Хроматографический адсорбционный способ раздельного определения микроконцентраций метана, этана и более тяжелых углеводородов в газовых смесях, например, в воздухе Советский патент 1950 года по МПК G01N7/02 G01N30/10 

Известные способы хроматографического адсорбционного разде.: ьного опреде.чения микроконцентраций метана н более тяжелых утлеводородов в газовых смесях, манример, в воздухе, не обеспечивают необходимой точности проведения ана.тизов. что затрудняет чнреде.чение перспективности нефтеносных и.тощаден.

Описываемый способ раздельного определения. иозволяющий устранить этот недостаток, заключается в том, что для получения хролютограммы иснользуют трубку, заполненную активированным углел (например, марки КАД), а для проявления хромотограммы после пропускания через трубку исследуемой смеси продувают через эту же трубку чистый воздух при температуре 20°. Количественное содержание компонентов смеси после вымывания их из трубки воздухом определяют обычными методами, например, путем сжигания на катализаторе и последующего титрования.

На фиг. 1 изображен газоангитизатор для осуа1ествлеиия предлагаемого способа; на фиг. 2 - схема хода анализа.

Газоанализатор состоит из очистительной системы, выполненной в виде колонки / предварительного сожжения, представляющей собой трубку с впаянной в нее платиновой спиралью, змеевиковых барбатеров 2 и 5 и колонки 4 для очистки применяемого для анализа воздуха от горючих примесей и свободной СО2 и для oтдev eния свободной СО2 из

№ 84988-- 2 анализируемой смеси. Змеевиковые барбатеры 2 и 3 заполнены Ю%-ным раствором КОН и служат для иоглощения свободной СОа.

Расиределительная система газоанализатора состоит из ртутного затвора у; препятствующего перебросу щелочи из барбатеров при из.меаснии давления в приборе, тройника 6, с помощью которого анализируемый газ распределяется на два параллельных потока, и четырехходового крана 7, регулирующего направление газового потока через правую и левую части прибора.

Аналитическая система газоанализатора состоит нз двух частей, работающих пара,;1ле,1ьпо; каждая из этих частей имеет сжигательные колонки 8 и 9. поглотительные сосуды 1Q и //, регулирующие краны 12 и 13, а также аспираторы 14 и 15 с уравнительными склянками 16 и /7. Кроме того, для обеих частей прибора имеются общие микробюретки 18 и 19, с.тивная склянка 20 и четыреххо.човой кран 21. Сжигатсл1,иые колонки 8 и 9 так же, как колонка /, предназначаются для кат;1Л ггичсского сожжения углеводородов в анализируемой базе до СОа. Пог.лотительные сосуды /О и // в нижней части имеют змеевикоиые устройства. Газ подается в змеевик в нижнюю его часть через канил.чярноесоп.ю. Верхняя часть поглотительного сосуда представляет собой цилиндрический сосуд, имеющий два впаянных в него капилляра, соединенных с дном цилиндра стеклянными волосками, и отвод для выхода газа в аспиратор. Цилиндрический сосуд соединен со змеевиком через стояк, проходящий в центре змеевика. Поглотительный сосуд служит для поглощения образовавщейся от сожжения углеводородов Сбч раствором Ва(ОН)2 и для оттитрования избытка Ва(ОН)2 раствором соляной кислоты. Верхние капилляры поглотите, сосу-lOB крапами 22 и 23 соединены с автоматическими бюретками, содержащими Т1ггрованные растворы Ва(ОН)2 и НС1.

Размеры калил.чяров таковы, что образующаяся при спуске жид -;остн кап.тя н.меет объем, )авный 0,003 .K.JL Стеклянные волоски препятствуют разбрызгиванию жидкости п уменьщают поверхностное натяжение кайли. В каждый поглотительный сосуд 10 и // заливается раствор Ва(ОН)2, и через змеевик пропускают анализируемый газ. Благодаря циркуляции жидкости но стояку и змеевику происходит весьма совершенное перемешивание и соприкосновение анализируемого газа с жидкостью. Аспираторы 14 п 15, служащие для замера количества пропущенного газа, имеют два ртутных затвора, из которых один препятствует попаданию в прибор атмосферного воздуха, а другой позволяет поднимать жидкость в аспираторе, не прерывая анализа. Заполнение аспиратора водой производят при помощи уравнительных склянок 16 и 17. Основное назначение уравнительных склянок - создание ие))епада давления в аспираторе и анализаторе.

Микробюретки 18 и /5 автоматически заполняются растворами из запасных склянок через крапы 24 п 25. Автоматизация заполнения бюреток производится благодаря разрежению, создаваемому грушей через четыре.х.ходовой крап 21, в верхней части бюретки. Бюретки 1Н и 19 закапчиваются капи.-ьлярамп, г ходящими внутрь полых щаров, из которогс) избыток lacTBOpa стекает в сливную склянку 20. Сливная склянкя 20 крапами 26 и 27 соединена с попчотительными сосудами 10 и //. Трубка, доходящая до дна склянки, соединяет ее с микробюретками, а верхний отвод - с четырехходовым крано.м 21. Назначение сливной склянки - удаление из камер отработанного раствора.

Чстырохходовой крап 5/ служит для соединения бюреток с атмосферой и для создания разрежения с помощью прикреп.менной к нему резиновой груши. Для того, чтобы в бюретки не попадала СО2 атмосферного воздуха, на пути от крана 21 к бюреткам установлен патрон 28 с твердым КОН.

U-образная трубка 29 при 1юмо1ди крана 7 может быть соединена с любой из двух частей прибора. Она служит для адсорбции углеводородных газов из анализируемой газовой смесн и для последующего хромотографического вытеснення их в прибор. Левая часть трубкн имеет диам.етр 10 мм и длину 200 мм Правая часть выпо.тнена из капилляра .диаметром, 2 мм. Левая часть трубки является рабочей частью к заполняется активированным углем марки К.ЛД в количестве 12,5 . На входе и на выходе трубки 21 имеются трехходовые краны 30 и 31, позво,1яющие пропускать газ через трубку или минуя ее.

.Ход анализа для раздельного определения на метан, этан и бо.чео |яжелые углеводороды схематически изображен на фиг. 2. Газ носле очистки от углекислоты и влаги разветвляется на два потока. Одна порция газа ироходит через сжигательн ю ко.юнку, где все уг.чеводороды сгорают до углекислотьг Затем ноток направ.тяется в ног.1с)тнте.1ьну1о камеру, где поглощается вся c гмapнaя углекнс/юта и поступает л асннратор и точно замеряется объе.ч; газа. Вторая равная iiopuiisi 1аза п)оходнт через трубку с copбeнтo, где все уг.1еводороды задерживаются.

Вслед за газом пропускается сухой чистый воздух, который также 1)авномерн() разветвляется на два потока. Один из них проходит через ту часть газоанализатора, в которой сжигались все углеводороды, и вымывает оставшиеся углеводородные газы из реактивных склянок. При пропускании 200 см чистого сухого воздуха в этой части прибора нронзводится титрование в токе воздуха. Полученный результат дает суммарное содержание углеводородов в апа.чизируемой нробе в виде СОо. т.е. произведение сум.мы углеводо 1()дов на их среднее углеродное чис,1О. Второй поток проходит через сорбент в количестве 400 c.v н вы.мывает из него весь метан. Количество метана, предварительно сожженного на платине, определяется титрованием на втором поглотительном сосуде. Вслед за этим как контрольный оныт д.тя онределення отсутствия горючих, пропускается 500 см воздуха через сорбент. След ЮН-1ая норция сухого чистого воздуха в ко.чичестве 1500 см- полностью выдувает этан. Ана.тизатор так сконсгруирован, что первые два опреде.чоння производятся параллельно, с.педукмдие --- пос.1едовательн(). В итоге полного анализа определяется су.ммарное содержание углеводородов, метан, этан н по разности более тяжсмые ч .1еводороды.

;- Предмет п 3 о б р С т е н п я

Хроматографический адсорбпнонпый способ разде.1Ы1()го опредс,1сння микроконцентраций метана, этана н более тяжелых углеводородов li газовых смесях, например в воздухе, отличающийся тем, что д.тя получения хроматограммы используют трубку, запо.чненную активированным углем (например, марки КАД). для нроявлспия хроматограммы после пропускания через трубку исследуемой смеси продуваю: через эту трубку чистый сухой воздух при температуре 20, ко.-н1чественное же содержание компонентов смеси носле вымывания нх пз трубки воздухом определяют обычными методами, например путем сожжения на катализаторе и последующего титрования.

.Y 8498