CS223620B1 - Zařízení pro indikaci některého plynu ze směsi ve vodárenských provozech - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru úpravy vod, nebo jiných provozů, kde se při technologických procesech používají plyny, které při absorpci ve vodě způsobují výrazné změny ve vodivosti roztoku. (Příkladně chlor Clz nebo amoniak NH3.) Vynález řeší problém pohotové indikace a signalizace výskytu (nežádoucího) plynu v ovzduší. Tím umožňuje včas zabránit haváriím ve výrobních prostorách a v přírodním prostředí, a tedy ochranu zdraví pracovníků, občanů v okolí výroben či skladů, zařízení atd. Soustava nejméně dvou elektrod (1, 2), které jsou propojeny pruhem vláknitého absorpčního materiálu (3), kapilární trubicí (4) pro přívod elektrolytu, zakončenou nad pruhem vláknitého absorpčního materiálu (3). Elektrody (1, 2) jsou připojeny elektrickými vodiči (6, 7) do elektrického obvodu tvořeného v sérii zapojenými zdrojem (8) elektrického proudu a přístrojem (9) pro vyhodnocování změn intenzity elektrického proudu. Tyto změny intenzity elektrického proudu jsou způsobovány změnami vodivosti vláknitého materiálu omývaného elektrolytem při absorpci indikovaného plynu ze směsi do elektrolytu.

Description

Vynález se týká oboru úpravy vod, nebo jiných provozů, kde se při technologických procesech používají plyny, které při absorpci ve vodě způsobují výrazné změny ve vodivosti roztoku. (Příkladně chlor Clz nebo amoniak NH3.)

Vynález řeší problém pohotové indikace a signalizace výskytu (nežádoucího) plynu v ovzduší. Tím umožňuje včas zabránit haváriím ve výrobních prostorách a v přírodním prostředí, a tedy ochranu zdraví pracovníků, občanů v okolí výroben či skladů, zařízení atd.

Soustava nejméně dvou elektrod (1, 2), které jsou propojeny pruhem vláknitého absorpčního materiálu (3), kapilární trubicí (4) pro přívod elektrolytu, zakončenou nad pruhem vláknitého absorpčního materiálu (3). Elektrody (1, 2) jsou připojeny elektrickými vodiči (6, 7) do elektrického obvodu tvořeného v sérii zapojenými zdrojem (8) elektrického proudu a přístrojem (9) pro vyhodnocování změn intenzity elektrického proudu.

Tyto změny intenzity elektrického proudu jsou způsobovány změnami vodivosti vláknitého materiálu omývaného elektrolytem při absorpci indikovaného plynu ze směsi do elektrolytu.

Vynález se týká oboru úpravy vod některými plyny, například chlorem Ch nebo amoniakem NH3 a řeší jejich indikaci v provozních halách vodáren.

Dosud známá zařízení pro indikaci chloru Ch nebo amoniaku NH3 nebo jiných plynů ze směsi ve vzduchu, které po absorpci do vody Η2Ό produkují ionty hydrogeniové H⁺ nebo hydroxylové OH^-, se vyznačovala tím, že jsou konstruována tak, že sestávají z absorpční nádržky naplněné elektrolytem, vybavené jsou trubicí pro přívod měřeného vzduchu a dvojicí elektrod, zapojených na zdroj elektrického proudu s vyhodnocovacím přístrojem. Závažnými nevýhodami těchto zařízení je potřeba dmýchat nebo prosávat měřený vzduch do nádržky naplněné elektrolytem.

Vzduchu je třeba přivádět velké množství, neboť pro změnu koncentrace hydrogeniových iontů H⁺, která je potom indikována vyhodnocovacím přístrojem, je nutno do určitého objemu elektrolytu absorbovat velké množstí molekul plynu chloru CI2 nebo amoniaku NH3 nebo jiného plynu, který má být indukován. Se dmýchaným vzduchem jsou jsou však unášeny i částice prachu, který vzduch obsahuje, a ty jsou potom po absorpci v elektrolytu zahušťovány. Vznikající kalové suspenze je potom častým zdrojem závad ve funkci těchto zařízení.

Při použití filtrů k zachycování prachu ve dmýchaném vzduchu, dochází potom při výskytu například chloru CI2 ve vzduchu k jeho adsorpci na částice prachu koncentrované ve filtru a z tohoto důvodu opět ke zhoršení funkce zařízení. Pro odstranění uvedených závad tvorby koncentrovaných suspenzí v nádobkách elektrolytu jsou některá zařízení vybavena trubicemi pro přívod čerstvého elektrolytu a pro odtok znečištěného elektrolytu. Takovéto uspořádání zařízení pro indikaci některých plynů však má nevýhody ve vysoké spotřebě elektrolytu, a tím potřeby časté obsluhy i prodlužování doby, za kterou při výskytu indikovaného plynu ve vzduchu dojde k nárůstu koncentrace hydrogeniových iontů H⁺ do té výše, že mohou být zjištěny ve vyhodnocovacím přístroji. Pro indikaci chloru v ovzduší jsou známa i jiná zařízení, pracující na principu coulometrlckém. Jejich společnou nevýhodou je, že roztok jodidu draselného KI, který tvoří podstatnou část elektrolytu je citlivý i na celou řadu látek přítomných často ve vzduchu, jako je například dioxid dusičitý NO2, dioxid siřičitý SO2, ozón O3 a podobně. Měření nebo indikace chloru vyžaduje potom celou soustavu selektivních filtrů na trubici přivádějící vzduch do elektrodové nádobky, což znamená značnou komplikaci zařízení.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu. Jeho podstatou je soustava nejméně dvou elektrod, které jsou propojeny pruhem vláknitého absorpčního materiálu, kapilární trubicí pro přívod elektrolytu, zakončenou nad pruhem vláknitého absorpčního materiálu.

Elektrody jsou připojeny elektrickými vodiči do elektrického obvodu, tvořeného v sérii zapojenými zdrojem elektrického proudu a přístrojem pro vyhodnocování změn intenzity elektrického proudu. Tyto změny jsou způsobovány změnami vodivosti pruhu vláknitého materiálu omývaného elektrolytem při absorpci indikovaného plynu ze vzduchu do elektrolytu.

Koncentrace plynu ve vzduchu je úměrná velikosti absorpce a proto i velikosti změny intezity elektrického proudu.

Předností tohoto zařízení je, že na pruhu vláknitého absorpčního materiálu, který je mírně omýván tokem elektrolytu, dochází na vláknech k vytváření relativně velké plochy, která tvoří rozhraní mezi elektrolytem a vzduchem. Kapilární trubicí, zakončenou nad pruhem vláknitého materiálu, se přivádí jen velmi malé množství elektrolytu, nutné pro jeho zvlhčování a vymývání absorbovaných látek.

Velikost této plochy, respektive poměr velikosti této plochy ku množství elektrolytu, který omývá pruh vláknitého materiálu za jednotku času, je úměrný rychlosti absorpce indikovaného plynu do elektrolytu. Z těchto důvodů zařízení podle vynálezu indikuje výskyt měřeného plynu velmi rychle a soustavným mírným omýváním pruhu vláknitého materiálu jsou produkty absorpce 1 nečistot ze vzduchu odplavovány tak, že podmínky pro absorpci jsou udržovány konstantní. To dovoluje při indikaci určitého plynu docilovat vysokou citlivost a reprodukovatelnost výsledků.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněno příkladné, nejjednodušší provedení zařízení podle vynálezu.

Zařízení pro indikaci některého plynu ze směsi plynů je tvořeno soustavou dvou elektrod 1, 2, ve formě válečků, které jsou propojeny pruhem vláknitého absorpčního materiálu 3, určeného pro absorpci některého plynu ze směsi plynů do elektrolytu, kterým je vláknitý absorpční materiál 3 promýván, kapilární trubicí 4 pro přívod elektrolytu, zakončenou nad pruhem vláknitého materiálu 3, určenou pro přívod elektrolytu ze zásobní nádržky 5, Dále je zařízení podle vynálezu tvořeno elektrickými vodiči 6, 7, které připojují elektrody 1, 2 s pruhem vláknitého materiálu 3 do elektrického obvodu, tvořeného v sérii zapojeným zdrojem 8 elektrického proudu a přístrojem S pro vyhodnocování změn intenzity elektrického proudu.

Funkce zařízení je tato: Směs plynů, například vzduch, je ve styku s pruhem vláknitého absorpčního materiálu 3.

Proudění vzduchu skrze a kolem vláknitého absorpčního materiálu 3 zajišťuje komínový tah, vytvářený teplem žárovky 14, β

zapojeno v samostatném elektrickém obvodu.

Ze zásobní nádržky 5 je kapilární trubmí

4. pruh vláknitého absorpčního materiálu 3 mírně omýván elektrolytem. Pro případ indikace chloru CI2 ve vzduchu je tento elektrolyt tvořen nasyceným roztokem iodidu rtuťuatého HgJž.

Elektrody 1, 2 jsou zapojeny elektrickými vodiči fi, 7 do elektrického obvodu tvořeného zdrojem 8 elektrického proudu stejnosměrného napětí 9 V a přístrojem 9 pro vyhodnocování změn intenzit elektrického proudu v rozsahu 0 — 50 .10~⁶ A. Jestliže ve vzduchu není přítomen chlor, proudí elektr ckým obvodem tvořeným zdrojem 8, pruhem vláknitého materiálu 3 a vyhodnocovacím přístrojem 9 jen nízký proud přibližně 5 . tik'⁸ A.

Při nastavení signálních kontaktů vyhodnocovacího přístroje 9, například na hodnoty proudu 11.10^Hi A, bude v tomto případě rozsvíceno signální světlo 10, které signalizuje, že obsah chloru Cl2 ve vzduchu nepřestoupil koncentraci 3 mg/m³, která intenzitě 11 . 1CT⁶ A podle předcházející kalibraci odpovídá. Jestliže bude ve vzduchu přítomen i chlor CI2, bude docházet k absorpci chloru ze vzduchu do vrstvy elektrolytu na vláknitém materiálu 3. Ve vodném roztoku bude chlor CI2 přecházet na kyselinu chlorovodíkovou HC1 a kyselinu chlornou HC1O. Elektrolytickou disociací těchto kyselin budou do elektrolytu přecházet hydrogeniové ionty H⁺, které výrazně zvýší jeho vodivost a tím zvýší intenzitu elektrického proudu v elektrickém obvodu, který je tvořen zdrojem 8, pruhem vláknitého materiálu 3 a vyhodnocovacím přístrojem 9.

Při nárůstu obsahu chloru CI2 ve vzduchu na koncentraci například 6 mg/m³, což je nejvýše přípustná koncentrace v ovzduší průmyslových provozů, dojde v důsledku absorpce chloru v elektrolytu k takovému zvýšení jeho vodivosti, že elektrickým obvodem tvořeným zdrojem 8, pruhem vláknitého materiálu 3 omývaného elektrolytem a vyhodnocovacím přístrojem 9 bude procházet proud přibližně 17.10~⁶A. Tato intenzita již převyšuje hodnotu elektrického proudu 11. . 10^-8 A, na kterou jsou nastaveny signální kontakty vyhodnocovacího přístroje 9 a proto bude v tomto případě rozsvíceno signální světlo 11, které signalizuje, že obsah chloru CI2 ve vzduchu přestoupil již koncentraci 3 mg/1. Pro důraznější upozornění obsluhy bude v tomto případě ještě vydávat zvukový signál elektrická houkačka 12.

Toto zařízení je možno použit pro indikaci těch plynů ve směsi plynů nebo ve vzduchu, kdy indikovaný plyn má jako jediný ze směsi plynů schopnost po adsorpci v určitém elektrolytu zvyšovat jeho vodivost. Zařízení se osvědčilo zejména při indikaci obsahu chloru CI2 a amoniaku NH3 v provozech chloroven a skladů. Jeho další výhodou je možnost zvyšování citlivosti tím, že se plocha pruhu vláknitého absorpčního materiálu 3 zvětšuje jeho rozšiřováním nebo se zvětší počet elektrod 1, 2 a pruhů vláknitého absorpčního materiálu 3 zapojených v elektrickém obvodu paralelně.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Zařízení pro indikaci plynu, například chloru, který po absorpci do kapaliny, například vody, způsobuje zvýšení její elekrické vodivosti, vyznačené tím, že je tvořeno soustavou nejméně dvou elektrod (1, 2), které jsou propojeny pruhem vláknitého absorpčního materiálu (3), kapilární trubicí

   VYNÁLEZU (4) pro přívod elektrolytu, zakončenou nad pruhem vláknitého absorpčního materiálu (3J, přičemž elektrody (1, 2) jsou připojeny elektrickými vodiči (6, 7} do elektrického obvodu, tvořeného v sérii zapojeným zdrojem (8) elektrického proudu a přístrojem (9) pro vyhodnocení změn intenzity proudu.

   1 list výkresů

   223820