RU2187089C2 - Method of determination of gas content of solution and device for realization of this method - Google Patents
Method of determination of gas content of solution and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2187089C2 RU2187089C2 RU97103407A RU97103407A RU2187089C2 RU 2187089 C2 RU2187089 C2 RU 2187089C2 RU 97103407 A RU97103407 A RU 97103407A RU 97103407 A RU97103407 A RU 97103407A RU 2187089 C2 RU2187089 C2 RU 2187089C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- solution
- upper chamber
- cavity
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерительной техники, предназначенной для определения концентрации газов в жидкости, в частности для определения концентрации кислорода в питательной и других водах теплоиспользующих установок, системах холодного и горячего водоснабжения. The invention relates to the field of measuring technology, designed to determine the concentration of gases in a liquid, in particular to determine the concentration of oxygen in the feed and other waters of heat-using plants, cold and hot water supply systems.
Известен способ определения газосодержания раствора, содержащий операции отбора раствора в измерительную ячейку, перевода всей жидкости в газообразную форму с последующим хроматографическим анализом газов /1/. A known method for determining the gas content of a solution, containing the operation of the selection of the solution in the measuring cell, the conversion of the entire liquid into a gaseous form, followed by chromatographic analysis of gases / 1 /.
Недостатком известного способа является высокая стоимость результатов измерений, поскольку для анализа этим способом используется дорогостоящий прибор. Такой способ применим только в лабораторных условиях со стабильным микроклиматом и высокой квалификацией обслуживающего персонала, в промышленных условиях этот способ малопригоден. A disadvantage of the known method is the high cost of the measurement results, since an expensive device is used for analysis in this way. This method is applicable only in laboratory conditions with a stable microclimate and highly qualified staff, in industrial conditions this method is of little use.
Известен способ определения кислородосодержания раствора, являющийся наиболее близким к заявляемому, содержащий операции подвода и заполнения раствором сосудов (камер) с их последующей герметизацией, подготовки и титрования отобранных проб путем ввода в камеры химических реагентов, в том числе сульфата марганца и пр., закрепляющих газ, взаимодействующих с растворенным в растворе газом и изменяющих степень окраски раствора, и йодометрического определения образовавшихся высших по степени окисления соединений марганца при сравнении окрашенного раствора с эталонной окраской, соответствующей известной концентрации газа в растворе /2/. Известно и устройство, реализующее способ-прототип, выбранное также в качестве прототипа заявленного решения /2/. A known method for determining the oxygen content of a solution, which is closest to the claimed one, comprising the operations of supplying and filling with a solution vessels (chambers) with their subsequent sealing, preparation and titration of selected samples by introducing chemicals into the chambers, including manganese sulfate, etc., fixing the gas interacting with the gas dissolved in the solution and changing the degree of color of the solution, and iodometric determination of the formed manganese compounds with the highest oxidation state when comparing Ashen solution with a reference color corresponding to a known gas concentration in the solution / 2 /. It is also known a device that implements the prototype method, also selected as a prototype of the claimed solution / 2 /.
Известное устройство содержит сосуды (камеры) емкостью 250-300 мл с кососрезанной притертой пробкой, калибровочное с точностью до 0,1 мл, насадки в горлах сосудов, резиновые трубки, опущенные на дно сосудов. Для отбора проб раствора используют бутылки емкостью 1 л, снабженные притертыми пробками. Для подготовки проб с целью исключения мешающего влияния содержащихся в растворе веществ и осуществления титрования раствора непосредственно перед определением газосодержания используют около десятка реактивов и химическую аппаратуру: пипетки, колбы, сифоны и пр. The known device contains vessels (chambers) with a capacity of 250-300 ml with an oblique cut-in stopper, a calibration gauge with an accuracy of 0.1 ml, nozzles in the throats of vessels, rubber tubes lowered to the bottom of the vessels. For sampling the solution, 1 liter bottles equipped with ground stoppers are used. About a dozen reagents and chemical equipment: pipettes, flasks, siphons, etc., are used to prepare samples in order to eliminate the interfering effect of the substances contained in the solution and to carry out the titration of the solution immediately before determining the gas content.
Недостатком известных способа и устройства является сравнительная сложность, невысокая точность, превышающая иногда величину 0,1 мг/л, зависящую от мешающего влияния содержащихся в растворе веществ, его устранения посредством реактивов, индивидуальных способностей оператора, шага цветов окраски эталонов, качества химических реактивов, определяемого чистотой и сроком хранения, а также от доступности их приобретения и применения. Более того, нередко отсутствие у персонала некоторых из дорогостоящих реактивов вообще практически исключает использование такого устройства и способа, в частности на многочисленных котельных и прочих теплоиспользующих установках, несмотря на наличие оборудования. Отсутствие должного контроля над газосодержанием водных растворов на котельных установках, системах холодного и горячего водоснабжения, приводит к нарушению технологических процессов и чрезмерной коррозии их оборудования и систем. Кроме того, известные способ и устройство применимы при концентрации кислорода в растворе не ниже 0,2-0,3 мг/л, то есть имеет узкий диапазон. A disadvantage of the known method and device is the comparative complexity, low accuracy, sometimes exceeding 0.1 mg / l, depending on the interfering effect of the substances contained in the solution, its elimination by means of reagents, the individual abilities of the operator, the color step of the colors of the standards, the quality of chemical reagents, determined cleanliness and shelf life, as well as the availability of their purchase and use. Moreover, often the lack of personnel of some of the expensive reagents generally virtually eliminates the use of such a device and method, in particular in numerous boiler rooms and other heat-using plants, despite the availability of equipment. Lack of proper control over the gas content of aqueous solutions in boiler plants, cold and hot water supply systems leads to disruption of technological processes and excessive corrosion of their equipment and systems. In addition, the known method and device are applicable when the oxygen concentration in the solution is not lower than 0.2-0.3 mg / l, that is, it has a narrow range.
Таким образом, способ и устройство - прототип, его реализующие, имеют существенные недостатки: неэффективность контроля газосодержания растворов и, в частности, наблюдений за технологическими процессами водоподготовки теплоиспользующих установок, усиливающую коррозию их теплоэнергетического оборудования. Thus, the method and apparatus — the prototype, which implements it, have significant drawbacks: the inefficiency of monitoring the gas content of solutions and, in particular, the observations of the technological processes of water treatment of heat-using plants, which intensifies the corrosion of their heat and power equipment.
Задачей, на решение которой направлены заявляемые способ и устройство для его осуществления, является устранение указанных недостатков, а именно упрощение, повышение точности и расширение диапазона измерений путем исключения использования химических реактивов для получения результатов анализа газосодержания раствора и зависимости самих результатов анализа от квалификации оператора, в частности повышение эффективности контроля при эксплуатации водоподготовительного оборудования, обуславливающее снижение коррозии теплоэнергетического оборудования и его систем. The task to which the claimed method and device for its implementation is directed is to eliminate these drawbacks, namely, simplifying, increasing accuracy and expanding the measurement range by eliminating the use of chemical reagents to obtain the results of the analysis of the gas content of the solution and the dependence of the analysis results themselves on the qualifications of the operator, In particular, increasing the efficiency of control during the operation of water treatment equipment, which leads to a reduction in heat power ESK equipment and its systems.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, содержащем операции подвода и заполнения определяемым раствором камер и их герметизацию, в отличие от него, в заявляемом операции подвода и заполнения определяемым раствором выполняют посредством подвода и заполнения им последовательно сообщенных между собой нижней и верхней камер, которые после заполнения герметизируют от атмосферы. Раствор в нижней камере затем нагревают до температуры насыщения, отводя образующуюся парогазовую смесь в верхнюю камеру. Часть раствора из верхней камеры сливают в объеме, не превышающем ее внутреннюю вместимость. Измеряют объем удаленного раствора и герметизируют верхнюю камеру относительно атмосферы. Начинают кипятить раствор в нижней камере, отводя парогазовую смесь в верхнюю камеру и поддерживая в ней путем охлаждения смеси давление не ниже атмосферного, а конденсат из верхней камеры отводят в нижнюю камеру. Затем прекращают кипение в нижней камере и герметизируют верхнюю камеру относительно нижней с измерением температуры и давления в полости верхней камеры. При этом газосодержащие раствора определяют по формуле,
Сг = Vв•(Po-Pp)/(Vн•R•To),
где Vн, Vв - объемы внутреннего пространства соответственно нижней и верхней камер, куб. м;
Ро, То - абсолютные значения давления и температуры среды в верхней камере после охлаждения, Па, К;
Рр - абсолютное парциальное давление паров раствора при То, Па;
R - газовая постоянная, Дж/(кг•К).The problem is achieved in that in the known method, containing the operations of supplying and filling with a defined solution of the chambers and sealing them, in contrast to it, in the claimed operation of supplying and filling with a defined solution of the chambers is performed by supplying and filling them with successively communicated lower and upper chambers, which, after filling, are sealed from the atmosphere. The solution in the lower chamber is then heated to a saturation temperature, diverting the resulting vapor-gas mixture into the upper chamber. Part of the solution from the upper chamber is drained in a volume not exceeding its internal capacity. The volume of the removed solution is measured and the upper chamber is sealed with respect to the atmosphere. They begin to boil the solution in the lower chamber, diverting the vapor-gas mixture to the upper chamber and maintaining the pressure in it by cooling the mixture not lower than atmospheric pressure, and the condensate from the upper chamber is diverted to the lower chamber. Then the boiling in the lower chamber is stopped and the upper chamber is sealed relative to the lower one with the measurement of temperature and pressure in the cavity of the upper chamber. In this case, the gas-containing solution is determined by the formula
Cr = Vb • (Po-Pp) / (Vn • R • To),
where Vн, Vв - volumes of the internal space of the lower and upper chambers, respectively, cube. m;
Po, To - the absolute values of the pressure and temperature of the medium in the upper chamber after cooling, Pa, K;
Рр - absolute partial vapor pressure of the solution at To, Pa;
R is the gas constant, J / (kg • K).
Для реализации заявленного способа в известном устройстве, содержащем камеру с запорным приспособлением и трубкой, опущенной на дно камеры, в отличие от него, заявляемое дополнительно содержит расположенную над камерой верхнюю камеру, снабженную охладителем в своей верхней полости, а также средствами контроля температуры и давления и приспособлением для слива контролируемого количества раствора. Нижняя камера содержит нагреватель, расположенный в ее нижней полости. Между камерами установлены сообщающие их трубопроводы с разобщительной арматурой на каждом, один из которых сообщает верхнюю полость нижней камеры с верхней полостью верхней, а другой, опущенный на дно нижней камеры, сообщен с нижней полостью верхней камеры, причем запорное приспособление нижней камеры размещено на входе в ее нижнюю полость, а верхней камеры - над ее верхней полостью. To implement the inventive method in a known device containing a chamber with a locking device and a tube lowered to the bottom of the chamber, in contrast, the claimed device further comprises an upper chamber located above the chamber, equipped with a cooler in its upper cavity, as well as temperature and pressure controls and device for draining a controlled amount of solution. The lower chamber contains a heater located in its lower cavity. Between the chambers are installed pipelines connecting them with disconnecting fittings on each, one of which communicates the upper cavity of the lower chamber with the upper cavity of the upper, and the other, lowered to the bottom of the lower chamber, communicates with the lower cavity of the upper chamber, and the locking device of the lower chamber is placed at the entrance to its lower cavity, and the upper chamber - above its upper cavity.
Заявленная совокупность ограничительных и отличительных признаков обеспечивает повышение точности и расширение диапазона измерений, измерение газосодержания раствора без использования химических реагентов, независимость самих результатов измерений от квалификации оператора (при высокой точности во всем диапазоне измерения газосодержания раствора), простоту и удобство в эксплуатации, и соответственно низкую стоимость измерений, повышение эффективности водоподгоговительного оборудования и снижение коррозии теплоэнергетического оборудования и его систем. The claimed combination of restrictive and distinctive features provides improved accuracy and wider range of measurements, measurement of gas content of a solution without using chemical reagents, independence of the measurement results themselves from the qualifications of the operator (with high accuracy in the entire measurement range of gas content of a solution), simplicity and ease of use, and therefore low the cost of measurements, increasing the efficiency of water preparation equipment and reducing the corrosion of heat and power equipment and its systems.
Нагрев раствора в нижней камере до температуры насыщения обеспечивает выделение газа из газогидратных структур раствора в форму пузырей, всплытие их в верхнюю камеру в ее верхнюю полость. Слив части раствора из верхней камеры по объему, не превышающему объем верхней камеры, обеспечивает создание пространства для восприятия парогазовой смеси, отводимой из нижней камеры при давлении, близком атмосферному. Измерение удаленного объема раствора из верхней камеры позволяет учитывать объем пространства, занимаемого парогазовой смесью. Кипение раствора в нижней камере обеспечивает его полную дегазацию и перемещение всего выделившегося газа, соответствующего его концентрации в исходном растворе и объемах камер, в верхнюю камеру с известным объемом. Охлаждение верхней камеры обеспечивает конденсацию пара из парогазовой смеси с отводом конденсата из верхней камеры в нижнюю для многократной дегазации. Прекращение кипения раствора в нижней камере и охлаждение парогазовой смеси в верхней камере обеспечивает отвод остатков конденсата в нижнюю камеру с пространства верхней камеры, заполненным газом. Герметизация верхней камеры относительно нижней, ее охлаждение с последующим измерением давления и температуры среды при известном парциальном давлении раствора позволяет без затруднения определить газосодержащие исходного раствора по известной зависимости, устанавливающей их соотношение. Heating the solution in the lower chamber to the saturation temperature ensures the evolution of gas from the gas-hydrate structures of the solution into the form of bubbles, their ascent into the upper chamber into its upper cavity. Draining part of the solution from the upper chamber in a volume not exceeding the volume of the upper chamber provides a space for the perception of the vapor-gas mixture discharged from the lower chamber at atmospheric pressure. Measurement of the remote volume of the solution from the upper chamber allows you to take into account the amount of space occupied by the vapor-gas mixture. The boiling of the solution in the lower chamber ensures its complete degassing and the movement of all released gas, corresponding to its concentration in the initial solution and chamber volumes, into the upper chamber with a known volume. Cooling of the upper chamber provides condensation of steam from the vapor-gas mixture with the removal of condensate from the upper chamber to the lower one for repeated degassing. The cessation of the boiling of the solution in the lower chamber and the cooling of the vapor-gas mixture in the upper chamber ensures the removal of condensate residues into the lower chamber from the space of the upper chamber filled with gas. The sealing of the upper chamber relative to the lower one, its cooling, followed by measuring the pressure and temperature of the medium at a known partial pressure of the solution allows one to easily determine the gas-containing initial solution from the well-known dependence establishing their ratio.
Оборудование нижней камеры нагревателем в нижней полости обеспечивает перемешивание раствора при кипении и выделение газа из всего объема раствора. Снабжение верхней камеры охладителем в своей верхней полости обеспечивает конденсацию паров раствора и отвод теплоты, сообщаемой нагревателем раствору. Оснащение верхней камеры средствами контроля температуры и давления позволяет контролировать изменение температуры и давления в камере, осуществлять регулировку соотношения тепловых мощностей нагревателя и охладителя и контролировать герметичность соединений и арматуры камер. Установка двух трубопроводов, сообщающих верхние и нижние полости камер, обеспечивает циркуляцию потоков пара и конденсата, накопление неконденсируемого газа в верхней камере и предотвращение поступления газа в нижнюю камеру. The equipment of the lower chamber with a heater in the lower cavity provides mixing of the solution during boiling and gas evolution from the entire volume of the solution. The supply of the upper chamber with a cooler in its upper cavity provides condensation of the solution vapor and the removal of heat communicated by the heater to the solution. Equipping the upper chamber with temperature and pressure controls allows you to control the temperature and pressure changes in the chamber, adjust the ratio of the thermal powers of the heater and cooler, and control the tightness of the joints and valves of the chambers. The installation of two pipelines communicating the upper and lower cavities of the chambers ensures the circulation of steam and condensate flows, the accumulation of non-condensable gas in the upper chamber and the prevention of gas entry into the lower chamber.
На чертеже представлена схема устройства для определения газосодержания раствора заявляемым способом. Устройство содержит последовательно сообщенные нижнюю 1 и верхнюю 2 камеры с разобщительными кранами входа 3 и выхода 4 раствора. Между камерами 1 и 2 установлена трубка 5 с разобщительным краном 6, сообщающая верхние полости камер. Нижние полости камер 1 и 2 сообщены посредством трубки 7, на которой установлен разобщительный кран 8. Нижняя полость камеры 2 сообщена с запорным краном 9 выпуска раствора из камеры 2 в мерную колбу 10. В нижней полости камеры 1 установлена спираль 11 регулируемого нагревателя (не показан). Камера 2 оборудована термометром 12 и мановакуумметром 13. В верхней полости камеры 2 установлен теплообменный элемент 14 регулируемого охладителя (не показан). The drawing shows a diagram of a device for determining the gas content of the solution of the claimed method. The device contains sequentially communicated lower 1 and upper 2 chambers with uncoupling taps inlet 3 and outlet 4 of the solution. Between the chambers 1 and 2 there is a tube 5 with an uncoupling valve 6 communicating the upper cavities of the chambers. The lower cavities of the chambers 1 and 2 are communicated by means of a tube 7 on which an uncoupling valve is installed 8. The lower cavity of the chamber 2 is in communication with a shut-off valve 9 for discharging the solution from the chamber 2 into the volumetric flask 10. A spiral 11 of an adjustable heater (not shown) is installed in the lower cavity of the chamber 1 ) The chamber 2 is equipped with a thermometer 12 and a manovacuum meter 13. In the upper cavity of the chamber 2, a heat exchange element 14 of an adjustable cooler (not shown) is installed.
Способ определения газосодержания раствора осуществляют посредством выполнения следующих операций на устройстве. При закрытых разобщительных кранах 3, 4 и 9 устройство подключают к системе или баку с исследуемым раствором посредством переходного патрубка, устанавливаемого к крану 3 (не показано). Открывают краны 4, 6, 8, 9, затем открывают кран 3, и раствор под избыточным давлением заполняет внутреннее пространство камер и сообщительных трубок, при этом воздух через кран 4 вытесняется в атмосферу. После выпуска незначительной части раствора на сливе крана 9 последний закрывают. После появления раствора на выходе из крана 4 обеспечивают слив этого раствора в объеме, соответствующем 5-7 внутренним объемам камеры 1. Это гарантирует заполнение камеры 1 исследуемым раствором без примесей объема раствора, вступившего в контакт с воздухом в период первоначального заполнения камеры 1. После этого краны 3 и 4 закрывают, осуществляя герметизацию раствора в устройстве. Включают нагреватель, раствор нагревается с выделением газов, растворенных в жидкости, и перепуском парогазовой смеси по трубке 6 в камеру 2. При этом давление внутри сообщенных между собой камер начинает расти. Об этом судят по показаниям мановакуумметра 13. При увеличении давления выше атмосферного открывают кран 9 и следят, как избыточное количество раствора сливается в мерную колбу 10. Контролируемое количество сливаемого из камеры 2 раствора не должно превышать внутреннего объема камеры 2, при этом из крана 9 не должны выходить пузыри газа, поскольку последующие анализы будут некорректны вследствие неконтролируемого сброса объема газа из устройства. После сброса указанного количества раствора в мерную колбу 10 фиксируют величину его объема в колбе, клапан 9 закрывают, осуществляя герметизацию устройства. Начинают кипятить раствор в нижней камере посредством включения в сеть нагревателя. При этом давление в камерах 1 и 2 по показаниям прибора 13 растет выше атмосферного. Для предотвращения чрезмерного роста давления включают в работу охладитель. Соответствующим регулированием тепловых мощностей управляемых нагревателя и охладителя обеспечивают поддержание давления в камерах 1 и 2 несколько выше атмосферного в течение времени около 20 минут. При этом процесс кипения раствора обеспечивает образование в камере 1 парогазовых пузырей, которые выходят из нее через кран 6 и трубку 5 в верхнюю полость камеры 2. Здесь пар раствора конденсируется на поверхности теплообменника охладителя 14, конденсат сливается в нижнюю полость камеры 1 для повторной деаэрации при продолжающемся кипении раствора на спирали нагревателя 11. Газ же из камеры 2 не отводится и поэтому в течение указанного периода кипения он накапливается и собирается в камере 2. Таким путем полностью деаэрируют весь раствор в камере 1. После этого нагреватель отключают, процесс кипения прекращается, паровые пузыри переходят из камеры 1 в камеру 2, а освободившийся объем паровых пузырей камеры 1 заполняется конденсатом из камеры 2. Уровень раствора в камере 2 опускается до границы, соответствующей количеству предварительно отведенного раствора в мерную колбу 10. После этого камеру 2 полностью герметизируют (относительно камеры 1) - закрывают краны 6 и 8 и продолжают охлаждение парогазовой смеси в камере 2 посредством охладителя. По показаниям термометра 12 и мановакуумметра 13 судят об окончании процесса охлаждения, как только их показания станут стабильны по времени. Стабильность температуры при изменении давления свидетельствует о неисправности устройства - потере герметичности камеры 2 и необходимости повторного определения газосодержания раствора после устранения обнаруженных неплотностей в устройстве. При стабильных значениях температуры и давления в камере 2 в течение времени около 5 минут фиксируют их значения и определяют газосодержащие раствора по формуле,
Сг = Vв•(Po-Pp)/(Vн•R•To),
где Vн, Vв - объемы внутреннего пространства соответственно нижней и верхней камер, куб. м;
Ро, То - абсолютные значения давления и температуры среды в верхней камере после охлаждения, Па, К;
Рр - абсолютное парциальное давление паров раствора при То, Па;
R - газовая постоянная, Дж/(кг•К).The method for determining the gas content of the solution is carried out by performing the following operations on the device. When the isolation valves 3, 4 and 9 are closed, the device is connected to the system or tank with the test solution by means of an adapter pipe installed to the valve 3 (not shown). The valves 4, 6, 8, 9 are opened, then the valve 3 is opened, and the solution fills the inner space of the chambers and communication tubes under excessive pressure, while the air through the valve 4 is displaced into the atmosphere. After the release of a small part of the solution at the drain of the tap 9, the latter is closed. After the appearance of the solution at the outlet of the faucet 4, this solution is drained in a volume corresponding to 5-7 internal volumes of chamber 1. This ensures that chamber 1 is filled with the test solution without impurities of the volume of the solution that came into contact with air during the initial filling of chamber 1. After this taps 3 and 4 are closed, sealing the solution in the device. The heater is turned on, the solution heats up with the release of gases dissolved in the liquid, and bypassing the vapor-gas mixture through the tube 6 into the chamber 2. At the same time, the pressure inside the interconnected chambers begins to increase. This is judged by the readings of the manovacuum meter 13. With an increase in pressure above atmospheric, open the valve 9 and watch how the excess amount of the solution merges into the volumetric flask 10. The controlled amount of the solution discharged from the chamber 2 should not exceed the internal volume of the chamber 2, while gas bubbles should come out, since subsequent analyzes will be incorrect due to uncontrolled discharge of the gas volume from the device. After dumping the specified amount of solution into the volumetric flask 10, the value of its volume in the flask is fixed, the valve 9 is closed, sealing the device. They begin to boil the solution in the lower chamber by turning on the heater. In this case, the pressure in chambers 1 and 2, according to the readings of device 13, rises above atmospheric pressure. To prevent excessive pressure build-up, a cooler is included in the operation. Appropriate regulation of the thermal capacities of the controlled heater and cooler ensures that the pressure in chambers 1 and 2 is somewhat higher than atmospheric for about 20 minutes. In this case, the process of boiling the solution ensures the formation of vapor-gas bubbles in the chamber 1, which exit from it through the valve 6 and the tube 5 into the upper cavity of the chamber 2. Here, the solution vapor condenses on the surface of the heat exchanger of the cooler 14, the condensate is drained into the lower cavity of the chamber 1 for repeated deaeration at the continuing boiling of the solution on the spirals of the heater 11. Gas from the chamber 2 is not removed and therefore during the indicated boiling period it accumulates and collects in the chamber 2. In this way, the entire solution is completely deaerated in at least 1. After that, the heater is turned off, the boiling process stops, steam bubbles pass from chamber 1 to chamber 2, and the vacant volume of steam bubbles of chamber 1 is filled with condensate from chamber 2. The level of the solution in chamber 2 drops to the boundary corresponding to the amount of pre-allocated solution in volumetric flask 10. After this, the chamber 2 is completely sealed (relative to the chamber 1) - the taps 6 and 8 are closed and cooling of the vapor-gas mixture in the chamber 2 is continued by means of a cooler. According to the readings of the thermometer 12 and the manovacuum meter 13, the end of the cooling process is judged as soon as their readings become stable in time. The stability of the temperature when the pressure changes indicates a malfunction of the device - loss of tightness of the chamber 2 and the need to re-determine the gas content of the solution after eliminating the detected leaks in the device. At stable values of temperature and pressure in the chamber 2 over a period of about 5 minutes, their values are fixed and the gas-containing solution is determined by the formula,
Cr = Vb • (Po-Pp) / (Vn • R • To),
where Vн, Vв - volumes of the internal space of the lower and upper chambers, respectively, cube. m;
Po, To - the absolute values of the pressure and temperature of the medium in the upper chamber after cooling, Pa, K;
Рр - absolute partial vapor pressure of the solution at To, Pa;
R is the gas constant, J / (kg • K).
Таким образом, обеспечивается определение газосодержания раствора без использования химических реагентов, независимость результатов измерений от квалификации оператора, высокая точность измерений, определяемая классом точности мановакуумметра и термометра, точностью мерной колбы и точностью определения внутренних объемов камер, удобство в эксплуатации устройства, невысокая стоимость, поскольку устройство не содержит дорогих элементов. При использовании такого устройства обеспечивается повышение эффективности эксплуатации водоподготовительного оборудования и снижение коррозии элементов и систем, работающих в контакте с газосодержащим водным раствором, поскольку анализы качества раствора могут осуществляться периодически и многократно без перенастройки или зарядки устройства в любых климатических условиях. Thus, the gas content of the solution is determined without using chemical reagents, the independence of the measurement results from the operator’s qualifications, high measurement accuracy, determined by the accuracy class of the manovacuum meter and thermometer, the accuracy of the volumetric flask and the accuracy of determining the internal volumes of the chambers, ease of use of the device, low cost, since the device does not contain expensive elements. When using such a device, it is possible to increase the efficiency of operation of water treatment equipment and reduce the corrosion of elements and systems working in contact with a gas-containing aqueous solution, since analysis of the quality of the solution can be carried out periodically and repeatedly without reconfiguring or charging the device in any climatic conditions.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Айвазов Б. В. Основы газовой хроматографии: Учебное пособие для химических специальностей вузов. - М.: Высшая школа, 1977, 183 с.SOURCES OF INFORMATION
1. Aivazov B.V. Fundamentals of gas chromatography: a manual for chemical specialties of universities. - M.: Higher School, 1977, 183 p.
2. ВНИИ Водгео Госстроя СССР. Руководство по химическому и технологическому анализу воды. - М.: Стройиздат, 1973, с. 70-80. 2. Research Institute of Vodgeo Gosstroy of the USSR. Guide to chemical and technological analysis of water. - M.: Stroyizdat, 1973, p. 70-80.
Claims (2)
Cr=Vв•(Po-Pp)/(Vн•R•To),
где Vн, Vв - объемы внутреннего пространства соответственно нижней и верхней камер, куб.м;
Ро, То - абсолютные значения давления и температуры среды в верхней камере после охлаждения, Па, К;
Ро - абсолютное парциальное давление паров раствора при То, Па;
R - газовая постоянная, Дж/(кг•К).1. The method of determining the gas content of the solution, including the operations of supplying and filling with a defined solution of the chambers and sealing them, characterized in that the operations of supplying and filling with a determined solution are performed by supplying and filling them with the lower and upper chambers, which are sealed from the atmosphere after filling, , the solution in the lower chamber is then heated to saturation temperature, taking the resulting vapor-gas mixture to the upper chamber, part of the solution from the upper chamber is poured into With a volume not exceeding the internal volume of the upper chamber, the volume of the removed solution is measured and the upper chamber is sealed relative to the atmosphere, they begin to boil the solution in the lower chamber, diverting the vapor-gas mixture into the upper chamber, cooling the mixture in it and maintaining at least atmospheric pressure in it by cooling the mixture, and condensate from the upper chamber is taken to the lower chamber, then boiling in the lower chamber is stopped, the upper chamber is sealed relative to the lower one, the temperature and pressure in the cavity of the upper chamber are measured and determined t of formula gas content of the solution
Cr = Vв • (Po-Pp) / (Vн • R • To),
where Vн, Vв - volumes of the internal space of the lower and upper chambers, cubic meter, respectively;
Po, To - the absolute values of the pressure and temperature of the medium in the upper chamber after cooling, Pa, K;
Po is the absolute partial pressure of the solution vapor at To, Pa;
R is the gas constant, J / (kg • K).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97103407A RU2187089C2 (en) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | Method of determination of gas content of solution and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97103407A RU2187089C2 (en) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | Method of determination of gas content of solution and device for realization of this method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97103407A RU97103407A (en) | 1999-04-10 |
| RU2187089C2 true RU2187089C2 (en) | 2002-08-10 |
Family
ID=20190516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97103407A RU2187089C2 (en) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | Method of determination of gas content of solution and device for realization of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2187089C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2759718C1 (en) * | 2021-01-12 | 2021-11-17 | Общество с ограниченной ответственностью "КОРТЕХ" | Installation for determining gas content in sample |
-
1997
- 1997-03-06 RU RU97103407A patent/RU2187089C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2759718C1 (en) * | 2021-01-12 | 2021-11-17 | Общество с ограниченной ответственностью "КОРТЕХ" | Installation for determining gas content in sample |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6763714B2 (en) | Method and apparatus for controlling the level of liquids | |
| US3460319A (en) | Controlled volume degasification of liquid | |
| RU2187089C2 (en) | Method of determination of gas content of solution and device for realization of this method | |
| SE459291B (en) | DEVICE AND PROCEDURE FOR CONTROL OF THE CAPACITY OF THE CAPS | |
| EP1076233A2 (en) | Apparatus and method for sampling fluid from reactor vessel | |
| CN106542600B (en) | Simple and accurate laboratory deoxygenation device and method | |
| CN112611675A (en) | Reaction kettle, device and method for testing solubility of natural gas under high-temperature and high-pressure conditions | |
| CN100392375C (en) | High pressure flow reactor with window for arrangement in ultraviolet visible spectrometer | |
| CN210015067U (en) | Falling film evaporator heat transfer performance test system | |
| RU66420U1 (en) | OCHNO OIL WELL PRODUCT HYDROMETER | |
| US127197A (en) | Improvement in vacuum-stills | |
| SU1395990A1 (en) | Installation for determining concentration of gas dissolved in liquid | |
| CN217688410U (en) | High-temperature high-pressure visual imbibition device | |
| CA1292129C (en) | Meter proving method and apparatus | |
| RU2826164C1 (en) | Stand for calibration and primary verification of flow density converters | |
| SU483428A1 (en) | Laboratory setup for determining optimal processing conditions for wine materials | |
| SU484446A1 (en) | Device for measuring fluid migration parameters | |
| SU935745A1 (en) | Density meter | |
| CN201593413U (en) | Sampling metering device of saturated liquid dissolved gas | |
| US20160077076A1 (en) | On-line wet chemistry analyzer | |
| SU129642A1 (en) | Fluid Transfer Apparatus | |
| EP4043843A1 (en) | Test stand for liquid flow meters | |
| RU189312U1 (en) | Brewery FULL CYCLE | |
| SU703758A1 (en) | Apparatus for manometric determining of gas exchange9 | |
| SU808909A1 (en) | Device for measuring content of dissolved in liquid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070307 |