Способ измерения концентрации водорода Советский патент 1992 года по МПК C01B3/50 B01D53/22 G01N7/10 

Изобретение относится к измерительной технике, а, именно к способам измерения концентрации водорода в смесях, содержащих кислород.

Цель Изобретения - повышение точности измерения концентрации водорода в парогазовых смесях, содержащих кислород.

В способе измерения концентрации водорода в кислородсодержащих средах смесь, содержащую водород и кислород, разбавлйют парами воды или водой до соотношения водорода к воде от 0,0001 до 0.01 мае. долей, пропускают смесь над одной поверхностью диффузионной мембраны, избирательно проницаемой только для во дорода, после чего водород, прошедший через мембрану, направляют в потоке инертного газа на датчик водорода и по калиброванному сигналу датчика определяют концентрацию водорода.

Воду добавляют для предотвращения отравления водородопроницаемой мембраны серой и углеродом.

Пары воды или воду используют для предотвращения реакции окисления водорода на мембранах из палладиевых спла ВОВ. что исключает возможность протекания взрывных процессов в смесях, содержащих водород и кислород, и позволяет количественно извлекать водород из этих смесей для последующей его регистрации.

Нижняя граница соотношения водорода к воде 0,0001 связана с тем. что более сильное разбавление водой не дает заметных проимуществ.

Верхняя граница соотношения водорода к воде 0.01 определена экспериментально. Более высокое соотношение приводит к резкому падению точности определения изза возможности окисления водорода на

мембране, избирательно проницаемой для

водорода.

Использование инертного газа является необходимым приемом осуществления способа. При подаче водорода после прохождения его через мембрану на датчик необходимо транспортировать смесь ине,ртного газа и водорода к месту регистрации Если использовать не инертные газы, то на мембране может проис);одить каталитическая реакция водорода, например, с кислородом или углекислым газом с образованием продуктов реакции. Что будет вносить искажения в результаты анализа.

Концентрацию водорода определяют расчетным путем из измеренной величины сигнала датчика.

В качестве мембраны, избирательно проницаемой для водорода, берут тонкостенную трубку из сплава палладия диаметром .0,1 см с толщиной стенки 100 мкм и длиной 1 м. Внутрь трубки подают парогазовую смесь, которая предварительно насыщается парами воды из барботера или подачей воды в трубопровод, подсоединен ный к трубке из сплава палладия. Тонкостенная трубка из сплава палладия герметично впаивается в корпус аппарата. Снаружи трубка обдувается инертным газом-аргоном или гелием, и водород, прошедший через стенки тонкостенной трубки из сплава палладия, в потоке инертного газа направляют на датчик водорода. Датчик

предварительно калибруют по искусственным смесям водорода с инертным газом. Трубка из сплава палладия нагрета в аппарате до 200-2 50°С.

Способ применим для анализа в непрерывном режиме как парогазовой смеси, содержащей водород и кислород, так и жидких сред, содержащих водород и кислород.

Способ характеризуется повышением точности анализа и может применяться для анализа смесей, содержащих 0,00001 -10% водорода, при этом позволяет вести контроль за газовой и водной средой на содержание водорода без применения сложной аппаратуры и применять вычислительную технику для управления промышленными процессами.

Формула изобретения Способ измерения концентрации водорода в парогазовых смесях, включающий пропускание смеси над поверхностью диффузионной мембраны, избирательно проницаемой только для водорода, подачу водорода, прошедшего через мембрану, на датчик водорода в потоке газа-носителя, о т л и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью повышения точности измерения концентрации водорода в парогазовых смесях, содержащих кислород, смесь разбавляют парами воды при соотношении водорода к воде от 0,0001 до 0,01 мае. долей, а в качества газаносителя используют гелий или аргон.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способу измеренияконцентрации^ водорода в смесях, содержащих кислород, и позволяет повысить точность анализа газовых и жидких сред на содержание водорода в присутствии кислорода. Способ измерения концентрации водорода в смесях, содержащих кислород. заключается в том, что смесь разбавляют парами воды или водой до соотношения вО" дорода к воде от 0,0001 до 0,01 массовых долей, пропускают смесь над одной поверхностью диффузионной мембраны, избирательно проницаемой только для водорода, после чего водород, прошедший через мембрану, направляют в потоке инертного газа на датчик водорода.