Устройство для снятия изотерм адсорбции паров воды из газового потока Советский патент 1979 года по МПК G01N31/06 

1

Изобретение относится к иccлeдoвai нию адсорбционных свойств сорбентов по парам воды с помощью определения изотерм адсорбции.

Известно устройство для определения изотерм адсорбции различных веществ из газового потока, содержащее систему подачи газа, трубку для сорбента, камеру смешения и регистраторы, установленные до и после трубки с сорбентом ,

Недостатком этого устройства является малая точность и воспроизводимость определения.

йИзвестно также устройство для определения изотерм адсорбции паров воды из газового потока, содержащее систему подачи газового потока и последовательно установленные и соединенные газовой линией увлажнитель газового потока, смеситель, реактор с адсорбентом, разме- . щенным в чащечке с адсорбентом, закреп ленной на пружинных весах 2.

Недостатками этого устройства являются недостаточная стабильность насыщения

потока газа парами воды, малый диапазон создаваемых концентраций паров воды, отсутствие контроля Концентрации паров воды в потоке таза.

Цель изобретения - повышение точности исследования.

Поставленная цель достигается за счет того, что увлажнитель газового потока представляет собой попеременно включаемые в газовый поток динамические дозаторы шприцевог о типа для подачи- , устансдаленные на входе смесителя, и дополнительный проточный реактор с катализатором для превращения водорода в воду, установленный между смесителем и реактором с адсорбентом, а на отводе газовой линии между реакторами установлен влагомер, и пружина весов расположена вне реактора. На чертеже изображено описываемое устройство.

Устройств содержит систему «сдачи газа-носителя 1, расходомер 2, смеситель 3, реактор с адсорбентом 4, жипные весы 5, запорный вентиль 6, чашечку с адсорбентом 7, реактор с катализатором 8, динамические микродоза торы шприцевого типа 9, влагомер 1О, вентили 11, 12. Расход дозируемого водорода из шпр ца определяется из соотношения: 1-t-n-S скорость движения поршня шприца;. площадь поперечного сечения поршня; передаточное число редукто ра; шаг винтовой пары; скорость врашения мотора. Объемная концентрация водорода, до . бавляемого в основной поток Сгg -100%, где Q - расход газа-носителя через смеситель. При использовании в качестве катал затора оксида меди протекает реакция СиО + Н2 Си + HgO При нагреве оксида меди до темпера туры 35О - 50О С при постоянном ра ходе водорода и газа-носителя в поток газа-лосителя, проходящий через реактор, выделяется постоянное количество паров воды, которое фиксируется влагомером 10. Оба дозатора работают попеременно, обеспечивая непрерывное дозирование и поддерживая постоянную влажность потока газа в диапазоне от 1 до 100О РРТ... Нижний уровень концентрации паров воды может быть достигнут с прмощью введения осушителя в газовую линию. Увеличение верхнего уровня концентрации влаги в газе достигается путем увеличения количества дозируемого в поток водорода или уменьшения скорости потока газа-носителя. Фиксирование влажности потока проводят влагойёрой. Температура эксперимента изменяется в пределах 2О-5ОО С и поддерживае ся постоянной с точностью it 0,1 С тер мостатом или регулятором температуры Устройство работает следующим образом. Навеску сорбента, например цеолита; в чашечке, подвешенной йа кварцевой или платиновой нити, опускают в реактор 4 так, чтобы навеска и нить не касались стенок реактора. Свободный ко- 74 нец пнтн закрепляют на коромысле тор- сионнык весов. Оксид меди в реаторе 8 нагревают до температуры 400 С. При открытых вентилях 12 и 6 газ-носитель из системы подачи газа-|{осителя 1 через измеритель расхода газа 2, смесител{ 3 и реактор с катализатором 8 подают во Дпагомер 10. Открывают вентиль 11. ч, подают газовую смесь в реактор 4. На- трёвают сорбент в чашечке 7 до темпе- ратуры 40О С в потоке газа, вйщерживают при Т- 4ОО С до постоянного веса, после чего устанавливают необходимую для снятия изотермы адсорбции температуру. Динамическим дозатором 9 дози- руют в поток заданное количество водо- рода. Влажность полученной газовой смеси контролируют-Ешагомером. При заданной температуре и влажности газовой смеси навеска цеолита поглощает влагу из потока газа до установления постоянного веса (насыщение достигнуто) , что фиксируется торсионными весаПо разности веса до и после насыщения определяется величина адсорбции. Использование описываемого, устройства позволяет снимать изотермы адсорбции в потоке газа с широким диапазоном парциальных давлений водяного пара от 1 до 1000 ррт, а также повысить . стабильность и надежность устройства. Формула изобретения 1.Устройство для снятия изотерм адсорбции паров воды из газового потока, содержащее систему подачи газового потока и последовательно установленные и соединенные газовой линией увлажнитель газового потока, смеситель, реактор с адсорбентом, размещенным в чашечке, закрепленной на пружинных весах, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения toчнocти исследования, увлажнитель газового потока выполнен в виде динамических дозаторов шприцевого типа для подачи водорода, установленных на входе смесителя и дополнительного проточного реактора с катализатором для превращения водорода в воду, установленцого между смесителем и реактором с адсорбентом. 2,Устройство по п. 1, о т л н чающееся тем, что на 5 газовой линии между реакторами уста лен влагомер. 3, Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что пружина ве сов расположена вне реактора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Вигдергауз М. С., Измайлов Р. 76 Применение газовой хроматогряфии для определения физико-химических СВОЙСТР веществ. М., Наука, 1970, с. 108- 2, Пашшикова Г. М. и Куюиинникова И, Н. Физическая химия , 1962, hf 5, с. 11041107 (прототип)