Промышленный хроматограф Советский патент 1988 года по МПК G01N30/00 

4

СО

со оо

Изобретение относится к приборам для хроматографического анализа различных соединений, может найти широкое применение в различных отраслях промышленности, в частности химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и может быть установлен во взрывоопасных помеш,ениях различных классов.

Целью изобретения является упрош.ение конструкции и расширение аналитических возможностей.

На фиг. 1 изображена схема хроматографа; на фиг. 2 - хроматограф, разрез; на фиг. 3 - испаритель в разрезе при работе хроматографа с жидким дозирующим уст- ройством, на фиг. 4 - то же, при работе хроматографа с ампульным дозатором; на фиг. 5 - то же, при работе хроматографа с дозирующим устройством твердых проб.

Хроматограф состоит из взрывонепро- ницаемой оболочки 1, образованной корпу- сом 2 и навинчивающимся на резьбе колпаками 3 и 4. Внутри оболочки в термостате 5 расположен блок 6 колонок с хроматогра- фическими колонками 7 и 8, связанными с детектором 9. Испаритель 10 заключен в термостат 11, и прикреплен к корпусу 2 оболочки посредством штуцера 12 входа анализируемого продукта в испаритель так, что к верхней части 13 этого штуцера, выходящей наружу оболочки, возможно крепление дозирующего устройства 14. Внутри оболоч- ки расположен также электрометрический усилитель 15 сигналов детектора 9. Через корпус 2 оболочки проходят огнепрегради- тели 16 и кабельные вводы 17.

Снаружи взрывонепроницаемой оболочки 1, кроме дозирующего устройства 14, расположены электропневмопреобразовате- ли 18 и 19 с регулируемым дросселем 20 для переключения колонок 7 и 8, блок 21 подготовки газа-носителя с регуляторами 22 и 23 давления и регулируемыми дросселя- ми 24 и 25, а также дополнительный элект- ропнев.мопреобразователь 26, вход которого соединен с блоком 21 подготовки газа-носителя, а выходы соединены с входом газа- носителя в дозирующее устройство 14 и в испаритель 10.

Испаритель включает в себя взрывоне- проницаемый корпус 27, способный выдержать давление взрыва взрывоопасной среды внутри оболочки 1, с приваренным к нему перпендикулярно штуцером 12 с каналом 28 для входа анализируемого продукта. В корпусе 27 в канале 29 входа в испаритель газа-носителя установлен огнепрегра- дитель 30, а в канале 31 выхода на колонку установлен огнепреградитель 32. Между огнепреградителями 30 и 32 на одной с ни- ми оси расположена камера 33 испарения. Огнепреград ители выполнены в виде втулок с каналами 34 и 35 для прохода газа-испа

5

0 0

5 0

5

5

0

рителя и каналами 36 и 37 для выхода испаренного продукта в колонки. Огнепрегра- дители 30 и 31 вставлены в корпус 27 с образованием кольцевых взрывонепроницае- мых щелей 38 и 39.

При анализе жидких продуктов в канале 28 щтуцера 12 герметично устанавливается вкладыщ 40, через отверстие которого с минимальным зазором устанавливается капиллярная трубка 41, соединяющая канал 42 калибровочного объема дозирующего устройства 14 с камерой 33 испарения. Вкладыщ 40 и капиллярная трубка 41 герметизируются посредством прокладки 43. Конец капиллярной трубки располагается в центре ка меры 33 испарения.

При анализе продуктов, заключенных в ампулы, например стеклянные, вкладыш 40 вынимается из штуцера 12 и через канал 28 с минимальным зазором входит штанга 44 с ампулой 45 ампульного дозатора 46. Внутри щтанги расположен боек 47 для разрушения ампулы.Ампульный дозатор герметизируется на наружной части 13 штуцера 12 посредством прокладки 48.

При анализе твердых продуктов через канал 28 штуцера 12 с минимальным зазором входит держатель 49 с твердой пробой 50 дозирующего устройства твердых проб 51.

Хроматограф работает следуюшим образом.

На первом этапе работы электропневмо- преобразователи 18 и 19 под действием пружин открыты, трехходовый электропневмо- преобразователь 26 находится в первом положении и соединяет источник газа-носителя с испарителем, а дозирующее устройство 14 под действием команды К1 находится в первом положении, когда анализируемый продукт проходит через канал 42 калиброванного объема и заполняет его. В это время первый поток газа-носителя проходит через регулятор 22 давления, дроссель 24, электропневмопреобразователь 26, продувает испаритель 10 и колонку 7 через электропневмопреобразователь 19 и дроссель 20, а второй поток газа-номителн проходит через регулятор 23 давления, дроссель 25, электропневмопреобразователь 18 и продувает колонку 8 и детектор 9. На этом этапе осуществляется отбор пробы анализируемого продукта и продувка газом-носителем испарителя, колонок и детектора.

На втором этапе работы электропневмопреобразователь 26 под действием электромагнита переключается во второе положение, первый поток газа-носителя проходит через дозирующее устройство 14, канал 28 для входа анализируемого продукта, через испаритель 10 выходит в колонку 7 и сбрасывается через электропневмопреобразователь 19 и дроссель 20. На этом этапе осуществляется продувка каналов дозирующего устройства и канала 28 испарителя или

капиллярной трубки 41 при анализе жидких продуктов.

На третьим этапе под действием электромагнитов электропневмопреобразователи 18 и 19 закрываются, а дозирующее устройство под действием команды К2 переводится во второе положение, при котором анализируемый продукт попадает в поток газа-носителя и выносится в камеру 33 испарения испарителя.

Испаренный продукт в потоке газа-носителя поступает в колонку 7, в которой осуществляется хроматографическое разделение продукта.

На четвертом этапе работы электропнев- мопреобразователь 26 и дозирующее устройство 14 переводится в первое положение, при котором осуществляется отбор пробы и первый поток газа-носителя проходит через испаритель и колонки.

На пятом этапе при выходе ключевых компонентов из колонки 7 электропневмопреобразователи 18 и 19 открываются, при этом первый поток газа-носителя продувает испаритель и отдувает тяжелые компоненты из колонки 7 через электропневмопреобразо- ватель 19 и дроссель 20, а второй поток газа-носителя поступает на колонку 8 и детектор 9 - осуществляется разделение и детектирование ключевых компонентов. После выхода ключевых Компонентов из колонки 8 хроматограф готов к повторному дозированию анализируемого продукта.

При взрыве взрывоопасной смеси внутри оболочки взрывонепроницаемый корпус 27 испарителя 10 и огнепреградители 30 и 32 предотвращают попадание горячих продуктов взрыва в камеру 33 испарения и в канал 28 для входа анализируемых продуктов в испаритель. Это дает возможность канал для входа анализируемых продуктов в испаритель выполнять невзрывозащищенным, что упрощает конструкцию хроматографа, так как исключает необходимость применения дополнительного баллона с газом высокого давления для дозирования проб, как это выполнено в известном устройстве, а применение дополнительного трехходового электропневмопреобразователя дает возможность от одного источника газа-носителя осуществлять дозирование и хроматографическое разделение анализируемого продукта, что также упрощает конструкцию хроматографа.

Кроме того, установка дополнительных огнепреградителей в испарителе, исключающая необходимость обеспечения взрыво- защиты канала для входа анализируемых продуктов, расщиряет технические возможности хроматографа, так как дает возможность вводить в камеру испарения испарителя различные продукты, в том числе жидкие

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вязкие продукты, продукты в ампулах и твердые вещества.

Формула изобретения

1.Промыщленный хроматограф, содержащий расположенные во взрывонепрони- цаемой оболочке колонки детектор и испаритель с камерой испарения и каналами входа газа-носителя и анализируемого продукта и выхода на колонки, огнепреградители, установленные на линиях входа газов в оболочку, и расположенные вне оболочки дозирующее устройство с входами для газа- носителя и анализируемого продукта и взры- возащищенные электропневмопреобразователи для переключения колонок, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения аналитических возможностей, камера испарения снабжена дополнительным взрывонепроницаемым корпусом и в нем расположены два дополнительных огнепреградителя, один из которых установлен в канале входа газа-носителя в испаритель, а другой - в канале выхода на колонку, хроматограф снабжен дополнительным трехходовым электропневмопреоб- разователем, вход которого соединен с источником газа-носителя, а его выходы соединены с входом для газа-носителя дозирующего устройства и с огнепреградителем на входе газа-носителя в испаритель, при этом камера испарения, соединенная с дозирующим устройством, расположена между огне- преградителями.

2.Хроматограф по п. 1, отличающийся тем, что огнепреградители испарителя расположены соосно с камерой испарения и выполнены щелевыми в виде втулок с каналами для газов, установленных в корпус испарителя с образованием кольцевой взры- вонепроницаемой щели.

3.Хроматограф по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что канал для входа анализируемых продуктов в испаритель расположен перпендикулярно оси камеры испарения и выполнен 3 щтуцере корпуса испарителя, выходящем наружу взрывонепроницаемой оболочки с возможностью соединения с дозирующим устройством.

4.Хроматограф по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что в канал для входа анализируемого продукта в испаритель при анализе жидких продуктов вставлена с минимальным зазором капиллярная трубка, соединяющая канал калиброванного объема жидкостного дозирующего устройства с камерой испарения.

5.Хроматограф по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что канал для входа анализируемого продукта в испаритель выполнен с возможностью ввода в него с минимальным зазором щтанги с ампулой ампульного дозирующего устройства при анализе продуктов, заключенных в ампулы.

6. Хроматограф по пп. 1 и 3, отличающий-ностью ввода в него с минимальным зазором

ся тем, что канал для входа анализируемогодержателя с твердой пробой дозирующего

продукта в испаритель выполнен с возмож-устройства твердых проб.

Изобретение относится к приборам для хроматографического анализа различных соединений. Хроматограф может найти широкое применение в различных отраслях промышленности, в частности химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, и может быть установлен во взрывоопасных помещениях различных классов. Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение аналитических возможностей. Камера испарения снабжена дополнительным взрывонепроницаемым корпусом и расположенными в нем двумя дополнительными огнепреградителями, один из которых установлен в канале входа газа-носителя в испаритель, а второй - в канале выхода на колонку. Хроматограф снабжен дополнительным трехходовым электропневмопреоб- разователем, вход которого соединен с источником газа-носителя, а его выходы соединены с входом для газа-носителя, дозирующего устройства и с огнепреградителем на входе газа-носителя в испаритель. Камера испарения, соединенная с дозирующим устройством, расположена, между целевыми огнепреградителями. Канал для входа анализируемых продуктов в испаритель выполнен в штуцере корпуса испарителя, выходящем наружу оболочки с возможностью соединения с дозирующим устройством, кроме того, в канал для входа вставлена капиллярная трубка, соединяющая канал калиброванного объема жидкостного дозирующего устройства с камерой испарения. Канал калиброванного объема выполнен с воз.можностью ввода в него штанги с ампулой ампульного дозирующего устройства при анализе продуктов, заключенных в ампулы, и твердых проб. 5 з.п. ф-лы, 5 ил. § (Л

Газ-носите/и

Физ.7

Сброс

фиг.2

30 3S

46

15

Ч,

3S 32

5J

аз-нюлпелЬ

В колонку

Фиг. 5