Устройство определения отношения концентраций компонентов газа в процессе производства элементарной серы

.ПО ДЕЛАМ БРЕТ ТЕЛЬСТИУ 6 л. Ю 28йг, С.М,Вечтомоаэарев, В.М,Пли й научно-исследо- по промышленнойе газов твенны ститут очистк 88.8) г С.У. А 1 СЬе 88, 21 СССР И /13, 1 Гейег В,М5 ущроэ 1 цв 5 еч 1 еэ",5-225.489361,963,ННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С(71) Государсвательский ини санитарной(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ КОМПОНЕНТОВ ГАЗА В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕМЕН" ТАРНОЙ СЕРЫ, содержащее пробоотборник, помещенный в анализируемую среду, управляющий клапан, установленный на входе в реактор каталитичес". кого окисления сернистых соединений, и анализатор концентрации сернистого ангидрида, подключенный к одному из входов микропроцессора, о т л ичающееся тем, что, сцелью повышения точности определения за счет снижения погрешности пробоотбора путем стабилизации давления на выходе пробоотборника, оно снабжено линией подачи газа-разбавителя с регулятором расхода, датчиком температуры анализируемой среды, соединенным с соответствующим входом микропроцессора, и двухкамерным стабилизатором давления смеси типа сопло" мембрана, вход проточной камеры ко" торого соединен с выходом пробоотборника, а выход этой камеры через сопло связан с входом управляющего клапана, подключенного выходом к входу анализатора, соединенного с выходом реактора, при этом пробо" отборник выполнен в виде диффузионной трубки, входкоторой соединен с выходом регулятора расхода гаэаразбавителя.2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что перед анализатором концентрации сернистого ангидрида установлен фильтр енсроконцентрации сероводорода.10 15 20 гулятора, расхода газа"раэбавителя.Кроме того, перед анализаторомконцентрации сернистого ангидридаустановлен фильтр микроконцентрации,сероводорода.На .чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства,Устройство состоит из линии 1 подачи газа-разбавителя, на которойустановлен регулятор 2 расхода, пробоотборника (газопроницаемой поли-мерной трубки) 3, помещенного ванализируемую среду 4, стабилизатора 5 давления, управляющего клапана6, реактора 7 каталитического окисления, фильтра 8 микроконцентраций35сероводорода, микропроцессора 9, датчика 10 температуры (термопары),анализатора 11 концентраций сернистого ангидрида, снабженного блоком под 40счета отношения концентраций серово 45 50 Цель изобретения - повышение точ Изобретение относится к средствам контроля технологических процессов, в частности к анализаторам состава многокомпонентных газовых потоков при производстве элементарной серы, и может применяться в ав" томатиэированных системах управяе" ния технологическими процессами,Известно устройство определения содержания сврнистого ангидрида в газовом потоке, содержащее полимерную гаэопроницаемую трубку, свя занную с источником газа-разбавителя и помещенную. в анализируемую среду, датчик температуры анализиру емой среды, гаэоанализатор и микро процессор 1. 1),Недостаток известного устроистваэначительная погрешность измерения, так как изменение расхода газа-разбавителя изменяет давление внутри по" лимерной трубки, а также градиенттемператур между ее внешней и внутренней поверхностями,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство определения отношенияконцентраций компонентов газа в процессе производства элементарной серы, содержащее пробофтборник, поме- .щенный в анализируемую среду, управляющий клапан, установленный на входе в реактор каталитического окисле"ния сернистых соединений, и анализатор концентрации сернистого ангидрида, подключенный к одному иэ входовмикропроцессора21Недостаток известного устройствазаключается в низкой точноетц, таккак имеются значительные потери информации вследствие протекающей впроцессе отбора реакции между сероводородом и сернистым ангидридом,интенсивность которой пропорциональна парциальным давлениям этих ве"ществ,Кроме того,"устройство обладаетбольшой погрешностью и за счет того, что пары серы, а также ее аэрозоль, поступая в реактор окисления,дают высокую фоновую концентрациюсернистого ангидрида, которая зависит от температуры отходящих газови пробоотборной трубки,ности определения отношения концен" траций компонентов газа за счет снижения погрешности пробоотбора путем стабилизации давления на выходе пробоотборника.Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено линией подачи газа-раэбав ителя с регулятором расхода, датчиком температурыанализируемдй среды, соединенным с соответствующим входом микропроцессора, и двухкамерным стабилизаторомдавления смеси, типа сопло - мембрана,. вход проточной камеры которогосоединен с выходом пробоотборника,а выход этой камеры через сопло связан с входом управляющего клапана,подключенного выходом к входу анализатора, соединенного с выходомреактора, при этом пробоотборник выполнен в виде диффузионной трубки,вход которой соединен с выходом редорода. к сернистому ангидриду. Выходной канал 12 микропроцессора может быть подключен к любому прибору,Стабилизатор 5 давления смеси,выполнен двухкамерным типа сопло"мембрана (может быть использован задатчикдавления П 2.3 Д 3) и состоит из глухой13 и проточной 14 к вмер, сопла 15,мембраны 16, пружины 17 и винта 18.Подпор в глухой 13 камере задается либо механически с помощью установленной в ней пружины 17, либо внешним давлением, создаваемым пневматическим задатчиком (не показан).фильтр 8 микроконцентраций сероводорода содержит кристаллы азотно- кислого серебра, помещенные в стеклянный или фторопластовый корпус,Г =АРехр 40 3 1032В фильтре протекает реакция Н++2 АдМО-у Ад 5+2 НМО,В качестве пробоотборника используют трубку из фторопласта.Устройство работает следующим образом,Газ-раэбавитель, например чистыйсухой воздух, поступает по линии 1через регулятор 2 расхода внутрь помещенной в анализируемую среду 410полимерной диффузионной трубки 3сквозь стенки которой диффндируютанализируемые компоненты среды - сероводород и сернистый ангидрид. Далее смесь, состоящая из концентраций 15анализируемых веществ и газа-разбавителя, через стабилизатор 5 давления, поддерживающий постоянное дав"ление внутри диффузионной трубки 3,и упри ляющий клапан 6 поступает попеременно либо в реактор 7 каталитического окисления, переводящий содержащийся в пробе сероводород в сер.нистый ангидрид, и далее в анализатор 11 концентраций сернистого.ангидрида, либо; минуя реактор 7, ванализатор 11 через Фильтр 8 микроконцентраций сероводорода, содержа-.щий кристаллы азотнокислого серебра,пропускающий беэ изменений содержащейся в пробе сернистый ангидрид.Выходной сигнал анализатора 11 поступает в микропроцессор 9, внося- .щий коррекцию по температуре от датчика 10 на значение отношения конч35центрации сероводорода к сернистомуангидриду по формуле 384 4где Г к - текущее значение отношениявекконцентраций сероводородак сернистому ангидриду ванализируемой среде при Т,;Г - значение отношения конценотраций сероводорода к сер- .нистому ангидриду в газвразбавителе при Тв;,Е - энергии активизации проМ о никновения сероводорода исернистого ангидрида (бе"рутся в зависимостя "от диф .Фузионной трубки) 1Т , Т, - начальное и текущее эначе"0ния температуры анализируемой среды;А - эмпирическая константа;к - газовая постоянная.Выходной канал 12 микропроцессора 9 может быть подключен к регист- .,рирующему прибору или может входитьв систему регулирования процессом:производства элементарной серы.Применение изобретения позволитрасширить номенклатуру применяемыханализаторов, основанных на методах,неселективных к сернистому ангидриду.. За счет ликвидации возможновтипротекания реакций во время пробоотбора снижается погрешность опреде",ления отношения концентраций компа"нентов с 10,4 до 4,53, что повыша"ет точность системы регулированияпроцессом производства элементарномсеры, в результате -чего увеличива"ется выход готового продукта (эле"ментарной серы) и уменьшается поступление сернистого газа в атмосферу,Годовой экономический эффект отприменения изобретения одного комплекта) составит 17 5 тыс.руб,103238 Ц Составитель Н,Романниковактор А.Лежнина Техред Т.Маточкае а ее е Корректор Г,Решетние а еееТираж 873НИИПИ ГосУдарственного комитета ССпо делам изобретений и открытий30351 Москва, Ж, Раущская наб. Подписно акаэ 539 Мее Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4