SU1012116A1 - Combustible gas pickup measuring and compensating thermoconverter manufacturing method - Google Patents

Combustible gas pickup measuring and compensating thermoconverter manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
SU1012116A1
SU1012116A1 SU813277003A SU3277003A SU1012116A1 SU 1012116 A1 SU1012116 A1 SU 1012116A1 SU 813277003 A SU813277003 A SU 813277003A SU 3277003 A SU3277003 A SU 3277003A SU 1012116 A1 SU1012116 A1 SU 1012116A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
elements
carrier
measuring
carbon monoxide
combustible gas
Prior art date
Application number
SU813277003A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Герасимович Семеновский
Светлана Михайловна Самойленко
Виталина Леонардовна Смирнова
Неонил Израилевич Фурман
Александр Назарьевич Щербань
Original Assignee
Институт технической теплофизики АН УССР
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 Институт технической теплофизики АН УССР filed Critical Институт технической теплофизики АН УССР
Priority to SU813277003A priority Critical patent/SU1012116A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1012116A1 publication Critical patent/SU1012116A1/en

Links

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО И КОМПЕНСАЦИОННОГО ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДАТЧИКА ГОРЮЧИХ ГАЗОВ, заключающийс  в осаждении носител  на термосопрогивление , нанесении на носитель,каталитических покрытий из растворов соединений , содержащих равные количества платины, причем на компенсационный элемент нанос т водный раствор, о тл и ч а to щ и и с   тем, что, с целью повышени  избирательности изготавливаемых элементов к окиси углерода в присутствии водорода, каталитическое покрытие на измерительный элемент нанос т из диметилформамидного раствора. ,METHOD FOR PRODUCING MEASURING AND COMPENSATION TERMOPREOBRAZOVATELNYH CELL combustible gas sensor, comprising the deposition of the carrier on termosoprogivlenie, applied to a carrier, catalytic coatings from solutions of the compounds containing equal amounts of platinum, and on the compensation element is applied to an aqueous solution of aphid and h and to u and and in order to increase the selectivity of manufactured elements to carbon monoxide in the presence of hydrogen, the catalytic coating on the measuring element is applied from dimethylformamide solution. ,

Description

Изобретение относитс  к технологии изготовлени  термопреобразовател ных элементов дл  летчика гооючих газов и может быть использовано в га зоанализаторах пл  избирательного КОНТРОЛЯ различных горючих газов в их сложных смес хI в теплотехнически установках, в обжиговых печах на тепловых электростанци х и т.д. Р практике применени  термокатали тических датчиков дл  контрол  горючих газов известны термопреобразоватёльные элементы с каталитическими покрыти ми, нанесенными из водных растворов солей или кислот благородных металлов. Известен способ изготовлени  теомопреобразовательных элементов, вклю чающий нанесение каталитического покрыти  на носитель, выполненный из окиси алюмини  в форме полого цилинд ра, погружением последнего в водные растворы солей или кислот благородны металлов При этом ионы металлов за счет адсорбции носител  оседают на его поверхности. Затем катализатор .восстанавливают до мелкодисперсного состо ни  восстановителем, например, формиатом натри , или термичес и, на грева  его до 400С .Окисноалюминйевь цилиндры с каталитическим пок ытием , снабжают термосопротивлени ми, изготовленными в виде спирали из платиновой проволоки, которую фиксируют внутри или на поверхности цилиндрп EI3 Недостатком данного способа  вл етс  относительна  трудоемкость закреплени  спиралей на цилиндрах, что объ сн етс  малыми размерами цилиндра и их слабой механической прочностью . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ изготовлени  термопреобразовательных элементов датчика горючих газов, заключаю1чийс  в осаждении носител  на термосопротивлени , нане сени  на носители каталитических покрытий из растворов соединений, содержащих равные количества платины причем на компенсационный элемент на нос т водный раствор. В данном способе носитель готов т из водной суспензии окиси алюмини  и азотнокислого алюмини , и нанос т его на термо сопротивление, выполненное в виде спирали, витки которой скрепл ют спиртово-водной суспензией окиси алюмини  и азотнокислого алю 4ини , что способствует надежной их фиксации . Каталитическое покрытие нанос т на измерительный и компенсационный термопреобразовательные элементы путем сма1чивани  носителей вод ,ными растворами солей и кислот благородных металлов C.J. Недостатком способа  вл етс  то, что при его использовании получают термопреобразовательные элементы с каталитическими покрыти ми, нанесёнными иа водных растворов соединений благородных металлов, обладающими различной чувствительностью по отношению ко всем компонентам горючих газов. Так, налример, в случае, когда анализируют дымовые отход щие газы, термопреобразовательные элементы, полученные ранее описанным способом, обладают различной чувствительностью к его компонентам,а именно: к водороду и окиси углерода. Дл  селективного же анализа необходимо, чтобы чувствительность элементов к одному из компонентов была равной дл  обоих термопреобразовательных элементов. Цель изобретени  - повышение избирательности изготавливаемых элементов к окиси углерода в присутствии водорода. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу изготовлени  термопреобразовательных элементов дат .чика ГОРЮЧИХ газов, заключающемус  в осаждении носител  на термосопротивлени , нанесении на носители каталитических покрытий из растворов соединений, содержащих равные количества платины, причем на компенсат ционный элемент нанос т водный раствор , каталитическое покрытие на измерительный элемент нанос т из диметилформамидного раствора. На фиг. 1 изображена электрическа  схема датчика; на фиг. 2 - термопреобразовательный элемент, разрез; на фиг. 3 - экспериментальные кривые зависимости Чувствительности Uo, термопреобразовательИых элементов, от питающего их напр жени . Датчик содержит помещенные в камеру ( не показана) измерительный 1 и компенсационный 2 термопреобразовательные элементы, включенные в дифференциальную мостовую схему, имеющую резисторы 3 и А, нуль-расход 5 и измерительный прибор 6. Элементы 1 и 2 выполнены в виде бусинок сферичес31i кой формы, диаметр которых не превы шает t мм, и содержит термосопротив ление 7 выполненное из платиновой прово/юки & форме спирали, слой 8 термостойких окислов, скрепл щих витки спирали, слой 9. выполн ющихроль носител , полученный из водной суспензии окиси аломини  и азотнокислого алюмини , и слой каталитического , покрыти  10. При этом каталитические покрыти  10 элементов 1 и 2 обладают равной чувствительность к водороду и разной к окиси углерода . Процесс измерени  окиси углерода в сложной газовоздущной смеси, а именно, в дымовых отход щих газах, .содержащих еще и водород, с помощью ,предлагаемого датчика происходит . следующим образом. Смесь поступает в камеру и на каталитических покрыти х 10 термопреобразовательных элементов 1 и 2 происходит беспламенное окисление ее горючих компонентов, сопровождаемое термоэффектом за счет гетерогенной .реакции. Величина термоэффекта на (каждом элементе равна сумме термо (эффектов от окислени  окиси углерода и водорода. Так как элементы Г и 2 включены в схему дифференциально, то результирующие показани  датчика равны разности величин на этих элементах . fa фиг. 3 даны экспериментальные кривые, полученные в процессе ра боты датчика. Они сн ты в мостовой схеме отдельно дл  каждого термопреобразовательного элемента. Кривые 11 и 12 отражают-чувствительность к водороду соответственно измерительното 1 и компенсационного2 элементов кривые 13 и I - чувствительность к окиси углерода тех же элементов, а крива  15 - разностную чувствительность элементов 1 и 2 к окиси углеро да,полученную из сложной смеси Ч И и СО соответственно 0,97 % об. и .Л, 18 об). Из кривых видно, что чув ствительность к водороду измерительного Г и компенсационного 2 элементов равна (см. кривые 11 и 12), а чу ствительность этих же элементов в ок си углерода различна (см. кривые 13 и . Разница в чувствительности элементов 1 и 2 к окиси углерода отображена на коивой IS. Эта величин и опоепел ет сопеожание окиси углерода ,.в анализируемой смеси. 64 Благодар  тому, что водород исключен из процесса измерени  по вл етс  возможность с помощью термокаталитического датчика селективно измер ть содержание окиси углерода в дымовых смес х. Использу  термокаталитический датчик горючих газов можно достичь положительного эффекта ЛИШЬ в тоу случае, если его преобразовательные-элементы будут изготовлены предложенным способом . Пример. Термосопротивление 7 выполненое а форме спирали из платиновой проволоки диаметром 0,03 мм путем плотной намотки виток к витку. Концы спирали отгибают Под углом 9Q вдоль консоли, на которую ее наматывают. Чтобы будущий преобразователь в готовом виде не превышал в диаметре 1 мм спираль готов т на консоли диаметром 0,15 мм с числом витков 18. На специальном приспособлении полученную спираль раст гивают так, чтобы ее витки не касались друг друга и нанос т на нее дл  фиксации витков слой 8 суспензии, приготовленный из спиртового раствора азотнокислого алюминий и окиси алюмини . Спираль медленно нагревают, пропускают электрический ток. Операцию повтор ют 1-2 раза до тех пор, пока витки надежно зафиксируютс . Затем на скрепленную таким образом спираль осаждают носитель из , водной Суспензии азотнокислого алюмини  и окиси алюмини . Эту операцию повтор ют 5-6 раз до образовани  сферы диаметром около Г мм. В промежутках между каждым последующим осаждением спираль нагревают, пропуска  через / нее электрический ток. Каталитическое пЪкрытие 10 нанос т на полученные тёрмопреобразовательные элементы путем смачивани  носител  9 растворами солей металлов платиновой труппы. При этом на один из элементов покрытие 10 нанос т из водного раствора платинохлористоводо-родной кислоты, а на второй - диметилформамйдного раствора той же сислоты . Восстановление нанесенных катализаторов производ тпуте 1 медленного нагрева спирали, пропуска  через нее электрический ток . Операцию смачивани  носителей и их восстановлени  /повтор ют 5 раз.The invention relates to the technology of making thermocouples for the pilot of combustible gases and can be used in gas analyzers for selective CONTROL of various combustible gases in their complex mixtures in heat engineering installations, in kilns at thermal power plants, etc. Thermocoupling elements with catalytic coatings deposited from aqueous solutions of noble metal salts or acids are known for practicing the use of thermal sensors for monitoring combustible gases. There is a known method for the manufacture of the temopowder elements, which includes the application of a catalytic coating on a carrier made of alumina in the form of a hollow cylinder, by immersing the latter in aqueous solutions of salts or acids of noble metals. Metal ions are adsorbed on its surface due to adsorption of the carrier. Then, the catalyst is restored to a fine state by a reducing agent, for example, sodium formate, or thermally, to heat it to 400 ° C. Alumina cylinders with catalytic coating are supplied with thermistors made in the form of a spiral of platinum wire, which is fixed inside or on the surface cylinder EI3 The disadvantage of this method is the relative complexity of fixing the spirals on the cylinders, which is explained by the small size of the cylinder and their weak mechanical strength. The closest technical solution to the invention is a method of manufacturing thermocouple elements of a combustible gas sensor, which consists in deposition of a carrier on thermal resistances, applying catalytic coatings on carriers from solutions of compounds containing equal amounts of platinum and an aqueous solution on the compensation element. In this method, the carrier is prepared from an aqueous suspension of aluminum oxide and aluminum nitrate, and applied to the thermal resistance made in the form of a spiral, the coils of which are held together by an alcohol-water suspension of aluminum oxide and aluminum nitrate, which contributes to their reliable fixation. The catalytic coating is applied to the measuring and compensating thermocoupling elements by wetting the carriers with water, solutions of noble metal salts and acids of C.J. The disadvantage of this method is that when it is used, thermoprecision elements are obtained with catalytic coatings applied with water solutions of compounds of noble metals with different sensitivity to all components of combustible gases. Thus, in the case when flue gases are analyzed, thermal conversion elements obtained by the previously described method, have different sensitivity to its components, namely, to hydrogen and carbon monoxide. For selective analysis, it is necessary that the sensitivity of the elements to one of the components be equal for both thermal conversion elements. The purpose of the invention is to increase the selectivity of manufactured elements to carbon monoxide in the presence of hydrogen. This goal is achieved by the fact that according to the method of manufacturing the thermoconverting elements of the sensor of combustible gases, which consists in deposition of the carrier on thermal resistance, coating of the carriers with catalytic coatings from solutions of compounds containing equal amounts of platinum, and an aqueous solution is applied to the compensation element. The measuring element is applied from a dimethylformamide solution. FIG. 1 shows the electrical circuit of the sensor; in fig. 2 - thermal conversion element, cut; in fig. 3 - experimental curves of the dependence of the sensitivity of Uo, thermally converting elements, on the voltage supplying them. The sensor contains measuring 1 and compensation 2 thermocoupling elements placed in a chamber (not shown), included in a differential bridge circuit having resistors 3 and A, zero flow 5 and measuring device 6. Elements 1 and 2 are made in the form of spherical beads, the diameter of which does not exceed t mm, and contains a thermal resistance 7 made of platinum wire / yuki & helix-shaped layer 8 of heat-resistant oxides bonding the coils of the helix, layer 9. supporting carrier obtained from an aqueous suspension of alina oxide and aluminum nitrate, and catalytic coating layer 10. At the same time, catalytic coatings 10 of elements 1 and 2 are equally sensitive to hydrogen and different to carbon monoxide. The process of measuring carbon monoxide in a complex gas mixture, namely, in flue exhaust gases, which also contain hydrogen, with the help of the proposed sensor occurs. in the following way. The mixture enters the chamber and on the catalytic coatings 10 of thermocouple elements 1 and 2, flameless oxidation of its combustible components occurs, accompanied by a thermoelectric effect due to a heterogeneous reaction. The magnitude of the thermal effect on (each element is equal to the sum of thermo (effects from oxidation of carbon monoxide and hydrogen. Since elements G and 2 are differentially included in the scheme), the resulting sensor readings are equal to the difference of magnitudes on these elements. Fa Fig. 3 shows the experimental curves obtained in process of the sensor. They are taken in the bridge circuit separately for each thermocoupling element. Curves 11 and 12 reflect the sensitivity to hydrogen, respectively, of measuring 1 and compensating 2 elements, curves 13 and I - feel carbon monoxide of the same elements, and curve 15 is the difference sensitivity of elements 1 and 2 to carbon monoxide, obtained from a complex mixture of H & and CO, respectively, of 0.97% by volume and .L, 18 about). that the sensitivity to hydrogen of the measuring G and the compensation 2 elements is equal (see curves 11 and 12), and the sensitivity of these same elements in carbon monoxide is different (see curves 13 and. The difference in the sensitivity of elements 1 and 2 to carbon monoxide is displayed on koivoy is. This quantity is also associated with the combination of carbon monoxide, in the analyzed mixture. 64 Due to the fact that hydrogen is excluded from the measurement process, it is possible to selectively measure the content of carbon monoxide in smoke mixtures using a thermocatalytic sensor. Using a thermocatalytic sensor of combustible gases, you can achieve a positive effect ONLY if its conversion elements are manufactured by the proposed method. Example. Thermal resistance 7 made in the form of a spiral of platinum wire with a diameter of 0.03 mm by winding the coil tightly to the coil. The ends of the spiral are bent at an angle of 9Q along the console on which it is wound. So that the future converter in finished form does not exceed 1 mm in diameter, the spiral is prepared on a console with a diameter of 0.15 mm with a number of turns 18. On a special device, the resulting spiral is stretched so that its turns do not touch each other and apply to it for fixation turns layer 8 suspensions prepared from an alcohol solution of aluminum nitrate and alumina. The coil is slowly heated, an electric current is passed. The operation is repeated 1-2 times until the turns are securely fixed. Then a carrier is deposited from the aqueous suspension of aluminum nitrate and aluminum oxide on the helix so fastened. This operation is repeated 5-6 times until a sphere with a diameter of about mm is formed. In the intervals between each subsequent deposition, the helix is heated, electric current is passed through it. The catalytic cover 10 is applied to the resulting thermoplastic elements by wetting the carrier with 9 solutions of the salts of the metals of the platinum troupe. In this case, one of the elements is coated with 10 from an aqueous solution of platinum hydrochloric acid, and the second with a dimethylformamide solution of the same acid. Restoration of deposited catalysts produced by means of slow heating of the helix, passing an electric current through it. The operation of wetting the media and restoring them / is repeated 5 times.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО И КОМПЕНСАЦИОННОГО ТЕРМО-METHOD FOR PRODUCING MEASURING AND COMPENSATION THERMO- ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДАТЧИКА ГОРЮЧИХ ГАЗОВ, заключающийся в осаждении носителя на термосопротивление , нанесении на носитель,каталитических покрытий из растворов соединений, содержащих равные количества платины, причем на компенсационный элемент наносят водный раствор, о тлича)ощийся тем, что, с целью повышения избирательности изготавливаемых элементов к окиси углерода в присутствии водорода, каталитическое покрытие на измерительный элемент наносят из диметилформамидного раствора. ,TRANSFORMING ELEMENTS OF A FLAMMABLE GAS SENSOR, which consists in the deposition of a carrier on thermal resistance, application on a carrier of catalytic coatings from solutions of compounds containing equal amounts of platinum, moreover, an aqueous solution is applied to the compensation element, which is characterized by the fact that, in order to increase the selectivity of manufactured elements carbon monoxide in the presence of hydrogen, a catalytic coating on the measuring element is applied from a dimethylformamide solution. , ФигЛFigl
SU813277003A 1981-04-20 1981-04-20 Combustible gas pickup measuring and compensating thermoconverter manufacturing method SU1012116A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813277003A SU1012116A1 (en) 1981-04-20 1981-04-20 Combustible gas pickup measuring and compensating thermoconverter manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813277003A SU1012116A1 (en) 1981-04-20 1981-04-20 Combustible gas pickup measuring and compensating thermoconverter manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1012116A1 true SU1012116A1 (en) 1983-04-15

Family

ID=20953889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813277003A SU1012116A1 (en) 1981-04-20 1981-04-20 Combustible gas pickup measuring and compensating thermoconverter manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1012116A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5314828A (en) NOx sensor and process for detecting NOx
US5338515A (en) SO2 sensor
EP0853762B1 (en) Gas sensor and manufacturing process thereof
EP0529000B1 (en) NOx SENSOR ASSEMBLY
US4036592A (en) Detection of carbon monoxide
US2768069A (en) Combustible gas detector
JPS644617B2 (en)
US4111658A (en) Catalytic gas detectors
KR0166930B1 (en) Contact combustion type gas sensor and its manufacturing method
SU1012116A1 (en) Combustible gas pickup measuring and compensating thermoconverter manufacturing method
JPH0468586B2 (en)
JP2002031618A (en) Gas sensor
JP2004020377A (en) Catalytic combustion type gas sensor
JPH09105732A (en) Contact combustion type gas sensor
CA1166298A (en) Electrically heatable element
JPS6366448A (en) Gas detector
GB2121180A (en) Catalytic combustible-gas detectors
SU1068793A1 (en) Thermochemical detector
JPH08226909A (en) Contact-combustion-type carbon monoxide gas sensor
JP2007248197A (en) Contact combustion type gas sensor
SU1557505A1 (en) Method of producing comparative sensitive element of thermocatalytic sensor
JPH0949819A (en) Carbon monoxide detector
JPH10274636A (en) Co gas detection element
GB761055A (en) Improvements in methods and apparatus for detecting and measuring the concentration of gases
GB2078378A (en) Catalytic electrical gas sensors