Устройство для проведения химических процессов Советский патент 1982 года по МПК B01J19/00 G01N7/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ XPLMM4ECKHX ПРОЦЕССОВ

12 Изобретение относится к устройствам для проведения химических процессов в различных отраслях промышленности, преимущественно к производству :ячеистых газобетонов. Для производства газобетона в качестве газообразователя часто исполь зуется суспензия алюминия (смесь алюминия, поверхностно-активного вещества - мыла и воды) . От концентра ции алюминия зависит как объемная масса бетона, так и его прочность. Известно устройство для определения активного алюминия, принцип рабо ты которого основан на измерении давления водорода, выделяемого в результате взаимодействия щелочи и алю миния. Это устройство содержит реактор, выпускной клапан, манометр и соединительные трубки. В реактор помещают суспензию и щелочь, реактор герметизируют. В результате взаимодействия щелочи и алюминия выделяется водород, который поднимает давление в реакторе, фиксируемое манометром. По давлению в реакторе расчитывают объем выделившегося газа и количество алюминия, участвующего .в реакции. 1. Дажное устройство позволяет работать с достаточно большими объемами суспензии 5-10 мл 1. Недостатком этого устройства является его низкая точность, так как при взаимодействии щелочи и алюминия образуются мыла и в реакторе образуется большое количество пены, которая поднимает частицы непрореагировавшего алюминия из раствора и они не принимают участия в реакции. Результаты измерения при этом искажаются. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для проведения химических процессов, включающее реактор с дозатором исходного реагента, приемник для паров и газов и гидрозатвор, посредством которого реактор сообщается с приемником 2. Недостатком известного устройства является то, что в момент разгрузки приемника происходит утечка газа, что искажает результаты анализа. Кроме того, при взаимодействии щелочи и алюминия происходит бурное выделение водорода и образующаяся пена (из-за наличия в растворе мыл) может заполнить не только реактор, но и всю систему. Целью изобретения является исклю чение утечки газа, регулирование хи мическим процессом, протекающим в реакторе, и определение концентрации исходного реагента. Поставленная цель достигается те что устройство;, включающее реактор ,с дозатором исходного реагента, при емник для паров и газов и гидрозатзор, .посредством которого реактор сообщается с приемником, снабжено подключенным к реактору дозатором . пеногасителя, гидрозатвор установлен вне реактора, а приемник снабжен измерительным прибором. При этом гидрозатвор выполнен в виде и-образной трубки с коничес кими расширениями на концах. На чертеже изображено предложенное устройство. Устройство для проведения химических процессов содержит реактор 1 на котором установлены объемные дозаторы щелочи 2 и пеногах ителя 3. Реактор 1 соединен посредством соединительных трубок 4 через гидро затвор 5 с газовым приемником (акку мулятором ) 6, который снабжен манометром 7 и выпускным клапаном 8. Гидрозатвор. 5 выполнен в виде U -о разной трубки 9 с коническими полостями 10 на ее концах, заполненно жидкостью 11. Устройство работает следующим образом. В реактор 1, выполненный, наприм в виде стеклянного сосуда,помещают заранее заданный объем суспензии ал миния, после чего реактор герметизи руют. Из дозатора 1 небольшими порциями подают щелочь. При появлении на поверхности раствора пены в реактор начинают подавать из дозатора 3 небольшими порциями пеногаситель. Образующийся в результа-те реакции алюминий-щелочь водород через сое динительнуй трубку 4 попадает в гид розатвор 5. Под действием давления водорода, жидкость 11, находящаяся в U -образной трубке 9, перемещается в коническую полость 10, пропуская порцию водорода через сое динительную трубку 4 в газовый акку мулятор б, давление в котором регистрируется манометром 7. Когда газовый аккумулятор б запо нится водородом до заданного давления (до 300 мм вод.ст.), подачу щелочи прекращают. Открывают впускной клапан 8, связывающий аккумулятор с атмосферой, и давление в нем палает до атмосферного. В перио снятия давления в газовом аккумуляторе б (в течение 2-3 с), гидрозатвор 5 разделяет полости реактора и аккумулятора, не позволяя вновь образовавшимся небольшим порциям водорода уйти в атмосферу. Затем впускной клапан 8 закрывают, дозаторы щелочи 2 и пеногасителя 3 открывают. Вновь начинается, реакция между алюминием и щелочью. Описанный цикл повторяется несколько раз, до полного окончания реакции алюминия-щелочь, о чем будет свидйтельствовать прекращение роста давления В системе. Зная суммарное давление всех циклов , температуру проведения опыта и свободный объем системы, т.е. весь объем системы, не занятый жидкостью, по объединенному газовому закону определяют количество выделившегося из суспензии водорода. Учитывая, что 1 г алюминия при взаимодействии со щелочью выделяет 1240 см водорода, по количеству последнего расчитывают количество активного алюминия в суспензии. Благодаря тому, что устройство снабжено объемными дозаторами щелочи 2 и пеногасителя 3, появляется возможность регулировать скорость протекания реакции и не.допускать образования пены, искажающей результаты опытов. Наличие в предлагаемом устройстве гидрозатвора с газовым аккумулятором позволяет изолировать реактор 1 от системы на период разгрузки аккумулятора от газа (2-3 с), а также производить многократное наполнение и опорожнение газового аккумулятора, с одной зарядки реактора, что позволяет значительно увеличить объем исследуемой суспензии до 50-100 мл. Вследствие этого точность определения концентрации активного алюминия в суспензии увеличивается, как показали сравнительные испытания, в 1,5-2 раза. Это позволяет повысить в конечном счете прочность газобетонных изделий. Формула изобретения 1.Устройство для проведения химических процессов, включающее реактор с дозатором исходного реагента, приемник для паров и газов и гидрозатвор, посредством которого реактор сообщает-ся с приемником, отличающеес я тем, что, с целью исключения утечки газа, регулирования химическим процессом, протекающим в реакторе, и определения концентрации исходного реагента, оно снабжено подключенным к реактору дозатором пеногасителя, гидрозатвор установлен вне реакт.ора, а приемник снабжен измерительным прибором. 2.Устройство по П.1, о т ли ч а ющ е е с я тем, что гидрозатвор выполнен в виде U-образной трубки с крнйческими расширениями на концах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Инструкция по технологии изготовления изделий из ячеистых бетонов СН 277-70, М., 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 67698, кл. В 01 J 3/00, 1946,