Пробоотборный зонд Советский патент 1984 года по МПК G01N1/22 

к ta3oaf a/ivsamopyИзобретеш;е относится к области газоаналитического приборостроения И может быть использовано при конетруи{|овании пробоотборной части газоанализаторов для контроля содержания окислов азота в промьгашенньгх газах. Промьшшенные газы (например, дымовые газы тепловых электростанций, отходящие газы металлургического, химического производства и ЛР.). представляют собой многокомпонентные парогазовые аэрозоли, содержащие пыль, частицы дыма, влагу, различные газовые компоненты, в том числе токсичные и агрессивные. Перед подачей такой сложной по составу смеси на вход газоанализатора ее необходимо (без нарушения представительности по отношению к анализируемому компоненту) очистить от пыли и агрессивных примесей, удалить избыточную влагу. Известно устройство очистки и осушки, состоящее из пробоотборного зонда, на котором смонтирован фильтр очистки от пыли, фильтра-поглотителя агрессивных компонентов и холодильни ка-осушителя газовой пробы С Недостатком данного устройства является нарушение представительности газовой пробы в результате частич ного растворения в жидком конденсате холодильника хорошо растворимых в во де газовых компонентов (N0, S02, NH 3 и др.). Известна установка, в которой вследствие высокой растворимости в воде двуокиси азота (575 мл на 100 мл воды при 20°С) потери этого компонента при осушке газовой пробы холодильником могут составлять 35% 23. Известны также устройства с так назьшаемой сухой осушкой газовой гфобы с пвмощью полупроницаемых поли мерных мембран. Отсутствие сконденси рованной влаги в таких устройствах устраняет потерю водорастворимых газовых компонентов СЗХ Однако при прохождении через мем брану концентрация анализируемого газа существенно (в 100 и более) снижается, что приводит к увеличению погрешности измерения. Кроме того, мембрана заметно снижает динамически показатели всего газоаналитического устройства. Известен пробоотборный зонд для непрерывного отборг проб промышленных газов, содержащий фланец, полый фильтр из пористого материала и трубопровод транспортировки пробы П J. Недостатком пробоотборного зонда является то, что его конструкция не обеспечивает сохранности представительности газовой пробы при ее дальнейшей осушке и очистке вследствие потерь водорастворимых и химически активных газовых компонентов. Целью изобретения является повышение представительности газовой пробы путем уменьшения потерь двуокиси азота. Указанная цель достигается тем, что в пробоотборном зонде для непрерывного отбора проб окислов азота в промышленных газах, содержащем фланец, полый фильтр из пористого материала и трубопровод транспортировки пробы, полый фильтр снабжен нагревательным элементом и газонепроницаемой перегородкой, разделякщей фильтр на полости, одна из полостей заполнена катализатором, а трубопровод транспортировки пробы выполнен в виде параллельно расположенных трубок, соединенных с разными полостями полого фильтра. На чертеже показана конструкция пробоотборного зонда. Зонд содержит фланец 1, который устанавливается в стенке дымохода 2, и полый фильтр 3 из пористого материала. В установлены нагреватель 4 и газонепроницаемая перегородка 5, разделяющая внутренний объем фильтра на полости 6 и 7. Полость 6 заполнена катализатором восстановления N02 Канал транспортировки пробы выполнен в виде параллельно расположенных трубок 8 и 9, которые подсоединены к полостям 6 и 7. Пробоотборный зонд работает следующим образом. Под воздействием побзодителя расхода, которьй расположен в газоанализаторе (не показан), анализируемый газ из газохода поступает во внутренний объем фильтра. Пройдя через полость 6, заполненную катализатором, содержащаяся в анализируемом газе двуокись азота количественно (1:1) преобразуется в окись азота. При этом нагрева-. тель 4 поддерживает температурув фильтре, необходимую для нормальной 31 работы катализатора. После фильтра газовой поток разделяется на две час ти, одна из которых содержит пробу окиси азота, а другая - пробу окисло азота. По трубам 8 и 9 обе пробы поскупают в устройство осушки. Благодаря тому, что окись азота является слаборастворимым в воде газом, потери его при осушке с помощью холодильника незначительны. Пример. В качестве полого фильтра используют цилиндрический стакан объемом около 70 см, выполненный из пористой металлокерамики. Продольную перегородку изготавливают из нержавеющей стали толщиной 1 мм. Вдоль оси цилиндрического фильтра вмонтируют нагреватель мощ-. ностью 50 Вт. Одну из полостей фильт ра заполняют колотыми гранулами стеклоуглерода, который является катализатором преобразования N02B N0 54 Степень превращения составляет 95-98% в температурном интервале 150-250°С. Пробоотборный зонд размещается в дымовой трубе тепловой электростан- . ции. Температура дымового газа около 120°С. Концентрация окислов азота (NO+N02) измеряется оптико-акустическим газоанализатором модели EN ОЛ-212 фирмы Хориба (Япония), в котором применяется традиционная осушка газовой пробы с помощью термоэлектрического холодильника. Согласно данным химического анализа содержание двуокиси азота составляет 10±3% от общего количества окислов .азота в дымовом газе. В таблице представлены результаты измерения газоанализатором EN ДА-212 содержания NO+N02 при сжигании различных видов топлива.

ПРОБООТБОРНЫЙ ЗОНД для непрерьгоного отбора проб окислов азота в промышленных газах, содержащий фланец, полый фильтр из пористого материала и трубопровод транспортировки пробы, отличающийся тем, что, с целью повьшения представительности пробы путем уменьшения потерь двуокиси азота, полый фильтр снабжен нагревательным элементом и газонепроницаемой перегородкой, разделяняцей фильтр на полости, одна из полостей заполнена катализатором, а трубопровод транспортировки пробы вьшолнен в виде параллельно расположенных трубок, соединенных с полостями полого фильтра.