Pierwszenstwo: ___^_ Zgloszenie ogloszono: 31.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 23.12.1974 75326 KI. 42I.4/08 MKP G01n 25/32 fcZYTELNlAT [ "»'t) bmw- ,,' 1' Twórcy wynalazku: Jerzy Schroeder, Józef Jarmakowicz, Mieczyslaw Szustakowski, « Mieczyslaw Teisseyre,Jerzy Zabrzeski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Termochemicznyanalizator do pomiaru koncentracji amoniaku w gazach przemyslowych Przedmiotem wynalazku jest termochemiczny analizator koncentracji amoniaku w gazach przemyslowych, a zwlaszcza w mieszaninach gazów zawierajacych tlen, dzialajacy w sposób ciagly i wspólpracujacy z ukladami automatycznego sterowania.Znany analizator termochemiczny do pomiaru koncentracji amoniaku w mieszaninach gazowych stanowi niezrównowazony mostek Wheatstone'a, którego jedna z galezi wykonana z drutu platynowego umieszczonajest w przeplywajacym gazie, a druga w.;powietrzu atmosferycznym. Zmiana rezystancji drutu platynowego nastepuje w wyniku katalitycznej reakcji utleniania amoniaku na powierzchni platyny.Wada znanego analizatora jest jego wrazliwosc na zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego, duza stala czasowa i zlozona budowa.Celem wynalazku jest umozliwienie szybkiego i dokladnego pomiaru koncentracji amoniaku w gazach przemyslowych, zas zadaniem technicznym wynalazku jest skonstruowanie analizatora czulego na chwilowe zmiany koncentracji amoniaku, charakteryzujacego sie prosta budowa i niewrazliwoscia na zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego.Zadanie to zostalo rozwiazane przez skonstruowanie analizatora do pomiaru koncentracji amoniaku w gazach przemyslowych skladajacego sie z termoelektrycznego czujnika pomiarowego, którego spoina posiada wlasnosci katalityczne lub ma przymocowany bezposrednio do spoiny element katalityczny, oraz kompensacyj¬ nego termoelektrycznego czujnika. Czujniki polaczone sa ze soba tworzac uklad szeregowo-róznicowy, przy c^ym pomiarowy czujnik polaczony jest z termoregulatorem, a obydwa czujniki umieszczone sa w komorze pomiarowej, w której utrzymywana jest temperatura analizowanego gazu za pomoca termoregulatora tak, ze temperatura termometru pomiarowego jest stala.Zasadnicza zaleta analizatora wedlug wynalazku, jest jego nieskomplikowana budowa i duza czulosc na chwilowe zmiany koncentracji amoniaku, oraz niewrazliwosc na zanieczyszczenia powietrza. Ponadto analizator przystosowany jest do wspólpracy z ukladami automatycznego sterowania.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat ideowyanalizatora. v2 75 326 Analizator wedlug wynalazku zawiera sonde 1 umieszczona w rurociagu 2, przez który przeplywa analizowany gaz i polaczona z regulatorem 3 przeplywu wyposazonym w zawór elektromagnetyczny. Regulator 3 polaczony jest z komora pomiarowa przewodem rurowym, wyposazonym w kalibrowana dysze 4 i w grzejny element 5 wspólpracujacy z termoregulatorem 6. W komorze pomiarowy zabezpieczonej zewnetrzna termiczna izolacja 7 umieszczony jest pomiarowy termoelement 8, który posiada spoine o wlasnosciach katalitycznych oraz, kompensacyjny termoelement 9.Termoelementy 8 i 9 tworza szeregowo-róznicowy uklad, na wyjsciu którego wlaczony jest stalopradowy napieciowy kompensator 10. Ponadto pomiarowy termoelement 8 polaczony jest z termoregulatorem 6. Komora analizatora zakonczona jest wodnym smoczkiem 11 odprowadzajacym analizowany gaz.Analizowany gaz pobierany jest samoczynnie sonda 1 i poprzez regulator 3 przeplywu i grzejny element 5 doprowadzany jest do komory pomiarowej. Regulator 3 stabilizuje ilosc i cisnienie pobieranego gazu, a grzejny element 5 podgrzewa gaz do temperatury niezbednej dla przebiegu reakcji katalitycznego utleniania amoniaku.Analizowany gaz pizeplywajac przez komore pomiarowa ogrzewa termoelementy 8 i 9, a jednoczesnie na spoinie pomiarowego termoelementu 8 nastepuje reakcja katalitycznego utleniania amoniaku.. Cieplo wydzielone podczas tej reakcji dodatkowo ogrzewa pomiarowy termoelement 8 przy czym ilosc tego ciepla wydzielona wjednostce czasu jest proporcjonalna do koncentracji amoniaku. Róznica temperatur pomiarowego termoele¬ mentu 8 i kompensacyjnego termoelementu 9 powoduje powstanie róznicy potencjalów na zaciskach wyjscio¬ wych termoelementów, która mierzona jest kompensatorem 10. Termoregulator 6 utrzymuje temperature analizowanego gazu tak, ze temperatura pomiarowego termoelementu 8 jest stala. W przypadku gdy analizowany gaz nie zawiera wystarczajacej ilosci tlenu, brakujaca ilosc tlenu doprowadza sie z powietrzem zasysanym kalibrowana dysza 4.' PLPriority: ___ ^ _ Application announced: May 31, 1973 Patent description was published: December 23, 1974 75326 KI. 42I.4 / 08 MKP G01n 25/32 READING ["» 't) bmw- ,,' 1 'Creators of the invention: Jerzy Schroeder, Józef Jarmakowicz, Mieczyslaw Szustakowski, «Mieczyslaw Teisseyre, Jerzy Zabrzeski Authorized by a temporary patent: Wroclaw University of Technology, Wroclaw (Poland) Thermochemical analyzer for measuring ammonia concentration in industrial gases The subject of the invention is a thermochemical analyzer of ammonia concentration in industrial gases, especially in oxygen-containing gas mixtures, operating continuously and cooperating with automatic control systems. A well-known thermochemical analyzer for measuring ammonia concentration in in gas mixtures is an unbalanced Wheatstone bridge, one of the branches made of platinum wire is placed in the flowing gas, and the other in the atmospheric air. The change in the resistance of the platinum wire occurs as a result of the catalytic oxidation of ammonia on the platinum surface. sensitivity to too The aim of the invention is to enable fast and accurate measurement of ammonia concentration in industrial gases, and the technical task of the invention is to construct an analyzer sensitive to temporary changes in ammonia concentration, characterized by a simple structure and insensitivity to atmospheric air pollution. This task was solved by constructing an analyzer for measuring ammonia concentration in industrial gases, consisting of a thermoelectric sensor, the weld of which has catalytic properties or a catalytic element attached directly to the weld, and a compensating thermoelectric sensor. The sensors are connected with each other to form a series-differential system, whereby the measuring sensor is connected with a thermoregulator, and both sensors are placed in the measuring chamber, in which the temperature of the analyzed gas is maintained with a thermoregulator so that the temperature of the measuring thermometer is constant. The main advantage of the analyzer according to the invention is its simple structure and high sensitivity to momentary changes in ammonia concentration, and insensitivity to air pollution. Moreover, the analyzer is adapted to cooperate with automatic control systems. The subject of the invention is presented in the example of the embodiment in the drawing which shows the schematic diagram of the analyzer. v2 75 326 The analyzer according to the invention comprises a probe 1 placed in a pipe 2 through which the analyzed gas flows and connected to a flow regulator 3 equipped with a solenoid valve. The controller 3 is connected to the measuring chamber by a pipe, equipped with calibrated nozzles 4 and a heating element 5 cooperating with a thermoregulator 6. In the measuring chamber protected by external thermal insulation 7 there is a measuring thermocouple 8, which has a catalytic joint and a compensating thermocouple 9. Thermocouples 8 and 9 form a series-differential system, at the output of which a constant voltage compensator 10 is switched on. Moreover, the measuring thermocouple 8 is connected with a thermoregulator 6. The analyzer chamber is terminated with a water nipple 11 draining the analyzed gas. The analyzed gas is automatically collected by probe 1 and through a flow regulator 3 and a heating element 5 are fed to the measuring chamber. The regulator 3 stabilizes the quantity and pressure of the gas taken, and the heating element 5 heats the gas to the temperature necessary for the catalytic oxidation of ammonia. The gas to be analyzed, flowing through the measuring chamber, heats the thermocouples 8 and 9, and simultaneously on the measuring junction of the thermocouple 8, the catalytic oxidation of ammonia occurs. The heat released during this reaction additionally heats the measuring thermocouple 8, the amount of this heat released per time unit being proportional to the ammonia concentration. The temperature difference of the measuring thermocouple 8 and the compensating thermocouple 9 causes a potential difference at the output terminals of the thermocouples, which is measured by the compensator 10. The thermoregulator 6 maintains the temperature of the analyzed gas so that the temperature of the measuring thermocouple 8 is constant. If the analyzed gas does not contain enough oxygen, the missing oxygen is supplied with the intake air, a calibrated nozzle 4. ' PL