RU214301U1 - Газовый хроматограф для анализа состава пирогаза - Google Patents
Газовый хроматограф для анализа состава пирогаза Download PDFInfo
- Publication number
- RU214301U1 RU214301U1 RU2022110851U RU2022110851U RU214301U1 RU 214301 U1 RU214301 U1 RU 214301U1 RU 2022110851 U RU2022110851 U RU 2022110851U RU 2022110851 U RU2022110851 U RU 2022110851U RU 214301 U1 RU214301 U1 RU 214301U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- composition
- pyrogas
- chromatographic
- carrier gas
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101700069685 GAS1 Proteins 0.000 description 1
- 101710003540 NDUFS2 Proteins 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- -1 ethylene, propylene Chemical group 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium(0) Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области аналитической техники, а именно к хроматографическим анализаторам состава многокомпонентных газовых сред. Техническим результатом является упрощение конструкции газового хроматографа для анализа состава пирогаза, обеспечивающее простоту настройки и эксплуатации. Технический результат достигается газовым хроматографом для анализа состава пирогаза, содержащим корпус, внутри которого размещены источник газа-носителя, дозатор газовых проб, три хроматографические колонки, переменные дроссели, управляемые переключающие клапаны, управляемые запирающие клапаны и газовый детектор, согласно полезной модели, дополнительно содержит два дополнительных газовых детектора, аналогичных по конструкции газовому детектору, и четверник, причем четверник установлен между дозатором газовых проб и входами хроматографических колонок и связан с ними через переменные дроссели, при этом выходы хроматографических колонок через управляемые переключающие клапаны связаны соответственно с газовым детектором, первым и вторым дополнительными газовыми детекторами, а в стенке каждой хроматографической колонки, вблизи ее входа, вмонтирован штуцер, подключенный к своему блоку продувки, при этом каждый блок продувки включает последовательно соединенные по потоку газа-носителя переменный дроссель, вход которого подключен к выходу источника газа-носителя, и управляемый запирающий клапан. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области аналитической техники, а именно к хроматографическим анализаторам состава многокомпонентных газовых сред.
Известен газовый хроматограф для анализа состава газа, содержащий стабилизатор расхода газа-носителя, к выходному штуцеру которого последовательно по потоку последнего подключены дозатор, хроматографическая колонка и газовый детектор (Айвазов Б.В. Основы газовой хроматографии - М: Высшая школа, 1977 - С. 14). В данном хроматографе в процессе анализа постоянная по объему проба анализируемой газообразной среды вводиться дозатором в хроматографическую колонку, а затем при транспортировке потоком газа-носителя за счет многократного повторения актов адсорбции и десорбции, происходящих в колонке, она разделяется на отдельные компоненты. Эти компоненты попадают в газовый детектор и вызывают его сигнал, который для каждого компонента имеет форму пика. Площади пиков после предварительной калибровки газового хроматографа используются для определения концентрации компонентов в анализируемой газовой среде.
Недостатком такого хроматографа, в частности, при анализе состава пирогаза является низкая скорость анализа.
Наиболее близким по технической сущности является газовый хроматограф для анализа состава пирогаза (Липавский В.Н., Березкин В.Г. Автоматические газовые потоковые хроматографы - М.: Химия, 1982, С. 54), содержащий источник газа-носителя, дозатор газовых проб, три хроматографические колонки, переменные дроссели, управляемые переключающие клапаны, газовый детектор и регистратор сигнала детектора.
В этом газовом хроматографе для анализа состава пирогаза дозатором проба газа подается на вход трех последовательно включенных хроматографических колонок, частично разделяется на компоненты, а затем в соответствии с принятым алгоритмом анализа с помощью управляемых переключающих клапанов осуществляется изменение порядка включения колонок, изменение направления течения газа-носителя в одной из колонок, отдувка неопределяемых компонентов и повторное последовательное включение колонок.
Недостатком такого хроматографа для анализа состава пирогаза является низкая скорость анализа.
Проблема полезной модели - создание газового хроматографа, обладающего высокой скоростью анализа состава пирогаза.
Техническим результатом является обеспечение высокой скорости анализа состава пирогаза газового хроматографа.
Технический результат достигается тем, что газовый хроматограф для анализа состава пирогаза, содержащий корпус, внутри которого размещены источник газа-носителя, дозатор газовых проб, три хроматографические колонки, переменные дроссели, управляемые переключающие клапаны, управляемые запирающие клапаны и газовый детектор, согласно полезной модели дополнительно содержит два дополнительных газовых детектора, аналогичных по конструкции газовому детектору, и четверник, причем четверник установлен между дозатором газовых проб и входами хроматографических колонок и связан с ними через переменные дроссели, при этом выходы хроматографических колонок через управляемые переключающие клапаны связаны соответственно с газовым детектором, первым и вторым дополнительными газовыми детекторами, а в стенке каждой хроматографической колонки, вблизи ее входа, вмонтирован штуцер, подключенный к своему блоку продувки, при этом каждый блок продувки включает последовательно соединенные по потоку газа-носителя переменный дроссель, вход которого подключен к выходу источника газа-носителя, и управляемый запирающий клапан.
Такое техническое решение обеспечивает существенное увеличение скорости хроматографического анализа состава пирогаза, так как содержит три параллельно включенные хроматографические колонки, в которые подается проба анализируемого газа дозатором. При этом режимы работы этих колонок подобраны так, что в них одновременно происходит разделение выбранных заранее групп компонентов, а после разделения этих групп компоненты одновременно поступают через управляемые переключающие клапаны к трем детекторам, что позволяет одновременно при подключении хроматографа к многоканальному видиографическому регистратору или компьютеру получать информацию о всех компонентах анализируемой среды. Это в три раза увеличивает скорость анализа состава пирогаза, а очистка колонок от остатков компонентов осуществляется с помощью трех независимых блоков продувки и управляемых запорных клапанов.
Такое техническое решение имеет отличие в совокупности элементов и их взаимном расположении.
Схема газового хроматографа для анализа состава пирогаза показана на фиг 1.
Газовый хроматограф 1 для анализа состава пирогаза, содержащий источник 2 газа-носителя, дозатор 3 газовых проб, три хроматографические колонки 4, 5, 6, переменные дроссели 7, 8, 9, управляемые переключающие клапаны 10, 11, 12, управляемые запирающие клапаны 13, 14, 15 и газовый детектор 16. Хроматограф дополнительно содержит два дополнительных газовых детектора 17 и 18, аналогичных по конструкции газовому детектору, и четверник 19, причем четверник установлен между дозатором газовых проб и входами хроматографических колонок 4, 5, 6 и связан с ними через переменные дроссели, при этом выходы хроматографических колонок через управляемые переключающие клапаны 10, 11, 12 связаны соответственно с газовым детектором 16, первым 17 и вторым 18 дополнительными газовыми детекторами, а в стенке каждой хроматографической колонки, вблизи ее входа, вмонтирован штуцер 20, 21, 22 подключенный к своему блоку продувки 23, 24, 25, при этом каждый блок продувки включает последовательно соединенные по потоку газа-носителя переменный дроссель 26, 27, 28, вход которого подключен к выходу источника газа-носителя, и управляемый запирающий клапан 13, 14, 15.
Описанный газовый хроматограф использует в работе гелий в качестве газа-носителя, а для получения возможности измерения концентрации водорода в пирогазе, в нем применяется мультипеллисторные детекторы (Патент РФ №184021. Термохимический детектор газов / Илясов Л.В. Давыденков А.К., Бюл. 29, 2018).
Газовый хроматограф для анализа пирогаза работает следующим образом.
Поток газа-носителя из источника 2 поступает в дозатор 3, в котором в поток газа-носителя вводится постоянная по объему проба анализируемого газа, отдельные части которого поступают через переменные дроссели 7, 8 и 9 в хроматографические колонки 4, 5 и 6. Эти колонки имеют различные длины и наполнены одинаковым адсорбентом. Колонка 4, имеющая наибольшую длину, служит для разделения водорода, метана и этана. Колонка 5, имеющая меньшую длину, служит для разделения этилена, пропилена и пропана, а колонка 6, имеющая наименьшую длину, служит для разделения бутана и бутилена. Расходы газа-носителя через все колонки создаются одинаковыми, а длина колонок подбирается так, что к моменту поступления к выходу колонки 4 водорода к выходу колонки 5 поступает этан, а к выходу колонки 6 - бутан. В начальный момент времени управляемые переключающиеся клапаны 10, 11 и 12 устанавливаются в положение «0» и через них потоки газа-носителя поступают в соответственно в детекторы 16, 17 и 18 и транспортируют через них разделенные компоненты пирогаза. Сигналы всех детекторов одновременно посылаются на вход многоканального видеографического регистратора или компьютера, снабженного аналого-цифрового преобразователя. После выхода компонентов в газовые детекторы 16, 17 и 18 управляемые переключающие клапаны 10, 11 и 12 переключаются в положение «1», а управляемые запорные клапаны 13, 14 и 15 переключаются в положение «0». При этом через переменные дроссели 26, 27 и 28 в хроматографические колонки 4, 5 и 6 с постоянным объемным расходом начинают поступать потоки газа-носителя, промывающие колонки от остатков компонентов, при этом хроматограф подготавливается к следующему циклу работы, на этом цикл работы хроматографа завершается. В последующих циклах работы все описанные операции повторяются.
Проверка работоспособности хроматографа для анализа состава пирогаза проводилась при следующих условиях:
- длины хроматографических колонок 4, 5 и 6 составляли соответственно 300, 120 и 50 см;
- внутренний диаметр колонок - 3 мм;
- адсорбент - силикагель;
- эффективный диаметр адсорбента - 0,3-0,5 мм;
- объемный расход газа-носителя через каждую колонку - 2 л/ч;
- газ-носитель - гелий;
- объем пробы анализируемого газа - 1 мл;
- температура термостата - 60°С;
- время анализа - 160 с.
Преимуществом предлагаемого технического решения:
- высокая скорость анализа состава пирогаза, превосходящая в 4 раза скорость анализа на существующих хроматографах;
- простота конструкции;
- простота настройки и эксплуатации.
Предложенный газовый хроматограф может быть реализован на базе стандартных лабораторных и промышленных хроматографов, с использованием небольшого числа дополнительных стандартизованных элементов.
Предлагаемый газовый хроматограф может найти применение в практике лабораторного и промышленного анализа состава пирогаза.
Claims (1)
- Газовый хроматограф для анализа состава пирогаза, содержащий источник газа-носителя, дозатор газовых проб, три хроматографические колонки, переменные дроссели, управляемые переключающие клапаны, управляемые запирающие клапаны и газовый детектор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит два дополнительных газовых детектора, аналогичных по конструкции газовому детектору, и четверник, причем четверник установлен между дозатором газовых проб и входами хроматографических колонок и связан с ними через переменные дроссели, при этом выходы хроматографических колонок через управляемые переключающие клапаны связаны соответственно с газовым детектором, первым и вторым дополнительными газовыми детекторами, а в стенке каждой хроматографической колонки, вблизи ее входа, вмонтирован штуцер, подключенный к своему блоку продувки, при этом каждый блок продувки включает последовательно соединенные по потоку газа-носителя переменный дроссель, вход которого подключен к выходу источника газа-носителя, и управляемый запирающий клапан.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU214301U1 true RU214301U1 (ru) | 2022-10-19 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1658083A1 (ru) * | 1987-04-08 | 1991-06-23 | Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Хроматограф А.С.Айрапет на |
| US20120085148A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | Aviv Amirav | Fast gas chromatograph method and device for analyzing a sample |
| CN103558313A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 六氟化硫分解产物气相色谱测定装置 |
| CN107271597B (zh) * | 2017-08-09 | 2018-12-25 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种燃气组分快速分析方法及其气相色谱分析系统 |
| RU204627U1 (ru) * | 2021-02-25 | 2021-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Газовый хроматограф для анализа состава пирогаза |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1658083A1 (ru) * | 1987-04-08 | 1991-06-23 | Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Хроматограф А.С.Айрапет на |
| US20120085148A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | Aviv Amirav | Fast gas chromatograph method and device for analyzing a sample |
| CN103558313A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 六氟化硫分解产物气相色谱测定装置 |
| CN107271597B (zh) * | 2017-08-09 | 2018-12-25 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种燃气组分快速分析方法及其气相色谱分析系统 |
| RU204627U1 (ru) * | 2021-02-25 | 2021-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Газовый хроматограф для анализа состава пирогаза |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110187037B (zh) | 环境空气中57种挥发性有机物含量的测定系统及方法 | |
| CN204630990U (zh) | 一种用于稳定同位素检测的天然气中痕量烃类富集装置 | |
| CN107941930B (zh) | 一种快速的VOCs气体多成分色谱分离装置 | |
| CN104634901A (zh) | 一种气体进样装置及其应用 | |
| CN111679025A (zh) | 用于测定全氟异丁腈气体成分的气相色谱检测系统及方法 | |
| CN112255355A (zh) | 非甲烷总烃分析方法 | |
| US3056277A (en) | Vapor fractometers | |
| RU214301U1 (ru) | Газовый хроматограф для анализа состава пирогаза | |
| US3234779A (en) | Multiple column gas chromatography | |
| CN220381063U (zh) | 用于酒精和二氧化碳的气相色谱分析系统 | |
| CN213903428U (zh) | 非甲烷总烃分析装置 | |
| RU182536U1 (ru) | Газовый хроматограф | |
| CN202486108U (zh) | 一种色谱分析系统 | |
| CN108181406B (zh) | 气相色谱仪分析系统及分析方法 | |
| CN208399448U (zh) | 一种带样品存储功能的自动进样器 | |
| US3069897A (en) | Chromatographic analysis | |
| RU204627U1 (ru) | Газовый хроматограф для анализа состава пирогаза | |
| CN113740469A (zh) | 一种燃料氢组分含量的分析方法及其分析系统 | |
| RU84123U1 (ru) | Газовый хроматограф | |
| US3386279A (en) | Time resolution analysis apparatus | |
| CN206960422U (zh) | 一种空气中苯系物在线监测气相色谱仪 | |
| CN112816574B (zh) | 多组分物质的检测装置及方法 | |
| CN216594960U (zh) | 丁二醇装置高低压放空尾气分析专用仪 | |
| RU189684U1 (ru) | Газовый хроматограф | |
| CN117890493A (zh) | 一种提升环境空气非甲烷总烃仪表性能的方法 |