Прибор для определения степени контактирования газов Советский патент 1939 года по МПК G01N9/36 

Степень контактирования газов в сернокислотном производстве, как известно, определяют путем анализа газов до и после к-онтактирования.

Применение физических газоанализаторов для контроля работы контактных аппаратов на контактных сернокислотных заводах затруднено образованием в газах при их охлаждении перед поступлением в измерительную камеру тумана SOa, который портит газоанализатор, и искажает его показания. Отделение SO., от SO, представляет трудную задачу и вызывает необходимость применения ряда дополнительных приспособлений (поглощение SOg твердым КС1 при 0° или серной кислотой и т. д.), которые требуюттщательного наблюдения и значительно увеличивают запаздывание показаний газоанализатора.

Предлагаемый прибор для определения степени контактирования газов имеет ту особенность, что предназначенные для анализа газов до и после контактирования два газоанализатора, например, типа Ренарекс, снабжены общей служащей для непосредственного указания процента контактирования номографической щкалой,

на которой пересекаются стрелки газоанализаторов.

При нагревании гебера газоанализатора вместе с анализируемым газом до температуры выше температуры кипения ЗОз, в частности, выше температуры 44° (например, 50-60°), туман SOs исчезает; SOa переходит в газообразное состояние и гебер газоанализатора может точно измерять физические свойства смеси, содержащей совместно SOj и SOs- Различие физических свойств SOo и SOg (удельный вес, теплопроводность, вязкость и т. д.) позволяет судить по показаниям двух газоанализаторов о проценте контактирования с минимальным запаздыванием, что дает возможность своевременно замечать неполадки в контактном аппарате и устранять их.

Нагревание гебера осуществляется путем помещения гебера и газоподводящих трубок в термостат (воздушный и т. п.) с температурой, автоматически поддерживаемой одним из известных способов на определенном уровне выше 44°.

Дальнейшее описание ведется применительно к газоанализаторам, основанным на принципе измерения удельного веса газа, например, типа Ренарекс.

Удельный вес газа у контролируемого аппарата измеряется до и после контактирования при температуре 50. При этой температуре удельный вес 8зо2 2,30 и удельный вес Ssos 2,76. Удельный вес газовой смеси Д относительно воздуха зависит от содержания SO., и SOj.

Д ,013 50., +0.0176 ЗОз . (1)

Если газ до контактирования не содержит 5Оз, то его удельный вес зависит только от содержания SOj.

Д 14-0,013 SO/ ... (2)

После контактирования газ содержит и SOo и SOs и его удельный вес, согласно уравнению (1), зависит от содержания обоих этих компонентов.

Д 1-4-0,013 SO/+ 0,0176 SO/ . (3)

Из формулы реакции окисления SO, видно, что реакция идет с уменьшением объема.

2SO2-j-O2 2SO3 ... (4)

Уменьшение объема равно половине объема образовавшегося SOa. Если контактируется 100 объемов газа, то после контактирования получается:

100 3объемов газа. С другой стороны, из уравнения (4) следует, что

SO2 + SOs const SO/. .(5)

Если символами без индексов обозначим действительные объемы газов после контактирования 100 объемов исходной смеси, а SOs обозначим через X, то

, . . .(6)

100

Подставляем в (6) значение SO-i

из (5):

100

(SO/-X) . .(7)

SO, mO--|Подставляем в (7) значение SO/ из (2):

SO JO /Д-г и .04

,;г («

100--.JАналогично

100

X . . .(9)

100-Подставляем в уравнение (3) значения SO/ и SO/ из (8) и (9):

100 М - 1 ,

А 1 +0,013

г I nni. - Г

100- 0°13 + 0,0176

IV100-+соответствуюш,их преобраполучим

100(Д -Д)

. . . .(10)

X

-0,04

Процент контактирования z определяется из следующего соотношения:

100j

(И)

Подставляем в (И) значения х, и SOa из (10) и (2) и, упростив, получилМ:

260(Д--Д-). .

(,08)(д -1) : П р и м е р.

SO/ 8%; А 1+0,013.8 1,104. Д 1,120; г ; SO/ ; SO

260 (1,120-1,104)

(1,120-0,08) (1,104-1) 260-0,016

38,5%.

1,04-0,104

При этом анализ газа после контактирования будет следуюш,ий:

100 (1,120-1,104) 1,б .. .,0 1,120 „,0,52 - .

-20,04

SO .г 100 ( 1.104-1 „OQSW i -япй i ппТч о,ио -

3,08 0,013

100--.

100 /0,104 оп8

98,46 U.eis -.usj - 1,01.4.92 4,97%

S0, ,

100-J

1,01-3,08 3,11%.

Таким образом, измерив непосредственно удельный вес газа Д и Д до и после контактирования, можно по соответствующей номограмме определить процент контактирования. Номограмма составляется по уравнению (12).

Так как газовая смесь, поступающая в контактный аппарат, отличается сравнительным постоянством состава, отсутствием влаги и температура ее искусственно поддерживается на одном и том же уровне, следует ожидать повышенной точности измерений.

На чертеже изображен схематический вид предлагаемого прибора для определения степени контактирования газов.

Этот прибор состоит из двух газоанализаторов, например, типа Ренарекс, монтированных рядом в общем термостате так, что их стрелки 5 взаимно пересекаются на общей для обоих газоанализаторов номографической шкале 5, что, как известно, позволяет автоматически находить функцию двух переменных, т. е. ..(Л , Д).

Каждый из газоанализаторов прибора имеет электродвигатель 4, воздущную крыльчатку 2 и газовую -Крыльчатку /. В один из газоанализаторов по трубке 6 поступает газ до контактного аппарата, а в другой по трубке 7 после контактного аппарата. Из обоих газоанализаторов газ выходит по трубке 8.

Во избежание влияния влажности в воздущную камеру забирается воздух, предварительно пропущенный через осущитель (над серной кислотой и т. п.).

Измерительная камера, газовые крыльчатки и вентилятор изготовляются из кислотоупорного материала.

Газовая и воздущная камеры газоанализатора помещены в термостат, где поддерживается температура выще 44° (например 50°).

Предмет изобретения.

1.Прибор для определения степени контактирования газов путем определения содержания контактируемого компонента в газе до и после контактирования, отличающийся тем, что служащие для анализа до и после контактирования два газоанализатора, например, типа Ренарекс, снабжены общей служащей для непосредственного указания процента контактирования номографической щкалой, на которой пересекаются стрелки газоанализаторов.

2.В приборе по п. 1 применение приспособления для охлаждения или подогрева анализируемых газов в газоанализаторе. Е авторскому свидетельству В. № 55168 М. Мухачева