SU1046668A1 - Устройство дл измерени объемной доли компонентов газовой смеси - Google Patents
Устройство дл измерени объемной доли компонентов газовой смеси Download PDFInfo
- Publication number
- SU1046668A1 SU1046668A1 SU802975905A SU2975905A SU1046668A1 SU 1046668 A1 SU1046668 A1 SU 1046668A1 SU 802975905 A SU802975905 A SU 802975905A SU 2975905 A SU2975905 A SU 2975905A SU 1046668 A1 SU1046668 A1 SU 1046668A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cell
- oxygen
- reactor
- hydrogen
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМНОЙ ДОЛИ КОМПОНЕНТОВ ГАЗОВОЙ ,СМЕСИ, содержащее реактор, электролитическую и твердоэлектролитную 1. чейки, причем чейки снабжены источниками напр жени и измерител ми тока , отличающеес тем, что, с целью увеличени точности из , мерений, электролитическа чейка и реактор выполнены в виде трех .элек-. тродов, закрепленных в общем канале корпуса, а чейка выполнена в виде двух ступеней, при этом один, электрод вл етс общим, а два других расположены соответственно в первой и второй ступени чейки, часть общего электрода между двум ступен ми служит нагревателем реактора. 2. Устройство по п.1,отличающеес тем, что соотношение длин первой и второй ступени не менее 1:2..§
Description
УЗ г i
4;:
о
о:) да оо Изобретение относитс к аналитическому приборостроению, в частности к устройствам дл анализа газовых смесей/, содержащих кислород, водород и воду, и может быть использовано дл технологического контрол при получении инертных газов на воздухоразде лительных установках, контрол чисто ты газа по кислороду, водороду и вод после каталитической очистки,, а такж дл контрол сод ержани кислорода, воды в йодороде и водорода, воды в кислороде криогенных технологических систем. Известно устройство дл определени кислорода или водорода, содержащихс в газовой смеси, состо щее из электролитического дозатора кислорода либо водорода, осушител , реактор с катализатором и электролитической чейки дл разложени воды. Анализируемый газ поступает в дозатор, где в поток газа добавл ютс кислород ли бо водородi Далее поток газа проходи через осушитель и поступает в реактор , где .происходит взаимодействие . определ емого компонента с добавлением . Образовавша с в результате реакции вода подвергаетс электролиз в электролитической 1ейке. Ток элек тролита вл етс мерой объемной доли кислорода либо водорода Сij. Основными недостатками газоанали ,затора вл ютс периодичность а.нализа , невозможность определени всех трех компонентов в их совместном при сутствии и его громоздкость. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл измерени Объемной доли компонентов с зовой смеси, содержащее реактор, электролитическую и твердоэлектролитную чейки, причем чейки снабжены источниками напр жени и измерител ми тока 21. . Недостаток известного ..устройства заключаетс в том, что оно не позвол ет вести одновременно измерени кислорода, водорода и воды как в инертных газах и азоте, так и измерени кислорода, воды в водороде и водорода, водыв кислороде, а также требует применени достаточно сложных устройств: дегйдратора - дл проведени предварительной осушки анализируемого газа (с наличием процесса его регенерации) и реактора дл проведени реакции окислени , ко торые в сочетании с соединительным газовым трактом (особенно между реак тором и электролитической чейкой) .привод т к увеличению инерционности устройства, обусловленной процессами сорбции влаги на их повергсност х. Цель изобретени - повышение точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем что в.устройстве дл измерени объем ной доли компонентов газовой смеси, содержащем реактор., электролитическую и твердоэлектролитную чейки, причем чейки снабжены источниками напр жени и измерит;ел ми тока, электролитическа чейка и реактор выполнены в виде трех электродов, закреплённых в общем канале , корпуса, а чейка выполнена в виде двух ступеней , при этом один электрод вл ет-.с общим, а два других расположены соответственно в первой и второй ступени чейки, часть общего электрода между двум ступен ми служит нагревателем реактора. Кроме того, соотношение длин первой , и второй ступени не менее 1:2. На чертеже приведена функциодальна схема устройства. Устройство содержит электролитическую - чейку , состо щую из двух сту-пеней и 2, дл разложени воды, с источниками 3 и 4 напр жений, реактор 5, размещенный между ступен ми чейки, с реакционной камерой-б, на-. гревателем 7 и выводами 8, твердоэлектролитную чейку 9 дл дозировани - ( откачки) кислорода в анализируемый газ с источником 10 напр жени , измерители 11-13 тока и электрические вентили 14 и. 15. - . Обе ступени чейки и реактор могут быть выполнены например, в виде трех несоприкасающихс галикоидально намотанных.платиновых или радиевых электродов 16-18, размещенных в канале 19 толстостенной сте-кл нной трубки 20. Трубка 20 вл етс одновременно корпусом чейки и реактора.- Электрод 16 вл етс общим дл обоих ступеней чейки и нагревател реактора и навит по Геликоидальной кривой по всей длине канала. Ме.жду витками общего электрода 16 по общей геликоидальной линии расположены электроды 17 и18. между электродами 16 и 1.7 составл ет первую ступень чейки, и участок между электродами 16 и 18 составл ет вторую ступень чейки. На поверхность канала и электродсзв чейки нанесен слой 21 гигроскопического вещества, например фосфорного ангидрида. Перва ступень чейки, предназначена дл разложени воды, содержащейс в анализируемом газе под действием напр жени , подаваемого на электроды16 и 17 от источника 3 посто нного напр жени , а втора ступень чейки предназначена дл разложени водал, образовавшейс в реакторе в результате взаимодействи кислорода и водорода , под действием напр жени , подаваемого наэлектроды 16 и 18 отисточника 4 посто нного напр жени .Контроль тока электролиза воды первой ступени чейки осуществл етс измерителем 11 тока, включенным в разрыв цепи электрода 17. Соединение общего электрода 16 и двух противоположных полюсов источников. 3 и 4 напр жений в.обЫую точку А, а электродов 17 и . 18 соответственно .с их другими полюсами позвол ет измер ть разность тот ков электролиза между второй и перво ступен г-та чейки с помощью измерителей 12 (13} тока образующими с электрическими вентил ми 14 и 15 мостову схему. В одну диагсэналв схемы подсое динены обща точка А и второй электрод второй ступен-и чейки, а в другую - электроды твердоэлектролитной чейки 9. Устройство работает следующим образом . 4 Анализируемый газ с посто нн-ой скоростью поступает в первую ступень чейки. Вода, содержаща с в газе, полностью извлекаетс из него первой ,ступенью чейки и под действием напр жени ,- приложенного к электродам 16 и 17 от источника 3 напр жени , подвергаетс электролизу. При этом продукты электролиёа воды -гкислород и водород выдел ютс в анализируемый газ. Ток электролиза . , измер емый токоизмерительным прибором 11, при посто нном расходе газа пропорционален объемной доле воды, содержащейс в ансьлизируемом газе, определ емой по соотношению - г - iO -(А) - ,. -объемна дол в rase гДе ИгО -электрохимический эквивален т воды; -расход газа, -ток электролиза. Далее газ с примес ми кислорода и во дорода,, содержащимис в анализируемом /газе и выделенными первой ступенью . чейки/ проходит через реактор 5, ра ботающий при температуре выше 350°С (или 170-200°С)при покрытии нагревател платиновой чернью, который одно временно служит катализатором}, дос-таточнай дл быстрого и полного взаимодействи кислорода с водородом. Из реактора 5 газ поступает во вторую. ступень чейки, в которой происходит электролиз воды, образовавшейс в .реакторе , под действием напр жени , приложенного к электродам 16. и 18 от источника 4 .напр жени . Ток электролиза Dg, при посто нном расходе газа пропорционален суммарной объемной доле водорода и кислорода, содержащейс в анализируемом газе и выделенной в него первой ступенью чейки. Электрическое соединение источников 3 и 4 напр жений с электродами 5-7 . обеих ступеней чейки и измерителей 12 и 13 тока позвол ет измер ть ток il TtOi-D-i I характеризующий объемные доли водорода и кислорода, содержащиес в анализируемом газе. Из второй ступени чейки газ поступает в твердоэлектролитную чеЯку 9, работающую при 700°С. Чувствительный элемент выполнен, например, в виде пробирки из твердого электролита на оснрве двуокиси циркони . На стенки и донышки пробирки на рассто нии 50 dT донышка нанесены газонепроницаемые электроды из металла, не окисл ющегос при рабочей температуре твердоэлектролитной чейки. Рабоча температура поддерживаетс нагревателем . Внутрь чувствительного элемента подаетс анализируемый газ, снар.ужи чувствительный элемент смываетс атмосферным воздухом. К электродам чувствительного э.лемента подключен источник 10 напр жени , задающий напр жение определенного з.начени , и измеритель 13 тока. Задаваемое, напр жение по численному значению и пол р-ности выбираетс таким, чтобы припоступлении в твердоэлектролитную чейку кислорода происходило его практически полное извлечение, а при поступлении в твердоэлектролитную чейку водорода дозировалось эквиваЛентное количество кислорода. Отмеча что поступающий в твердоэлектролитную - чейку .газ содержит только кислород или водород, так как один из. этих компонентов полностью переходит в воду/ то твердоэлектролитна чейка работает либо в режиме кулонометрического и.звлечени кислорода, при этом будет протекать ток :) , либо в per жиме кулонометрического дозировани кислорода, при этом будет протекать ток 3 , Тогда объемн-а дол кислорода в анализируемом газе определ етс из соотношени г - / -1 n Оч 0 O. а объемна дол водорода будет равна . .о4), () ( , где . , Сц - объемные доли кисло- рода и водорода, Oai Hi электрохимические эк Биваленты кислорода и водорода; - расход .газа. Благодар тому, что ток , протекает через оба измерител 12 и 13 тока, а ток через твердоэлектролитную чейку в пол рности, соответствующей определению кислорода ( извлеение его из потока анализируемого газа), .протекает только, через измеитель 13 тока, и в пол рности, .сответствующей определению водорода дозирование кислорода в поток анаизируемого газа), протекает только ерезизмеритель 12 тока, устройство позвол ет определ ть раздельно токи Э и 17,2.
Устройство применительно к измерению объемной доли кислорода, воды в водороде либо к измерению объемной доли водорода, воды в кислороде работает следунхдим образом. Твердоэлектролитна чейка 9 исключаетс . из работы (выключением источника 10 напр жени ). Анализируемый водород (кислород)- поступает в первую с-тупень чейки, в которой происходит электролиз воды, содержащейс в нем Объемна дол воды определ етс по форглуле (1). Затем водород (кислород ) проходит через реактор 5. Из реактора газ поступает во вторую ступень чей-ки, в которой происходит электролиз воды, образовавшейс в реакторе .в результате взаимодействи примеси кислорода с содержащим ее водородом ( примеси водорода с содержащим ее кислородом и той части воды , котора образовалась в реакторе в результате взаимодействи примесей кислорода и водорода ранее выделенных в анализируемый газ первой ступенью чейки при электролизе воды, содержащейс в анализируемом газе). С учетом разности тока )-, электролиза воды, измеренного, токоизме-.
Зрительным прибором 12 (13, между током электролиза воды второй ступени чейки и током Л электролиза воды первой ступени чейки Э объемна дол кислорода в водороде определ етс по соотношению
объемна дол водорода в кислороде определ етс по соотношению
с«..2,, « .
Предлагаемое устройство позвол ет одновременно автоматически и непрерывно вести контроль за содержанием кислорода, водорода и воды в инертных газах и азоте в технологических лини х при получении, осуществл ть контроль за чистотой готовой продукции в диапазоне объемных долей измер емых KONmoHeHTOB от 1 -10 до 0,1% (воды от IlO до 0,1%), а также вести контроль за содержанием зоды, кислорода и водорода и воды, водорода в кислороде в криогенных технологических системах в диапазоне объёмных долей измер емых компонентов от 1-10 до 0,1% с погрешностью не более t 1,5 отн.%. Посто нна времени не более О,5 мин.
Claims (2)
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Ъбьемной ДОЛИ КОМПОНЕНТОВ ГАЗОВОЙ СМЕСИ, содержащее реактор, электролитическую и твердоэлектролитную (ячейки, причем ячейки снабжены источ никами напряжения и измерителями тока, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерений , электролитическая ячейка и реактор выполнены в виде трех электродов, закрепленных в общем канале корпуса, а ячейка выполнена в виде двух ступеней, при этом один, электрод является общим, а два других расположены соответственно в первой и второй ступени ячейки, часть общего электрода между двумя ступенями служит нагревателем реактора,
2. Устройство по п.1,отличающее ся тем, что соотношение длин первой и второй ступени не ме- нее 1:2. <g
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802975905A SU1046668A1 (ru) | 1980-06-10 | 1980-06-10 | Устройство дл измерени объемной доли компонентов газовой смеси |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802975905A SU1046668A1 (ru) | 1980-06-10 | 1980-06-10 | Устройство дл измерени объемной доли компонентов газовой смеси |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1046668A1 true SU1046668A1 (ru) | 1983-10-07 |
Family
ID=20915487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802975905A SU1046668A1 (ru) | 1980-06-10 | 1980-06-10 | Устройство дл измерени объемной доли компонентов газовой смеси |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1046668A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108496505A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-09-07 | 湖北凯毅石化设备制造有限公司 | 一种富氢水灌溉*** |
-
1980
- 1980-06-10 SU SU802975905A patent/SU1046668A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент DE 1200575., кл. G 01 N 27/46, 1963. . 2. Авторское свидетельство СССР № 705320, кл. -С 01 N 27/46, 1979 (прототип). * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108496505A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-09-07 | 湖北凯毅石化设备制造有限公司 | 一种富氢水灌溉*** |
CN108496505B (zh) * | 2018-05-31 | 2023-10-13 | 湖北凯毅石化设备制造有限公司 | 一种富氢水灌溉*** |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2621671A (en) | Electrolytic titrimeter | |
EP0027005B1 (en) | A method of electrochemical sensing and a sensor for oxygen, halothane and nitrous oxide | |
EP0509171A1 (en) | Method and apparatus for improving the specificity of an ion mobility spectrometer utilizing sulfur dioxide dopant chemistry | |
US3620931A (en) | Gas analysis method | |
US4440726A (en) | Apparatus for electrochemical detection and coulometric titration | |
Hersch et al. | Galvanic Monitoring of Ozone in Air. | |
GB1264441A (ru) | ||
SU1046668A1 (ru) | Устройство дл измерени объемной доли компонентов газовой смеси | |
US4235689A (en) | Apparatus for detecting traces of a gas | |
US4256543A (en) | Electrochemical detection of phosgene in gas mixtures | |
US3296098A (en) | Method and apparatus for gas analysis | |
Laitinen et al. | Potentiometric Determination of Oxygen Using the Dropping Mercury Electrode1 | |
US3523872A (en) | Gas analysis | |
US4842709A (en) | Electrolytic cell and process for the operation of electrolytic cells, for moisture analyzers | |
US2880071A (en) | Process for detection and determination of fluid mixture components | |
US3314863A (en) | Gas analysis | |
US3361661A (en) | Apparatus for analyzing gases | |
SU705320A1 (ru) | Устройство дл измерени концентрации компонентов газовой смеси | |
Schulze | Versatile Combination Ozone and Sulfur Dioxide Analyzer. | |
RU2234696C1 (ru) | Устройство для измерения концентрации компонентов газовой смеси | |
Miller et al. | A versatile electrochemical monitor for air-quality measurements | |
Lindqvist | A differential galvanic atmospheric ozone monitor | |
US3494838A (en) | Method for the instantaneous quantitative analysis of ozone | |
Hersch et al. | Trace addition of nitric oxide and nitrogen dioxide to air by electrolysis | |
JPS6350752A (ja) | オンライン水分分析装置 |