Устройство для проведения химических процессов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 11952314(1 М Кп 3 В 01 Ю 19/00 С 01 11 7/18 Государственный комитет С СС,Р оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.Б.Кремерман, А.В,Домбровский, Г.Э.Пие ь и ЛЯ,КуЭРтецоватв 1 1,д 31 ОНА ГсзН;,0"тМННХ,:. ЛГосударственный научно-исследовательски и проектныйинститут силикатного бетона автоклавног твейФЬМИЯТЕ",:й(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ХИ 1 ИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Изобретение относится к устройствам для проведения химических процессов в различных отраслях промышленности, преимущественно к производству ячеистых гаэобетонов.Для производства газобетона в качестве газообразователя часто используется суспензия алюминия (смесь алюминия, поверхностно-активного вещества - мыла и воды) . От концентрации алюминия зависит как объемная масса бетона, так и его прочность. Известно устройство для определения активного алюминия, принцип работы которого основан на измерении давления водорода, выделяемого в результате взаимодействия щелочи и алюминия. Это устройство содержит реактор, выпускной клапан, манометр и соединительные трубки. В реактор помещают суспензию и щелочь, реактор герметизируют. В результате взаимодействия щелочи и алюминия выделяется водород, который поднимает давление в реакторе, фиксируемое манометром. По давлению в реакторе расчитывают объем выделившегося газа и количество алюминия, участвующего в реакцйи Данное устройство позволяет работать с достаточно большими объемами суспенэии 5-10 мл 1).Недостатком этого устройства является его низкая точность, так как при взаимодействии щелочи и алюминия образуются мыла и в реакторе образуется большое количество пены, которая поднимает частицы непрореагировавшего алюминия из раствора и они не принимают участия в реакции. Результаты измерения при этом искажа- ются. Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для проведенияхимических процессов, включающее реактор с дозатором исходного реагента, приемник для паров и газов и гидрозатвор, посредством которого реактор сообщается с приемником 21Недостатком известного устройства является то, что в момент разгрузки приемника происходит утечка газа, что искажает результаты анализаКроме того, при взаимодействии щелочи и алюминия происходит бурное выделение водорода и образующаяся пена (иэ-за наличия в растворе мыл ) может заполнить не только реактор, 30 но и всю систему.65 Целью изобретения является исключение утечки газа, регулирование химическим процессом, протекающим вреакторе, и ойределение концентрации исходного реагента.Псставленная цель достигается тем,5что у:тройство, включающее реактор,с доэатором исходного реагента, при"емник для паров и газов и гидрозатзорпосредством которого реакторсообщается с приемником, снабжено 10подключенным к реактору доэатором,пеногасителя, гидрозатвор установлен вне реактора, а приемник снабжен измерительным прибором.При этом гидроэатвор выполнен 15в виде О -образной трубки с коническими расширениями на концах.На чертеже изображено предложенное устройство.Устройство для проведения химических процессов содержит реактор 1,на котором установлены объемныедозаторы щелочи 2 и пеногасителя 3.Реактор 1 соединен посредствомсоединительных трубок 4 через гидрозатвор 5 с газовым приемником аккумулятором ) б, который снабжен манометром 7 и выпускным клапаном 8,Гидрозатвор, 5 выполнен в виде 0 -образной трубки 9 с коническими полостями 10 на ее концах, заполненнойжидкостью 11,Устройство работает сЛедующимобразом.В реактор 1, выполненный, напримерв виде стеклянного сосуда, помещают З 5заранее заданный объем суспенэии алюминия, после чего реактор герметизируют. Из дозатора 1 небольшими порциями подают щелочь. При появлениина поверхности раствора пены в реактор начинают подавать из дозатора3 небольшими порциями пеногаситель.Образующийся в результате реакциифалюминий-щелочьц водород через соединительную трубку 4 попадает в гидроэатвор 5. Под действием давленияводорода, жидкость 11, находящаяся в О -образной трубке 9, перемещается в коническую полость 10,пропуская порцию водорода через соединительную трубку 4 в газовый акку 50мулятор б, давление в котором регистрируется манометром 7.Когда газовый аккумулятор б заполнится водородом до заданного давления до 300 мм вод,ст.,подачущелочи прекращают. Открывают впускной клапан 8, связывающий аккумулятор с атмосферой, и давление внем падает до атмосферного. В периодснятия давления в газовом аккумуляторе б в течение 2-3 с), гидрозатвор 5 разделяет полости реактора иаккумулятора, не позволяя вновьобразовавшимся небольшим порциямводорода уйти в атмосферу. Затем впускной клапан 8 закрывают, дозаторы щелочи 2 и пеногасителя 3 открывают. Вновь начинается, реакция между алюминием и щелочью.Описанный цикл повторяется несколько раз, до полного окончания реакции "алюминия-щелочь", о чем будет свидительствовать прекращение роста давления в системе.Зная суммарное давление всех циклов, температуру проведения опыта и свободный объем системы, т,е, весь объем системы, не занятый жидкостью, по объединенному газовому закону определяют количество выделившегося из суспензии водорода, Учитывая, что 1 г алюминия при взаимодействии со щелочью выделяет 1240 см 3 водорода, по количеству последнего расчитывают количество активного алюминия в суспензии.Благодаря тому, что устройство снабжено объемными дозаторами щелочи 2 и пеногасителя 3, появляется возможность регулировать скорость протекания реакции и не допускать образования пены, искажающей результаты опытов.Наличие в предлагаемом устройствегидрозатвора с газовым аккумулятором позволяет изолировать реактор 1от системы на период разгрузки аккумулятора от газа 2-3 с), а такжепроизводить многократное наполнениеи опорожнение газового аккумулятора,с одной зарядки реактора, что позволяет значительно увеличить объемисследуемой суспензии до 50-100 мл,Вследствие этого точность определения концентрации активного алюминияв суспензии увеличивается, как показали сравнительные испытания,в 1,5-2 раза. Это позволяет повыситьв конечном счете прочность газобетонных изделий,Формула изобретения1. Устройство для проведения химических процессов, включающее реактор с дозатором исходного реагента, приемник для паров и газов и гидрозатвор, посредством которого реактор сообщается с приемником, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью исключения утечки газа, регулирования химическим процессом, протекающим в реакторе, и определения концентрации исходного реагента, оно снабженоподключенным к реактору дозатором пеногасителя, гидроэатвор установлен вне реактора, а приемник снабжен измерительным прибором.2. Устройство по п.1, о т л и ч ающ е е с я тем, что гидрозатвор выпол952314 нен в виде 0-образной трубки с коническими расширениями на концах. 1. Инструкция по технологии изготовления изделий иэ ячеистых бетонов СН 277-70, М., 1971.2. Авторское свидетельство СССР М 67698, кл. В 01 Х 3/00, 1946. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеСоставитель О.ЧернухаТехред С.Мигунова Корректор Г.Огар едактор А.Шан Тираж 583 осударственного ком ам изсбретений и отк Москва, Ж, Раушс аказа 6007/ Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИпо дел113035 Подписиета СССРтийя наб., д. 4/5