Прибор для экспресс-анализа многокомпонентных газовых смесей Советский патент 1958 года по МПК G01N30/08 

Известные приборы для экспрессанализа многокомпонентных смесей методами нроявительной хроматографии с одновременным воздействием движущегося тенлового ноля (хроматермография), выполненные в виде колонки, наполненной сорбентом, не обладают достаточной разделительной способностью и сложны по конструкции.

Предлагаемый прибор, по сравнению с известными, более прост и увеличивает разделительную способность путем увеличения длины слоя сорбента.

Для этой цели заполненная сорбентом колонка выполнена в виде свернутой в спираль трубки из сплава высокого сопротивления, например, из нержавеющей стали; нагрев колонки в процессе анализа осуществляют путем пропускания через трубку в целом или через отдельные ее участки электрического тока.

На чертеже изображена схема предлагаемого прибора. Прибор состоит из колонки, представляющей собою тонкостенную свернутую в спираль трубку /, фиксирующего аппарата 2, воздуходувок 3 принудительного охлаждения, трансформаторов 4, программного реле 5, дозатора 6 и регистрирующего аппарата 7.

В случае стационарной хроматермографии действие прибора состоит в следующем.

При выключенном дозаторе 6 подача проявляющего газа в направлении стрелки А не производится, а анализируемая многокомпонентная газовая смесь подается непрерывно в трубку / в направлении стрелки Б. В начале цикла анализа трансформаторы 4 выключаются и трубка / охлаждена, а затем программное реле 5 при работающих воздуходувках 3 включает в определенной последовательности первичные обмотки трансформаторов 4. Вторичные обмотки этих трансформаторов имеют небольшое число витков толстого медного провода и замкнуты каждый на соответствующий участок трубки 1, через который проходит значительный ток низкого напряжения. Когда температура данного участка трубки 1 несколько превышает характеристическую температуру компонента газовой смеси с наибольшим коэффициентом адсорбции, нагрев этого участка трубки прекращается и начинается интенсивное охлаждение ее потоком воздуха из воздуходувок 3.

Таким образом, путем последовательного включения и выключения трансформаторов 4 и действия воздЗходзвок 3 принудительного охлаждения создается тепловое поле, перемещающееся с заданной скор остью вдоль слоя сорбента в направлении движения анализируемой газовой смеси.

Перемещающиеся одновременно с тепловым полем компоненты анализируемой газовой смеси каждый при своей характеристической температуре по мере того, как температура на выходпом конце трубки 1 достигает их характеристических температур, поочередно поступают в фиксирующий аппарат 2 и регистрируются аппаратом 7 (самописцем).

Существенное значение для сокращения цикла анализа имеет резкое уменьщение тепловой инерции трубки 1, которое достигается за счет одновременного воздействия нагревающего тока и интенсивного охлаждения с помощью воздуходувок 3.

После того, как начальные участки трубки / достаточно охладятся и образуется холодная часть трубки достаточной длины, цикл разогрева повторяется.

В случае нестационарной хроматермографии через трубку / непрерывно пропускается проявляющий газ. В начале цикла трубка / охлаждена. В этом положении программное реле включает дозатор 6,

который подает порцию анализируемой газовой смеси в струю проявляющего газа. Через некоторое время, выбираемое так, чтобы компоненты газовой смеси, которые при дапном сорбенте выгодно разделять без подогрева, успели пройти через трубку, программное реле 5 поочередно включает первичные обмотки трансформаторов 4, пачиная с выходного конца трубки /. Таким образом, создается тепловое поле, движущееся навстречу потоку проявляющего газа. По мере попадания компонентов газовой смеси в область повышенных температур, они приобретают ускорение, выходят из трубки / в фиксирующий аппарат 2 и регистрируются аппаратом 7.

После того, как через трубку 1 проходит компонент газовой смеси с наибольшим коэффициентом адсорбции, нагрев трубки 1 выключается, и она интенсивно охлаждается, а цикл анализа повторяется.

Предмет изобретения

Прибор для экспресс-анализа многокомпонентных газовых смесей методами проявительной хроматографии с одновременным воздействием двинсущегося теплового поля (хроматермографии), состоящий из колонки, наполненной сорбентом, о тличающийся тем, что, с целью увеличения разделительной способности путем увеличения длины слоя сорбента и упрощения конструкции прибора, заполненная сорбентом колонка выполнена в виде свернутой в спираль металлической трубки из сплава высокого сопротивления, например нержавеющей стали, нагрев которой в процессе анализа осуществляют путем пропускания через трубку в целом или через отдельные ее участки электрического тока.