CS226527B1 - Způsob měření vlhkosti granulovaných materiálů a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Vynález řeší způsob měření vlhkosti granulovaných materiálů a zařízení k provádění tohoto způsobu. Toto stanovení je důležité především u polymerních granulátů, kdy vlhkost způsobulje problémy v průběhu dalšího tepelného zpracování a má vliv i na konečnou kvalitu plastikářských a vláknařských výrobků.

Vlhkost granulovaných polymerních materiálů se v současné době stanovuje extrakcí vody do hezvodého rozpouštědla, například metanolu. Extrakce vody trvá řádově několik hodin. V rozpouštědle se pak extrahovaná voda stanoví biamperometirickou titrací činidlem podle K. Fischera. Pro měření vlhkosti vláknitých nebo sypkých materiálů se používá řada komerčně vyráběných přístrojů na elektronické bázi, které většinou indikují změnu vodivosti se změnou vlhkosti materiálu. Jiné přístroje využívají měření kapacity střídavého proudu a nebo určení dielektrické konstanty, Tyto přístroje nelze použít pro granulované materiály, neboť nevytváří spojité vodivé prostředí a ostatní metody jsou při měření nízkých obsahů vlhkosti málo citlivé.

Podstata způsobu, měření spočívá ív tom, že vrstvou granulátu předehřátého na teplotu 100 až 200 °C se vede plyn zahřátý také na teplotu 100 až 200 °C s vlhkostí menší než 10⁴ hmot. % a po průchodu plynu vrstvou granulátu Se vede přes vrstvu absorbentu, u kterého dochází vlivem obsorbované vody ke změně elektrického odporu. Granulát je v plynotěsné nádobce, která je umístěna v termostatu. Předehřátý plyn se přivádí přes průtokoměr a plyinotěsná nádobka je na výstupu spojena s měřicí celou, ve které je uložen absorhent a cela je opatřena dvojicí snímacích elektrod.

K dosažení požadované citlivosti snímací c,ely je důležitá její konstrukce. Jestliže ozhačíme velikost plochy jedné elektrody S a vzdálenost elektrod d, pak poměr S/d by měl být větší než 0,05 m. Výhodné je zhotovit elektrody ve tvaru spirály, kde mezi spirálami je Umístěn rovnoměrně absorhent. Takto vytvořená cela je umístěna ve válcové nádobě.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že umožňuje stanovit vlhkost granulovaných materiálů při velmi nízkém obsahu vlhkosti, neboť při těchto vlhkostech je gravimetrické stanovení již nepřesné a použití titračníc,h analytických metod příliš zdlouhavé. Stanovení vlhkosti na tomto zařízení může provádět provozní obsluha bez speciálního vybavení a není třeba mít běžná zařízení analytické laboratoře apod. Vhodnou volbou velikosti měřeného vzorku a měřicí cely lze dosáhnout dostatečně velké citlivosti i při vlhkostech například 0,01 hmot. % i menší.

Příklad

Polyetylénový granulát určený pro plastikářské použití se navažuje v množství 200 gramů do plynotěsné kovové nádobky tvaru válce. Nádobka se umístí do vytopené pískové lázně při teplotě 130 °C. Po 15 minutách se do nádobky otevře přívod dusíku, předehřátého v kovové spirále v téže pískové lázni. Průtok dusíku se měří rotametrom. Nosný plyn spolu s odpařenou vodou z granulátu prochází měřicí celou, ve které je mezii dvěma elektrodami umístěna vysušená bavlna. Během 30 s dojde postupně ke změně elektrického odporu bavlny z 2 X10¹⁰ ohmů na 5X10⁹ ohmů, Z kalibračního grafu je odečtena vlhkost granulátu 0,45 hmot. procent. Stejných výsledků je dosaženo při naplnění měřicí cely viskózovou střiží. Kalibrační závislost se však poněkud liší. S výhodou se absorbent po změření elektrické vodivosti vysuší předehřátým plynem.

Příkladné provedení zařízení pro měření obsahu vlhkosti podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiloženém obrázku. Odměriná plyno-těsná nádobka 1 je opatřena uzavíracími ventily a je umístěna v termostatu 2. Vstup nosného plynu je opatřen uzavíracím ventilem 3, redukční stanicí 4, regulátorem průtoku malých množství s rotametrem 5 a předéhřívací spirálou 6, která je rovněž umístěna -v termostatu 2. Odmě-rná plyinotěsiná -nádobka 1 je opatřena dvěma ventily 7 a -8. Měřicí cela 9 j-e tvořena skleněnou nádobkou, ve které j-so-u dvě plošné kovové elektrody, mezi kterými je vrstva bavlny. Elektrody jsou zapojeny přes el-ektrom-etrický z-esilovač 10 na kompenzační zapisovač 11 a ručičkový ukazatel 12. Na obrázku je dále označen -regulátor teploty 14, topné těleso 15 a odporový teploměr 16.

Nosný plyn přichází přes uzavírací ventil 3, -redukční -stanici 4, rotametr 5 do před-ehíívací spirály 6 přes plynotěsnou nádobku 1, ve které je vrstva granulátu, do měřicí cely 9. Změna vodivosti je snímána přes zesilovač 10, registrována kompenzačním zapisovačem 11 nebo -ručičkovým ukazatelem 12.

Uvedeného principu měření vlhkosti granulovaných materiálů je možno použít i v jiných oborech, například v papírenském, potravinářském, -krmivářském průmyslu i při měření vlhkostí -dalších zemědělských produktů, jako obilí apod.

Claims (5)

1. PREDMET

   1. Způsob měření vlhkosti granulovaných materiálů s vlhkostí nižší než 0,5 hmot %, vyznačující se tím, že se vrstvou granulovaného materiálu předehřátého na teplotu 100 až 200 °C vede předehřátý plyn o teplotě 100 až 200 °C o vlhkosti menší než 10“⁴ hmot. % do absorbentu, u kterého se měří elektrický odpor.

   -
2. 2. Způsob měření vlhkosti podle bodu 1, vyznačující se tím, že se absorbent po změření -elektrického odporu vysuší předehřátým plynem.
3. 3. Způsob měření vlhkosti podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že -se jako absorbent použijí bavlněná vlákna.

   vynalezu
4. 4. Způsob měření vlhkosti podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se jako absorbent použijí viskózová vlákna.
5. 5. Zařízení k provádění způsobu podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že plynotěsná -nádobka (1] p-ro uložení granulovaného materiálu je umístěna v termostatu (2) a je napojena na přívod předehřátého plynu, opatřený průtokoměrem, například rotametr-e-m (5), přičemž výstup plynotěsné nádobky (1) je napojen -na -měřicí celu (9J pro uložení absorbentu, opatřenou dvojicí snímacích elektrod.