RU2302629C2 - Mode of production of a gas flow with constant concentrations and an arrangement for its execution - Google Patents

Mode of production of a gas flow with constant concentrations and an arrangement for its execution Download PDF

Info

Publication number
RU2302629C2
RU2302629C2 RU2005125115/28A RU2005125115A RU2302629C2 RU 2302629 C2 RU2302629 C2 RU 2302629C2 RU 2005125115/28 A RU2005125115/28 A RU 2005125115/28A RU 2005125115 A RU2005125115 A RU 2005125115A RU 2302629 C2 RU2302629 C2 RU 2302629C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
gas
volatile
mixer
gas stream
Prior art date
Application number
RU2005125115/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005125115A (en
Inventor
Виктор Григорьевич Березкин (RU)
Виктор Григорьевич Березкин
Игорь Артемьевич Платонов (RU)
Игорь Артемьевич Платонов
Юрий Иванович Арутюнов (RU)
Юрий Иванович Арутюнов
Ирина Николаевна Смыгина (RU)
Ирина Николаевна Смыгина
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет"
Priority to RU2005125115/28A priority Critical patent/RU2302629C2/en
Publication of RU2005125115A publication Critical patent/RU2005125115A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2302629C2 publication Critical patent/RU2302629C2/en

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

FIELD: the invention refers to the field of gas industry.
SUBSTANCE: the mode is executed by way of successive bubble contact of a gas flow with two portions of solution of volatile matters in low-volatile solvent. The received gas flow is additionally mixed with a flow of an inert gas-reducer. The consumption of the inert gas-reducer passing through two portions of the solution is changed depending from concentration of volatile matters in the gas flow at the withdrawal out of the second portion of the solution measured with a quality analyzer. The arrangement for execution of the mode has in-series connected a capacity and a thermostatically controlled mixer filled with initial solution of volatile matters in low-volatile solvent. Two throttles of fine regulation are connected with a line for feeding an inert gas-reducer with a regulator of consumption. The outlet of one of the throttles is connected with the line for withdrawal of the gas flow saturated with volatile matters out of the mixer before the quality analyzer located in it. The outlet of the second throttle is connected to the capacity with initial solution. The quality analyzer is switched in a feedback circuit having a block of regulation of consumption of the inert gas-reducer coming into the capacity and the mixer.
EFFECT: increases time of supporting constant concentrations of volatile matters in a gas flow.
2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано при градуировке газоаналитической аппаратуры, в частности при калибровке газохроматографических приборов и создании градуировочных парогазовых смесей при разработке методик анализа для объектов окружающей среды и токсикологических исследований, а также для различных производственных технологий, где необходимо создание постоянных во времени концентраций паров летучих веществ в инертном газе-разбавителе.The invention relates to the field of gas analysis and can be used for calibrating gas analysis equipment, in particular for calibrating gas chromatographic devices and creating calibration gas-vapor mixtures when developing analysis methods for environmental objects and toxicological studies, as well as for various production technologies, where constant time concentration of volatiles in an inert diluent gas.

Известны способ и устройство для получения парогазовых смесей, при котором поток газа-разбавителя пропускают через раствор летучих веществ с фиксированной концентрацией. Емкость с раствором соединена со смесителем, в который одновременно подается газ-разбавитель. В результате контакта с жидким раствором газовый поток насыщается до равновесных концентраций парами летучих веществ в соответствии с константой распределения при постоянной температуре. После осуществления контакта газового потока с раствором летучих веществ обедненную летучим веществом часть жидкого раствора непрерывно отделяют от парогазового потока и исходного раствора (см. Березкин В.Г., Буданцева М.Н. Способ приготовления парогазовых смесей. Авт. свид. СССР №697922 от 17.05.78. // Бюл. №42 от 15.11.79).A known method and device for producing vapor-gas mixtures, in which a stream of diluent gas is passed through a solution of volatile substances with a fixed concentration. The solution container is connected to a mixer, into which a diluent gas is simultaneously supplied. As a result of contact with the liquid solution, the gas stream is saturated to equilibrium concentrations with vapors of volatile substances in accordance with the distribution constant at a constant temperature. After making contact of the gas stream with a solution of volatile substances, a part of the liquid solution depleted in the volatile substance is continuously separated from the vapor-gas stream and the initial solution (see Berezkin V.G., Budantseva M.N. Method for the preparation of gas-vapor mixtures. Auth. Certificate. USSR No. 697922 from 05/17/78. // Bull. No. 42 of 11/15/79).

Недостатками известных способа и устройства являются необходимость использования значительного количества раствора летучих веществ в малолетучем растворителе, а также недостаточная точность приготовления парогазовых смесей динамическим методом, так как на количество извлекаемых летучих веществ влияет точность поддержания на заданном уровне как параметров потока раствора летучих веществ, так и потока газа-разбавителя.The disadvantages of the known method and device are the need to use a significant amount of a solution of volatile substances in a low-volatile solvent, as well as the insufficient accuracy of the preparation of gas-vapor mixtures by the dynamic method, since the amount of volatile substances recovered is affected by the accuracy of maintaining at a given level both the parameters of the flow of the solution of volatile substances and the flow diluent gas.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является способ получения постоянных микроконцентраций летучих соединений в потоке газа, в котором газовый поток насыщается до заданной равновесной концентрации путем последовательного барботажного контакта газового потока по крайней мере с тремя неподвижными порциями раствора летучих соединений в малолетучем растворителе, концентрация которых последовательно убывает от первой порции раствора к последующим или остается постоянной за исключением первой порции раствора, в которой концентрация летучих веществ выше, а полученный газовый поток, насыщенный парами летучих веществ до равновесных концентраций, дополнительно смешивается с потоком инертного газа-разбавителя (Березкин В.Г., Платонов И.А. Способ получения постоянных микроконцентраций летучих соединений в потоке газа. Патент РФ №2213958 от 23.11.01. // Бюл. №28 от 10.10.2003).The closest to the claimed invention in terms of essential features is a method of obtaining constant microconcentrations of volatile compounds in a gas stream, in which the gas stream is saturated to a predetermined equilibrium concentration by successively bubbling contact of the gas stream with at least three fixed portions of a solution of volatile compounds in a low-volatile solvent, concentration which successively decreases from the first portion of the solution to the next or remains constant with the exception of the first portion of the solution, in which the concentration of volatiles is higher, and the resulting gas stream, saturated with vapor of volatiles to equilibrium concentrations, is additionally mixed with a stream of inert diluent gas (Berezkin V.G., Platonov I.A. Method for obtaining constant microconcentrations of volatile compounds in a gas stream. Patent of the Russian Federation No. 2213958 from 11.23.01. // Bull. No. 28 from 10.10.2003).

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для приготовления парогазовых смесей, содержащее емкость со смесью исходного предварительно приготовленного раствора летучего вещества в малолетучем растворителе, термостатируемый смеситель, линию для подвода газа-разбавителя в смеситель, линию для отвода полученной парогазовой смеси, линию для отвода обедненного летучим веществом раствора, две попеременно работающие емкости для рагенерации отработанного раствора, оборудованные анализаторами качества и уровня, регуляторы расхода на линии, соединяющей емкость со смесителем, на линии для подвода газа-разбавителя в смеситель и на линии для подпитки емкости исходным раствором (см. Березкин В.Г., Буданцева М.Н., Воронова Г.Н., Устройство для приготовления парогазовых смесей. Авт. свид. СССР №759953 // Бюл. №32 от 30.08.80.).Closest to the invention in terms of essential features is a device for the preparation of vapor-gas mixtures, containing a container with a mixture of the initial pre-prepared solution of a volatile substance in a low-volatile solvent, a thermostatic mixer, a line for supplying diluent gas to the mixer, a line for discharging the resulting vapor-gas mixture, a line for discharge of a solution depleted in volatile matter, two alternately working containers for waste solution regeneration, equipped with an analyzer quality and level, flow regulators on the line connecting the tank with the mixer, on the line for supplying diluent gas to the mixer and on the line for feeding the tank with the initial solution (see Berezkin V.G., Budantseva M.N., Voronova G. N., A device for the preparation of gas-vapor mixtures, Auth. Certificate of the USSR No. 759953 // Bull. No. 32 from 08.30.80.).

Недостатками известных способа и устройства являются значительный расход исходных растворов летучих веществ в малолетучем растворителе, а также отсутствие возможности увеличения времени поддержания постоянных концентраций летучих веществ в газовом потоке при заданных количествах летучих веществ в малолетучем растворителе.The disadvantages of the known method and device are the significant consumption of initial solutions of volatile substances in a low-volatile solvent, as well as the inability to increase the time to maintain constant concentrations of volatile substances in the gas stream at specified amounts of volatile substances in a low-volatile solvent.

Задачей изобретения является увеличение степени извлечения летучих веществ из раствора в малолетучем растворителе и расширение временного интервала поддержания постоянных концентраций летучих веществ в газовом потоке.The objective of the invention is to increase the degree of extraction of volatile substances from solution in a low volatile solvent and to extend the time interval for maintaining constant concentrations of volatile substances in the gas stream.

Эта задача решается за счет того, что в способе получения газового потока с постоянными концентрациями веществ, при котором инертный газ-разбавитель насыщают до заданной равновесной концентрации путем последовательного барботажного контакта газового потока с двумя порциями раствора летучих веществ в малолетучем растворителе, а полученный газовый поток дополнительно смешивают с потоком инертного газа-разбавителя, при этом изменяют расход инертного газа-разбавителя, проходящего через первую и вторую порции раствора, в зависимости от концентрации этих веществ в газовом потоке на выходе из второй порции раствора, измеряемой анализатором качества.This problem is solved due to the fact that in the method of producing a gas stream with constant concentrations of substances, in which the inert diluent gas is saturated to a predetermined equilibrium concentration by successive bubbling contact of the gas stream with two portions of a solution of volatile substances in a low-volatile solvent, and the resulting gas stream is additionally mixed with the flow of inert diluent gas, while changing the flow rate of inert diluent gas passing through the first and second portions of the solution, depending on ontsentratsii these substances in the gas stream at the outlet of the second portion of the solution, measured quality analyzer.

Эта задача решается также за счет того, что в устройстве для получения газового потока с постоянными концентрациями летучих веществ, содержащем последовательно соединенные емкость, заполненную исходным раствором летучих веществ в малолетучем растворителе, и термостатируемый смеситель, линию для подвода инертного газа-разбавителя с регулятором расхода и линию для отвода насыщенного летучими веществами газового потока, анализатор качества, оно дополнительно содержит два дросселя тонкой регулировки, подсоединенные к линии для подвода инертного газа-разбавителя с рагулятором расхода, выход одного из которых подсоединен к линии для отвода из смесителя насыщенного летучими веществами газового потока перед расположенным в ней анализатором качества, измеряющим концентрацию летучих веществ, выход другого - к емкости с исходным раствором, которым заполнен и смеситель, а анализатор качества включен в цепь обратной связи, содержащей блок регулирования расхода инертного газа-разбавителя, поступающего в емкость и смеситель.This problem is also solved due to the fact that in a device for producing a gas stream with constant concentrations of volatile substances, containing a series-connected container filled with an initial solution of volatile substances in a low-volatile solvent, and a thermostatic mixer, an inert diluent gas supply line with a flow regulator and a line for exhausting a gas stream saturated with volatile substances, a quality analyzer, it additionally contains two fine-adjustment chokes connected to a supply line an inert diluent gas with a flow regulator, the output of one of which is connected to the exhaust line of the mixer saturated with volatile substances from the mixer in front of the quality analyzer located in it, which measures the concentration of volatile substances, the output of the other is to the container with the initial solution, with which the mixer is filled, and the quality analyzer is included in the feedback circuit containing an inert diluent gas flow control unit entering the tank and mixer.

При решении поставленной задачи создается технический результат, заключающийся в более полном извлечении летучих веществ из исходного раствора в малолетучем растворителе путем изменения потока инертного газа-разбавителя в емкости и смесителе. При этом значительно увеличивается временной интервал поддержания постоянных концентраций летучих веществ в газовом потоке за счет подпитки жидкого раствора в смесителе, являющегося второй ступенью экстракции, необходимым количеством летучих веществ из порции раствора (емкости) по сигналу анализатора качества, установленного в линии газового потока на выходе смесителя и управляющего потоком инертного газа-разбавителя с помощью блока регулирования расхода инертного газа-разбавителя.When solving this problem, a technical result is created consisting in a more complete extraction of volatile substances from the initial solution in a low-volatile solvent by changing the flow of an inert diluent gas in the tank and mixer. At the same time, the time interval for maintaining constant concentrations of volatiles in the gas stream is significantly increased due to the feeding of the liquid solution in the mixer, which is the second stage of extraction, the required amount of volatiles from the portion of the solution (capacity) by the signal of the quality analyzer installed in the gas flow line at the mixer outlet and controlling the inert diluent gas flow using the inert diluent gas flow control unit.

Это позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.This allows us to conclude that the claimed invention is interconnected by a single inventive concept.

Пример конкретного выполнения способа и устройства для его осуществленияAn example of a specific implementation of the method and device for its implementation

На чертеже схематически изображено устройство для получения газового потока с постоянными концентрациями летучих веществ. Устройство содержит: емкость 1, заполненную исходным раствором летучих веществ в малолетучем растворителе; термостатируемый смеситель 2, который соединен с выходом емкости 1; линию 3 для подвода инертного газа-разбавителя с регулятором расхода инертного газа-разбавителя 4; линию 5 для отвода насыщенного летучими веществами газового потока; дроссели тонкой регулировки 6 и 7 на линии 3 для инертного газа-разбавителя; анализатор качества 8, измеряющий концентрацию летучих веществ в газовом потоке линии 5. Анализатор качества включен в цепь обратной связи, содержащей блок регулирования расхода инертного газа-разбавителя 9, поступающего в емкость 1 и смеситель 2. Блок регулирования расхода инертного газа-разбавителя 9 соединен с дросселем тонкой регулировки 7. С увеличением расхода газа-разбавителя большее количество летучих веществ переносится в смеситель и осуществляется подпитка второй порции раствора летучими веществами, что обеспечивает увеличение времени поддержания постоянной концентрации летучих веществ в линии 5.The drawing schematically shows a device for producing a gas stream with constant concentrations of volatile substances. The device comprises: a container 1 filled with a stock solution of volatile substances in a low-volatile solvent; a thermostatic mixer 2, which is connected to the output of the tank 1; line 3 for supplying an inert diluent gas with an inert diluent gas flow regulator 4; line 5 for venting a gas stream saturated with volatiles; fine adjustment chokes 6 and 7 on line 3 for an inert diluent gas; a quality analyzer 8, which measures the concentration of volatile substances in the gas stream of line 5. A quality analyzer is included in the feedback circuit containing an inert diluent gas flow control unit 9 entering the tank 1 and a mixer 2. An inert diluent gas flow control unit 9 is connected to fine adjustment throttle 7. With an increase in the diluent gas flow rate, more volatiles are transferred to the mixer and the second portion of the solution is fed with volatiles, which ensures an increase time maintaining a constant concentration of volatiles in line 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Предварительно готовят весовым или объемным методом раствор заданной концентрации, состоящей из смеси летучих веществ в малолетучем растворителе. Приготовленным раствором заполняют емкость 1. После этого на вход емкости 1 подают поток инертного газа-разбавителя, устанавливаемый регулятором расхода инертного газа-разбавителя 4. При этом вентили тонкой регулировки 6 и 7 установливают в среднее положение.A solution of a given concentration consisting of a mixture of volatile substances in a low-volatile solvent is preliminarily prepared by the gravimetric or volumetric method. The prepared solution is used to fill the tank 1. After that, the inert diluent gas stream set by the inert diluent gas flow regulator 4 is fed to the inlet of the tank 1. At the same time, the fine adjustment valves 6 and 7 are set to the middle position.

Смеситель 2 выполняет роль второй ступени экстракции, причем жидкая фаза постоянно подпитывается летучими веществами за счет газового потока, выходящего из первой ступени экстракции - емкости 1. По мере расхода летучих веществ их концентрация в газовом потоке линии 5, измеряемая анализатором качества 8, поддерживается постоянной за счет изменения расхода инертного газа-разбавителя в первой ступени экстракции по сигналу анализатора качества 8, управляющего с помощью блока регулирования расхода инертного газа-разбавителя 9 дросселем тонкой регулировки 7. При этом изменяется соотношение между потоками инертного газа-разбавителя в емкости 1 и смесителе 2 (дроссель 7) и подвода инертного газа-разбавителя в линию 5 (дроссель 6), а общий расход газа на выходе остается неизменным, так как инертный газ-разбавитель подводится в линию 3 с помощью независимого регулятора расхода инертного газа-разбавителя 4. Изменение потока через емкость 1 вызывает уменьшение или увеличение количества летучих веществ, переносимых газовой фазой из первой ступени экстракции (емкость 1) во вторую ступень (смеситель 2), которое необходимо для поддержания постоянной концентрации летучих веществ в линии 5 на выходе термостатируемого смесителя 2.The mixer 2 plays the role of the second extraction stage, and the liquid phase is constantly fed with volatile substances due to the gas stream leaving the first extraction stage - tank 1. As the volatile substances are consumed, their concentration in the gas stream of line 5, measured by quality analyzer 8, is kept constant for by changing the flow rate of the inert diluent gas in the first extraction stage according to the signal of the quality analyzer 8, which controls thinly the throttle with the throttle control unit 9 th adjustment 7. In this case, the ratio between the flows of inert diluent gas in the tank 1 and mixer 2 (throttle 7) and the supply of inert diluent gas to line 5 (throttle 6) changes, and the total gas flow rate at the outlet remains unchanged, since the inert diluent gas is supplied to line 3 using an independent inert diluent gas flow rate regulator 4. Changing the flow through tank 1 causes a decrease or increase in the amount of volatile substances transferred by the gas phase from the first extraction stage (tank 1) to the second stage (s mixer 2), which is necessary to maintain a constant concentration of volatile substances in line 5 at the outlet of thermostatic mixer 2.

Уравнение материального баланса для системы, содержащей емкость, заполненную раствором летучих веществ в малолетучем растворителе и смеситель, через которые пропускают поток инертного газа-разбавителя, имеет вид (см. Forma М. // Annali di Chimica, 1975. V.95. Р.49)The material balance equation for a system containing a container filled with a solution of volatile substances in a low-volatile solvent and a mixer through which an inert diluent gas stream is passed has the form (see Forma M. // Annali di Chimica, 1975. V. 95. P. 49)

Figure 00000002
Figure 00000002

где

Figure 00000003
- количество летучего вещества, поступившего из емкости в смеситель с объемом инертного газа-разбавителя ·dVG;
Figure 00000004
- количество летучего, извлекаемого из смесителя объемом инертного газа-разбавителя dVG; dnL(см)-dnG(см) - изменение количества летучего вещества в жидкой и газовой фазах в смесителе, при этом
Figure 00000005
- константа распределения летучего вещества между жидкой и газовой фазами при T=const; dVG=F·dτ - объем инертного газа-разбавителя; F - объемная скорость инертного газа-разбавителя; dτ - время пропускания объема инертного газа-разбавителя dVG.Where
Figure 00000003
- the amount of volatile matter coming from the tank into the mixer with a volume of inert diluent gas · dV G ;
Figure 00000004
- the amount of volatile recovered from the mixer with an inert diluent gas volume dV G ; dn L (cm) -dn G (cm) - change in the amount of volatile matter in the liquid and gas phases in the mixer, while
Figure 00000005
is the distribution constant of the volatile substance between the liquid and gas phases at T = const; dV G = F · dτ - volume of inert diluent gas; F is the space velocity of the inert diluent gas; dτ is the transmission time of the inert diluent gas volume dV G.

Уравнение материального баланса можно также представить в виде:The equation of material balance can also be represented as:

Figure 00000006
Figure 00000006

где

Figure 00000007
- константа смесителя.Where
Figure 00000007
- mixer constant.

Экспериментальная оценка выполнения предлагаемого и известного способов получения постоянных концентраций летучих веществ в потоке инертного газа-разбавителя (азота) проводилась на примере получения газовых потоков с постоянными во времени концентрациями для бензола с концентрацией при Т=20°С,

Figure 00000008
мкг/см3, н-гептана с
Figure 00000009
мкг/см3 и толуола
Figure 00000010
мкг/см3. При этом расход азота был равен 12 см3/мин, а температура в последней ступени экстракции (в смесителе) Т=20°С.An experimental evaluation of the implementation of the proposed and known methods for obtaining constant concentrations of volatile substances in a stream of an inert diluent gas (nitrogen) was carried out on the example of obtaining gas streams with constant concentrations in time for benzene with a concentration at T = 20 ° C,
Figure 00000008
μg / cm 3 n-heptane s
Figure 00000009
μg / cm 3 and toluene
Figure 00000010
μg / cm 3 . At the same time, the nitrogen flow rate was 12 cm 3 / min, and the temperature in the last stage of extraction (in the mixer) T = 20 ° C.

Исходная концентрация каждого из летучих веществ в растворе малолетучего растворителя тетрадекане взята для двух сравниваемых способов одинаковой 20 мг/см3, а также одинаковым в экспериментах выбран общий объем исходного раствора веществ в тетрадекане, равный 80 см3.The initial concentration of each of the volatile substances in the solution of the non-volatile solvent tetradecane was taken for the two compared methods, the same 20 mg / cm 3 , and the total volume of the initial solution of substances in tetradecane equal to 80 cm 3 was chosen the same in the experiments.

В известном способе поток азота насыщали до заданных равновесных концентраций при Т=20°С путем последовательного барботажного контакта азота с двумя порциями раствора летучих веществ в тетрадекане, причем объемы этих растворов приняты одинаковыми и равными 40 см3 каждый. При этом в первом барботере концентрация каждого летучего вещества составляла по 21,4 мг/см3, а во втором - по 18,6 мг/см3 и газовый поток из первого барботера подпитывал раствор второго барботера новыми порциями летучих веществ для получения их равновесных концентраций в потоке азота на выходе из второго барботера в диапазоне

Figure 00000011
In the known method, the nitrogen stream was saturated to predetermined equilibrium concentrations at T = 20 ° C by successively bubbling contact of nitrogen with two portions of a solution of volatile substances in tetradecane, the volumes of these solutions being taken to be the same and equal to 40 cm 3 each. Moreover, in the first bubbler, the concentration of each volatile substance was 21.4 mg / cm 3 , and in the second 18.6 mg / cm 3 and the gas stream from the first bubbler fed the solution of the second bubbler with new portions of volatile substances to obtain their equilibrium concentrations in a stream of nitrogen at the outlet of the second bubbler in the range
Figure 00000011

В предлагаемом способе роль первого барботера играет емкость 1, температура которой равна температуре окружающей среды. Роль второго барботера или второй ступени экстракции играет термостатируемый смеситель 2. Режим работы смесителя изотермический при Т=20°С.In the proposed method, the role of the first bubbler is played by a container 1, the temperature of which is equal to the ambient temperature. The role of the second bubbler or the second stage of extraction is played by a thermostatic mixer 2. The operating mode of the mixer is isothermal at T = 20 ° C.

Общий объем раствора в емкости 1 равен 80 см3, а концентрации каждого летучего вещества в растворе приняты одинаковыми по 20 мг/см3.The total volume of the solution in tank 1 is 80 cm 3 , and the concentrations of each volatile substance in the solution are assumed to be the same at 20 mg / cm 3 .

Газовый поток из емкости 1 постоянно подпитывает жидкую фазу в смесителе 2 необходимым количеством летучих веществ, чтобы обеспечить постоянство их концентраций в потоке инертного газа-разбавителя азота из смесителя в диапазоне

Figure 00000012
При этом происходит более полное извлечение летучих веществ и значительно увеличивается время поддержания постоянной концентрации в газовом потоке, так как при уменьшении этой концентрации по сигналу анализатора качества 8 повышается расход инертного газа-разбавителя в емкости 1 и смесителе 2, т.е. происходит более полное и дополнительное по сравнению с постоянным первоначальным расходом F=12 см3/мин извлечение летучих веществ из раствора.The gas stream from the tank 1 constantly feeds the liquid phase in the mixer 2 with the required amount of volatile substances to ensure the constancy of their concentrations in the flow of an inert nitrogen diluent gas from the mixer in the range
Figure 00000012
In this case, a more complete extraction of volatile substances occurs and the time to maintain a constant concentration in the gas stream increases significantly, since with a decrease in this concentration, the consumption of an inert diluent gas in tank 1 and mixer 2 increases with the signal of quality analyzer 8, i.e. there is a more complete and additional in comparison with the constant initial flow rate F = 12 cm 3 / min the extraction of volatile substances from the solution.

Пример 1. Расход инертного газа-разбавителя изменяли от 12 см3/мин до 20 см3/мин. Измеряли время поддержания равновесной концентрации летучих компонентов в газовом потоке на выходе смесителя τ, (мин) при достижении расхода 20 см3/мин и концентрацию летучих веществ, оставшихся в растворе тетрадекана СL, мг/см3.Example 1. The inert diluent gas flow rate was varied from 12 cm 3 / min to 20 cm 3 / min. We measured the time of maintaining the equilibrium concentration of volatile components in the gas stream at the mixer outlet τ, (min) upon reaching a flow rate of 20 cm 3 / min and the concentration of volatile substances remaining in the tetradecane C L solution, mg / cm 3 .

Пример 2. Расход инертного газа-разбавителя изменяли от 12 см3/мин до 60 см3/мин. Измеряли τ и СL.Example 2. The inert diluent gas flow rate was varied from 12 cm 3 / min to 60 cm 3 / min. Τ and C L were measured.

Пример 3. Расход инертного газа-разбавителя изменяли от 12 см3/мин до 100 см3/мин. Измеряли τ и СL.Example 3. The inert gas diluent flow rate was varied from 12 cm 3 / min to 100 cm 3 / min. Τ and C L were measured.

Результаты экспериментов сведены в таблицу «Сравнительные данные экспериментальной проверки известного и предлагаемого способов».The experimental results are summarized in the table "Comparative data of the experimental verification of the known and proposed methods."

Сравнительные данные экспериментальной проверки известного и предлагаемого способовComparative data of experimental verification of the known and proposed methods Летучие вещества в смесиVolatile substances in the mixture

Figure 00000013
Figure 00000013
Известный способ F=12 см3/минThe known method F = 12 cm 3 / min Предлагаемый способThe proposed method F=20 см3/минF = 20 cm 3 / min F=60 см3/минF = 60 cm 3 / min F=100 см3/минF = 100 cm 3 / min СL, мг/см3 C L , mg / cm 3 τ, минτ min СL, мг/см3 C L , mg / cm 3 τ, минτ min Q, мг/см3 Q, mg / cm 3 τ, минτ min СL, мг/см3 C L , mg / cm 3 τ, минτ min БензолBenzene 24,5±5%24.5 ± 5% 17,717.7 13,513.5 10,610.6 22,522.5 3,543,54 67,567.5 2,122.12 112,5112.5 н-Гептанn-heptane 9,91±5%9.91 ± 5% 17,617.6 33,033.0 10,710.7 55,055.0 3,523.52 165,0165.0 2,112.11 275,0275.0 толуолtoluene 7,75±5%7.75 ± 5% 18,118.1 43,043.0 10,910.9 71,771.7 3,623.62 215,0215.0 2,172.17 358,3358.3

Как видно из приведенных в таблице данных, предлагаемый способ обеспечивает значительное повышение времени поддержания постоянных концентраций летучих веществ в газовом потоке. При этом более полно извлекаются из раствора тетрадекана исследуемые летучие вещества, т.е. резко уменьшается расход исходного раствора летучих веществ в тетрадекане для получения их постоянных концентраций в газовом потоке

Figure 00000011
Например, при изменении расхода в системе от 12 см3/мин до 100 см3/мин время поддержания постоянной концентрации на выходе
Figure 00000014
для исследуемых веществ в 8,3 раза больше по сравнению с известным способом. Так, для н-гептана СL=2,11 мг/см3, а в известном способе при F=12 см3/мин СL=17,6 мг/см3.As can be seen from the data in the table, the proposed method provides a significant increase in the time to maintain constant concentrations of volatile substances in the gas stream. In this case, the volatiles under investigation are more fully extracted from the tetradecane solution, i.e. the flow rate of the initial solution of volatiles in tetradecane sharply decreases to obtain their constant concentrations in the gas stream
Figure 00000011
For example, when the flow rate in the system changes from 12 cm 3 / min to 100 cm 3 / min, the time to maintain a constant concentration at the outlet
Figure 00000014
for the investigated substances 8.3 times more compared to the known method. So, for n-heptane C L = 2.11 mg / cm 3 , and in the known method at F = 12 cm 3 / min C L = 17.6 mg / cm 3 .

Использование предлагаемого способа получения газового потока с постоянными концентрациями летучих веществ и устройства для его осуществления позволяет:Using the proposed method for producing a gas stream with constant concentrations of volatile substances and a device for its implementation allows you to:

1. Значительно увеличить время поддержания постоянных концентраций летучих веществ в потоке инертного газа-разбавителя за счет изменения расхода инертного газа-разбавителя при экстракции в зависимости от концентрации этих веществ в газовом потоке на выходе из второй ступени экстракции.1. Significantly increase the time to maintain constant concentrations of volatile substances in the inert diluent gas stream by changing the inert diluent gas flow rate during extraction, depending on the concentration of these substances in the gas stream at the outlet of the second extraction stage.

2. Сократить расход исходного раствора летучих веществ в малолетучем растворителе для получения одного и того же количества газовых потоков с постоянной концентрацией летучих веществ в потоке инертного газа-разбавителя.2. To reduce the flow rate of the initial solution of volatile substances in a low-volatile solvent to obtain the same number of gas streams with a constant concentration of volatile substances in the inert diluent gas stream.

3. Организовать метрологическое обеспечение газоаналитических и хроматографических измерений при проведении ответственных аналитических и физико-химических исследований.3. Organize metrological support for gas analytical and chromatographic measurements during critical analytical and physico-chemical studies.

Claims (2)

1. Способ получения газового потока с постоянными концентрациями летучих веществ, при котором инертный газ-разбавитель насыщают до заданной равновесной концентрации путем последовательного барботажного контакта газового потока с двумя порциями раствора летучих веществ в малолетучем растворителе, а полученный газовый поток дополнительно смешивают с потоком инертного газа-разбавителя, отличающийся тем, что изменяют расход инертного газа-разбавителя, проходящего через первую и вторую порции раствора, в зависимости от концентрации этих веществ в газовом потоке на выходе из второй порции раствора, измеряемой анализатором качества.1. A method of obtaining a gas stream with constant concentrations of volatile substances, in which an inert diluent gas is saturated to a predetermined equilibrium concentration by successively bubbling contact of the gas stream with two portions of a solution of volatile substances in a low-volatile solvent, and the resulting gas stream is additionally mixed with an inert gas stream diluent, characterized in that the flow rate of the inert diluent gas passing through the first and second portions of the solution, depending on the concentration of these substances in the gas stream at the outlet of the second portion of the solution, measured quality analyzer. 2. Устройство для получения газового потока с постоянными концентрациями летучих веществ, содержащее последовательно соединенные емкость, заполненную исходным раствором летучих веществ в малолетучем растворителе, и термостатируемый смеситель, линию для подвода инертного газа-разбавителя с регулятором расхода и линию для отвода насыщенного летучими веществами газового потока, анализатор качества, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит два дросселя тонкой регулировки, подсоединенные к линии для подвода инертного газа-разбавителя с регулятором расхода, выход одного из которых подсоединен к линии для отвода из смесителя насыщенного летучими веществами газового потока перед расположенным в ней анализатором качества, измеряющим концентрацию летучих веществ, выход второго - к емкости с исходным раствором, которым заполнен и смеситель, а анализатор качества включен в цепь обратной связи, содержащей блок регулирования расхода инертного газа-разбавителя, поступающего в емкость, и смеситель.2. A device for producing a gas stream with constant concentrations of volatile substances, containing a series-connected container filled with a stock solution of volatile substances in a low-volatile solvent, and a thermostatic mixer, a line for supplying an inert diluent gas with a flow regulator, and a line for venting a gas stream saturated with volatile substances , a quality analyzer, characterized in that it further comprises two fine adjustment chokes connected to the inert gas supply line an amplifier with a flow regulator, the output of one of which is connected to a line for discharging a gas stream saturated with volatile substances from the mixer in front of the quality analyzer located in it, which measures the concentration of volatile substances, the output of the second is to the container with the initial solution, with which the mixer is filled, and the quality analyzer included in the feedback circuit containing a unit for controlling the flow of inert diluent gas entering the tank, and a mixer.
RU2005125115/28A 2005-08-08 2005-08-08 Mode of production of a gas flow with constant concentrations and an arrangement for its execution RU2302629C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005125115/28A RU2302629C2 (en) 2005-08-08 2005-08-08 Mode of production of a gas flow with constant concentrations and an arrangement for its execution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005125115/28A RU2302629C2 (en) 2005-08-08 2005-08-08 Mode of production of a gas flow with constant concentrations and an arrangement for its execution

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005125115A RU2005125115A (en) 2007-02-20
RU2302629C2 true RU2302629C2 (en) 2007-07-10

Family

ID=37863082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005125115/28A RU2302629C2 (en) 2005-08-08 2005-08-08 Mode of production of a gas flow with constant concentrations and an arrangement for its execution

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2302629C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537468C2 (en) * 2013-03-28 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" Method for determining markers of transported oil and oil products, and device for its implementation
RU2688513C1 (en) * 2018-05-03 2019-05-21 Общество с ограниченной ответственностью "КимТэк" Method of preparing oil sample for gas chromatographic analysis of low-volatile polar substances
RU2710102C1 (en) * 2019-06-06 2019-12-24 Игорь Артемьевич Платонов Dynamic method of obtaining constant concentrations of analyte

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537468C2 (en) * 2013-03-28 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" Method for determining markers of transported oil and oil products, and device for its implementation
RU2688513C1 (en) * 2018-05-03 2019-05-21 Общество с ограниченной ответственностью "КимТэк" Method of preparing oil sample for gas chromatographic analysis of low-volatile polar substances
RU2710102C1 (en) * 2019-06-06 2019-12-24 Игорь Артемьевич Платонов Dynamic method of obtaining constant concentrations of analyte

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005125115A (en) 2007-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203329640U (en) Standard gas mixing device for gas testing system
RU2302629C2 (en) Mode of production of a gas flow with constant concentrations and an arrangement for its execution
JP2014521941A (en) Fluid supply system and operation method thereof
WO2013167193A1 (en) Two-dimensional fluid separation with controlled pressure
RU2561977C1 (en) Gas odorisation method
US6382227B1 (en) Production of constant composition gas mixture streams
JPH04232851A (en) Inclination forming control for large-scale liquid chromatography
CN102258958A (en) Dynamic gas distributing system for standard gas
EP2380016B1 (en) Apparatus for generating small flow rates in a channel
US10758874B2 (en) Method and device for generating a continuous carrier gas/vapour mixture stream
CN102240519A (en) Dynamic gas distribution system for standard gas
WO2007072097A3 (en) Flow-type laboratory ozonolysis apparatus and method of performing ozonolysis reaction
US3894419A (en) Moisture analyzer calibrator
RU2279672C2 (en) Method and device for getting permanent concentrations of matters in gal flux
RU2324173C1 (en) Method of reception of calibration mixes of volatile components and device for its realisation
JP4089960B2 (en) Humidification of hydrocarbon mixtures used in polymer synthesis.
RU2312335C2 (en) Device for producing constant concentrations of agent in gas
RU2213958C2 (en) Process of winning of constant microconcentrations of volatile compounds in gas flow
RU2465584C2 (en) Method of obtaining constant concentrations of volatile substances in gas stream and apparatus for realising said method
RU2324174C1 (en) Method of reception of gas stream with constant concentration of volatile components and device for its realisation
RU2284498C1 (en) Gas dynamic test stand
US11534701B2 (en) Fluid degassing control system
RU2178314C1 (en) Apparatus for producing liquid-vapor "carrier gas-anesthetic" mixture
EP3098601A1 (en) A system for producing reference gas mixtures, especially smell ones
JP2002113339A (en) Formulation apparatus and method for gaseous aromatic

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110809