Способ определения концентрации оксида и диоксида азота раздельно в продуктах сгорания Советский патент 1990 года по МПК G01N31/22 

Изобретение относится к технике пробоотбора и может быть использовано для анализа продуктов горения различных энергетических топлив с целью определения концентраций окислов азота раздельно.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов определения концентрации окиси и двуокиси азота раздельно при одновременном упрощении и ускорении процесса определения.

315821

П р и м е р. Способ осуществляют по схеме, представленной на чертеже.

В газоотборную емкость объемом 1187 мл заливают 150 мл раствора реактива Грисса, зажимают один конец резиновой трубки, вакуумируют газоотборную емкость 1 до появления вскипания раствора (разрежение в газоотборной емкости Р8о(К 90353 Па), за- jg жимают резиновую трубку на другом конце. Температура окружающего воздуха при вакуумировании Т 299 К. В поглотительные сосуды 2 объемом 118 и 100 мл заливают по 50 мл раст- j$ вора реактива Грисса. Регулятор 3 расхода должен быть закрыт.

Отбор пробы осуществляют следующим образом.

В центре газохода устанавливают 20 газоотборнуто трубку 5. Затем открывают зажим на вакуумировэнной газоотборной емкости 1 и, осторожно открывая регулятор 3 расхода, устанавливают необходимый расход по рота- 25 метру б и поддерживают расход регулятором 3 в течение отбора. Отбор прекращают при снижении расхода (при полностью открытом регуляторе расхода) ниже 150 мл/мин. Закрывают ,« зажим на газоотборной емкости 1 и пережимают муфты из- резиновых трубок на входе и выходе поглотительных сосудов 2. Окислительный патрон 7 заполнен хромовым ангидридом. ,,

Поглотительные сосуды 2 и газоотборную емкость 1 оставляют на 1 ч. Через час измеряют остаточное разрежение (Рост 13719 Па) с помощью мановакуумметра. Фотоколориметрируют о растворы из поглотительных сосудов 2 (D, 0,077; Di 0,03) и газо-. отборной емкости (,335); D- D ц и D1 - оптическая плотность.

Строят градуировочную кривую по 5 п.6,5 ОСТ 51 .135-85.

По градуировочной кривой определя- ют количество нитрит-иона, соответствующее оптической плотности D,

DJ, и

а , 0,195 мг-мл аг 0, мг/мл аг 0,87540- мг/мл.

Расчет отобранной пробы Ve проводят5 по известной формуле

.. Рь«к.- Рост 273 Ч Т 1OJ 325

V,

(мл)

24

где V, - объем газоотборной, емкости без объема поглотителя,

млТ

Т - температура воздуха, при ко торой вакуумируют емкость, К;

Vt - 1 187-150-0 18-50)-(100-50)

919 (мл)

-90353-13719 273

V0 « 919299

634,6 (мл) оба

Концентрацию окиси азота (С N ) в пересчете на двуокись рассчитывают по известной формуле (ОСТ 51-135-85)}

1,95ИО а.У„

МО

ctio

1,95-10 - 0.875 -10 3-150 634,6

403 (мг/м3),

где 1,95 - нитритный эквивалент.

Концентрацию двуокиси азота вычисляют по формуле

1,42 lO a.V,, , , j4

смоГ -- мг/м ),

vft

где 1,42 - нитритный эквивалент,

найденный экспериментально для данного способа; а - количество нитрит-иона,

найденное по калибровочному графику, в соответствии с оптической плотностью, мг/мл; 10 - коэффициент пересчета,

мл объема в ма Vn - объем поглотителя, мл; Vc - объем отобранной пробы, приведенный к условию 273 К

1,42 10 (0.195-10-3.-50ч-0,07-10-.50) CH JVjgy-г.

i.42-IO -10-3-50-0,265 e „ б (

634,6t.

Предлагаемый способ опробован в стендовых и промышленных испытаниях. Результаты сравнительных измерений концентраций- N0 и N0 в продуктах сгорания энергетических тотгив приведены в таблице.

Как видно из приведенных в таблице данных, концентрации оксидов азота, измеренные эвдиометром, имеют

51

заниженные значения, в то время как данные, полученные предложенным способом, имеют более достовернь е значения, поскольку при их определении исключен жидкий, поглотитель.

Определяемый объем отобранной пробы намного больше (в 30-40 раз), чем в прототипе, что также увеличивает достоверность определения кон- центраций оксида и диоксида, особенно диоксида при ее малых величинах.

Кроме того, повышение достоверности результатов определения концентрации оксида и диоксида достигается тем, что данные величины определяютс в одном объеме пробы, причем в отличие от прототипа в данном способе проба поступает из газохода непосредственно в измерительную систему, минуя добавочное отборное (дозирующее) устройство,

В предложенном способе отсутствую электрические приборы, что дает возможность проводить измерения в лю- бой точке газоходов, и что также существенно, обеспечивает автономность при использовании способа.

Время для проведения анализа - не более 5 мин (для прототипа - 15- 25 мин).

Суммарный эффект перечисленных отличий и достоинств схемы обеспечивает предлагаемому способу большую достоверность, что подтверждено экс- периментально сравнительными измеренями, проведенными на котельных агрегатах, огневом воздухонагревателе ВГСК и газотурбинной установке типа ГМК-10.

Формула изобретения

Способ определения концентрации оксида и диоксида аэота раздельно в

26

продуктах сгорания, включающий отбор пробы, пропускание ее при помощи побудителя через окислитель и два поглотителя с растворами реактива Грнс- са с последующим фотоколорикетриро- ванием и количественным определением концентраций по расчетным формулам, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов определения при одновременном упрощении и ускорении процесса определения, отбор пробы осущест- вляют непосредственно из потока продуктов сгорания, а определение оксида и диоксида азота ведут последовательно в одном цикле, причем на первой операции поглощения определяют диоксид азота, а затем пробу пропускают через окислитель и поглотитель и определяют оксид азота, используя в качестве побудителя разрежение, создаваемое на второй операции поглощения, при этом концентрацию диоксида азота находят из формулы

l,42-a-10f-Vn

Nut

где CNO - концентрация двуокиси

азота, мг/м3;

1,42 - нитритный эквивалент; а - количество нитрит-иона, найденное по калибровочному графику в соответствии с оптической плотностью, МГ/МЛ{ 10 - коэффициент пересчета мл

объема,в м ;

Vfl - объем поглотителя, мл; V - объем отобранной пробы, приведенный к условиям 273 К и 101325 Па, мл, а в качестве окислителя используют хромовый ангидрид.

Изобретение относится к технике пробоотбора и может быть использовано для анализа продуктов горения различных энергетических топлив с целью определения концентраций оксидов азота раздельно. Целью изобретения является повышение достоверности результатов определения концентрации оксида и диоксида азота раздельно при одновременном упрощении и ускорении процесса определения. Поставленная цель достигается тем, что способ определения концентраций оксида и диоксида азота раздельно в продуктах сгорания, включающий отбор пробы, пропускание ее при помощи побудителя через окислитель и два поглотителя с растворами реактива Грисса с последующим фотоколориметрированием и количественным определением концентраций по расчетным формулам, при этом отбор пробы осуществляют непосредственно из потока продуктов сгорания, а определение оксида и диоксида азота ведут последовательно в одном цикле, причем на первой операции поглощения определяют диоксид азота, а затем пробу пропускают через окислитель и поглотитель и определяют оксид азота, используя в качестве побудителя разрежение, создаваемое на второй операции поглощения, при этом концентрацию диоксида азота находят по формуле: C NO @ = (1,42 .A .10 6°V N)/V 0, где C NO @ - концентрация диоксида азота, мг/м 3

1,42 - нитритный эквивалент

а - количество нитрит-иона, найденное по калибровочному графику в соответствии с оптической плотностью, мг/мл

10 6 - коэффициент пересчета мл. объема в м 3

V N - объем поглотителя, мл

V 0 - объем отобранной пробы, приведенный к условиям 273К и 101325 Па, мл, а в качестве окислителя используют хромовый ангидрид. 1 ил., 1 табл.