Способ определения количества газа в газожидкостной системе Советский патент 1992 года по МПК G01N7/14 

сл

с

Использование: изобретение относится к способам определения параметров газожидкостной системы и может быть использовано в химической, медицинской, целлюлозно-бумажной промышленностях. Сущность: газожидкостную систему вначале подают а камеру в виде постепенно расширяющейся струи в направлении снизу вверх. Затем подают в емкость для отбора пробы, а дополнительно определяют средний диаметр пузыря газа и рассчитывают удельную поверхность контакта фаз а из равенства а NFn, где N - количество пузырей во взвешенном газе, приходящихся на единицу объема газожидкостной системе, Fn - поверхность одного пузыря. 1 ил.

Изобретение относится к способам определения параметров газожидкостной системы и может быть использовано в химической, медицинской, целлюлозно-бумажной отраслях промышленности.

Известен способ определения количества газа в жидкости с помощью измерителя, содержащего газожидкостную разделительную камеру, регулирующий клапан, лзмеритель жидкости, измеритель газа.

Недостатками известного способа являются низкая информативность и сложность контроля за процессом измерения количества газа в жидкости. Кроме того, измерение количества газа возможно только при атмосферном давлении.

Наиболее близким к заявленному способу является способ определения количества газа в жидкости путем определения количества растворенного и взвешенного газа на единицу объема жидкости, включающий подачу исследуемой газожидкостной системы под давлением в емкость для отбора пробы, подачу пробы в камеру, отсечение ее и сброс давления.

Однако, известный способ обладает недостаточной информативностью.

Цель изобретения - повышение информативности способа путем определения удельной поверхности контакта фаз газожидкостной системы.

Указанная цель достигается тем, что газожидкостную систему вначале подают в камеру в виде постепенно расширяющейся струи в направлении снизу вверх, затем подают в емкость для отбора пробы, дополнительно определяют средний диаметр пузыря газа, а удельную поверхность контакта фаз а определяют из равенства

а NFn.

где N - количеств пузырей во взвешенном газе, приходящихся на единицу объема газожидкостной системы:

VJ о го

со

СП

Fn - поверхность одного пузыря.

Подвод пробы вначале в камеру в виде постепенно расширяющейся струи в направлении снизу вверх позволяет наиболее точно определить средний диаметр пузыря газа, так как при этом значительно снижается явление коалесценции (соединения) пузырей за счет достижения прямоточного движения пузырей и жидкости и исключения образования водоворотной зоны.

Данные о средних размерах пузыря позволяют определить удельную поверхность контакта фаз а. то есть расширить информативность способа.

На рисунке изображено устройство для осуществления способа определения количества газа в газожидкостной системе.

Устройство содержит корпус 1, камеру 2, образованную сопряжением усеченного конуса 3 с верхней 4 и нижней 5 крышками, градуированными стеклянными трубками 7, 8. выпускные краны 9, 10, запорные поверхности которых совместно с разделительной диафрагмой 11 манометра 12 размещены в одной плоскости, впускной кран 13, гибкие трубки 14,15, окуляр микроскопа 16 со вставленной в него измерительной шкалой 17. Усеченный конус 3, емкость

6для отбора пробы, гибкие трубки 14, 15 выполнены из прозрачного материала. Угол при вершине усеченного конуйа 3 составляет 6-8°. Градуированная стеклянная трубка

7служит для оперативного контроля за содержанием взвешенного воздуха в жидкости. Градуированная трубка 8 - для определения количества взвешенного и растворенного воздуха.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Устройство подсоединяют с помощью гибких трубок 14, 15 к трубопроводу с газожидкостной системой под давлением, открытием кранов 9 и 13 пробу подают в направлении снизу вверх в виде постепенно расширяющейся струи в камеру 2. При достижении одинакового давления в устройстве и трубопроводе ведут оперативный контроль за содержанием взвешенного воздуха с помощью градуированной стеклянной, трубки 7, а регулировкой крана 9 устанавливают оптимальную скорость движения пузырей. Затем, с помощью окуляра микроскопа 16 со вставленной в него измерительной шкалой 17, определяют средний диаметр пузыря. Закрытием крана 9 и от- крытием крана 10 заполняют пробой емкость 6. Далее газожидкостную пробу

отсекают кранами 10,13. Показание количества выделившегося взвешенного воздуха снимают с градуированной трубки 8. Для определения количества растворенного воздуха Vp в емкости 6. сбрасывают давление до атмосферного через кран 9, осуществляя контроль по манометру 12. Тогда в трубке 8 общее количества воздуха V будет представлять собой сумму объемов взвешенного Vfln растворенного VB. Количество воздуха (взвешенного и растворенного) в воде р , приходящего на единицу объема, определяют по уравнению: Vd + Vp

/

и

/1 till.

v +v

где V, V - объемы емкости 6 и градуированной трубки 8.

Объем пузыря Vn определяют по уравнению:

V Оср3

Vn 6

а поверхность пузыря Fn - по уравнению:

Fn п - dcp2

Количество пузырей N во взвешенном воздухе, приходящихся на единицу объема системы вода - воздух, определяют по уравнению:

N

L

Vn

где р - количество взвешенного воздуха в воде, приходящегося на единицу объема.

Удельную поверхность контакта фаз а определяют по уравнению:

a N.Fn.

Формула изобретения

Способ определения количества газа в газожидкостной системе, включающий подачу газа жидкостной системы в емкость для отбора пробы под давлением, подачу пробы в камеру, отсечение ее и сброс давления, отличающийся тем, что, с целью расширения информативности путем определения удельной поверхности контакта фаз газожидкостной .системы, ее вначале подают в камеру в виде постепенно расширяющейся струи в направлении снизу вверх, затем подают в емкость для отбора пробы, дополнительно определяют средний диаметр пузыря газа, а удельную поверхность контакта фаз а определяют из равенства

a NFn

где N - количество пузырей во взвешенном газе, приходящихся на единицу газа - жидкостной системы;

Fn - поверхность одного пузыря.