Проотборник пара из газовой смеси Советский патент 1974 года по МПК G01N25/14 G01N1/24 

(54) ПРЮБООТБОРНИК ПАРА ИЗ ГАЗОВОЙ СМЕСИ

1

Изобретение относится к устройствам для определения концентрации паров серно кислоты в дымовых газах, образующихся при сжигании высокосернистых топлнв, и может быть применено в энергетике и хи мической промышленности.

Известный пробоотборник пара из газовой смеси, используемый в устройстве для определения количества паров серной кислоты в дымовых газах, содержит конденса- ционную трубку, например эмеевик и фильтр Шотта, расположенные в термостатирующе водяной рубашке, с электронагревателем и газозаборную трубку. Применение фильтра Шотта необходимо для конденсации той насти паров серной кислоты, которая вследствие охлаждения газа в змеевике перешла в мелкодисперсное состояние (туман) и : не осаждается на стенках змеевика. Недо- статком этого устройства является нали- чие в фильтре Шотта значительного аэродинамического сопротивления, что приводит : при прокачке газа, отбираемого на измерение, и дистиллата для смыва сконденсирювавшейся серной кислоты к созданию зна

чительного перепада давлений на приЭоре 0,5 к.гс/сы. Для устранения этого приме.няют вакуумный насос, чем усложняется проведение измерительного процесса и вы-

, зываются частые поломки стеклянных эле ментоБ. Кроме того; из-за быстрого забивания фильтра Шотта частицами золы и сажи; необходима его частая замена.

Другим существенным недостаткомI

прибора является неоднозначное распределение конденсата кислоты между змеевиком

и фильтром, зависящее от температуры подаваемых газов и концентрации в них кислоты. В результате не обеспечивается полный отбор паров,

С целью устранения указанных недостатков в-предложенном пробоотборнике внутрь конденсационной трубки введен коаксиальный нагреватель, который препятствует охлаждению газов ниже температуры насыщения и стимулирует термодиффузию и термофорез. Один конец нагревателя может бытЬ; выдвинут в газозаборпую трубку. Нш рева- тель расположен коаксиально с термостатированной конденсационной и газозаборной

3 трубками так, что его внешняя поверхность и внутренняя поверхность трубок образуют кольцевой зазор, через который проходит газ, отбираемый на анализ. ; Благодаря этому существенно;упрощаются нроцесс измерения и конструкции устройст ва (устраняется фильтр Шотта) и обеспечивается хорошая воспроизводимость результатов измерения за счет увеличения полно™ тья пробоотбора. : На чертеже схематично показан предложе ной пробоотборник, используемый в датчике ксзнцентрации паров серной кислоты в дымовфх газах. i Внутри стеклянной или кварцевой термо СЫтирующей рубашки 1 помещена конденсационная трубка 2, к которой приварена С1(изу газозаборная трубка 3. В трубке 2 успатгавлена кварцевая или стеклянная труб- Щ (нагреватель) 4, содержащая, например, навитый на фарфоровую соломку 5 электрйндгревательный элемент 6, один из выводов которого проходит внутри соломки 5. 1рубка 4 фиксируется коаксиально относи тфльно термостатированной конденсационной трубки 2 и газозаборной трубки 3 с помощью вмятин 7 и пробки 8, Пробоотборник работает следующим образом. Через некоторое время после подачи на- 11 5яжеиия на электронагревательный элемент в; внеш1 яя ноиерхность трубки 4 и внутрен ная поверхность газозаборной трубки 3 нагреваются до необходимой температуры, а тф)мостатирую иая жидкость в рубащке, например иода, закипает, чем обеспечивается температура в 1у1 ренней поверхности трубки 2 нриблизите гьно равной температуре кипепна жидкости. Забираемый на анализ г-аз прокодит через кольцевой канал, образован- Hbiii внутренними поверхностями трубок 2, 3 и наружной новерхностью трубки 4. По всей длнне газозаборной трубки 3 темпергатура ее внутренней поверхности за счет обогрева вы1ие температуры насыщения 4JO предотвращает преждев()еменную кондеи(.;ации паров серной кис/гот; и г,;ерного ангидрида. Только на конденсационной по-4верхности термостатированной трубки 2 начинается процесс конденсации паров и образование пленки серной кислоты. Перенос молекул кислоты из газового потока на поверхность конденсации трубки 2 осуществляется в результате образования перепада температур газов, омывающих внещнюю поверхность трубки 4 и BiiyTpeHHroKJ поверхность термостатировання трубки 2 соответственно. Охлаждение газа ниже точки росы, а следовательно, и образования тумана в измерительном канале не происходит. Поэтому удается выделить из газа почти все, имеющиеся в нем пары кислоты, при этом аэродинамическое сопротивление канала не превыщает 1О мм водн. ст. Через заданный постоянный промежуток времени прокачка газа через датчик прекращается. Образовавшаяся пленка кислоты смывается подогретым до 90-1ОО°С дистиллятом, который затем титруется. Это позволяет определить количество серной кислоты в газовой пробе, а следовательно, и концентрацию ее паров в дымовых газах. После смыва пленки кислоты оставнтйся на поверхности измерительного канала выше вмятин 7 дистиллят испаряется за счет тепла, отдаваемого трубкой 4 и нагревательным элементом 6. Дистиллят, оставшийся на поверхности горячего конца газозаборной трубки 3 ниже вмятин 7, испаряется после ее ввода в место забора газа перед его прокачкой через датчик. Предмет изобретения 1 Пробооа-борник пара из газовой смеси, содержаишй термостатированную конденсационную трубку, нагреватель и газозаборную трубку, отличающийся тем, что, с целью увеличения полноты пробоотбора, нагреватель расположен коаксиально внутри конденсационной трубки. 2, Пробооа-борник по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что один коней наг евателя выдвинут в газозаборную трубку.