Термохимический концентратомер Советский патент 1981 года по МПК G01N25/48 

(54) ТЕРМОХИМИЧЕСКИЙ КОНЦЕНТРАТОМЕР

1

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для количествен ного определения концентрации анализируемого вещества, способного к выделению тепла присмешивании с раствором другого вещества, и может найти применение в нефтяной, химической, нефтехимической, медицинской, микробиологической и других отраслях

известно устройство для определения теплового эффекта при смешении двух компонентов для количественного анализа исследуемой проОы путем получения энтальпогрё1ммь1 с помощью . автоматической записи. По энтальпограмме судят о незначительном изменении температуры, за счет тепла, выделяемого при мгновенном смешивании исследуемой пробы и добавочного раствора одной и той же температу|« в адиабатической системе 1.

Недостатками известного устройства являются сложность конструктивного исполнения, неудобство эксплу-г, атации за счет больших подготовительных работ (промывка контейнеров, замена фольговых перегородок и т.дЛг длительного времени для выравнивания температур растворов адиабатического

и барабаннообразного контейнеров, необходимость тщательной настройки измерительной схемы с помощью бйстемы реостатов, невозможность полной автоматизации процесса измерения.

Наиболее близок к предлагаемому термохимический концентратомер, содержащий реакционную камеру с блоком дозирования жидкой анализируемой

to смеси, линию подачи реагента и блок измерения температуры с термодатчйками, соединенными со вторичным прибором 2 .

Недостатками данного концентрато15мера являются сложность измерительной схемы из-за больцюго количества точек контроля температуры; необходимость поддержания соотнсмиения потоков реагента и исследуемого ве20 щества необходимость использования для анализа больших количеств исходных веществ, что по технологическим регламентам не всегда допустимо или не всегда возможно из-за высокой

25 стоимости реагентов; необходимость использования термопар из специальных конструкциоиных материалов, стойких в агрессивных средах, в связи с тем, что термопары общепромышленного назначения выполнены из материалов, не предназначенных для v: работы в агрессивных средах (исключение составляют термопары из платины и золота) .использование термопар об щепроьвлишенного назначения для измерения температуры в агрессивных средах требует применения защитных устройств (чехлы, карманы и т.д.) или покрытия их пленками из полимерных материалов (фторопласт, винипласт, полеэтилен .и др.). Однако нанесение полимерных пленок очень малой толгцины не решает пробле из-за пористости и неоднородности покрытия. Наличие пор не исключает контакта со средой и, в конечном итоге, приводит к разрушению материала термопары и выходу ее из строя (использование полийерных покрытий большой толщины также не приводит к желаемому результату) . Возможно также измерение температуры стенки промежуточного устройства, противоположная стенка которой контактирует с измеряемой средой. Однако применение защитных устройств, покрытий и промежуточных устройств неэффективно из-за значительного возрастания постоянных времени, что в конечном итоге приводит к значительному возрастанию времени запаздывания информации.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в термохимический концентратомер, содержащий реакционн5те камеру с блоком дозирования анализируемой жидкой смеси, блок измерения с термодатчиками и вторичным прибором и регулятор расхода, введен смеситель в виде тройника, установленный на линии , подачи реагента перед реакционной камерой и соединенный с блоком дозирования, а блок измерения температуры выполнен в виде измерительной и сравнительной камер, в которых установлены термодатчики, причем вход измерительной камеры соединен с выходом реакционной камеры, сравнительная камера установлена на линии подачи реагента перед смесителем, а регулятор расхода установлен на линии реагента на входе в сравнительную камеру.

Упрощение конструкции достигается за счет исключения регулятора соотношения расходов анализируемого, продукта и титранта, включающего в себя батарею термопар, измеряющую температуру титрана и анализируемого продукта на входе в теплообменник и на выходе из него, задатчика и вторичного прибора. Повышение точности осуществляется за счет измерения непосредственно температуры реакционной смеси. При этом также достигается уменьшение транспортного запаздывания измерения температуры, так как осуществляется измерение малоинерционными термодатчикс1ми непосредственно температуры реакционной смеси, а не стенки контактирующего с ней устройства.

На чертеже изображен предлагаемый термохимический концентратдмер жидкости.

Коуцентратомер состоит из регуля.тора 1 расхода жидкости,установленного на линии подачи дополнительной жидкости,измерительной ячейки 2,которая включает две одинаковых камерыёравнительную 3 и измерительную 4, причем в каждой камере установлены термодатчики 5 и б; смесителя 7, связанного с выходом сравнительной 3 измерительной ячейки,дозатора 8, соединенного со смесителем 7, мандного прибора 9, управляющего дозатором 8, реакционной камеры 10, связанной со смесителем 7 и входом измерительной камеры 4 измерительной ячейки 2, вторичного прибора 11, соединенного с термодатчиками 5 и 6.

В качестве регулятора расхода может быть использован любой серийно выпускаемый прибор, например, типа РРД. Блок дозирования состоит из смесителя 7, дозатора 3 и командного прибора 9. Реакционная камера 10 представляет собой герметичную емкость малого объема с возможностью перемешивания смеси, получаемой посл дозирования. Перемешивание осуществляется с помощью магнитной мешалки.

Термохимический концентратомер жидкостей работает следующим образом

Поток дополнительной жидкости через регулятор 1 расхода подается на вход измерительной ячейки 2 в сравнительную камеру 3. в качестве дополнительной жидкости в случае термохимических растворений используется .вода а в случае реакций нейтрализации - слабый раствор щелочи или кислоты. С выхода сравнительной камеры 3 измерительной ячейки 2 поток дополнительной жидкости через смеситель 7, реакционную камеру 10 поступает в измерительную камеру 4 ячейки, из которой сбрасывается в сборник-утилизатфр.

. В связи с тем, что температура дополнительной жидкости в сравнительной 3 и измерительной 4 камерах ячейки одна и та же,сопротивления термодатчиков .5 и б также равны, на шкале самопишущего прибора 11 выписывается сигнал в виде прямой линии. Одновременно с этим через каналы дозатора и дозируемый объем протекает анализируемая жидкость.

Анализ

от командноПо команде

го прибора 9 отдозированный объем анализируемой жидкости подается в смеситель 7. Из смесителя отдозированный объем анализируемой жидкости потоком дополнительной жидкости.