Способ определения потерь газа сатуратором при выдаче газированного напитка

союз соВетских СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 61 РЕСПУБЛ 14(51 Л 6 01 ЕТЕ ПИСАНИ ВТОРСКО СВИДЕТЕЛЬСТВ опосле вы ааааа мкость с вободноеняютди м давле чнором итка ена рно ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ ГАЗА САТУРАТОРОМ Г 1 РИ ВЫДАЧЕ ГАЗИРОВАННОГО НАПИТКА(57) Изобретение относится к способам промышленных и экспериментальных испытаний сатурационных установок и позволяетповысить точность определения потерь газапутем прекращения процесса массообменамежду газовой и жидкой фазами в напиткепосле его выдачи, Способ заключается впредварительном заполнении емкости негазированной жидкостью определенногообъема с образованием в емкости свободного пространства над жидкостью, котороезаполняют диоксидом углерода с парциальным давлением, равным атмосферному, после чего осуществляют подачу в емкостьпорции газированного напитка и отбирают Изобретение относится к способаммышленных и экспериментальных испний сатурационных установок. Цель изобретения - повышение то сти определения потерь газа сатурато при выдаче порции газированного нап путем прекращения процесса массообм выделившиися при этом газ, Перед вторым и последующими опытами из емкости сли;-1- ют жидкость в объеме, равном объему поступившего напитка в предыдущем опыте, а часть жидкости в емкости заменяют на свежую, объем которой определяют с учетом результатов предыдущего опыта по форму- ЛЕ Чдв=Чж-(Чж+Чд)С" (С 1 Чд М)/Сж, ГДЕ Ч- объем жидкости, заменяемой на свежую;Чж - первоначальный объем жидкости в емкости; Чд - объем дозы напитка; С - равновесная концентрация растворенного в жидкосги газа для данного термодинамического состояния системы газ - жидкость;С 1 - концентрация растворенного в напитке газа до его выдачи; М - масса газа, выделившегося из напитка; Сж - концентрация газа, растворенного в жидкости, находящейся в емкости после проведения предыдущего опыта, и после осуществления подачи в емкость очередной порции напитка отбирают выделившийся при этом газ, Опыты продолжают до тех пор, пока значения величин выделившегося из напитка газа предыдущего и последующего опытов не будет отличаться друг от друга на величину,евай обеспечивающую требуемую точность. О 1 ил., 1 табл.С) между газовой и жидкой фазам дачи порции напитка.П р и м е р, Подготавливаю рабочей жидкостью объемом Чж пространство над жидкостью за оксидом углерода с парционал нием Р, равным атмосф требуется герметизации емкостПорцию газированного напитка объемом Чд с первоначальной концентрацией растворенного в напитке газа С 1 подают из сатуратора в емкость с жидкостью, Из напитка часть газа, который составляет потери, перешла в газообразное состояние. Этот гаэ улавливается с помощью мерной бюретки, фиксируется его объемом и рассчитывается его масса М с помощью уравнения Менделеева-Клайперона.1 ределяют концентрацию растворенного в жидкости диоксида углерода после опыта, которая может быть рассчитана по формулед - М (1)ЖСравнивают концентрацию растворенного в жидкости диоксида углерода Сж после опыта с равновесной концентрацией С,которая является табличной величиной дляданной температуры жидкости и давленияГаза Ргаэа, Если Сж=С, это означает, чтопроцесс массообмена между жидкой и газовой фазами прекращен и точность определения величины потерь газа сатураторомзависит только от погрешности используемых приборов. Если СжС, на точностьопределения М оказывают влияние не только используемые приборы, но и другие факторы, в том числе время слива порциинапитка, время замеров, т,е, временнойфактор, Причем точность определения величины потерь газа тем меньше, чем больше(по абсолютному значению) разность междуСж - С.Осуществляют повторный опыт, передкоторым из емкости удаляют жидкость вобъеме, равном обьему поступившего напитка, а часть рабочей жидкости заменяютна свежую (не содержащую растворенногов ней газа), объем которой определяют поуравнениюсОсуществляют опыт, определяют М иСж, Если Сж=С, опыт прекращают.,На чертеже представлена схема устройства, которая реализует предлагаемый способ,Устройство состоит из емкости 1 с жидкостью и свободным пространством 2 надней, Емкость 1 содержит патрубки 3 и 4 дляподсоединения сливного трубопровода сатуратора и удаления жидкости из емкости 1.В емкости установлена бюретка 4 для отбо. ра выделившегося газа, верхняя полость которой соединена трубопроводом 6 сосвободным пространством 2 емкости 1. Натрубопроводе 6 установлены обратные кла 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 паны 7 и 8 и перекачивающее устройство 9, выполненное в аиде (как вариант) цилиндра с поршнем. Емкость 1 соединена трубопроводом 10 с управляемым клапаном 11 с водоподводящей магистралью 12, Патрубок 3 соединен со сливным трубопроводом 13 сатуратора 14, на котором установлен соленоидный клапан 15, Свободное пространство 2 емкости 1 соединено трубопроводом 16 с клапаном 17 с источником диоксида углерода (не показан), На емкости 1, для оперативного определения обьема жидкости в ней, установлена мерная трубка 18 (или шкала), Патрубок 4 содержит вентиль 19.Способ определения величины потерь газа сатуратором при выдаче газированного напитка осуществляют с помощью устройства следующим образом.В исходном положении в емкости 1 находится жидкость, поступившая из водоподводящей магистрали 12. Ее объем в емкости 1 составляет Чж. Измерительная бюретка 5 заполнена жидкостью, уровень которой находится на нулевой отметке, В свободном пространстве 2 емкости 1 находится диоксид углерода,Осуществляется выдача сатуратором 14 через открытый соленоидный клапан 15 по сливному трубопроводу 13 и патрубок 3 в емкость 1 одной порции газированного напитка объемом Чд, При этом первоначальная концентрация растворенного диоксида углерода в напитке составляет Сь При прохождении сливного трубопровода газированный напиток частично дегазируется, выделившийся из напитка гаэ в газообразном состоянии собирается в верхней части измерительной бюретки 5, вытесняя из нее часть воды, Замеряют объем поступившего в бюретку 5 газа, а его массу М определяют по известным уравнениям, Сж определяют по уравнению (1). Перед повторным опытом при открытом вентиле 19 через патрубок 4 из емкости 1 удаляют жидкость в обьеме Чсв+Чд, Чсв оп ределяется с помощью уравнения (2), Вентиль 19 закрывают, Включают клапан 11 и осуществляют подачу в емкость 1 негаэированной жидкости в обьеме Чсв Объем удаляемой и поступаемой в емкость 1 жидкости контролируют с помощью мерной трубки 18, С помощью перекачивающего устройства 9 осуществляют перекачивание газа из бюретки 5 в свободное пространство 2, а уровень жидкости в бюретке 5 устанавливается на нулевую отметку, Открывают клапан 17 и по трубопроводу 16 осуществляют подпитку свободного пространства 2 диоксидом углерода, Вентиль 19 закрывают, Устройство на1640613 10 15 20 25 30 или 35 40 45 У=уж 55 д - М ходится в исходном положении и готово к проведению следующего опыта.Наличие газовой среды в свободном пространстве емкости с известным парциональным давлением является необходимым, так как необходимо знать равновесную концентрацию газа в жидкости, при достижении которой прекращается массообмен между фазами,Замена части жидкости на свежую является необходимой, так как перед следующим опытом требуется снизить концентрацию растворенного в рабочей камере газа до такого уровня, чтобы следующая порция газированного напитка повысила концентрацию растворенного в жидкости компонента до равновесной. Замена только определенного объема жидкости, рассчитанного по полученной зависимости, может обеспечить достижение равновесной концентрации растворенного газа в жидкости, т.е. приведет к и рек ращению массообме нного и роцесса.Значения определяемых параметров при реализации предлагаемого способа представлены в таблице,После проведения первого опыта замеряют Чдвс, а масса газа, выделившегося из напитка, составляетМ / Р вид ЧдвсТв М =РгЧдв: = 0,2842 .гдето, - плотность газа при давлении Рв, и.температуре Тв=12 С;Рг =1,87 кг/м =1,87 г/л,зСж после первого опыта составляетС 1 Ч М+Сж -где бж - масса газа в жидкости в емкости допроведения опыта,Так как после первого опыта Сж Ф С. аСжС, это означает. что процесс массообмена между фазами не прекращен, а величина М получена заниженной.Если бы Сж= С, то необходимость вследующем опыте отпадает, так как процессмассообмена между фазами прекращен ипогрешность определения М зависит толькоот точности используемых приборов.Перед вторым опытом определяют т,е, необходимо в емкости заменить на свежую (негазированную) 0,388 л жидкости, При этом перед вторым опытом в жидкости в емкости находится масса газа Ож (из условия материального баланса) Ож=(Чж-Чсв) Сж=0,211Осуществляют второй опыт, замеряют Чдес, и приводят аналогичный расчет. После того, как концентрация Сж=С, опыты прекращают. Если СжФ С после опыта, это означает, М отличается от абсолютной величины тем больше, чем больше Сж отличаетсяот С. Таким образом, точность определения потерь газа (М) из напитка однозначно зависит (без учета точности используемых приборов) от степени приближения Сж после опыта к С, чем меньше разница Сж - С, тем более точно определена величина М: Использование предлагаемого способаопределения потерь газа сатуратором поэволяет повысить точность определения, которая теперь не зависит от многих факторов и, прежде всего, от оперативности проведения замеров, Точность измерения определяется степенью приближения значения концентрации растворенного в рабочей жидкости газа к равновесной концентрации, чем меньше отличаются значения Сж и С после опыта, тем точнее определена величина потерь газа сатуратором. Формула изобретения Способ определения потерь газа сатуратором при выдаче газированного напитка, включающий заполнение емкости дегазированной жидкостью, подачу в емкость с дегазированной жидкостью газированного напитка, отбор выделившегося при этом диоксида углерода и измерение его объема, слив порции исследуемой жидкости из емкости .и определение концентрации растворенного в жидкости диоксида углерода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения потерь газа путем прекращения процесса массообмена между газовой и жидкой фазами, после выдачи порции напитка пространство над дегазированной жидкостью перед подачей газированного напитка заполняют диоксидом углерода под давлением, равным атмосферному, концентрацию растворен. ного в жидкости диоксида углерода сравни вают с равновесной, при их неравенстве осуществляют повторный опыт, слив порции исследуемой жидкости из емкости осуществляют в объеме, равном объемупоступившего напитка, а часть жидкости вемкости заменяют на дегазированную, обьем которой определяют по формуле1640613 10 а, рассчитывапосле опыта 1,880 2,176 2,184 а н и е. Т, - температура оРа - атмосферное Члес обьем газа вб юреткой. ускаемого напитка, давление во время прове делившегося из напитка ия опыта;тобранного мерно туращ Составитель А.Кубас Техред М.Моргентал р М.Бланар Корректор Н,Ревска Ре Заказ 1014 ВНИИПИ Госу Подписноетеничм и Открьтиямская нлб, 1/5 Тираж 381твенного комитета по изоб 113035, Москва. Ж. Ра ри ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат Патенг . ужгород, ул.Гагарина, 1 где Чобьем жидкости, заменяемой на дегазированную;Чж - первоначальный объем жидкости, в емкости;Чл - объем дозы напитка;С - равновесная концентрация растворенного в жидкости диоксида углерода для данного термодинамического состояния системы газ - жидкость; С 1 - концентрация растворенного в напитке диоксида углерода до его выдачи;М - масса диоксида углерода, выделившегося из напитка;5 Сж - концентрация растворенного вжидкости диоксида углерода,опыты прекращают, когда величина концентрации растворенного в жидкости углерода будет равна равновесной концентрации.