Способ определения сорбционной емкости сорбента и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01N7/02 G01N7/04 

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к определению сорбционной емкости природных сорбентов.

Целью изобретения является повышение точности определения сорбционной емкости путем фиксации собрционного набухания сорбента.

Предлагаемый способ реализуется следующей последовательностью операций

Исследуемый сорбент, находящийся в герметичной ампуле, предварительно освобождается от воздуха и других посторонних газов с помощью вакуумного насоса, а затем насыщается сорбирующимся газом для установления сорбционного равновесия. В ампуле за счет сорбции происходит сорб- ционное набухание сорбента, которое выражается в увеличении его объема по сравнению с тем, который он имел до впуска газа, Это приводит к соответствующему уменьшению свободного объема сорбционной амплитуды. В момент впуска газа в ампулу измеряют массу впущенного газа, а также определяют начало сорбционного набухания с помощью регистратора свободного обьема сорбциониой ампулы. Затем в момен г, когда достигнуто сорбционное равновесие, замеряют термодинамические параметры (давление, температуру) в ампуле и величину ее свободного объема, а количество сорбционного газа определяют как раз- носгь между измеренной массой газа, впущенного в амплитуду, и массой свободного (аза, соответствующей зафиксированным в момент достижения сорбционного равновесия термодинамическим параметрам, из которых можно определить плотность газа.

На чертеже приведена схема устройства для осуществления способа.

Устройство для определения сорбцион- ной емкости содержит размещенный в герметической ампуле 1 исследуемый сорбент 2. Ампула установлена на весах 3. В крышке ампулы закреплены манометр 4 и термометр 5, а также патрубок 6 для подачи газа в ампулу. Перпендикулярно оси ампулы 1, внутри нее, вставлено кольцо 7, на котором установлена упругая мембрана 8 с датчиками 9, подключенными к измерительной системе. Мембрана 8 плотно прилегает к поверхности сорбента путем фиксации ее по внутреннему периметру ампулы подвижными стопорами 20, размещенными в кольцевой проточке 11.

Устройство работает следующим образом.

Сорбент определенного фракционного состава, истинный уделоный вес и общий вес которого известны, насыпается в ампулу 1. По кольцевой проточке 11 мембрана 8 приводится в тесное соприкосновение с поверхностью сорбента и фиксируется подвижным стопором 10. Затем сорбционная ампула герметизируется крышкой с патрубком 6, на которой размещены манометр 4 и термометр 5. Ампула с сорбентом освобождается от воздуха и других посторонних газов с помощью вакуумного насоса (не показан), а потом насыщается газом до установления сорбционного равновесия. Массу газа, подаваемого в ампулу в начальный момент, измеряют с помощью весов 3.

При установлении сорбционного равновесия упругая мембрана 8 приобретает выпуклую форму путем растяжения под действием объемного набухания сорбента, а показания датчиком 9 интегрируются в подключенной к ним измерительной системе (не показано) О величине сорбционной емкости сорбента судя г по разности между измеренной массой газа, впущенного в ампулу, и массой свободного газа, соответствующей зафиксированным в мо мент достижения сорбционного равновесия величине свободного обьема ампулы, измеренного с помощью регистратора, и термодинамическим параметрам, определяемым из показаний манометра А и термометра 5.

Формула изобретения

1. Способ определения сорбционной

емкости сорбента, включающий предварительное вакуумирование ампулы с сорбентом, насыщение сорбента сорбирующимся газом до сорбционного равновесия, определение количества сорбированного газа, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности определения за счет фиксации сорбционного набухания сорбента, начало набухания и массу сорбирующего газа измеряют в момент подачи газа в ампулу, по достижении сорбционного равновесия измеряют давление равновесия, температуру и свободный объем ампулы, по которым определяют массу свободного газа, а количество сорбированного газа определяют как разность между массой газа, подаваемого в ампулу, и массой свободного газа.

2, Устройство для определения сорбционной емкости сорбента, включающее ампулу с сорбентом и с патрубком для подачи газа, манометром и термометром, отличающееся тем, что, с целью повышения точности повышения точности определения за счет фиксации сорбционного набухания

сорбента, оно снабжено весовым измерительным прибором,на котором установлена ампула, регистратором изменения объема сорбента, выполненным в виде размещенной перпендикулярно к оси ампулы и плотно

прилегающей к поверхности сорбента упругой мембраны с датчиком и подвижными стопорами для фиксации мембраны, размещенными по внутреннему периметру ампулы

Р иСт°УНиНУ

газа

К измерительной. схеме

Изобретение относится к области горного дела и позволяет повысить точность определения сорбционной емкости. Описан способ определения сорбционной емкости сорбента, заключающийся в предварительном освобождении сорбционной ампулы с сорбентом от посторонних газов, насыщении сорбента газом до сорбционного равновесия, определении начала сорбционного набухания и массы сорбирующего газа, фиксации момента достижения сорбционного равновесия и замера в этот момент равновесных термодинамических параметров в ампуле и величине ее свободного объема, а также устройство для определения сорбционной емкости углей, выполненное в виде кольца с выступами и закрепленной на ней упругой мембраной с датчиками. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.