RU2447427C2 - Генератор фтористого водорода - Google Patents
Генератор фтористого водорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447427C2 RU2447427C2 RU2010127902/28A RU2010127902A RU2447427C2 RU 2447427 C2 RU2447427 C2 RU 2447427C2 RU 2010127902/28 A RU2010127902/28 A RU 2010127902/28A RU 2010127902 A RU2010127902 A RU 2010127902A RU 2447427 C2 RU2447427 C2 RU 2447427C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- air
- ejector
- compressor
- evaporator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике газового контроля и может быть использовано для калибровки газоанализаторов фтористого водорода. Генератор фтористого водорода (устройство для дозирования газовой смеси), содержащее напорный сосуд, дозатор, дросселирующее устройство, испарительное устройство, газ-носитель, причем напорный сосуд выполнен, как компрессор, подающий газ-носитель (воздух) под стабильным избыточным давлением; дозатор, как стабилизатор воздуха; испарительное устройство выполнено в виде сосуда (колбы), инертного к находящемуся в нем водному раствору реагента и парам газовой смеси, причем входная трубка испарительного устройства вторым концом введена в раствор испарительного устройства, выходная трубка выведена из пространства над раствором, где частично парциальные пары газа направлены избыточным давлением воздуха в эжектор, все испарительное устройство помещено в термостат для исключения влияния температуры окружающей среды, причем первый газовый тракт воздуха содержит компрессор, стабилизатор, дроссель, обратный клапан, входную трубку испарительного устройства, пары газа над водным раствором, выходную трубку, эжектор, выходную магистраль газовой смеси, в эжектор введены дополнительно еще два потока воздуха газа-носителя: первый - неосушенный воздух по тракту от компрессора через второй стабилизатор, второй дроссель, первый тройник в эжектор, второй осушенный воздух по тракту от компрессора через третий стабилизатор, третий дроссель, осушительное устройство, первый тройник в эжектор, из которого смесь воздуха (газа-носителя) и определяемого газа направлена для анализа в газоанализатор или для другого использования газа, причем в качестве водного раствора испарительного пространства использована фтористо-водородная (плавиковая) кислота. Изобретение может быть использовано для обеспечения объемов газа генерации, необходимых для тарирования и повышения точности задания концентрации поверочной газовой смеси газоанализаторов, и для генерации фтористого водорода предлагается новое устройство. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике газового контроля и измерительной технике и может быть использовано для получения определенного газа в целях калибровки газоанализатора газовых смесей, предназначенного для количественного измерения определенного газа в воздухе рабочей зоны или в другой смеси газов.
Известно устройство для дозирования фтористого водорода, включающее напорный сосуд, дозатор, дросселирующее устройство в виде капилляра, испаритель и источник газа-носителя, в качестве материала дозатора использован фторолон [Л1].
Недостаток - низкая производительность, невысокая точность.
Известно устройство - генератор фтористого водорода, содержащее источник, выход которого подключен ко входу питания эффузионной ячейки, выполненной в виде моно(поли)кристаллического твердоэлектролитного ионопроводящего элемента из трифторида лантана, легированного дифторидом стронция, с платиновым анодом и катодом в виде серебряной проволоки, погруженной в водяной раствор фтористого натрия и фтористого аммония, контактирующей с ионопроводящим элементом. Генератор содержит микронасос, индикатор расхода, регулируемые дроссели, эффузионную ячейку с децинормальным раствором электролита, содержащую также твердоэлектролитный элемент, выводы катода и анода и выходной коммутатор [Л2].
Недостаток - низкая производительность, относительная высокая погрешность задания концентрации газа, малый срок службы твердоэлектролитной ячейки.
Известно также устройство для пробоотбора газов, содержащее пробоотборную головку, в которой размещена вставка с адсорбентом, подключенная к насосу со стороны всасывания. Со стороны вытекания к головке подключен измеритель объемов, выходной сигнал которого поступает на блок управления насосом [Л3].
Недостаток перечисленных генераторов - вариации генерируемого газа в небольших объемах, нестабильность, невозможность длительного использования для калибровки газоанализаторов ввиду ограниченного ресурса эффузионной ячейки.
Известно также устройство дозирования газовой смеси [Л4] и устройство регенерации фтора из газов алюминиевого электролизера [Л5]. В качестве источника газа используют сосуд с водяным раствором реагента и находящиеся над ним пары исследуемого газа с заданным парциальным давлением и температурой, поддерживаемой с высокой точностью [Л4]. В качестве реагента предложены аммиак и хлористый водород. В качестве газа-носителя используют перекачиваемый компрессором воздух, давление которого стабилизируют, дросселируют, и через обратный клапан (отсекатель) вводят с помощью входной трубки в сосуд с водяным раствором реагента с выделением определяемого газа заданной концентрации, а через выходную трубку из газовой среды над раствором выделенный газ подведен к одному из входов эжектора; к другому входу эжектора подводится воздушная смесь регулируемой влажности, созданная двумя цепями - первой: компрессор - стабилизатор - дроссель - тройник; второй: компрессор - стабилизатор - дроссель - осушитель воздуха - тройник.
Недостаток данного устройства дозирования газовой смеси для нашей задачи - использованы заявленные реагенты: аммиак, хлористый водород; материалом для изготовления испарительного устройства использовано стекло; нет уплотнений и герметизации.
Для обеспечения объемов газа генерации, необходимых для тарирования и повышения точности задания концентрации поверочной газовой смеси газоанализаторов, генерации фтористого водорода предлагается новое устройство. Наиболее близким аналогом является устройство [Л4].
Предлагаемое устройство отличается тем, что в качестве реагента в испарительном устройстве использована фтористо-водородная кислота. Поскольку фтористо-водородная кислота не хранится в стеклянных сосудах, материалом для изготовления сосуда может быть применен свинец либо медь, либо спецсталь, либо эбонит, либо фторопласт, либо полиэтилен, либо полипропилен. Добавлены герметизирующие, уплотняющие элементы (кольца), выполненные фторопластовыми либо зачеканка свинцом сосуда, которые позволяют до минимума сократить неконтролируемое испарение фтористого водорода. Предлагаемый генератор фтористого водорода обеспечивает точность поддержания концентрации газа не хуже 8%. Точность определения HF трубками для кратковременных измерений дает стандартное отклонение ±20-30% [Л6, Справочник Dräger-Tube. 2003 г. Lübeck].
На рис.1 представлена схема генератора определяемого газа (фтористого водорода).
Предлагаемый генератор содержит:
1 - компрессор воздушный,
2, 9, 12 - стабилизаторы давления воздуха,
3, 10, 13 - дросселирующие элементы,
4 - обратный клапан (отсекатель),
5 - испарительное устройство (сосуд с фтористо-водородной кислотой) в термостате,
6 - входная трубка испарительного устройства,
7 - выходная трубка испарительного устройства,
8 - эжектор для создания газовой смеси с требуемым расходом,
11 - смеситель,
14 - осушитель воздуха,
15, 16, 17 - газопроводящие трубки,
18 - термостат,
19 - собственно емкость сосуда,
20 - крышка емкости сосуда,
21 - уплотнительные элементы.
Работа генератора происходит следующим образом: воздух от компрессора 1 по первому тракту, образованному газопроводащими трубками 15, стабилизатором давления 2, дросселем 3, обратным клапаном 4 и входной трубкой 6, подается в сосуд испарительного устройства 5, заполненный фтористо-водородной кислотой, над которой образуется газовоздушная смесь, имеющая парциальное давление, зависящее от концентрации помещенной в сосуд фтористо-водородной кислоты и температуры, в диапазоне +10 до +30°C, создаваемой термостатом 18. Для стабилизации температуры сосуд 5 помещается в термостат 18 с регулируемой уставкой температуры. Через выходную трубку 7 к эжектору 8 поступает газовая смесь строго определенной концентрации. По второму тракту: компрессор 1, шланг 15, стабилизатор давления 9, дроссель 10, к смесителю 11 подается влажный воздушный поток, по третьему тракту: компрессор 1, шланг 15, стабилизатор давления 12, дроссель 13, осушитель воздуха 14, к смесителю подается осушенный воздух. Измеряя количество протекающего воздуха по трактам второму и третьему, регулируют влажность воздуха и на выходе смесителя 11 через шланг 16 и эжектор 8 по выходному тракту 17 подают воздушную смесь газа требуемой концентрации и влажности.
Испарительное устройство 5 заполнено фтористо-водородной кислотой. Для обеспечения герметичности испарительное устройство 5 выполнено из собственно емкости 19 с фтористо-водородной кислотой и крышки 20, в которой размещены проходная: входная трубка 6 испарительного устройства, выходная трубка 7 испарительного устройства, которые дополнительно могут быть герметизированы. Диапазон температур термостата установлен от +10 до +30°C.
Новизна - в качестве реагента использована фтористо-водородная кислота; испарительное устройство выполнено из материала - свинца, меди, спецстали, эбонита, фторопласта, полиэтилена, полипропилена, стойких к фтористо-водородной кислоте. Между корпусом испарительного сосуда и его крышкой, выходными трубками, дополнительно могут быть применены герметизирующие уплотнения либо зачеканка свинцом.
Предложенное устройство является новым, устройство имеет изобретательский уровень, так как предложена конструкция с новыми элементами: фтористо-водородная, сосуд из фторопласта, полиэтилена, свинца, меди, эбонита, позволяющие получить более широкую гамму диапазона производительности генерации необходимого фтористого водорода, неизвестно из предыдущего уровня техники.
Проведенные испытания показали, что генератор обеспечивает получение с высокой точностью паров фтористого водорода при заданных концентрации HF и влажности в течение длительного времени, характеризуется высокой стабильностью, прост в эксплуатации, широко применим.
Литература
1. А.с. СССР №1339433, G01N 1/10, опубликован 23.09.1987 г.
2. Патент РФ №2094793, G01N 27/407, опубликован 27.10.1997 г.
3. Патент ФРГ DE №3822360, G01N 1/24, опубликован 04.01.1990 г.
4. Патент на ПМ №21662, G01N 1/10, опубликован 27.02.2002 г.
5. Патент ФРГ DE №1149694.
6. Каталог-справочник Dräger-Tube/CMS, 2003, HF, стр.214.
Claims (3)
1. Генератор фтористого водорода, содержащий напорный сосуд, дозатор, дросселирующее устройство, испарительное устройство, газ-носитель, причем напорный сосуд выполнен как компрессор, подающий газ-носитель под стабильным избыточным давлением, дозатор - как стабилизатор воздуха, испарительное устройство выполнено в виде собственно емкости и крышки, причем входная трубка испарительного устройства вторым концом введена в водный раствор реагента, выходная трубка выведена из пространства над раствором, где частично парциальные пары газа направлены избыточным давлением воздуха в эжектор, все испарительное устройство помещено в термостат для исключения влияния температуры окружающей среды, причем первый газовый тракт воздуха содержит компрессор, стабилизатор, дроссель, обратный клапан, входную трубку испарительного устройства, пары газа над водным раствором реагента, выходную трубку испарительного устройства, эжектор, выходную магистраль газовой смеси; в эжектор введены дополнительно еще два потока воздуха газа-носителя: первый - неосушенный воздух по тракту от компрессора через второй стабилизатор, второй дроссель, первый тройник в эжектор, второй - осушенный воздух по тракту от компрессора через третий стабилизатор, третий дроссель, осушительное устройство, первый тройник в эжектор, из которого смесь воздуха и определяемого газа направлена для анализа в газоанализатор или для другого использования газа, отличающийся тем, что в качестве водного раствора реагента в испарительном пространстве использована фтористоводородная кислота.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала испарительного устройства использованы свинец, либо медь, либо спецсталь, либо эбонит, либо фторопласт, либо полиэтилен, либо полипропилен.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диапазон температур, в котором поддерживает термостат температуру испарительного устройства, установлен от +10 до +30°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010127902/28A RU2447427C2 (ru) | 2010-07-07 | 2010-07-07 | Генератор фтористого водорода |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010127902/28A RU2447427C2 (ru) | 2010-07-07 | 2010-07-07 | Генератор фтористого водорода |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010127902A RU2010127902A (ru) | 2012-01-20 |
| RU2447427C2 true RU2447427C2 (ru) | 2012-04-10 |
Family
ID=45785061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010127902/28A RU2447427C2 (ru) | 2010-07-07 | 2010-07-07 | Генератор фтористого водорода |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2447427C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540388C2 (ru) * | 2012-11-01 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Бюро аналитического приборостроения "Хромдет-Экология" | Устройство для очистки фотоионизационных детекторов от загрязнений |
| RU2659251C2 (ru) * | 2016-06-17 | 2018-06-29 | Оао "Союзцветметавтоматика" | Устройство для получения эталонной поверочной газовой смеси |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2094793C1 (ru) * | 1994-01-24 | 1997-10-27 | Акционерное общество закрытого типа Научно-производственная фирма "Мозаика-2" | Генератор фтористого водорода |
| RU21662U1 (ru) * | 2001-09-13 | 2002-01-27 | Оао "Союзцветметавтоматика" | Устройство для дозирования газовой смеси |
| RU35014U1 (ru) * | 2003-09-04 | 2003-12-20 | Открытое акционерное общество "Союзцветметавтоматика" | Генератор поверочных газовых смесей |
| RU2287480C1 (ru) * | 2005-03-23 | 2006-11-20 | Олег Генрихович Еремин | Способ и установка получения фтористого водорода |
-
2010
- 2010-07-07 RU RU2010127902/28A patent/RU2447427C2/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2094793C1 (ru) * | 1994-01-24 | 1997-10-27 | Акционерное общество закрытого типа Научно-производственная фирма "Мозаика-2" | Генератор фтористого водорода |
| RU21662U1 (ru) * | 2001-09-13 | 2002-01-27 | Оао "Союзцветметавтоматика" | Устройство для дозирования газовой смеси |
| RU35014U1 (ru) * | 2003-09-04 | 2003-12-20 | Открытое акционерное общество "Союзцветметавтоматика" | Генератор поверочных газовых смесей |
| RU2287480C1 (ru) * | 2005-03-23 | 2006-11-20 | Олег Генрихович Еремин | Способ и установка получения фтористого водорода |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540388C2 (ru) * | 2012-11-01 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Бюро аналитического приборостроения "Хромдет-Экология" | Устройство для очистки фотоионизационных детекторов от загрязнений |
| RU2659251C2 (ru) * | 2016-06-17 | 2018-06-29 | Оао "Союзцветметавтоматика" | Устройство для получения эталонной поверочной газовой смеси |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010127902A (ru) | 2012-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102778541B (zh) | 一种气体传感器标定装置与方法 | |
| ES2866955T3 (es) | Control de la estanqueidad de una membrana, de al menos una membrana de un electrolizador | |
| CN101357305A (zh) | 含一定湿度的低浓度气体的配制装置及配制方法 | |
| CN203329640U (zh) | 气体测试系统用标准气体配气装置 | |
| US5866794A (en) | Device for calibrating a gas meter | |
| RU2447427C2 (ru) | Генератор фтористого водорода | |
| Tang et al. | Continuous amperometric hydrogen gas sensing in ionic liquids | |
| Bruneel et al. | Determination of the gas-to-liquid partitioning coefficients using a new dynamic absorption method (DynAb method) | |
| US3533272A (en) | Preparation of gas mixtures | |
| JPH01199133A (ja) | ガス発生装置及びその発生方法 | |
| CN112169668A (zh) | 一种基于冷凝饱和的动态体积饱和气体发生器及发生系统 | |
| RU21662U1 (ru) | Устройство для дозирования газовой смеси | |
| Midgley | Investigations into the use of gas-sensing membrane electrodes for the determination of carbon dioxide in power station waters | |
| WO2008069699A2 (fr) | Dispositif de dosage d'un réactif d'alcalinisation d'un réactif d'un analyseur de sodium | |
| RU63534U1 (ru) | Устройство для измерения концентрации кислорода | |
| RU2659251C2 (ru) | Устройство для получения эталонной поверочной газовой смеси | |
| RU2359267C2 (ru) | Способ калибровки детекторов газоанализатора и устройство для его осуществления | |
| CN111013415A (zh) | 基于温度控制的标准气体发生系统 | |
| RU92535U1 (ru) | Газодинамическая установка | |
| EP3098601A1 (en) | A system for producing reference gas mixtures, especially smell ones | |
| RU2661074C1 (ru) | Способ изготовления смесей для калибровки газоаналитического оборудования с использованием твердотельного электролизера | |
| CN213726206U (zh) | 一种基于冷凝饱和的动态体积饱和气体发生器 | |
| US7140260B2 (en) | Gas flow measuring device and gas flow measuring method | |
| Kondratyev et al. | Coulunometry of oxygen, hydrogen and moisture molecular impurities in inert gases | |
| JP7212337B2 (ja) | ガスセンサによる測定方法及び測定装置 |