Способ определения упругости пара углеводородов Советский патент 1986 года по МПК G01N7/14 

ю ю t Изобретение, относится к области технической физики и может быть использовано при изучении различных физических и химических процессов, идущих с участием углеводородов. Цель изобретения - упрощение определения упругости пара различных углеводородов. Сущность предлагаемого способа состоит в том, что измерение упругости пара с помощью ионизационного манометра, проградуированного по азоту, различных углеводородов с неизвестными коэффициентами ионизирующей способности по отношению к этому манометру сводится к измерени давления водорода, полученного на нагретой поверхности рениевого образца путем переработки углеводорода в водород, коэффициент ионизирую щей способности которого известен. Способ осуществляют следующим образом. Перед вводом углеводорода в рабочую камеру помещают рениевьй образец, который очищают путем предварительного нагрева, осуществляют напуск углеводорода, затем рениевый .образец нагревают до 2000-2300 К и измеряют с помощью ионизационного м нометра давление водорода, образова шеГося в рабочей камере, а искомую величину определяют расчетным путем по формуле. Необходимость измерения давления водорода, образовавшегося в объеме после нагревания рениевого образца связана с тем, что по давлению водо .рода, измеренному с помощью того же самого манометра, проградуированно по азоту, судят об искомой упругост пара исследуемого углеводорода. На чертеже представлена схема ус тановки, реализующая предлагаемый способ определения упругости пара у леводорода. Установка состоит из рабочей камеры 1, емкости 2 с углеводородом, вентилей 3, ионизационного манометра 4, рениевой ленты 5, держателя 6 ленты, насоса 7 и азотной ловушки 8 Необходимость использования образца из рения обусловлена рядом пр чин. Рений - тугоплавкий металл, ко торый может длительно работать при высоких температурах (2000-2600 К) что позволяет путем высокотемперату ного прогрева эффективно очищать ре 52 ниевые образцы от примесей. На поверхности рения при повышенных температурах (1000 К) активно идет крекинг углеводородов. Выделяющийся при этом водород десорбируется с поверхности, а углерод в зависимости от температуры либо растворяется в объеме рения, либо десорбируется. Высокие рабочие температуры обеспечивают эффективньйтранспорт растворенного в объеме рения углерода. Рений не образует объемных карбидов, т.е. углерод находится в его объеме в виде твердого раствора, причем растворимость углерода в рении при высоких температурах высока. Выбор температурного интервала (2000-2300 К), в котором следует держать рениевый образец, объясняется следующими причинами. При К сильно замедляется скорость диффузии углерода в рении и уменьшается предельная растворимость. При К значительная доля углерода, вьщелившегося при разложении молекул углеводорода, десорбируется с поверхности рения. Пример. Способ определения упругости пара углеводорода реализован в лабораторных условиях на примере определения упругости пара пентана (C.ii ). Объем рабочей камеры составляет 3 л, для откачивания используют паромасляньш насос, подсоединенный через ловушку с жидким азотом. Давление в рабочей камере измеряют с помощью ионизационного манометра, градуированного по азоту. Остаточное давление составляет 10 торр.Рениевую ленту с Р А, 1 размерами 2 , мкм помещают в рабочую камеру, где ее 1 репят к вводам и нагревают прямым пропусканием тока. Очистку ленты от примесей производят прогревом до 2400 К в течение 1 ч. Затем в объем напускают пары пентана упругостью пара Pj.K и с помощью кранов отсекают объем от системы напуска и насосов. После этого включают ионизационный манометр, проградуированный по азоту, и измеряют упругость пара пента « s на Р, Р, Hii CsH,.j-d.c5H,j 6,9-10-« торр. Затем рениевую ленту нагревают до 2000 К и измеряют новое стационарное давление образовавшегося в объеме водорода Р ЗЮ торр.

Изобретение позволяет упростить процесс измерения упругости пара различных углеводородов с помощью ионизационного манометра. В рабочую камеру помещают очищенную рениевую ленту с размерами 2 см«0,1 смбО мкм, которую для очистки от примесей нагревают, пропуская через нее ток,до 2400 К в течение 1 ч, затем в камеру вводят пары пентана, нагревают рениевую ленту до 2000 К и ионизационным манометром, проградуированным по азоту, измеряют давление. Упругость пара углеводорода определяют по формуле PJ, ц 2P/d п, где Р. упругость парЪ углеводорода; р - давление, измеряемое ионизационным манометром; с. - чувствительность ионизационного 1анометра к водороду; п - число атомов водорода в молекуле исследуемого углеводорода. 1 ил. (Л