Прибор для определения в воде нефти и нефтепродуктов Советский патент 1983 года по МПК G01N21/25 

Изобретение относится к области анализа жидких сред, а именно к приборам для определения концентрации нефти и нефтепродуктов в сливаемых с судов водах (льяяьных, трюмных, промывочных и балластных). Кроме того прибор может быть использован в различных областях промышленности - химической, нефтеперерабатывающей, лакокрасочной и т. д. Известно устройство, в котором жидкость непрерывно смачивает движуюшуюся ленту, которая абсорбирует любую примесь (масло) и проходит мимо источника света, и по степен отражетюго от поверхности ленты света определяет количество примеси масла в исследуемо жидкости Т. Данное устройство имеет повышенную погреишость, обусловленную различной чувствител; н6стьЕо к различным сортам нефти и нефтепродуктов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измер ния п; отности тяжелых масел, которое содержит дозатор, блок для cмeшивa fflя водьл с растворителем, блок отделения воды от поглотившего тяжелые масла растворителя (первичипый фильтр), инфракрасный анализатор, втори пьт фильтр, чувствительный элемент, регенератор растворителя и вториадый прибор (показы вающий). В известном устройстве блок дозирования выполнен в виде самостоятельных поршневых насосов, соединенных с приводом, которые забирают исследуемую воду и растворитель, посылал их в смеситель, где происходит экстракщ1я - поглощение нефти четыреххлорисTbtM (ССЦ) углеродом, затем смесь воды и четыреххлористого углерода, тюглотившего нефть, поступает в блок, где происходит отделение воды от растворителя. Растворитель поступает в ИК-анализатор, который содержит две кюветы- измеритенглую кювету, через которую проходит СС содержащий нефть, и эталонную - через которую проходит чистый CCt4 (. . Недосгатком известного устройства является значительная длина подводящих трубопроводов, сложность конструкции кювет и насосов и длительность обмена измерительной кюветы раствором. Цель изобретения - упрощение KOHCTpyKiiHH прибора. Поставленная цель достигается тем, что в приборе для определения в воде нефти и нефтепродуктов, coдepжaп eм устройство с приводом для смешивания воды,содержаа1ей нефть, с растворителем, соединенное непосредственно, а также последовательно через устройство для отделения воды от растворителя и дозатор с ;шфференциальным ИК-анализатором,- содержаащм измерительную и эталонную кюветь, и соединенным с механическим фильтром, генератором и регистрирующим прибором, эталонная и измерительная кюветы ИК-анализатора выполнены в виде чаш, расположенных одна над другой,- с помещенной между ними подвижной мембраной, при этом на оси симметрии в стенках чаш и мембране установлены оптические стекла, а снаружи по обе стороны кювет расположены приемник и истоиик излучения. На фиг. 1 представлена принципиальная схема прибора; на фиг. 2 - схема блока дозирования и ИК-анализатора. Прибор (фиг; 1) состоит из блока 1 дозирования, совмещенного с ИК-анализатором, блока 2 для смешивания пробь воды, содержащей нефть, с растворителем, устройства 3 для отделения воды от растворителя, преобразователя с регистрирующим прибором 4, регенератора 5, механического фильтра 6. Блок дозирования и ИК-анализатор (фиг. 2) содержит плиту 7. Блок 1 дозирования состоит из чаиш 8 с входными 9 и выходными 10 клапанами и подвижной мембраной И. Блок дозирования и ИК-анализатор содержит верхнюю 2 и нижнюю 13 чаши с помещенной между ними мембраной 14, которая образует две емкости - эталонного и измерительного растворителя. По оси симметрии чаш 12, 13 и мембраны 14установлены оптические стекла (кварцевые) 15- в верхней чаше, 16 - в мембране и 17в нижней чаше.. По обе стороны чаш на оптической оси установлены излучатель 18, интерференционный фильтр 19 и фотоприемник 20 . В верхней и нижней чашах имеются входные 21 и 23 и выходные клапаны 22 и 24 соответственно. Привод подвижных мембран 11 и 14 осуществляется от электродвигателя 25 с помощью тяги 26. Прибор работает следующим образом. Включается электродвигатель 25 и через тяги 26 осуществляется перемещение мембран 11 и 14. При перемещении мембраны 11 вверх (если блок установлен вертикально, как на фиг. 2) открывается клапан 9 и нефтесодержащая вода через фильтр 6 поступает в чашу 8. Одновременно перемещается мембрана 14 вверх, при этом с рдной стороны открывается клапан 22 и эталонный ССЦ заполняет емкость блока 2 смешивания пробы, клапан 21 закрыт, а с другой стороны клапан 23 открывается и происходит заполнение емкости CCf4, поглотившего нефть из устройства 3 для отделения воды от растворителя при закрытом клапане 24.

При перемещении мембраны 11 вниз нефтесодержащая вода через выходной клапан 10 поступает в блок 2 смешивання. При переме-. щении мембраны 14 вниз происходит BcacljiBaние очищеннного CCI4 из регенератора 5 и5

выдавливание CCt4 с поглощенной нефтью через открытый клапан 24 в регенератор, клапан 23 закрыт..

Тяги перемещают мембрану 14 до упора в верхнем или нижнем положении, при этом - ю одна/из емкостей над или под мембраной уменьшается до минимума или увеличивается до максимума, что вызывает соответственно уменьшение растворителя до минимума или увеличения его до максимума.

Вода и растворитель, поглотивший нефть, поступают в устройство 3 для отделения воды, от растоврителя. Вода, отделившись сливается, а растворитель с нефтью поступает через входной клапан 23 в измерительную кювету при 20 ходе мембраны 14 вверх.

Анализатор работает следующим образом.

Световой поток, исходящий от излучателя 18, последовательно проходит интерференционный фильтр 19, рабочую кювету, образованную 25 нижней чашей 13 и мембраной 14,- и эталонную кювету, образованную мембраной 14 и верхней чашей 12, далее попадает на фотоприемник 20.

Сигнал, поступивший на фотоприемник, фиксирует концентрацию нефти либо в эталонном , растворе, когда мембрана 14 находится в нижнем положении, либо концентрацию в рабочем растворе,когда мембрана 14 находится в верхнем положении. Сигнал поступает па преобразователь со вторичным показывающим (записывающим) прибором и после соответствующей . обработки.

Резкое сокращение количества деталей, их простота конструкции, отсутствие сопряжент 1х, высокого класса чистоты поверхности, деталей выгодно отличает предложенный узел ИК-анализатора. Совмешение сложного по конструкции насоса-дозатора и- четыр)ехкамерной кюветы, отсутствие уплотняюишх подвижных злементоц, штуцеров и гаек обеспечивают Надежность, простоту в монтаже и демонтаже, легкость в обслуживании и низкую себестоимость.

Длительность заполнения новой концентрации исследуемым раствором определяется не только временем заполнения, но еще необходимостью 2-3-X кратного обмена всего обьема измерительной кюветы. В известном решении .разовый обмен кюветы длится 6 с., а 2,-х кратный уже 12 с. Предложенная конструкция позволяет за один ход мембраны произвестн обмен на 90%, во времени это 1 с., при 2-х кратном - .2 с., т. е. во времени мы выигрываем в 6-8 раз. , За счет совмещения двух блоков (дозатора и ИК-ячеек) в один также уменьшается время передачи исследуемого раствора за счет сокращения гидравлического тракта. Нет соединительных трубок, штуцеров и т. д. Длина трубок с 300 мм уменьшается до 60 мм при внутреннем диаметре 2 мм. Емкость трубок с 1000 мм уменьшается до 120 мм, что уменьшает время примерно до 2 с.

Итак, в известном решении при 2-х кратном обмене и сушествующей длине трубок время транспортировки составляет 14 с, в предлагаемой конструкции приблизительно ,3 с.

Изобретение позволяет контролировать сброс нефти в водную акваторию, что позволит сохранить фауну и флору, обеспечить качество цитьевой и технической воды.

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ВОДЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ, содержащий устройство с приводом для смешивания воды, содержащей нефть, с растворителем, соединенное непосредственно, а также последоваJ г тельно через устройство для отделения воды oi растоворителя и дозатор с днфференииальным ИК-анализатором, содержащим измерительную и эталонную кюветы и соединенным с механическим фильтром, регенератором и регистрирующим, прибйром, отличающийся тем, ЧТ.О, с целью упрощения конструкции, эталонная и измерительная кюветы ИК-анализатора выполнены в виде чащ, расположенных одна над другой, с помещенной между ними подвижной мембраной, при этом на оси симметрии в стенках чащ и мембране установлены оптические стекла, а снаружи по обе стороны расположены приемник и источник излучения. а S сл 41 со СЛ ю 00 i