12488 (761285), страница 3

Файл №761285 12488 (Разработка термокаталитического сенсора для определения природного газа и бензина в газовых средах) 3 страница12488 (761285) страница 32016-08-02СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Изучение метрологических характеристик (основная и дополнительная погрешность, селективность, стабильность показаний, ресурс непрерывной работы и др.) газоанализаторов проводили с помощью модельных газовых смесей метана и паров бензина. Опыты были проведены, в основном, при температуре окружающей среды 20,0 ± 0,5 °С и давление от 600 до 800 мм рт. ст., относительной влажности 30 – 80%.

Установили, что при содержании в газовой смеси метана от 0 до 4,3 % об. и паров бензина от 0 до 1000 мг/м3 показания газоанализаторов имеют линейный характер. Приведенная погрешность в указанных диапазонах составляет от 0,25 до 1,55%. Изменение температуры от -20 до +50 °С не оказывает существенного влияния на показания газоанализаторов и дополнительная погрешность от колебания температуры не превышало 0,5% отн. Изучение влияния давления окружающей среды от 600 до 800 мм рт. ст., проводили на газовых смесях содержащих 2,21% об. метана и 560 мг/м3 бензина. Опыты показали, что сигнал газоанализатора при изменении давления окружающей среды изменяется незначительно. Подобные данные были получены при изменении влагосодержания анализируемой газовой смеси. Влажность газовой смеси измеряли гигрометром «Волна-1М». Эксперименты показали, что суммарная дополнительная погрешность газоанализаторов за счет изменения температуры, влажности и давления газовой среды, составляет не более 1,5%. Сравнение результатов анализа модельных газовых смесей метана и паров бензина, выполненное термокаталитическим, хроматографическим и оптическим методами показало, что разработанная методика анализа, сенсор и газоанализаторы:

1. вполне пригодны для непрерывного автоматического определения содержания углеводородов в газовых средах;

2. обладают селективностью, экспрессностью и простотой.

В шестой главе приведены результаты автоматического непрерывного определения содержания углеводородов в атмосферном воздухе на территории бензозаправочных и газозаправочных предприятиях, выхлопных газах автомобилей и технологических газах термокаталитическим методом.

В связи с особыми условиями газовой среды в рабочем пространстве туннельной печи фарфоровых заводов (температура 1350 °С, наличие агрессивных частиц) разработали специальное охлаждающее устройство, которое состояло из кварцевой трубки и фильтра-холодильника.

Измерения содержания углеводородов в атмосферном воздухе, были произведены на бензо- и газозаправочных станциях нефтебазы ПО «Нефтепродукт», АЗС-8, производственно-коммерческих, газонаполнительных и газозаправочных станциях. Результаты анализа показали, что пункты налива топлива, топливораздаточные колонки, стационарные и передвижные линии газозаправки, а также автоцистерны являются основными источниками, из которых углеводороды поступают в атмосферу. Из этих источников, концентрация поступающих углеводородов в несколько раз превышает ПДК на допустимые величины в воздухе рабочей зоны.

Установили, что уровень загрязнения воздушной среды вредными веществами зависит также и от климатических условий, места расположения предприятия и источника выброса, а также времени года.

В табл. 3 приведены результаты определения содержания углеводородов поступающих в атмосферу от бензо- и газозаправочных пунктов.

Таблица 3

Результаты определения содержания углеводородов поступивших в атмосферу

от бензо- и газозаправочных пунктов (n = 5, Р = 0,95)

Предприятие

Наименование пункта выделения

углеводородов

Содержание углеводородов, мг/м3 (средне годовой)

Масса выбросов углеводородов (расчетное) на один источник,

т/год

Расстояние между точками отбора и источника выделения углеводородов

150м

хх

Sr·102

хх

Sr·102

АЗС-8

Резервуар с бензином

3108

2,0

551

1,5

0,12

Резервуар с маслом

642

2,5

201

2,0

1,5·10-3

ТРК бензина

21509

0,5

2542

1,0

0,17

Маслораздаточная колонка

1804

1,5

281

1,7

0,10·10-4

Газонаполнительная станция

Цистерна наземного типа

1653

1,5

191

1,7

0,22

Стационарная линия заправки

295010

0,5

1152

1,4

1,94

Передвижная

линия заправки

5855

0,7

561

1,9

0,21

Автоцистерна с газом

14659

0,5

702

1,7

0,33

Газозаправка малого предприятия

Цистерна наземного типа

1803

1,1

141

1,1

0,23

Стационарная линия заправки

14508

0,5

1964

1,8

9,86

Результаты измерения количества углеводородов термокаталитическим методом были использованы для инвентаризации источников загрязнения атмосферного воздуха и определения категории опасности исследованных предприятий. Расчет максимального количества выбросов (Q, г/с) углеводородов за год в атмосферу производили по уравнению:

Q = qmax · L / 1000, (3)

где qmax – максимальная концентрация углеводородов (мг/м3) установленная с помощью газоанализатора, L – объем выбрасываемого воздуха во времени.

Суммарное количество вредного вещества – М (т/год), выброшенного в атмосферу определяли по уравнению:

М = qсред.· Q · L · 3600 · t / 1000, (4)

Данные табл. 3 показывают, что большее количество углеводородов поступают в атмосферу из резервуаров хранения бензина в результате испарения, пунктов налива бензина и от линии газозаправки автомашин. Измерения содержания углеводородов в составе выхлопных газов автомобилей проводили на холостом ходу при минимальной и повышенной скорости вращения коленчатого вала. Установили, что содержание углеводородов в выхлопном газе автомобилей зависит от состава топлива, режима работы и степени отработки двигателя. Максимальное содержание углеводородов приходится на режим холостого хода (соотношение в смеси воздух – топливо равно 0,8). Минимальное количество углеводородов образуется при обедненной смеси, соответствующей наиболее экономичному режиму работы двигателя (соотношение воздух – топливо равно 1,0 – 1,2). Значительное снижение выброса углеводородов происходит при использовании в качестве топлива газа, бензина с высоким октановым числом, а также смеси жидкого и газового топлива за счет его полного сгорания. Как показывают данные, приведенные в табл. 4, содержание углеводородов в выхлопных газах автомобилей наибольшее при использовании бензина с малым октановым числом. Содержание углеводородов возрастает в несколько раз при использовании дизельных двигателей.

Таблица 4

Содержание углеводородов в составе выхлопных газов автомобилей

(n = 5, Р = 0,95)

Марка

автомобиля

Октановое число бензина, топливо

Найдено углеводородов, млн-1

Термокаталитически

Оптически

x x

Sr · 102

x x

Sr · 102

Жигули-2106

92

1050±10

0,8

1030±90

0,7

Москвич-412

92

1300±16

0,9

1280±18

1,0

ГАЗ-21

76

1974±19

0,8

1939±14

0,6

ГАЗ-24

92

1440±24

1,3

1405±29

1,6

ЛАЗ (автобус)

76

2006±17

0,7

2051±31

1,2

ЗИЛ-130

76

2140±17

0,6

2170±17

0,6

КрАЗ

Диз. топл.

3030±31

0,9

3080±39

1,0

МАЗ

Диз. топл.

3400±24

0,6

3400±44

1,0

КамАЗ

Диз. топл.

3000±28

0,7

3070±40

0,9

Икарус

Диз. топл.

2100±19

0,7

2100±38

1,4

Определяющим параметром при определении содержания в выхлопных газах является степень отработки двигателя. Например, при отработки двигателя 34000 км, при постоянстве других условий эксперимента, марка автомобиля «Жигули», содержание углеводородов в выхлопном газе составляет 1736 млн-1, а при 350000 км (после капитального ремонта) – 3640 млн-1. Эксперименты показали, что разработанная методика, сенсоры и газоанализаторы: 1. могут быть использованы для оценки работы углеводородного двигателя внутреннего сгорания и выбора оптимальных условий его эксплуатации; 2. по экспрессности, воспроизводимости, другим метрологическим характеристикам не уступают существующим и широко применяемыми в аналитической практике термокондуктометрическим и оптическим методам.

Выводы

1. Теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены возможности термокаталитической методики селективного определения углеводородов в газовой среде с использованием термочувствительных элементов (измерительный и компенсационный), содержащих катализаторы различной активности.

2. Установлены закономерности, выявленные в процессы окисления углеводородов (метан, пары бензина), оксидами ряда металлов при их различных соотношениях для создания селективных термокаталитических сенсоров углеводородов.

3. Показано влияние исходных продуктов на процесс окисления углеводородов кислородом воздуха, поверхностью катализатора измерительного чувствительного элемента термокаталитического сенсора. Установлено, что концентрация в газовой фазе кислорода и воды не оказывает существенного влияния на кинетику окисления, а содержание диоксида углерода замедляет скорость реакции.

4. Разработаны способы получения и аттестации стандартных газовых смесей углеводородов в диапазоне концентраций 0 – 1410 мг/м3 с погрешностью не превышающей 5 % отн. На основе разработанных методик созданы сенсоры и автоматические газоанализаторы для селективного определения углеводородов в области концентраций метана 0 – 4,0% об., паров бензина 0 – 1000 мг/м3.

5. Оценены технические и метрологические параметры разработанных сенсоров согласно ГОСТу 13320-81. Показано, что полученные данные характеризуются высокой точностью и экспрессностью в широком интервале изменений параметров окружающей среды.

6. Разработанные методики, сенсоры и газоанализаторы по метрологическим характеристикам: не уступают существующим и широко применяемым в аналитической практике методам; могут быть использованы для непрерывного контроля содержания углеводородов в атмосфере на территории бензо- и газозаправочных предприятий, а также в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания и технологических газах; применимы для оценки работы углеводородного двигателя внутреннего сгорания.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
741,1 Kb
Тип материала
Предмет
Учебное заведение
Неизвестно

Список файлов статьи

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6518
Авторов
на СтудИзбе
302
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее