Григорьев В.А., Зорина В.М. - Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник (1982) (1062114), страница 109
Текст из файла (страница 109)
7 объем (объем распределителыюй гребенки н других соединительных частей),, несоответствяе уровней в измерительной бюретке и уравнятельном сосуде, неполнота поглощенна гаэа реактивом, изменение температуры во время анализа и ряд других. Погрешность анализа для газоанализаторов ВТИ-2 н ГХП-3 около 0,1 — 0,27». Для автоматических газоанализаторов погрешность 'составляет от 2 до 8%. К преимуществам химических газоанализаторов следует отнести нх дешевизну, простоту и достаточно высокую избирательность при анализе. Химические газоанализаторы используются в основном дла анализа содержания следующих 'газов: СОь СО Оь ЬОо, ХН».
С!ь С»Н н С«Но«+о. Тгрмокондуктомгтричггкие газоанализаторы. Принцип действия основан на различии коэффициентов теплопроводности компонентов смеси. Измеряя теплопроводность газовой, смеси, можно определить содержание анализируемого компонента, если все остальные компоненты будут иметь близкие значения теплопроводности. Для измерения теплопроводности газовой смеси создают специальные камеры, в которых практически исключается лучистый и конвективный теплообмен, а температура стенок постоянна.
Температура нагревателя постоянной мощности будет однознанно связана с теплопроводностью. Термокондуктометрическне газоанализаторы служат для измерения содержания СО», Нь Оз в Но, 1»На, ЬОь С1» и некоторых других. Основные характеристики термокоидуктометрическнх гааоанализаторов представлены в табл, 7.45 и в (19]. Их основная погрешность лежит в пределах от 2 до 107» в зависимости от состава газовых смесей н диапазонов измерения.
Газоаналнзаторы типа ТП имеют электрическую схему, в которой практически устранено влияние напряжения питания и окружающей температ ы. %' агнитныг газоанализаторы. Применяются для измерений содержания кислорода н газовых смесях. Прннцип действия основан на отличии магнитной восприимчивости кислорода от магнитной восприимчивости других газов. Чаще, всего применяют термомагннтиые газоанализато- РР ~ь РР 3' ~4Р йй Ь Рнс. 7.20. Спектры поглощения газов в нн. фракрасной области. ры, в которых использовано явление терно. магнитной конвекцни, возникающей в неоднородном магнятном поле прн наличии температурного градиента.
Термомагнитная коивекция для конкретной конструкции газоаиализатора прн постоянных расходе, давлении и температуре газовой смеси определяется концентрацией кислорода. Основные типы магнитных газоанализаторов приведены в табл. 7.46. Умеиьше. ние влияния температуры достигается в газоаналнзаторах типа МГК за счет термостатировання, а в МН вЂ” за счет электрической схемы.
Оптические газоанализатары. Принцип действия основал йа зависимости измснеиия какого-либо оптического свойства анализируемой газовой смеси от нзменения содержания измеряемого компонента. Оптико-акустические газоанализаторы'. Применяются дла измерения содержания многоатомных газов в сложных газовых смесях. В основу работы оптико-акустических газоанализаторов положено намерение степени поглощения лучистой энергии в инф.
ракрасной части спектра. Большинство многоатомных газов имеет спектры поглощения, лежащие в инфракрасной области. Эти спектры поглощения могут частично накладываться друг иа друга (рис. 7.20). Количество энергии, поглощенной каким-либо компонентом 'газовой смеси, зависит от спектра поглощения, толщины слоя поглощающего газа н от концентрации данного компонента. В настоящее время измерительные схемы многих оптико-акустических газоанализаторов строятса по принципу газовой компецсицни, а в качестве чувствительных элементов берутся камеры с 100тюной концентрацией анализируемого компонента. Такие измерительные схемы обеспечивают высокую избирательность, чувствительность« равномерность шкалы и хорошие метрологические характеристика.
Если в газовой смеси имеются составляющие, обладающие спектрами поглощения, частично накладывающимися на спектр поглощения анализируемого компонента нли компонента со спектром, близким к нему, то в схеме гаэоанализатора предусматрнва. ют фнльтровые камеры, заполненные этими неаиализируемымн компонентами.
Эти фильтровые камеры позволнют практически исключить влииние неанализируемых компонентов иа результаты изме))ения. Характеристики основных типов оптнко-экустическнх газоанализаторов приведены в табл. 7.47. Фотоколоримгтрачгские газоанализаторы. Применяются для измерения мнкроконцентрацнй газов (0,0111 и менее). В основе колорнметрнческого метода лежит зависимость поглощений излучения, проходящего через раствор, от концентрации раствора. В фотоколорнмстрнческом газоанализаторе газовая смесь барботнрует через раствор, который обладает избирательной реакцией с анализируемым компонентом газовой.
смеси, приводящей к образаванша цветовых Измерение состава смесей и концентрации растворов ф 75 393 Таблица 7.47 Техндческие характеристики оптнко-акустических газоанализаторов ,8 зе Периметры 1С о о кч йи о, Пределы измерения, % Тип Девлеиие гвзв, мм вод. ст. Тат смеси Азотоводородная. смесь; конвертированный газ в производстве ам- миака ГИП-10МБ ж!0 ГОО ' 0 — 0,005 со СОз ~ 0 — 0,005 со, 0 — 0,01; 0— О, 02. 0 — О,!!5 АЙ!0 0 — 0,1; 0— 0,2; 0 — От5 ОА-5501 18 — 42 5 — 35 40 со ж!0 ~5 0 — 0,05 0 — 0,1; 0— 0,2; 0 — 0,5 0 — 1; 0 — 3 Конвертированный газ в производстве аммиака ж2,5 ГОА-20 ГОА-2! ГОА-2л2 20 СНе 50 Газы пиролиза метана ! Π— 10 ОА-2109 40 ж2,5 18 — 30 ОА-ЙЮ ОА-2309 0,35; 0 — 20 со, со 15000з ' !8 — 30 500е ОА-0304 0 — 5; 0 — 1О! ' 0 — 20 Нв 40 Оъемные доли СН,( (0,04з/з; влага до 50 Г/Ийз ПЫЛЬ дп 0,015 г/Мз 0 — 35; 0 — 20 ОА-030бТ со', со Нв )Π— 5р 0 — 1О 0 — 10 ГИП-14-2 со ГИП-14-1 Газовая смесь в производстве аммиака 40 0 — 10 ГИП-14-4 0 — 15 ГИП-14-3 0 — 25 ГИП-14-5 з Температура в дввлевие в месте отборе гизев.
з о Ь ои и *о йао ни 0 — 1; 0 — 2; 0 — 5;0 — !О; 0 — 20; 0 — 30; 0 — 50; 0 — 70; 0 — !00 1зз, Оз, Нз и инертные газы; прн анализе СО содержание СОз+СНззс (!0$; при анализе СОз содержание СН4+ Нз = ~!Ос/з; при анализе СЙз содержание СО+СОз~ (1Ос/з; влага до 1 г/и', пыль до 0,001 г/мз СО, СОм СН„ХНз, Хз, Ог, Нь пыль до 0,00! г/мз, агрессивные примеси (Нзб, ХНз и др.) до 0,01 г/и'! влага до 1 г/м' Колошниковый газ доменных печей: СО, СОь Нт, ззз(80с/с, Нзб(~0,0!зй, СНз( (О,бе/з; пыль до 0,08 г/мз; влага до 100 г/мз Теплотехнические измерен л Равд.
7 394' Таблица 748 Технические характеристики фотоколориметрических газоанализаторов амйм ппе и Параметры йм мхи и 2Фы «с с и х а Апалаааруемыа аомпп- пепт Предекы аэмеремап, мг!л зо п ма е-,. Тап Тап смеси ФКГ-2А 0 — 0,15 Водяиой, полуводяной и коксовый газ после се- роочистки 1Π— 40 ж1 0 12 000 Π— 0,005 етй Крекииг или пи- рогаз ФКГ-2Б 0 — 0,00! ФГЦ-1А 60 0 — 0,0003 5 — 50 ~Ю 12 000 ФГЦ-1Г Н,5 ФГЦ 1Д 0 — 'О, 0001 0 — 0,001 0 — 0,01 Н5 2,5 5 30 5 2,5 2,5 5 !5 0 — 0,02 Состав газовой смеси определяется при заказе при- бора 0 0,005 0 — О, 005 )т)Н Гб 5 — 50 ~!5 !О 000 ФЛ550! М 30 0 — О, 005 60 30 0 — 0,0001 0 — 0,0005 0 — 0,002 Гидразии- гидрат т.зл.
концеитрдтоывры соединений в растворе. Таким образом, концентрация анализируемого компонента определяет интенсивность окраски раствора, которая измеряется по поглощению лучистой энергии с помощью фоточувствительиых элементов. Приборы этого типа могут быть иепрерывиото и периодического действия.
В приборах периодического действия концентрация может определяться по иакоплеиию цветовых соедииеиий в растворе при прохождении достаточного объема газовой смеси, и поэтому чувствительность таких газоанализаторов может быть очень высокой !до 1О-' Те). Характеристики фотоколориметрических газоанализаторов приведеиы в табл. 7.48. Следует заметить, что при анализе состава газовых смесей в промышлеииых и лабораторных устаиовках большое эиачеиие имеют выбор ыеста отбора пробы газа, устаиовки всппмогательиого оборудоваиия — газозабориых устройств, фильтров, холодильииков, стабилизаторов давления и расхода †, и правильная их яаладка В каж- дом конкретном случае иеобходимо решать вопросы, где отбор пробы газа будет иаиболее представительным и как эту пробу следует подготовить для подачи ее иепосредствеиио в газоаиализатор.
Большое внимание прв работе промышлеииых устаиовок уделяется защите от загрязиеиия окружающей воздушной среды. В табл. 7.49 приведеиы характеристики гаэоаяалиэаторов воздушкой среды, позволяющих определить в ией содержаиие вредиых компоиеитов. Наиболее распростраиеииыми являют.- ся концентратомерьц основанные иа принципе зависимости электрической проводимости растиоров от коицеитрации рлствореииых веществ. В промышлеииости такие коицеитратомеры примеияются для измереиия концентраций от десятков мкг/л до сотен г/л, или, в единицах удельной электрической 395 Измерение состава смесей и иамцеитрации растворов Таблица 749 Технические характеристики газоанализаторов окружающей среды мй оь, «и и яо аим Дззление воздуха, изс/ем' Предел до- пуекземой не- поеной по. гремностн, % темперетурн, 'с Определяемый компонент Пределы измерения мгуи' 15 30з40 ~09 11~ 42 5 — 50 ~ изб з4 О МН 5121 ГУП-2В о 1,2 ! бО ~ 20 0 — 1Озйо Оз ~ 50~ ГΠ— 35 0 — О, 002 с! ФКГ.З 50 ~ 1Π— 40 .ФКГ-2В 1,2 0 — 0,2; 0 — 0,5;0 — ! 0 — 3 ПГ.У2 5Оз 0,01 10 — 40 зз 0 — 1;0 — 2;0 — 5 0 — 10 ГКП-1 5Π— 40 —:+40 — 40-'+40 ~~0 4 еб НН 1 13 ~ 42 Π— !Озг! НН ТП4201 ННз 0 — 100; 0 — !000 ) 1,25 ! 480 со ТХ-2104 5 — 50 ФГЦ-1В 0 — 10 Нзб ФГЦ-! Е Фантен 90 0 — 0,5 ФГЦ-3 Синильная кислота 0 — 20 ФГЦ-4 0 — 20 ! 107 ФЖС-1 ~серауглерад 20 ~ 5 — 50 ж!5 О-!О ) !.05 ж15 Сигма-1а ФЛС2.11 10 — 35 НС! Нб Предельно допустимые концентрации (ПДК) ~0,2 ПДК ФЛС2.12 ФЛС2.13 с! Гамма-1а ~ Бензол 0 — 100 0 — 25 Гамма-1В 0 — 150 0 — 150 Гамма-! Д Гамма-2А Тол уол Хлорвинил проводимости, от 0,03 1О-' мксм(м да !0 мсм/м.
В общем виде удельная электрическая проводимость растворов зависит от концентрации растворенного вещества, степени электролитическай днссациацнн раствора и подвижиостн аннонав и катионов. В реальных услопиях степень электролитической диссоциация зависит от приро- ды растворенного вмцества и ат концентрации растворов. Для количественной оценки чтспользуют экспериментальные данные. Зависимость электрической проводимости водных растворов некоторых веществ от их концентрации при,й=18'С представлена на рис.
7.21. Из рисунка следует, что при малых коицейтрациях зависимость практически линейна, а Теаеотехнические измерения Равд. 7 в,в Вв В гй 48 КО КУ Рис. 7.21. Зависимость электропроводиости водных растворов от концентрации при 18' С. чувствительиость метода максиыальиа; при средних коицеитрациях часто эта зависимость неоднозначна. Кроме того, в связи с тем, что подвижность Н+ и ОН- зиачительио больше подвижности всех других ионов, незначительные добавки к раствору кислот или щелочей существенно изменяют его электропроводяость.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
