CS196753B1

CS196753B1 - Process for preparing a gas having a given tension of the second component

Info

Publication number: CS196753B1
Application number: CS460477A
Authority: CS
Inventors: Josef Kozler; Jiri Cipa
Original assignee: Josef Kozler; Jiri Cipa
Priority date: 1977-07-11
Filing date: 1977-07-11
Publication date: 1980-04-30

Abstract

Vynález se týká způsobu přípravy plynu o dané tenzi druhé složky.The invention relates to a method for preparing a gas of a given concentration of the second component.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy plynu o dané tenzi druhé složky.The invention relates to a process for the preparation of a gas having a given tension of the second component.

Jedním ze známých způsobů přípravy plynů s definovaným obsahem vlhkosti Je založen na principu dávkování vodní páry do nosného plynu. V prodejně dostupném zařízení je tento princip realizován tak, že se definované množství vodní páry generuje do nosného plynu polyetylenovou permeační trubičkou, naplněnou destilovanou vodou, která je umístěna v komoře temperované na 100 °C. Takovéto zařízení neumožňuje bez zvláštních úprav připravit plyn o velmi nízké tenzi vodní páry, to je řádově 10'² torrů, a je navíc specificky zaměřeno pouze na přípravu plynu o definované tenzi vodní páry.One known method of preparing gases with a defined moisture content is based on the principle of dispensing water vapor into the carrier gas. In a commercially available device, this principle is realized by generating a defined amount of water vapor into the carrier gas through a polyethylene permeation tube filled with distilled water, which is placed in a chamber tempered to 100 ° C. Such a device does not make it possible to prepare a gas of very low water vapor pressure, i.e. of the order of 10 ^{< 2} &^gt;

Jsou rovněž známy způsoby přípravy plynu o daném obsahu druhé složky založené na tom, že vzduch nebo plyn probublává při dané teplotě nasycenými nebo různě koncentrovanými roztoky solí o dané tenzi vodní páry, přičemž se mezi plynem a nasyceným roztokem ustaví rovnováha odpovídající tenzi vodní páry v daném roztoku při dané teplotě. Tento způsob lze použít spíše jen pro laboratorní účely. Jeho nevýhodou je to, že lze připravit plyn jen o zcela určitých hodnotách tenze vodní páry podle použitých nasycených roztoků solí.Methods for preparing a gas having a given second component content are also known, based on air or gas bubbling at a given temperature saturated or differently concentrated salt solutions of a given water vapor pressure, establishing an equilibrium between the gas and the saturated solution solution at a given temperature. Rather, this method can only be used for laboratory purposes. Its disadvantage is that it is possible to prepare gas with only certain water vapor pressure values according to the saturated salt solutions used.

Podstatně výhodnějším se jeví způsob podle předkládaného vynálezu. Předmětem vynálezu je způsob přípravy plynu o dané tenzi druhé složky, například pro měření sorpčních izoterm, vyznačený tím, že plyn, například vzduch, se probublává přes kapalnou druhou složku, například vodu, načež se podle požadovaného obsahu druhé složky ochladí při současném vykondenzování přebytečné druhé složky, přičemž vlastní měření se provádí při teplotě stejné nebo vyšší než je teplota, při které se provádí kondenzace.The method of the present invention appears to be substantially more preferred. The present invention provides a process for preparing a gas having a given tensile strength of a second component, e.g., for measuring sorption isotherms, characterized in that the gas, e.g. air, is bubbled through a liquid second component, e.g. water, and then cooled according to the desired second component content. The measurement is carried out at a temperature equal to or higher than the condensation temperature.

Předností způsobu podle předkládaného vynálezu je jeho univerzálnost a jednoduchost. Lze totiž připravit plyn o relativním obsahu druhé složky 0,01 až 100 % v rozsahu teplot —70 až +90 °C.The advantage of the method of the present invention is its versatility and simplicity. It is possible to prepare a gas having a relative content of the second component of 0.01 to 100% in the temperature range of -70 to +90 ° C.

Plyn se pokud možno nasytí druhou složkou tak, že probublává touto složkou, a to při teplotě vyšší než je teplota, při které se provádí kondenzace přebytečného obsahu druhé složky. Při kondenzaci se ustaví fyzikálně-chemicka rovnováha, kde je plyn nasycen druhou složkou za dané teploty. Dalším zahřátím nad tuto teplotu v uzavřeném systému zůstává hmotnost přítomné druhé složky konstantní a zvyšuje se jen její tenze podle stavové rovnice. Prostým výpočtem lze tedy předem stanovit při jaké teplotě se musí provádět kondenzace. Teplota sycení se volí obvykle od 3 až 5 °C, vyšší, než je teplota kondenzace, aby se se zárukou dosáhlo požadované hodnoty obsahu druhé složky v plynu.Preferably, the gas is saturated with the second component by bubbling through the component at a temperature above the temperature at which the excess content of the second component is condensed. During condensation, a physico-chemical equilibrium is established where the gas is saturated with the second component at a given temperature. By further heating above this temperature in a closed system, the weight of the present second component remains constant and only its tension increases according to the equation of state. Thus, by simple calculation it is possible to predetermine at what temperature the condensation must be carried out. The saturation temperature is usually chosen from 3 to 5 ° C, higher than the condensation temperature, in order to guarantee the desired value of the content of the second component in the gas.

Pro objasnění způsobu podle předpokládaného vynálezu je na přiloženém obrázku znázorněno zařízení pro realizaci způsobu podle předpokládaného vynálezu. V dalším je potom uveden popis spolu s objasněním funkce tohoto zařízení.In order to illustrate the method according to the present invention, an apparatus for carrying out the method according to the present invention is shown in the attached figure. In the following, a description is given together with an explanation of the operation of this device.

Aparatura pro přípravu vzduchu s požadovaným obsahem vlhkosti sestává ze sytíce 1, což je nádoba do Vs naplněna vodou a opatřená teploměrem 2 s možností zahřívání pro regulaci teploty vody. Teplota vody je udržována na hodnotě o 3 až 5 °C vyšší, než je teplota v kondenzátoru 3, kam přichází vlhký vzduch ze sytiče 1. Kondenzátor 3 je válcovitá nádoba o vnitřním průměru 70 mm a objemu 1000 ml, ve které jsou stočeny dvě soustředěné spirály 4 ze skleněné trubky vnitřního průměru 6 mm a celkové délky 2,5 m, které jsou vzájemně spojeny přes jímač kapek 5. Jímač kapek 5 je opatřen výtokovým kohoutem 6 na vypouštění přebytečné vykondenzované vody. Spirály 4 jsou temperovány pomocí termostatu S na teplotu, která odpovídá zvolenému obsahu vodní páry. Teplota v kondenzátoru 3 se měří teploměrem 7, jehož stonek prochází středem obou spirál 4 do jedné třetiny hloubky kondenzátoru 3. Proudící plyn se průchodem spirálami 4 vytemperuje na požadovanou teplotu a přebytečná zkondenzovaná voda se hromadí v jímací kapekThe air preparation apparatus with the desired moisture content consists of a saturator 1, which is a Vs vessel filled with water and equipped with a thermometer 2 with heating possibility to control the water temperature. The temperature of the water is maintained at 3 to 5 ° C higher than the temperature in the condenser 3, where humid air from the choke 1 enters. The condenser 3 is a cylindrical vessel with an inner diameter of 70 mm and a volume of 1000 ml. a spiral 4 of glass tube with an inner diameter of 6 mm and a total length of 2.5 m, which are connected to each other via a drop collector 5. The drop collector 5 is provided with an outlet cock 6 for discharging excess condensed water. The coils 4 are tempered by thermostat S to a temperature corresponding to the selected water vapor content. The temperature in the condenser 3 is measured by a thermometer 7 whose stem passes through the center of the two coils 4 to one third of the depth of the condenser 3. The flowing gas is passed to the desired temperature by passing the coils 4 and excess condensed water accumulates in a collecting drop

5. Takto upravený plyn o známém obsahu vlhkosti se po případném ohřátí na požadovanou vyšší teplotu použije k vlastnímu měření.5. Gas thus treated with known moisture content is used for actual measurement after heating to the required higher temperature, if necessary.

Způsob podle předkládaného vynálezu lze použít například k přípravě vzduchu nebo dusíku o známém obsahu vlhkosti, přípravě vzduchu o známém obsahu etylalkoholu, k přípravě plynu o známém obsahu benzenu atd.The process of the present invention can be used, for example, to prepare air or nitrogen of known moisture content, to prepare air of known ethanol content, to prepare gas of known benzene content, etc.

Claims

A method of preparing a gas having a given tension of a second component, for example for measuring sorption isotherms, characterized in that the gas, for example air, is bubbled through a liquid second component, for example water, and

OF THE INVENTION the desired content of the second component cools while condensing off the excess second component, the actual measurement being carried out at a temperature equal to or higher than the temperature at which the condensation is carried out.