Устройство для определения состава газа в технологическом потоке

(19) (111

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) G 01 N 1 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к авта cxlmV СВИДатВЪстВм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3417512/23-26 (22) 06.04,82 (46) 30.01.85. Бюл. В 4 (72) Г.В.Чурин (53) 543.27(088.8) (56) 1.Патент США В 3519392, кл.G 01 .N 1/24, 1972.

2.В.П.Тхоржевский., Автоматический анализ газов и жидкостей на химических предприятиях, М., Химия, 1976, е.149-154.

З.Авторское свидетельсгво СССР по заявке 9 3341093/23-26, кл. G 01 Н 9/26, 1981.

4.Авторское свидетельство СССР

9 565674, кл. В Ol D 3/42 1975. (54)(57) 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА РАЗА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПОТОКЕ, содержащее дифманометры, подключенные к дроссельным блокам, установленным на входном и выходном трубопроводах реакционного блока, и регистрируюций прибор, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности с одновременным повышением точности путем ликвидации влияния изменения давления в трубопроводе, устройство снабжено переключателем и байпасной линией с запорным элементом, подключенной параллельно реакционному блоку, при этом дифманометры соединены с регистрируюцим прибором через переключатель.

2.устройство по п.l, о т л и — ч а ю щ е е с я тем, что реакци- @ онный блок выполнен в виде установленных параллельно емкостей, заполненных избирательным сорбентом.

1090123

Изобретение относится к области анализа многокомпонентных газообразных и жидких смесей и может применяться для контроля технологических.процессов химических производств, в частности при автоматизации контроля и управления процессов фторидно-газовой технологии при регенерации ядерного топлива.

Известен газоанализатор для . объемного анализа газа, содержащий !О устройство для отбора пробы газовой смеси, измерительную емкость, емкость с сорбентом, устройство, обеспечивающее контакт газовой пробы с сорбентом, и Устройство 15 для измерения давления газовой пробы перед поглощением анализируемого компонента и после поглощения tlj ..

Концентрацию анализируемого компонента вычисляют по двум измеренным величинам давления.

Недостаткой этого устройства является низкая экспрессность и сложность конструкции, обусловленная необходимостью поддерживать точно заданное давление, исключающее влияние изменений внешнего давления.

Известно также устройство, реализующее способ объемного аналйза мно= гокомпонентных смесей методом исключения, в котором о содержании определяемого компонента судят по раз- ности объемов смеси, замеренных с помощью дифманометров до и после поглотительного прибора 21 .

Основным недостатком этого уст- З5 ройства является то, что анализ производится лишь периодически, что неприемлемо для производств,где требуется непрерывный контроль за содержанием определенного компонента 4P и поддержание его концентрации на постоянном уровне.

Кроме того, известно устройство для определения состава реакционного потока, содержащее дроссельные 45 блоки, установленные на входном и выходном трубопроводах, датчик расхода входного потока и дифманометр, камеры которого подключены к одноименным отборным точкам разных дроссельных блоков (3) .

Однако это устройство может быть использовано для определения состава газа на выходе реакционного блока только при условии, что ,известен состав газа на входе, его массовый расход, механизм протекания реакции, а также статическое. давление поддерживается постоянным.

Все это ограничивает его область применения. 60

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения состава газа в технологическом потоке, содержащее дифманометры, подключенные к дроссельным блокам,.установленным на входном и выходном трубопроводах реакционного блока, и регистрирующий прибор (4) .

Недостатком известного устройства является низкая точность. из-эа того, что отсутствует возможность исключения влияния колебаний давления в системе на результаты измерений.

Целью изобретения является повышение чувствительности с одновременным повышением точности путем ликвидации влияния изменения давления в трубопроводе.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено переключателем и байпасной линией с запорным элементом, подключенной параллельно реакционному блоку,при этом дифманометры соединены с регистрирующим прибором через переключатель, кроме. того, реакционный блок выполнен в виде установленных параллельно емкостей, заполненных избирательным сорбентом.

На чертеже представлена блоксхема устройства для определения состава газа в технологическоМ потоке.

Устройство состоит из фильтра 1, установленного на трубопроводе 2, являющимся ответвлением от технологического трубопровода, дроссельных блоков 3,4, дифманометров 5,6, переключателя 7, регистрирующего прибора 8, реакционного блока, представляющего собой установленные параллельно емкости 9,10, заполненные сорбентом, побудителя 11 расхода и запорных элементов (вентилей) 12,13, 14,15,16,17,18. Давление регистрируют манометром 19.

Количество емкостей с сорбентом берут исходя из количества анализируемых компонент.

Газоанализатор работает следующим образом.

Вентилями 14 и 12 или 13 при закрытых вентилях 16,15,17 и открытом вентиле 18 с помощью побудителя 11 настраивают заданный расход газовой пробы и заданное давление. При этом регистрирующий прибор 8 при дифференциальном подключении датчиков дифманометров 5 и 6 через переключатель 7 показывает нуль по шкале концентраций. После закрытия вентиля 18 и открытия вентилей 15,16 и 17 регистрирующий прибор 8 должен показывать концентрацию анализируемого компонента. При анализе на несколько компонент газовую пробу направляют поочередно через емкость 10 с другим сорбентом.

Для контроля идентичности во время работы устройства поток ra1090123 зовой пробы направляют мимо поглотителей 9 и 10 через дроссельные блоки 3 и 4.

Переключатель 7 позволяет произвести настройку регистрирующего прибора 8, который подключается к дифманометрам 5,6 по отдельности.

При этом регистрирующий прибор 8 определяет абсолютную величину потока газовой пробы.

Для анализа через устройство прокачивается непрерывно постоян. ный поток смеси Я . Этот поток состоит иэ потока ((, анализируемой компоненты, которая. поглощается в поглотительной колонке, и потока Q< сопутствующих газовых компонент, которые,в поглотительной колонке не поглощаются. о () ((г .

Концентрацию анализируемой ком поненты в газовой смеси можно определить как

1 .Ч

С, = — . 100 об..Ф (о

Дифманометром 5 и дроссельным блоком 3 изМеряют поток Оо .Дифманометром 6 и дроссельным блоком 4 измеряют поток Й .

Находят поток Q, (анализируемой компоненты).

Подставив Qi в формулу определе.ния С, получим

Оо-Q<

6,= . ° 100 об.Ъ ()о

Величину 8 во время анализа под-,, держивают постоянной, т.е.

6 = coonnst поэтому С,= const (0 — 0 ). 100%.

5 Подключение дифманометров 5 и 6 через переключатель 7 вместе дифференциально позволяет получить разницу 8 — 0 сразу на регистрирующем приборе.8.

tO Учесть при градуировке постоянную величину. не представляет труда, поэтому регистрирующий прибор имеет шкалу в объемных процентах концентрации анализируемого компонента.

Установка переключателя 7, выполняющего функцию вычитания сигналов, позволяет устранить влияние колебаний давления в системе (в технологическом трубопроводе)..

ПрименениЕ изобретения позволяет . в ряде случаев -отказаться:. от дорогостоящих газовых анализаторов других типов для непрерывного контроля за составом газа (основанных, например, на измерении физико-химических свойств газа и более сложйых по конструкции, настройке и эксплуатации) и вести прямые измерения концентрации газа в потоке газовой смеси с помощью широко используеЗ() ыях расходомерных устройств.

Особенно полезно использование предлагаемого устройства при измерениях в дистанционных условиях вследствие, например, высокого

35 уровня радиоактивных излучений.

Применение изобретения при измерении концентрации гексафторида урана в потоке аргона позволило повысить чувствительность до

40 0,4 об.Ъ на одно деление шкалы регистрирующего прибора.

1090123

Редактор П.Горькова Техред А.Бабннец. Корректор Л.Пилипенко

Заказ .142/4 . . ..Тираж.898........Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

По делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,,ц..4/5,, ° » емеаL ед»

Olseeee еееа ° °

Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная, 4