Способ получения смеси инертного газа с азотом Советский патент 1979 года по МПК G05D11/02 

1

Изобретение относится к способу Приготовления газовых смесей динамическим методом. Полученная смесь используется для исследовательских работ, а также для проверки и калибровки приборов, предназначенных для контроля примесей азота в инертных газах.

Известны объемный и манометрический способы приготовления газовых смесей, которые заключаются в объемном или манометрическом дозировании примесей в калибровочный объем с последующим заполнением газом-разбавителем 1.

Основным недостатком этих способов при производстве газовых смесей с малым содержанием распределенного компонента является большая погрешность, образуюш,аяся из-за ошибок при дозировке малых объемов примесей, замере давления и температуры в процессе приготовления смесей. Кроме того, такие способы позволяют готовить смеси с малыми содержаниями примесей азота только статическим методом, что делает процесс весьма трудоемким и продолжительным.

Цель изобретения - повышение точности дозировки, сокращение рабочего времени процесса и снижение трудоемкости производства.

Поставленная цель достигается тем, что очищенный инертный газ смешивают с дозированным количеством -кислорода и пропускают через слой смолы, обработанной гидразином при 50-70°С. Благодаря реакции дозируемого кислорода со связанным на смоле гидразином образуется свободный азот, количество которого пропорционально количеству дозируемого кислорода.

Пример. Инертный газ, например аргон, предварительно очищается от примесей кислорода и азота на титановой губке при 700-800°С в реакторе. Затем в очищенный газ кулонометрическИМ методом с использованием твердоэлектролитной ячейки на основе циркония дозируется необходимое Количество кислорода. Приготовленная таким образом смесь испытуемого газа с примесью кислорода поступает в колонку с электрообменной смолой (например ЭО-1Ш), обработанной водным раствором гидразингидрата. В колонке происходит реакция связанного гидразина с кислородом Газовой смеси. В результате реакции образуется Свободный азот и вода.

N2n4+O2 N2 + 2n2O.

Процент выхода азота при температуре колонки 40°С и объемной скорости газовой смеси 12 т/ч составляет 99,9% от содерн ания кислорода в исходной смеси. Процент выхода может быть значительно увеличен при снижении объемной скорости газа и повышении температуры процесса до 50- 70°С.

Предложенный способ лозволяет готовить газовые смеси динамическим методом с содержанием тримесей азота от 1-10 до 10 об. % с точностью лучше, чем 0,1 отн. %.

При составлении газовых смесей на основе водорода, гелия, неона предварительная очистка газов может выполняться низкотемпературным методом с Применением сорбентов, например цеолитов. В том случае, если содержание примесей кислорода и азота в исходной смеси известно и в сумме оно не превышает заданной -концентрации азота, предварительная очистка газа не производится.

Формула изобретения

Способ получения смеси инертного газа с азотом, включающий очистку инертного газа и смешивание его с дозированным -количеством азота, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозировки и сокращения времени приготовления смеси, очищенный инертный газ смещивают с кислородом и пропускают через слой смолы, обработанной гидразином и нагретой до 50-70°С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. «Заводская лаборатория,- 1974,№1, т. 40, с. 1-5.