Способ термодинамического контроля и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК G01N25/64 

... I , . .

Изобрегейие относится к области ана-i литического приборостроения, в частности, - к способам и устройствам контроля концентрации компонента в жидкости и может найти широкое применение в зсиМической, нефтеперерабатывающей и друших отраслях промышленности.

Известны различные методы и ycfijouства основанные на том что авалиаируе-Kfbift компонент избирательно реагйрУе с тнтрантом. - Г

Известно устройство для определения компонента, которое содержит смеситель и узел определения концентрации, выполненный в виде термодатчиков, смонтированных со смесителем непосредственИго на технологическом трубопроводе f 13 . Термодинамический концентратомер содержит блок дозирования компонентов, соединенный с реакционной камерой и схему измерения концентрации вещества, задатчик соотношения потоков реагентов и иссл&дуемого вещества и регулятор, обеспёчи-

вающий автоматическое поддержание заданного соотношения потоков 2 .

Однако принятый в указанных устройствах способ не обеспеянвает необходимой точности измерения в условиях изменяющейся концентрации фоново1ч вещества в анализируемой жидкости, температуры окружающей среды, поскольку указанные факторы влияют на температуру смет си анализируемого потока и реагента. Область применения устройств сужена нэ-за недопустимости уравнивания температур анализируемого и титруюшего потоков перед смешением, вследствие различий их физико-химических свойств, поскольку

5 уравнивание температур в ряде случаев может привести к кристаллиза шй, испарению или терморазложению одного из потоков. Кроме того, известные устройства достаточно сложны в аппаратурном отношении, что снижает надежность их работы.

Цель настоящего изобретения - повышение точности и надежности измерения

концентрации анализируемого компонента в Жидкости.

Это достигается тем, что в блоке подГотовки реагентов поддерживают равенство температур и расходов реагентов, раздельно подают их на смешение с анализируемом потоком и измеряют возникающую при воздействии реагентов с анализируемым потоком разность температур, по которой судят о концентрации анализируемого компонента. Блок подготовки реагентов состоит из двух до-зируюших устройств, на каналах подачи титарантов, в приемные камеры которых установлены исполнительные механизмы противонаправленного действия, связанные с регуляiropoM перепада температур, термодатчики которого установлены на выходных каналах этих устройств. Измерительный блок выполнен из двух нейтрализационных устройств связанных с общим каналом подачи анализируемого потока,. поступающего параллельно в приемные камеры нейтрализационных устройств, входные каналы которых связаны с соответствующими выходными каналами дозирующих ус тройств подготовки реагентов. Повыщение точности контроля обеспечивается за счет параллельно-последовательной схемы взаимодействия потоков, в которой различные факторы одновременно проявляются в обоих параллельных плечах измери-тельной схемы и компенсируют друг друга. Повышение надежности устройства достигается применением элементов, в которых отсутствуют движущиеся части, а также упрощением узла подготовки титрантов.

Сущность способа заключается в том, что концентрация анализируемого компонента определяется по разности температур потоков выходящих из двух параллельных ветвей, в одной из которых протекает экзотермическая (эндотермическая) реакция взаимодействия реагента с анализируемом компонентом. Путем изменения количества тйтрантов, поступающих и рабочие потоки поддерживается одинаковая температура реагентов, поступающих в нейтрализационные устройства на смешение с анализируемым веществом.

На чертеже предетавлено устройство термометрического контроля.

Устройство состоит из двух дозирующих устройств 1, датчиков температуры 2, преобразователя 3, регулятора перепада температур 4, исполнительных механизмо 5, нейтрализационйых устройств б, датчиков контроля раанос.ти температур 7, преобразователя 8, вторичного прибора 9

каналов подачи рабочего 10, кислотного 11, щелочного 12 и анализируемого 13 потоков.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий поток, например, паровой конденсат, поступает по каналу 10 в дозирующие ус тройс тб9 1, в приемные камеры которого поступают на смешение по кана лам 11 и 12 кислотный и щелочной титранты. Процесс растворения указанных титрантов в конденсате сопровождается тепловым эффектом и тем значительнее, тем большее количество дозируемого титранта поступает на смешение. Установленные на выходных каналах дозирующих устройств 1, датчики температуры 2 и преобразователь 3 обеспечивают измерение температуры растворяющихся реагентов, и при появлении между ними разбаланса регулятор перепада температур 4 воздействует на исполнительные мехавдзмы 5 клапанов противонаправленного действия, которые установлены на линиях подачи 11 и 12. При изменении выходного сигнала регулятора перепада температур 4 один из клапанов закрывается, а другой открывается, обеспечивая перераспределение титрантов, поступающих в рабочие потоки, так что температуры потоков на выходе из дозирующих устройств 1 выравниваются . При этом минимальная пропускная способность клапанов выбирается из условия обеспечения заведомого избытка титранта, необходимого для нейтрализации анализируемого потока. Далее реагенты поступают в соотв.етствующие нейтрализационные устройства 6, в которые по каналу 13 поступает анализируемое вещество. Процесс взаимодействия реагента с анализируемым компонентом сопровождается тепловым эффектом. Разность температур смешанньтх в нейтрализаиионных устройствах 6 потоков измеряется датчиками температур 7, связанным через преобразователь 8 с вторичным прибором 9, проградуированным в единицах концентрации. При этом, если анализируемое вещество нейтрально, разность температур на выходе нейтрализационных устройств 6 будет равна нулю, в противном случае возникает разность .температур и тем более значительная чем больше содержания контролируемого компонента в анализируемом веществе.

Формула изобретения

1. Способ термодинамического контроля концентрации жидкостей по тепловому эффекту взаимодействия анализируемого вещества с реагентом, о т л и ч а юtu и и с я тем, что, с целью повышения точности, в блоке подготовки реагентов поддерживают равенство температур и

расходов.реагентов,раздельно подают их на смешение с анализируемым потоком в измеряют возникшую при взаимодействии. реагентов с анализируемым потоком разность температур, по которой судят о концентрации анализируемого компонента. 2, Термодинамический конаентратомер жидкости, содержащий блок подго1Ч5вки реагентов, соединенный с измерительным блоком, и электрическую схему измерения концентрации вещества, отличающийся тем, что, с цепью повышения точности и надежнсЛти измерения, блок подготовки реагентов состоит из двух дозирующих устройств, на каналах подачи титрантов в приемные камеры

которых установлены исполнительные механизмы противонаправленного действия, связанные с регулятором перепада температур, термодатчики которого установлены на выходных каналах этих устройств а измерительный блок выполнен из двух нейтрализованных устройств, связанных с общим каналом подачи аналнсзируемого потока, поступающего параллельно в приемные камеры нейтраяизационных устройств, входные каналы которых связаны с соот ветствующими выходными каналами дозирующих устройств подготовки реагентов.

Источники информации, принять е во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР N 264346, G 01 N 25/64, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР N 407217, G 01 N 25/64, 1973.

mi7n