Устройство для ввода проб в газовый хроматограф Советский патент 1991 года по МПК G01N30/24 

Изобретение относится к области хроматографии и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности для осуществления ввода жидких проб при аналитическом контроле состава на потоках продуктов технологических установок.

Целью изобретения является повышение точности дозирования,

На фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 - в увеличенном масштабе

узел А-узел стыковки пробовводной трубки и дозировочного объема.

Устройство содержит испаритель 1 с размещенным в нем дозировочным объемом 2, связанным с тройником 3, и термометр 4 сопротивления. Устройство содержит также кран-дозатор 5, выполненный в виде снабженного пробовводным каналом 6 золотника 7, размещенного между крышкой 8 и основанием 9 корпуса, и пневмоемкость 10, соединенную с центральным

каналом 11 крышки 8. Золотник 7 связан с пневмоприводом 12.

Пробовводный канал 6 золотника 7 по своему объему выполнен заведомо большим, чем объем анализируемого продукта, необходимого для образования заданного весового количества пробы, вводимой в хроматограф.

В первом положении золотника 7 пнев- моемкость 10 через канал 13 крышки 8 и канал 14 золотника 7, а дозировочный объем 2 через канал 15 золотника 7 и трубку 16 связаны с регулятором 17 давления, подключенным к источнику 14 газа-носителя. В этом же положении золотника 7 пробоввод- ный канал 6 связан с источником 19 анализируемого продукта и дренажной линией 20. Во втором положении золотника 7 пнев- моемкость 10 через центральный канал 11 крышки 8, пробовводный канал 6 золотника 7, канал 21 основания 9 и пробовводную трубку 22 связана с дозировочным объемом 2. Пробовводная трубка 22 введена в трубку 16 (см.фиг.2, узел А) так, что свободный ее конец размещается в начале дозировочного объема 2. Противоположный конец пробов- водной трубки 22 в первом положении золотника 7 через его канал 23 и постоянный дроссель 24 связан с атмосферой.

Тройник 3 связан с запорным клапаном 25, а через дроссель 26 - с регулятором давления 27, подключенным входом к источнику 18 газа-носителя, а выходом -хроматографу 28. Управляющие входы 29. 30 пневмопривода 12 и управляющий вход 31 запорного клапана 25 связаны с блоком 32 управления хроматографа 28, включающего также регулирующий блок 33 темперэту- ры, связанный с термометром 4 сопротивления.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы запорный клапан 25 закрыт, на управляющих входах 29, 30 пневмопривода 12 давления равны соответственно нулю и единице и золотник 7 занимает крайнее правое исходное положение. В этом положении происходит заполнение пневмоемкости 10 и продувка линий 16, 22 и дозировочного объема 2 газом-носителем, а также заполнение пробов- водного канала 6 анализируемым продуктом.

По команде с блока 32 управления на управляющем входе 31 запорного клапана 25 формируется давление, равное единице, а на входах 29, 30 пневмопривода 12 формируются давления, равные соответственно единице и нулю. Золотник.7 перемещается в крайнее левое рабочее

положение (см, по стрелке). При этом дозировочный объем 2 сообщается с атмосфе-. рой, а пневмоемкость 10 отключается от регулятора 17 давления и подключается к

пробовводному каналу б золотника 7, заполненному жидкой пробой.

В результате жидкая проба из канала 6 газом-носителем пневмоемкости 10 передавливается в дозировочный объем 2, где

происходит формирование заданного весового количества паровой пробы независимо от изменений окружающей температуры и от потерь жидкой пробы из-за ее налипания на стенках пробовводного канала 6, канала

21 основания 9 и пробовводной трубки 22. Это обеспечивается тем, что в испарителе 1 с помощью термометра 14 сопротивления и регулирующего блока 33 температуры поддерживается постоянная температура,

обеспечивающая в свою очередь постоянство физических параметров паровой пробы (температура, давление, плотность и т.п.) и независимость этих параметров от изменения окружающей температуры. Объем пневмоемкости 10 и соответствующее заданное количество газа-носителя, необходимое для передавливания заведомо избыточного количества жидкости пробовводного канала 6, рассчитывается из следующего уравнения

0)

VPBxa6c (V+VnpK+VTp)Paa6(;

где V - объем пневмоемкости 10;

VnpK - объем пробовводного канала 6; 35VTp - объем пробовводной трубки 22;

Рвха6с- абсолютное давление в пневмоемкости 10;

РВХ - избыточное давление в пневмоемкости40

v,,. t (..,,

Преобразуя уравнение (1) с учетом Р0а 1, получим

к

РО барометрическое давление.

45

V(VnPK+VTp)T5L.

(2)

Регулируя давление в пневмоемкости 10 с избыточным объемом, добиваются формирования в емкости 10 такого количества

газа-носителя, которое соответствует количеству анализируемого вещества в дозирующем объеме 2. Это позволяет снизить давление в пневмоемкости до нулевого значения к моменту перевода всей жидкой пробы в дозирующий объем 2, что предотвращает разбавление паров пробы в этом объеме.

Окончательное формирование пробы и подача ее в хроматограф 28 происходит по

командам блока 32 управления, подаваемым к управляющему входу 31 клапана 25 и к управляющим входам 29,30 пневмопривода 12, в результате чего клапан 25 закрывается, а золотник 7 возвращается в неходкое крайнее правое положение. При этом газ- носитель, подаваемый по трубке 16 к точке а, выдувает избыток жидкости из пробоввод- ной трубки 22 в атмосферу и переводит паровую пробу из дозировочного объема 2 в хроматограф 28. Для работоспособности устройства необходимо, чтобы давление на выходе регулятора 17 давления было больше давления на выходе регулятора 27 давления. В устройстве при формировании пробы в дозировочном объеме исключается влияние потерь жидкой пробы, имеющих место из-за налипания анализируемой жидкости на стенках транспортирующих каналов и изт за изменений окружающей температуры, исключается разбавление паровой пробы газом-носителем в дозировочном объеме при испарении в анализируемой жидкости.

повышаются точность и эффективность вво да пробы в хроматограф.

Формула изобретения

Устройство для ввода проб в газовый хроматограф, содержащее испаритель с регулируемой температурой и кран-дозатор, выполненный в виде снабженного пробовводным каналом золотника, размещенного в корпусе, каналы которого подключены к источникам анализируемого продукта и газа-носителя, отличающееся тем, что. с целью повышения точности дозирования,

оно дополнительно содержит пневматическую емкость, а дозировочный объем размещен внутри испарителя, при этом в одном положении золотника пневматическая емкость и дозировочный объем связаны с источником газа-носителя, а в другом положении золотника пневматическая емкость связана с дозировочным объемом через пробое водный канал золотника.

10 U 11 619

L// /

-,

JJ Л 5/

/ // /rJ/

(Ы/

vv

Изобретение относится к области хроматографии и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности для осуществления ввода жидких проб при аналитическом контроле состава на потоках продуктов технологических установок. Цель изобретения - повышение точности дозирования Устройство содержит испаритель а регулируемой температурой, внутри которого размещен дозировочный объем, кран-дозатор и пневмоемкость. Кран-дозатор выполнен в виде снабженного пробовводным каналом золотника. Золотник связан с источником газа-носителя и источником анализируемого продукта. В первом поло жении золотника пневмоемкость и дозировочный объем соединены с источником газа-носителя. В другом положении золотника пневмоемкость связана с дозировочным объемом. Пневмоемкость обеспечивает передавливание и заполнение дозировочного объема жидкой пробой, сформированной в пробовводном канале крана в большем количестве, чем необходимо для ввода в хроматограф. Заданное весовое количество пробы формируется в дозировочном объеме. Это исключает влияние потерь пробы из-за налипания анализируемой жидкости на стенках транспортирующих каналов и из-за изменений окружающей температуры. Пневмоемкость позволяет создать запас в ней газа-носителя и при переводе пробы в дозировочный объем снизить давление газа-носителя в пневмоемкости до нулевого значения. Это исключает разбавление паровой пробы газом-носителем в процессе испарения жидкости 2 ил fe о 00 д го СлЭ СП