CS209953B1 - Způsob přípravy plynných směsí a zařízen pro provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká moderních způsobů a zařízení pro zjišťování nepatrných množství látek v plynech a řeší přípravu cejchovacích a testovacích směsí zjišťovaných látek s netečnými nosnými plyny. Prouu čistého nosného plynu se dělí na dvě větve. Proud první větve prochází přes zónu regulace průtoku do difuzní zóny,kde přichází do styku s difuzním standardem, načež se větší část toho obohaceného proudu odvádí do odpadu a malá část se vede do směšovací zciny, V níž se mísí na požadovanou koncentraci s čistým nosnýnuplynem, přiváděným do směšovací zóny druhou větví přes zónu regulace průtoku. Přívodní potrubí nosného plynu je rozvětveno oo dvou větví,z nichž první větev je přes regulátor průtoku a pneumatický odpor vyústěna přímo do směšovací komůrky a do druhé větve, vyústěné přes regulátor průtoku a pneumatický odpor rovněž do směšovací komůrky je vřazena komůrka o difuzním standardem, přičemž za komůrkou s aifuzním standardem je odvětvena třetí větev,opatřená rovněž pneumatickým odporem.

Description

(54) Způsob přípravy plynných směsí a zařízení

Vynález se týká moderních způsobů a zařízení pro zjišťování nepatrných množství látek v plynech a řeší přípravu cejchovacích a testovacích směsí zjišťovaných látek s netečnými nosnými plyny.

Prouu čistého nosného plynu se dělí na dvě větve. Proud první větve prochází přes zónu regulace průtoku do difuzní zóny,kde přichází do styku s difuzním standardem, načež se větší část toho obohaceného proudu odvádí do odpadu a malá část se vede do směšovací zciny, V níž se mísí na požadovanou koncentraci s čistým nosnýnuplynem, přiváděným do směšovací zóny druhou větví přes zónu regulace průtoku.

Přívodní potrubí nosného plynu je rozvětveno oo dvou větví,z nichž první větev je přes regulátor průtoku a pneumatický odpor vyústěna přímo do směšovací komůrky a do druhé větve, vyústěné přes regulátor průtoku a pneumatický odpor rovněž do směšovací komůrky je vřazena komůrka o difuzním standardem, přičemž za komůrkou s aifuzním standardem je odvětvena třetí větev,opatřená rovněž pneumatickým odporem.

pro provádění tohoto způsobu

209 953

209 953

Vynález je využitelný zejména při ochraně životního prostředí .při zjišťování Škodlivin v plynných mediích, například v ovzduší, exhalátech a podobně.

Vynález se týká způsobu a zařízení pre přípravu plynných směsí o koncentraci v roz-1 -3 mezí 0,1 pg m až 1 g m pro cejchovaní a testování analyzátorů, detektorů a plynových polarografů za použití uifuznich standardů.

Pro cejchováni o testování citlivých analyzátorů a detektorů, zvláště ve spojení s plynovými chromátografy, se používá nejrůznějších metod. Pokud jde n kapalné vzorky, pak příprava i velmi malých koncentrací nečiní potíže. Mnohem složitější je příprava plyn ných směsi. Pro vyšší koncentrace jo možné'použít s-tanaardnícii plynných sr;.£sí, které se uchovávají v zásobnících, «apríklad tlakových láhvích nebo v jiných nádobách, po případě vacích. Pro přípravu lze použít i přesných zřeSovacích čerpadel, liá-li však být výstupní koncentrace nižší než 0,1 %, případně 0,01 %, pak vlivem sorbce a desorbce případně i difúze dochází ke zkreslení a značným chytám.

Počátkem sedmdesátých let se žačalo používat difuzních standardů, což jsou obvykle trubičky ze syntetických polopropustných haiot, ve kterých je uzavřeno testovací látka, která difuduje stěnami trůníce a pro danou trubici je velikost difúze pouze funzeí teple— ty. Jestliže testovací létna nifucuje do proudu nosného plynu, par. při Konstantním průtoku a teploto lze jednoduše vyrábět testovací smě a s konstantní koncentrací, jejíž velikost lze měnit v omezeném rozsahu změnou teploty e průtoků.

Tímto způsobem je možno připravit reprodůkovctelr.č a přes malé koncentrace, na-

prí	klad kys1 ičr 1 í ku s i	řičitéte v	rozmezí 5 až	5CC mg.Γη“'. Pro	přípr-	ivů vyšších zon
cí	je nutné složité a	nákladné	zařízení. Pro	přípravu	ve lib i 1	salých	koncentrací, v
0,1	^g.m až 10 mg.	m-3, Které	jsou nutné n	apříklad :	ιό tes-	10 v ér, í	citlivých octů
J-3	přímá» metoda s dif	uzr.ím atar.·	dárcem nepouč	itelná.

entřare.trne zí t orú,

Uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem a zařízením pro přípravu plynných směsí v širokém rozmezí koncentrací 0,1· ^ig.m^-^ až 1 · g.nf^ _ρΓύ cejchování a testování analyzátorů detektorů a plynných chromátografů za použití difuzních standardů podle vpn álezu.

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že prouc čistého nosného plynu se dělí na první větev a druhou větev, přičemž proud první větve prochází zonou rerulace průtoku, vstupuje čo difuzní zeny do styku s difuzním standardem,·načež se 1 % až 99 h tohoto proudu odváoí áo odpadu a zbyla část se veda do směšovací zóny, v níž se mísí na požadovanou definovanou konečnou koncentraci připravované plynné směsi s Čistým nosným plynem přiváděným z druhé větve přes zónu regulace průtoku do směšovací zóny.

Konečná definovaná koncentrace připravované plynné směsi G tříjtí, · m vyhovuje v ztahům

1,66.10^-7 . D_k (V-J+ v₂₁) (1+kp ^V21

209 953 v nichž D^ £g/hj ď⁰ difuzní konstanta standardu, v₂, ^v21> ^v22 jsou objemové průtokové rychlosti plynu o koncentraci 0_χ [mg.nf³3

Vy jjnl/minj je objemová rychlost Čistého nosného plynu ky jo dělící poměr

0_χ £mg.m³J je koncentrace za difuzní sondou.

Způsob se provádí na zařízení podle vynálezu sestávajícím z přívodního potrubí, jež se rozvětvuje do první větve a druhé větve, z nichž prvni větev je přes regulátor průtoku a pneumatický odpor vyústěna přímo do směšovací komůrky a do druhé větve, vyústěné rovněž přes regulátor průtoku a pneumatický odpor do směšovací komůrky je mezi regulátor průtoku a pneumatický odpor vřazena komůrka s difuzním standardem, přičemž za komůrkou s diíuzním standardem je odvětvena třetí větev opatřená rovněž pneumatickým odporem.

Na připojeném výkresu je znázorněno schéma příkladu provedení zařízení podle vynálezu.

Vstupní potrubí 10 pro přívod čistého nosného plynu je rozvětveno na první větev 101 a drhou větev 102.

Na první větvi 101 je regulátor průtoku 1 s tlakoměrem II a pneumatický odpor 12. První potrubní větev 101 ústi do směšovací komůrky 4. Na druhé větvi 102. ústící rovněž do směšovací komůrky 4, je rovněž vřazen regulátor průtoku 2 s tlakoměrem 21. komůrka 3 s diíuzním standardem a pneumatický odpoi· 31. Mezi komůrkou 3 s difuzním standardem a pneumatickým odporem 31 je z děliče 2. odvětvena třetí větev, potrubí 301 s pneumatickým od pórem 32 a jehlovým ventilem 33. Ze směšovací komůrky 4 je vyvedeno potrubí 401 k spotřebiči kterým může být například analyzátor, detektor a podobně. Od potrubí 401 je odvětveno potrubí 402 s ventilem 41. Celé zařízení je umístěno v termostatu 6.

čistý plyn vtéká do přístroje a rozděluje se do dvou proudů. Jednou větví vtéká do regulátoru průtoku 2 a do nádobky 3 s difuzním standardem a obohacuje se zde na koncentraci 0_χ, která je dána velikostí průtoku v₂, difuzní konstantou D^ a teplotou.

Po výtoku z komůrky 3 s difuzním standardem vtéká plyn do děliče 2 třetí větví 301 a dělí se do dvou proudů, při čemž jeho 1 % až 99 % o průtokové rychlosti v₂₂ vtéká do je dán hodnotou pneumatických odporů 31 a 32, při plně k-, odpadu. Dělící poměr ky - —

21' otevřeném ventilu 33 lze ho měnit (snižovat) uzavíráním tohoto ventilu. Dělící poměr «.y je málo závislý na vstupním tlaku P^ měřeném manometrem 21. lze jím však ovlivňovat velikost průtoku jednotlivými větvemi. Plyn o koncentraci 0_χ vtéká průtokovou rychlostí do směšovací komůrky 4, kde se mísí s čistým plynem, který sem přitéká rychlostí Vy přes stabilizátor průtoku 1 a pneumatický odpor 12. Hodnotu průtoku tohoto zřeňovacího plynu lze nastavit a vypočítat z tlaku P₅ měřeném tlakoměrem 11. Ve směšovací komůrce 4 se vytváří potřebná konečná definovaná koncentrace 0_χ a přebytek plynu po výtoku se může odpouštět potrubím 402 ventilem 41 a zbytek o požadované velikosti průtoku vtéká (1)

209 9S3 do analyzátoru 2·

Hodnotu koncentrace lze vypočítat ze vztahů:

₌ ’22 '21 = 1,66 . 10' +7 (2)

166 - 10' . D,.

Iv₁ + v₂₁)(l+k₁) (3) v nichž je difuzní konstanta standardu '2’^v21»^v22 je objemová průtokové rychlost zřeáovacího plynu Jml/minj objemové průtokové rychlosti plynu £ml/minj o koncentraci 0_χ [mg.m”^J k-^ je dělící poměr

0_χ je koncentrace za nádobkou 3 s difuzním [ng .m^-3j standardem

C konečná definovaná koncentrace připravované plynné směsi na výtoku zřecíovacíhc zařízení

Způsob a zařízeni podle vynálezu mojí tyto přednosti:

Nastavení a změna výstupní koncentrace je rychlá a snadná. Lze ji měnit pomocí stabilizátoru průtoku 1, ventilem 33 a do jisté míry i stabilizátorem průtoku 2. Při použití výměnných standardů s difuzní konstantou lišící se o tři řácy lze Koncentraci měnit v rozmezí sedmi řádů. Například s použitím standardu, který má difuzní konstantu D_k=105g._mj_n“3 lze připravit pomocí výše uvedeného zařízení výstupní koncentraci v rozmezí 100 až 1 g.m a pro standard s difuzní konstantou = 10 g.min” koncentrace v rozmezí 0,1 jig,tn~3 až 1

Z uvedeného příkladu je zřejmé, že pomocí jednoho standardu je možno měnit koncentraci v rozmezí čtyř řádů a použitím dvou difuzních standardů s vhodnou difuzní konstantou pak pokrytí sedmi koncentračních řádů s překrytím jednoho řádu.

Claims (3)

P S 1' D ϋ Ž 1 V 'ί N A L L Z U

1,66 - 10' . D.

'21 ^{1 (v}l^+v21⁾ * v němž je difuzní koeficient standardu ^g/hodj

Vjl je objemová průtoková rychlost nosného plynu Jjnl/minJ ^v2^,v21’^v22 {ml/miňjjsou objemové průtokové rychlosti plynu o koncentraci 0_χ k^ je dělící poměr

0_χ je koncentrace za difuzní zonou ^mg.m**^J

C je konečná definovaná koncentrace připravované směsi na výtoku ze směšo¹ f -3*1 vací zóny Img.m J·

1. Způsob přípravy plynných směsí o koncentraci 0,1 ^g.rn“^ až 1 g.m”^ pro cejchování a testování analyzátorů, detektorů a plynových chromátografů za použití difuzních standardů vyznačený tím, že proucí čistého nosného plynu se dělí na první větev a aruhcu větev, přičemž proud první větve prochází zonou regulace průtoku, vstupuje do difuzní zóny do styku s difuzním standardem, načež se 1 % až 99 % tohoto proudu odvádí do odpadu a zbylá část se vede do směšovací zóny, v níž se mísí na požadovanou definovanou konečnou koncentraci připravované směsi s čistým nosným plynem, přiváděným do směšovací zóny druhou větví přes zónu regulace průtoku.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že konečná definované koncentrace plynné směsi

209 9S3 vyhovuje vztahům

3. Zařízeni k provádění způsobu podle bodu 1 a 2 vyznačené tím, že sestává z přívodního potrubí (10) rozvětveného do první větve (101) a druhé větve (102), z nichž první větev (101) je přes regulátor průtoku (1) a pneumatický odpor (12) vyústěna přímo do směšovací komůrky (4) a do druhé větve (102) vyústěné rovněž do směšovací komůrky ( 4) je přes regulátor průtoku (2) a pneumatický odpor (31) vřazena komůrka (3) s difuzním standardem, přičemž za komůrkou (3) s difuzním standardem je odvětvena třetí větev (301) opatřená rovněž pneumatickým odporem (32),