PL68016B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 04.111.1969 (P132 103) 31.XIL1973 KI. 421,4/16 MKP GOln 25/22 Wspóltwórcy wynalazku: Stefan Waszak, Jerzy Waclawik Wlasciciel patentu: Instytut Chemii Przemyslowej, Warszawa (Polska) Sposób oznaczania niewielkich stezen par zwiazków organicznych zawierajacych siarke i (lub) gazów siarkowych badz siarki elemen¬ tarnej w powietrzu lub innych gazach oraz automatyczny analizator do stosowania tego sposobu Wynalazek dotyczy sposobu oznaczania par zwiazków organicznych zawierajacych siarke, takich jak tiofen, tioestry, tioalkohole, i (lub) gazów siarkowych, np. dwu¬ tlenku siarki, dwusiarczku wegla, siarkowodoru oraz siarki elementarnej, zawartych w powietrzu lub innych gazach w postaci zanieczyszczen o stezeniach rzedu kilku ppm. Przedmiotem wynalazku jest równiez auto¬ matyczny analizator do stosowania tego sposobu.Znane dotychczas sposoby oznaczania niewielkich ilosci siarki elementarnej lub siarki zwiazanej zawartej w gazach polegaly na przeprowadzeniu zwiazku siarko¬ wego lub siarki w dwutlenek siarki lub siarkowodór, a otrzymany gaz oznaczano periodycznie lub w sposób ciagly róznymi metodami badz to czysto chemicznymi, np. metoda miareczkowa lub wagowa, badz fizykoche¬ micznymi. Wiekszosc z tych metod wymaga jednak duzej pracochlonnosci (metody chemiczne), przy nie¬ których metodach fizykochemicznych konieczna jest czesta wymiana odczynników, ponadto stosowana apa¬ ratura jest skomplikowana i kosztowna i nie zawsze zapewnia duza dokladnosc oznaczania.Stwierdzono, ze znacznie pewniej i dokladniej mozna oznaczac zwiazki siarki w gazach sposobem galwanicz¬ nym przy uzyciu analizatora wedlug wynalazku.Sposób oznaczania polega na tym, ze badany gaz, zawierajacy niewielkie ilosci siarki elementarnej lub w postaci zwiazku chemicznego po przeprowadzeniu oznaczanego skladnika znanym sposobem w siarkowodór lub dwutlenek siarki, kontaktuje sie z chlorowcem 10 15 20 25 30 dozowanym elektrolitycznie i nadmiar nieprzereagowa- nego chlorowca oznacza sie ilosciowo w ogniwie gal¬ wanicznym. Sposób wedlug wynalazku zapewnia bardzo duza dokladnosc i powtarzalnosc wyników umozliwiajac prowadzenie w sposób ciagly oznaczania w badanym gazie skladnika siarkowego o zawartosci rzedu kilku ppm.Gazoanalizator do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku sklada sie z trzech zasadniczych czesci: ukladu do przeprowadzania zawartego w badanym gazie zwiaz¬ ku siarkowego w siarkowodór lub dwutlenek siarki, czesci elektrolitycznej do wytwarzania okreslonych ilosci chlorowca oraz czesci galwanicznej do oznaczania nie- przereagowanego chlorowca w reakcji z SO2 lub H2S.Pierwsza czesc zawiera uklad skladajacy sie z wyrówny- waczy cisnien badanego gazu, kolumny do usuwania skladników przeszkadzajacych w oznaczaniu oraz re¬ aktora do przeprowadzania zwiazku siarkowego w SO2 lub H2S. Kolumne do usuwania niektórych skladników stosuje sie, np. wówczas, kiedy zachodzi koniecznosc oznaczania jednego lub kilku zwiazków siarkowych przy zawartosci w badanym gazie jeszcze innych zwiazków, których oznaczanie nie jest konieczne. W ukladzie tym umieszczona jest ponadto przed reaktorem lub bezpo¬ srednio po reaktorze kolumna do usuwania badanego skladnika w celu skalowania analizatora.Czesc elektrolityczna zawiera elektrolizer wytwarza¬ jacy chlorowiec w ilosci ustalanej kazdorazowo za po¬ moca potencjometru regulujacego prad elektrolizy i wy- skalowany ^amperomierz. Uklad ten zasilany jest pra- 6*01668016 dem stalym badz ze zródla pradu stalego, badz z sieci poprzez transformator sieciowy i prostownik.Uklad do galwanicznego oznaczania nieprzereagowa- nego chlorowca sklada sie ze spirali do kontaktowania elektrolitu z chlorowcem unoszonym z badanym gazem, separatora do oddzielania gazu od elektrolitu oraz ogni¬ wa galwanicznego, które polaczone jest z jednej strony ze spirala poprzez rurke i kapilare doprowadzajaca elektrolit do spirali, a z drugiej strony ogniwo laczy sie z separatorem poprzez rurke, przez która z kolei elektrolit po reakcji z oznaczanym skladnikiem wraca do ogniwa. Elektrody ogniwa polaczone sa poprzez po¬ tencjometr czulosci z rejestratorem wyskalowanym w ppm. oznaczanego skladnika.Anrf^foiT,zawieja ponadto uklad pozwalajacy na ciagla regeneracje .utlenionej elektrody ogniwa bez prze¬ rwania jego pracy, uklad ten sklada sie z pomocniczej elektfLdyw^ffyskalowanego ^amperomierza i potencjo- nLetru* dt) Tegylowania pradu regeneracji. Uklad zasi¬ lany jest pradem stal)*n z transformatora sieciowego poprzez prostownik lub ze zródla pradu stalego. Elek¬ troda pomocnicza umieszczona jest w naczynku pola¬ czonym z separatorem gazu, dzieki czemu wychodzacy z separatora badany gaz przeplywajac przez to naczynko usuwa jednoczesnie wydzielajace sie na elektrodzie po¬ mocniczej gazowe produkty elektrolizy.Analizator wedlug wynalazku jest calkowicie zauto¬ matyzowany oprócz samopiszacej rejestracji wyników oznaczen posiada on takze sygnalizacje swietlna lub/i akustyczna przekroczenia dopuszczalnego stezenia sklad¬ nika. Poszczególne zespoly aparatu sa tak ze soba po¬ laczone, ze umozliwiaja kazdorazowo wywzorcowanie analizatora na zadane stezenie badanego skladnika w badanym gazie oraz umozliwiaja w kazdej chwili sprawdzenie prawidlowosci wskazan. W porównaniu do dotychczas stosowanych aparatów do oznaczania zwiaz¬ ków siarkowych analizator wedlug wynalazku jest prosty w obsludze a konstrukcja jego zapewnia duza doklad¬ nosc, czulosc i pewnosc.Na przykladzie Oznaczania dwusiarczku wegla w po¬ wietrzu, którego najwyzsze stezenie dopuszczalne ze wzgledów bhp wynosi 3 ppm. wyjasniono istote sposobu wedlug wynalazku oraz opisano analizator przedstawio¬ ny na rysunku do stosowania tego sposobu.Powietrze zawierajace CS2 wprowadza sie do anali¬ zatora poprzez wyrównywacie cisnien 1 i 2 warunkujace stalosc przeplywu gazu, którego szybkosc przeplywu wskazywana jest przez przeplywomierz 13. Po wyrów¬ naniu cisnienia powietrze przeplywa przez kran trój- drozny 3 do kolumny 4, w której usuwa sie zawarty w nim np. siarkowodór przeszkadzajacy w dalszym oznaczaniu. W przypadku nieobecnosci w powietrzu skladnika przeszkadzajacego gaz kieruje sie przez kran 5 bezposrednio do reaktora 7 wypelnionego sieczka kwarcowa. W reaktorze ogrzewanym do temperatury 500°C w obecnosci katalizatora kwarcowego zawarty w powietrzu CS2 utlenia sie do SO2, który wraz z po¬ wietrzem przechodzi do naczynia elektrolitycznego 8, gdzie SO2 wchodzi w reakcje z chlorem wytworzonym elektrolitycznie w okreslonej ilosci.Hosc wytwarzanego chloru w elektrolizerze 8 jest zalezna od pradu elektrolizy regulowanego za pomoca potencjometru 21 i wyskalowanego w jednostkach ppm.CS2 uamperomierza 20 wlaczonych do sieci poprzez prostownik 22, wylacznik 24 i transformator sieciowy 30.Wlaczenie ukladu elektrycznego wskazuje zarówka syg¬ nalizacyjna 23. Produkty reakcji SO2 z chlorem sa usuwane z naczynia elektrolitycznego 8, zas nadmiar 5 nieprzereagowanego chloru wraz z powietrzem kieruje sie do spirali 9, w której styka sie z elektrolitem.Chlor jest absorbowany przez elektrolit, natomiast powietrze oddzielone od elektrolitu w Separatorze 10 przechodzi do naczynia 11 a nastepnie przez przeply- 10 womierz 13 wychodzi na zewnatrz. Z kolei elektrolit z zaabsorbowanym chlorem splywa rurka 17 do ogniwa galwanicznego 14, gdzie pozbywajac sie chloru zostaje zassany na skutek przeplywajacego powietrza przez rurke 15 i kapilare 16 ponownie do spirali 9, krazac 15 w ten sposób w obiegu zamknietym. W ogniwie 14 na elektrodzie zlotej 18 nastepuje redukcja chloru do jonów Cl— kosztem utleniania sie elektrody srebrowej 19 do AgCl. Powstajacy w ogniwie prad jest rejestrowany poprzez potencjometr czulosci 31 na rejestratorze samo- 20 piszacym 32.Przed rozpoczeciem wlasciwych oznaczen dokonuje sie wykreslenia w rejestratorze 32 tak zwanej linii zerowej lub punktu zerowego analizatora. W tym celu zanieczyszczone powietrze po wyrównaniu cisnien kie- 25 ruje sie kranem 5 do kolumny 6 wypelnionej aktywnym weglem, w której oznaczany skladnik (CS2) zostaje cal¬ kowicie pochloniety. Jednoczesnie wlacza sie zasilanie elektrolizera 8 nastawiajac wyskalowany ^amperomierz 20 na okreslone natezenie pradu warunkujace wytwa- 30 rzanie gazu zawierajacego 6 ppm. chloru. Zabierany przez powietrze chlor przechodzi do spirali 9 i dalej do ogniwa 14. Powstaly w ogniwie prad jest proporcjo¬ nalny do stezenia chloru, co wskazuje rejestrator kreslac linie prosta, tak zwany punkt zerowy analizatora. Przez 35 skierowanie zawierajacego CS2 powietrza kranem 5 bez¬ posrednio do reaktora 7 dwusiarczek wegla zostaje utleniony do SO2, który nastepnie wchodzac w reakcje z chlorem obniza stezenie tego ostatniego. Wartosc tego obnizenia jest proporcjonalna do stezenia CS2 w po- 40 wietrzu, co jest sygnalizowane na rejestratorze 32. Po¬ niewaz 1 ppm. CS2 zuzywa 2 ppm. CI2, analizator mozna wywzorowac dozowaniem chloru bezposrednio w ppm. CS2.Analizator zawiera dodatkowo uklad, który pozwala 45 na regeneracje srebrowej elektrody 19 ogniwa w sposób ciagly bez przerywania pracy ogniwa. Uklad ten sklada sie z elektrody pomocniczej 12 umieszczonej w na¬ czynku 11, ^amperomierza 25 i potencjometru 26, przy czym uklad ten jest zasilany pradem z sieci poprzez 50 transformator sieciowy 30, wylacznik 29 i prostownik 27. Wlaczenie ukladu wskazuje zarówka sygnalizacyjna 28. ^amperomierz 25 jest wyskalowany równiez w jed¬ nostkach ppm. chloru dla latwiejszej kontroli natezenia pradu, jakim nalezy regenerowac elektrode srebrowa ogniwa. Wydzielajacy sie na elektrodzie pomocniczej 12 gazowy chlor jest wydmuchiwany wraz z powietrzem na zewnatrz. 60 PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oznaczania niewielkich stezen par zwiaz¬ ków organicznych zawierajacych siarke i/lub gazów siarkowych badz siarki elementarnej w powietrzu lub innych gazach po uprzednim przeprowadzeniu ozna- 65 czanego skladnika siarkowego w dwutlenek siarki lub66316 siarkowodór, znamienny tym, ze badany gaz z zawartym siarkowodorem lub dwutlenkiem siarki, kontaktuje sie z chlorowcem dozowanym elektrolitycznie i nadmiar nieprzereagowanego chlorowca oznacza sie ilosciowo w ogniwie galwanicznym.

2. Automatyczny analizator do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sklada sie z wy¬ rownywaczy cisnien badanego gazu (1) i (2), kolumny do usuwania zbednych skladników (4), reaktora dó przeprowadzania zwiazku siarkowego w siarkowodór lub dwutlenek siarki (7), elektrolizera (8) oraz ukladu galwanicznego do oznaczania nieprzereagowanego chlo¬ rowca skladajacego sie ze spirali (9), separatora (10), ogniwa galwanicznego (14) polaczonego z jednej strony rurka (17) z separatorem (10) z drugiej strony ze spirala (9) za pomoca rurki (15) i kapilary (16), przy czym elektrody ogniwa polaczone sa poprzez potencjometr czulosci (31) z rejestratorem (32).

3. Analizator wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze zawiera przeplywomierz (13).

4. Analizator wedlug zastrz. 2, 3, znamienny tym, ze zawiera uklad pozwalajacy na ciagla regeneracje 5 utlenionej elektrody ogniwa, który sklada sie z pomoc¬ niczej elektrody (12), wyskalowanego ^amperomierza (25) i potencjometru (26) do regulowania pradu rege¬ neracji, przy czym uklad ten jest zasilany pradem stalym z transformatora sieciowego (30) poprzez prostownik 10 (27) lub ze zródla pradu stalego.

5. Analizator wedlug zastrz. 2—4, znamienny tym, ze elektroda pomocnicza (12) umieszczona jest w na¬ czynku (11) polaczonym z separatorem (10). 15

6. Analizator wedlug zastrz. 2, 3, znamienny tym, ze zawiera przed reaktorem (7) lub bezposrednio po reaktorze kolumne do usuwania badanego skladnika (6) polaczona z ukladem kranem trójdroznym (5).KI. 421,4/16 68016 MKP GO In 25/22 WDA-l. Zam. 5992, naklad 120 egz. Cena zl 10.— PL PL