ опредеттения кислорода в смеси, заключающийся в подаче анализируемой смеси и горьючего газав камеру каталитического окисленияУстройство включает два коммутатора 1 и 2 потоков, к первому из которых подключена доза 3 анализируемой смеси, а ко второму - доза 4 горючего газа. Выходы коммутаторов 1 и 2 соединены вместе и подключены к измерительной ячейке 5, в которой расположен термочувствительный элемент 6, измеряющий количество тепла, образующегося в процессе реакции.Коммутаторы 1 и 2 вместе с дозами 3 и 4 и измерительной ячейкой 5 помещены в термостат 7, К коммутатору 1 подключена линия 8 анализируемой смеси, а к коммутатору 2 - линия 9 горючего газа, На линиях 8 и, 9 установлены регуляторы 10 давления, обеспечивающие постоянство давления в дозах 3 и 4. 45 50 55 3 84253и измерении образующегося при каталитическом окислении горючего газакислородом анализируемой смеси количества тепла, по которому судят о количестве кислорода в смеси. Этот5способ позволяет проводить количественное определение горючего компо-.нента в смеси, не содержащей кислород, и наоборот - определять кислород в газовой смеси, не содержащейгорючих компонентов 1.21.Недостатком известного способаявляется низкая точность определе-.ния кислорода вследствие влияниянестабильности газовых потоков,15стабилизировать которые в условияпромышленных установок практическиневозможно.Цель изобретения - повышениеточности количественного определениякислорода в смеси газовых компонентов.Поставленная цель. достигаетсятем, что в известном способе определения кислорода в смеси, заключающемся в подаче анализируемой смеси игорючего газа в камеру каталитического окисления и измерении образующегося при каталитическом окислениигорючего газа кислородом анализируемой смеси количества тепла,по которому судят о количестве кислорода в смеси, анализируемая смесьи горючий газ подаются в измерительную камеру впотоке инертного газав виде стабилизированных по температуре и давлению дискретных доз.Схема устройства, реализующегоспособ, представлена на чертеже. 4 фГазовые потоки через устройствоперемещаются по разным путям в зависимости от положения коммутаторов 1и 2. Одно положение каналов этихкоммутаторов показано сплошными ли-ниями, второе пунктирными.Способ количественного определения кислорода в смеси негорючих газовых компонентов осуществляется следующим образом,При положении коммутаторов, показанных сплошными линиями, происходит"ъзаполнение доз 3 и 4 соответственноанализируемой смесью и горючим газом. При переключении коммутаторов1 и 2 дозы 3 и 4 подключаются в потокинертного газа, и пробы анализируемойсмеси и горючего газа поступают визмерительную ячейку 5. В измерительной ячейке 5 происходит каталитичдекое сгорание горючего газа на -.ермочувствительном элементе, повышениеего температуры и измерение количества выделяющегося тепла, Необходимоедля полного использования кислородав пробе анализируемого газа количество горючего газа обеспечивается засчет выбора объема дозы 4 или концентрации горючего. газа, подаваемоегов дозу 4.Поскольку коммутаторы 1 и 2вместе с дозами 3 и 4 помещены втермостатируемый объем, происходитстабилизация температуры газовыхсмесей в дозах. Стабилизируетсятакже давление газов в дозах благодаря регуляторам 1 О давления.Таким образом, проба анализируемоговещества поступает в измерительнуюкамеру стабилизированной по объемутемпературе и давлению, что обеспечивает стабильность результатовчанализов,Каждому дискретному вводу пробысоответствует пик, площадь и амплитуда которого характеризуют количественное содержание кислородав смеси. П р и м е р . Проводят анализ производственной смеси, содержащей кислород, азот и углекислый газ.Необходимо определить количество кислорода в смеси, содержание которого колеблется . в пределах 0-1%. В качестве горючего газа принят пропан чистоты 99,6%. Количество пропана, вводимого в измерительную камеру вместе с пробой анализируемой842534 6зируемой смеси и горючего газав камеру каталитического окисленияи измерении образующегося при каталитическом окислении горючего газаЯ кислородом анализируемой смеси количества тепла, по которому судято количестве .кислорода в смеси,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измере 1 а .ний, анализируемая смесь и горючийгаз подаются в камеру в потоке инерт;ного газа в виде стабилизированныхпо температуре. и давлению дискретных доэ. Формула изобретения 5смеси, обеспечивает использование в реакции всего кислорода.Использованиепредлагаемого спо. соба количественного определения кислорода в смеси негорючих газовых компонентов по сравненню с су" ществующнми дает повышение точнос" ти количественного определения кислорода за счет исключения влияния на результаты измерений нестбильности газовых потоков; существенное сокращение расхода горючий газов, поскольку он отбирается в небольших дозированных количествах, что значительно упростит использование предлагаемого способа непосредственно в производственных условиях на потоке. Способ определения кислорода в смеси, заключающийся в подаче анали Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Тхоржевский В,П. Автоматический анализ газов и жидкостей на химических предприятиях. "Химйя",1976, с. 76.2. Ваня Я; Анализаторы газови жидкостей. "Энергия", 1970, с.с, 163-164 (прототип).Составитель Л,ая Техред ИЛоштур актор Т. По Т 4/ нлиал ППП "Патент", г Ужгород, ул, Проектная,Заказ 5057/4 ВНИИПИ по д 1 13035907 комитета и открыт аушская н Государственногелам изобретений Москва Жд икая а Корректор В. Бут Подписное СССР