CS241168B1 - Zařízení ke kontinuálnímu měření koncentrace oxidu uhličitého - Google Patents

Abstract

Zařízení ke kontinuálnímu měření koncentrace oxidu uhličitého sestává z přívodu analyzovaného plynu, který je připojen k sušicí nádobce, za níž je umístěn skleněný filtr a dále trubička na zachycování stop vlhkosti, která je na druhém konci připojena na plynové čerpadlo, za ním následuje jehlový ventil a čtyřcestný rozváděči kohout s přepínačem, přičemž rozváděči kohout je propojen s manostatem, na který navazuje další jehlový ventil, s nímž tvoří průtokový regulátor, k němuž je připojen filtr a za ním měřicí cela katarometru, k níž je připojen kontrolní rotametr, referenční cela katarometru je spojena s tlakovou lahví na vzduch, jíž je předřazen průtokový regulátor a druhý konec refe-· renční cely je vyústěn do dalšího kontrolního rotametru, přičemž katarometr je spojen s měřicím můstkem a ten s registračním zařízením a na čtyřcestný rozváděči kohout jsou napojeny tlakové lahve, obsahující kalibrační směsi oxidu uhličitého se vzduchem.

Description

Vynález se týká zařízení ke kontinuálnímu měření koncentrace oxidu uhličitého.

Dosavadní přístroje pro kontinuální analýzu oxidu uhličitého v plynech jsou založeny většinou na principu infračervené spektrometrie, kdy se využívá buď absorpce ve značně široké oblasti spektra bez rozkladu světla, nebo absorpce monochromatického záření vytvořeného rozkladem světla hranoly, mřížkami či interferenčními filtry. Jiné analyzátory využívají chemické reakce oxidu uhličitého s vhodnými roztoky určité látky a měří změnu elektrické vodivosti původního roztoku, k níž vlivem reakce dochází. Další zařízení využívají změn tepelné vodivosti směsi plynů.

Nevýhodou přístrojů prvního typu je poměrná složitost a někdy i náchylnost na poškození. Analyzátory pracující podle druhého principu jsou nevýhodné v tom, že plyn se musí nejprve zavádět do příslušného roztoku, který je nutno připravovat, čímž se do metody zavádí další komponenta, která do značné míry omezuje kontinuálnost měření. Praktické provozování tepelně vodivostních analyzátorů s požadovanou přesností má některá úskalí.

Zařízení ke kontinuálnímu měření koncentrace oxidu uhličitého podle vynálezu odstraňuje uvedené nevýhody dosavadního stavu techniky, je konstrukčně jednodušší a funkčně spolehlivé a poskytuje kompletní informaci o změně koncentrace oxidu uhličitého v daném prostoru v závislosti na čase. Je založeno na principu měření změn tepelné vodivosti vzduchu ve směsi s oxidem uhličitým. Zařízení je možno použít všude tam, kde je potřeba kontinuálně a diskontinuálně měřit koncentraci oxidu uhličitého v plynech, např. u laboratorních aparatur, chemických reaktorů, v prostorách se zvýšenou hladinou oxidu uhličitého apod.

Zařízení ke kontinuálnímu měření koncentrace oxidu uhličitého je znázorněno na přiložených výkresech, kde představuje obr. 1 zařízení ke kontinuálnímu měření koncentrace oxidu uhličitého a obr. 2 záznam signálu analyzátoru v průběhu měření.

Na obr. 1 je znázorněn přívod 1 analyzovaného plynu, který je připojen k sušicí nádobce 2, za níž je umístěn filtr 3 a dále trubička 4 na zachycování stop vlhkosti, která je na druhém konci připojena na plynové čerpadlo 5. Za ním následuje jehlový ventil 6 a čtyřcestný rozváděči kohout 7, ovládaný přepínačem 18. Rozváděči kohout 7 je propojen s manostatem 8, na který navazuje další jehlový ventil 9, s nímž tvoří průtokový regulátor. K němu je připojen filtr 10 a za ním měřicí cela katarometru 11, k níž je připojen kontrolní rotametr 12. Referenční cela katarometru 11 je spojena s tlakovou lahví 13 na vzduch, jíž je předřazen průtokový regulátor 14. Druhý konec referenční cely ústí do dalšího kontrolního rotametru 15. Katarometr 11 je spojen s měřicím můstkem 16 a ten s registračním zařízením 17.

Na čtyřcestný rozváděči kohout 7 jsou napojeny tlakové lahve 19, 20 a 21, obsahující kalibrační směs oxidu uhličitého se vzduchem.

Jako příklad použití zmíněného zařízení je uvedeno monitorování koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře nad roztokem alkalického hydroxidu v probublávaném reaktoru. Postup byl tento: po zapnutí přepínače 18 a otevření ventilu na tlakové láhvi 13 se nastaví za průtoku na regulačním ventilu 14 pro vzduch hodnota 250 kPa a na ventilech lahví 19, 20, 21 pro kalibrační plyny hodnota 50 kPa. Potom se spustí plynové čerpadlo 5 a dalším jehlovým ventilem 9 se nařídí průtok kalibračních plynů na rysku kontrolního rotametru 12 odpovídající průtoku 100 ml/min.

Případné diference v průtocích jednotlivých kalibračních plynů lze korigovat změnou výstupního tlaku na regulačním ventilu příslušné lahve s plynem.

Průtok analyzovaného plynu se nastaví pomocí ventilu 6 na stejnou hodnotu a pokud toho nelze dosáhnout, je třeba použít ventilu 9 a poté znovu upravit výstupní tlaky kalibračních plynů tak, aby měly stejné průtoky jako analyzovaný plyn. Nastavené hodnoty průtoků, stejné pro všechny měřené plyny, by nemělo být potřeba regulovat během vlastního měření; výjimkou by mohly být drobné úpravy provedené ventilem 6 pro analyzovaný plyn a membránovými regulátory na tlakových lahvích, pro kalibrační plyny. Potom se zapne měřicí most katarometru 11 a zapisovač a po ustálení nulové linie zapisovače při pracovních podmínkách, tj. žhavicím proudu katarometru 100 mA, citlivosti měřicího mostu 2 a rozsahu zapisovače 5 mV a při průtoku vzduchu, tj. nulovacího plynu, měřicí větví je analyzátor připraven ke kalibraci a k měření. Kalibrační hodnoty se získávají příslušnou volbou protékajícího plynu detektorem pomocí přepínače 18, nulová hodnota se dostane po odpojení vstupní kapiláry 1 od reaktoru.

Obr. 2 ukazuje záznam signálu analyzátoru z průběhu měření adsorpce oxidu uhličitého v roztoku hydroxidu sodného ve válcovém reaktoru s perforovaným dnem. Na ose X je zaznamenán časový průběh absorpce, na ose y je velikost signálu z detektoru, např. v dílcích zapisovače.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Zařízení ke kontinuálnímu měření koncentrace oxidu uhličitého vyznačené tím, že sestává z přívodu (1) analyzovaného plynu, který je připojen k sušicí nádobce (2), za níž je umístěn filtr (3) a dále trubička (4) na zachycování stop vlhkosti, která je na druhém konci připojena na plynové čerpadlo (5), za ním následuje jehlový ventil (6) a čtyřcestný rozváděči kohout (7), s přepínačem (18), přičemž rozváděči kohout (7) je propojen s manostatem (8), na který navazuje další jehlový ventil (9j, s nímž tvoří průtokový regulátor, k němuž je připojen filtr (10) a za ním měřicí cela katarometru (11), k níž je připojen kontrolní rotametr (12), referenční cela katarometru (11) je spojena s tlakovou lahví (13) na vzduch, jíž je předřazen průtokový regulátor (14) a druhý konec referenční cely je vyústěn do dalšího kontrolního rotametru (15), přičemž katarometr (11) je spojen s měřicím můstkem (16] a ten s registračním zařízením (17) a na čtyřcestný rozváděči kohout (7j jsou napojeny tlakové láhve (19, 20 a 21), obsahující kalibrační směsi kysličníku uhličitého se vzduchem.
2. 2 listy výkresů