Способ определения потерь газа сатуратором при выдаче газированного напитка Советский патент 1991 года по МПК G01N7/14 

Порцию газированного напитка объемом Уд с первоначальной концентрацией растворенного в напитке газа Ci подают из сатуратора в емкость с жидкостью. Из напитка часть газа, который составляет потери, перешла в газообразное состояние. Этот газ улавливается с помощью мерной бюретки, фиксируется его объемом и рассчитывается его масса М с помощью уравнения Менделеева-Клайлерона.

феделяют концентрацию растворенного а жидкости диоксида углерода после опыта, которая может быть рассчитана по формуле

Ci Уд-М

Сж -

(1)

УЖ + VA

Сравнивают концентрацию растворенного в жидкости диоксида углерода Сж после опыта с равновесной концентрацией С, которая является табличной величиной для данной температуры жидкости и давления газа Ргаза. Если , это означает, что процесс массообмена между жидкой и газовой фазами прекращен и точность определения величины потерь газа сатуратором зависит только от погрешности используемых приборов. Если Сж С, на точность определения М оказывают влияние не только используемые приборы, но и другие факторы, в том числе время слива порции напитка, время замеров, т.е. временной фактор. Причем точность определения величины потерь газа тем меньше, чем больше (по абсолютному значению) разность между Сж-С.

Осуществляют повторный опыт, перед которым из емкости удаляют жидкость в объеме, равном объему поступившего напитка, а часть рабочей жидкости заменяют на свежую (не содержащую растворенного в ней газа), объем которой определяют по уравнению

v -у (Уж +УД)(С1 -Уд-М ) ,. VCB -Уж --Ј-ч V-)

Осуществляют опыт, определяют М и Сж. Если , опыт прекращают

На чертеже представлена схема устройства, которая реализует предлагаемый способ.

Устройство состоит из емкости 1 с жидкостью и свободным пространством 2 над ней. Емкость 1 содержит патрубки 3 и 4 для подсоединения сливного трубопровода сатуратора и удаления жидкости из емкости 1. В емкости установлена бюретка А для отбора выделившегося газа, верхняя полость которой соединена трубопроводом 6 со свободным пространством 2 емкости 1. На трубопроводе 6 установлены обратные клапаны 7 и 8 и перекачивающее устройство 9, выполненное в виде (как вариант) цилиндра с поршнем. Емкость 1 соединена трубопроводом 10 с управляемым клапаном 11 с водоподводящей магистралью 12. Патрубок 3 соединен со сливным трубопроводом 13 сатуратора 14, на котором установлен соленоидный клапан 15. Свободное пространство 2 емкости 1 соединено трубопроводом 16с

клапаном 17с источником диоксида углерода (не показан). На емкости 1, для оперативного определения объема жидкости в ней, установлена мерная трубка 18 (или шкала). Патрубок 4 содержит вентиль 19.

Способ определения величины потерь

газа сатуратором при выдаче газированного напитка осуществляют с помощью устройства следующим образом.

В исходном положении в емкости 1 находится жидкость, поступившая из водопод- водящей магистрали 12. Ее объем в емкости 1 составляет Уж- Измерительная бюретка 5 заполнена жидкостью, уровень которой находится на нулевой отметке. В свободном

пространстве 2 емкости 1 находится диоксид углерода.

Осуществляется выдача сатуратором 14 через открытый соленоидный клапан 15 по сливному трубопроводу 13 и патрубок 3 в

емкость 1 одной порции газированного напитка объемом Уд. При этом первоначальная концентрация растворенного диоксида углерода в напитке составляет Ci. При прохождении сливного трубопровода газированный напиток частично дегазируется, выделившийся из напитка газ в газообразном состоянии собирается в верхней части измерительной бюретки 5, вытесняя из нее часть воды. Замеряют объем поступившего

в бюретку 5 газа, а его массу М определяют по известным уравнениям. Сж определяют по уравнению (1).

Перед повторным опытом при открытом вентиле 19 через патрубок 4 из емкости 1 удаляют жидкость в объеме УСв+Уд, Уев определяется с помощью уравнения (2). Вентиль 19 закрывают. Включают клапан 11 и осуществляют подачу в емкость 1 негазиро- ванной жидкости в обьеме УСв. Объем удаляемой и поступаемой в емкость 1 жидкости контролируют с помощью мерной трубки 18. С помощью перекачивающего устройства 9 осуществляют перекачивание газа из бю- ретки 5 в свободное пространство 2,а уровень жидкости в бюретке 5 устанавливается на нулевую отметку. Открывают клапан 17 и по трубопроводу 16 осуществляют подпитку свободного пространства 2 диоксидом углерода. Вентиль 19 закрывают. Устройство находится в исходном положении и готово к проведению следующего опыта.

Наличие газовой среды в свободном пространстве емкости с известным пар- циональным давлением является необходимым, так как необходимо знать равновесную концентрацию газа в жидкости, при достижении которой прекращается массообмен между фазами.

Замена части жидкости на свежую является необходимой, так как перед следующим опытом требуется снизить концентрацию растворенного в рабочей камере газа до такого уровня, чтобы следующая порция газированного напитка повысила концентрацию растворенного в жидкости компонента до равновесной. Замена только определенного объема жидкости, рассчитанного по -полученной зависимости, может обеспечить достижение.равновесной концентрации растворенного газа в жидкости, т.е. приведет к прекращению массообменного процесса.

Значения определяемых параметров при реализации предлагаемого способа представлены в таблице.

После проведения первого опыта замеряют Удес, а масса газа, выделившегося из напитка, составляет

Ратм Удес

М

R Т

ИЛИ

М рг VRec 0,2842

где РГ плотность газа при давлении Рятм и температуре ,

,87 кг/м3 1,87 г/л Сж после первого опыта составляет Ci Уд -М +СЖ

Сж

U

Уж + Уд

где Сж - масса газа в жидкости в емкости до проведения опыта.

Так как после первого опыта Сж С, а Сж С, это означает, что процесс массооб- мена между фазами не прекращен, а величина М получена заниженной.

Если бы Сж С, то необходимость в следующем опыте отпадает, так как процесс массообмена между фазами прекращен и погрешность определения М зависит только от точности используемых приборов.

Перед вторым опытом определяют

-

(Уж+Уд)с (С1

Сж

УД .388.

50

т.е. необходимо в емкости заменить на свежую (негазированную) 0,388 л жидкости. При этом перед вторым опытом в жидкости в емкости находится масса газа Сж (из условия материального баланса)

.

Сж(Уж-Усв),211 Осуществляют второй опыт, замеряют Удес. и приводят аналогичный расчет. После того, как концентрация , опыты пре5 кращают. Если Сж С после опыта, это означает, М отличается от абсолютной величины тем больше, чем больше Сж отличается от С.

Таким образом, точность определения

10 потерь газа (М) из напитка однозначно зависит (без учета точности используемых приборов) ojr степени приближения Сж после опыта к С, чем меньше разница СЖ-С, тем более точно определена величина М;

15Использование предлагаемого способа

определения потерь газа сатуратором позволяет повысить точность определения, которая теперь не зависит от многих факторов и, прежде всего, от оперативности проведе20 ния замеров. Точность измерения определяется степенью приближения значения концентрации растворенного в рабочей жидкости газа к равновесной концентрации, чем меньше отличаются значения Сж и

25 С после опыта, тем точнее определена величина потерь газа сатуратором.

Формула изобретения

30Способ определения потерь tasa сатуратором при выдаче газированного напитка, включающий заполнение емкости дегазированной жидкостью, подачу в емкость с дегазированной жидкостью газиро5 ванного напитка, отбор выделившегося при этом диоксида углерода и измерение его объема, слив порции исследуемой жидкости из емкости -и определение концентрации растворенного в жидкости диоксида углеро0 да, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения потерь газа путем прекращения процесса массообмена между газовой и жидкой фазами, после выдачи порции напитка пространство

5 над дегазированной жидкостью перед подачей газированного напитка заполняют диоксидом углерода под давлением, равным атмосферному, концентрацию растворенного в жидкости диоксида углерода сравни0 вают с равновесной, при их неравенстве осуществляют повторный опыт, слив порции исследуемой жидкости из емкости осуществляют в объеме, равном объему поступившего напитка, а часть жидкости в

5 емкости заменяют на дегазированную, объем которой определяют по формуле

Vw - (Уж+Уд)(С1 -Уд-м)

VCB УЖ

Г

где Vce - объем жидкости, заменяемой на дегазированную;

Vx - первоначальный объем жидкости, в емкости;

УЛ - объем дозы напитка;

С - равновесная концентрация растворенного в жидкости диоксида углерода для данного термодинамического состояния системы газ-жидкость;

Ci - концентрация растворенного в напитке диоксида углерода до его выдачи;

М - масса диоксида углерода, выделившегося из напитка;

Сж концентрация растворенного в жидкости диоксида углерода, опыты прекращают, когда величина концентрации растворенного в жидкости углерода будет равна равновесной концентрации.

Изобретение относится к способам про мышленных и экспериментальных испытаний сатурационных установок и позволяет повысить точность определения потерь газа путем прекращения процесса массообмена между газовой и жидкой фазами в напитке после его выдачи Способ заключается в предварительном заполнении емкости негазированной жидкостью определенного объема с образованием в емкости свободно го пространства над жидкостью которое заполняют диоксидом углерода с парциальным давлением равным атмосферному после чего осуществляют подачу в емкость порции газированного напитка и отбирают Изобретение относится к способам промышленных и экспериментальных испытаний сатурационных установок Цель изобретения - повышение точности определения потерь газа сатуратором при выдаче порции газированного напитка путем прекращения процесса массообмена выделившийся при этом газ Перед вторым и последующими опытами из емкости ели, i ют жидкость в объеме равном объему посту пившего напитка в предыдущем опыте, а часть жидкости в емкости заменяют на све жую, объем которой определяют с учетом результатов предыдущего опыта по формуле (Vxt-V C -(Ci Уд-М)/Сж где VCB объем жидкости заменяемой на свежую Уж - первоначальный объем жидкости в емкости Уд - объем дозы напитка С - равно весная концентрация растворенного в жидкости газа для данного термодинамиче ского состояния системы газ жидкость Ci - концентрация растворенного в напитке газа до его выдачи М-масса газа выделившегося из напитка Сж - концентрация газа, растворенного в жидкости, находящейся в емкости после проведения предыдущего опыта, и после осуществления подачи в емкость очередной порции напитка отбирают выделившийся при этом газ Опыты продолжают до тех пор пока значения величин выделившегося из напитка газа предыдущего и последующего опытов не будет отличаться друг от друга на величину обеспечивающую требуемую точность 1 ил 1 табл между газовой и жидкой фазами после вы дачи порции напитка Пример Подготавливают емкость с рабочей жидкостью объемом Х/ж Свободное пространство над жидкостью заполняют диоксидом углерода с парциональным давлением , равным атмосферному (не требуется герметизации емкости) сл с о 4 О о со

П р и м е ч а н и е. Тв - температура отпускаемого напитка;

Ратм атмосферное давление во время проведения опыта; Vflec объем газа, выделившегося из напитка и отобранного мерной бюреткой.

Редактор М.Бланар

Составитель А.Кубасов Техред М.Моргентал

Корректор Н.Ревская