Сорбційні газоаналізатори - Аналіз складу газу

В основу роботи сорбційних газоаналізаторів покладені різні ефекти, що супроводжують процес сорбції (сорбція -- поглинання твердим тілом або рідиною речовини з навколишнього середовища). Це явище давно використовується в аналітичному контролі (приміром, - волосяні вимірювачі вологи повітря, у яких сигнал вимірювальної інформації формується за рахунок зміни довжини волосся зі зміною вологості повітря). У сорбційних газоаналізаторах використовуються Механічні, теплові, оптичні І Електричні ефекти, Що супроводжують процес адсорбції газів і пари.

Дилатометричний газоаналізатор (рис.8.6, а), призначений для вимірювання концентрації водню. У камері 2, через яку прокачується аналізований газ, розміщена тонкостінна трубка 1, виготовлена з паладію. Водень, який знаходиться в аналізованому газі, розчиняється в паладію. При цьому довжина трубки 1 за рахунок ефекту набрякання зі збільшенням концентрації водню збільшується. Тому що верхній кінець трубки 1 закріплений на корпусі 2, то її нижній кінець вільно переміщається. За допомогою ємнісного, індуктивного або пневматичного перетворювача переміщень 4 виміряються переміщення пластини 3, закріпленої на нижньому кінці трубки 1. Ці переміщення пов'язані з концентрацією водню в багатокомпонентних газових сумішах.

Відомі сорбційні дилатометричні газоаналізатори, призначені для вимірювання концентрації пропану, бутану, діоксиду вуглецю або інших технічних газів, у яких замість паладієвої трубки використовується стрижень, виготовлений з адсорбенту (активоване вугілля, алюмогель, силікагель).

На рис.8.6, Б Показана схема А) Газоаналізатора, заснованого на визначенні маси обраного компоненту аналізованої суміші, який поглинається. Останнє здійснюється шляхом вимірювання частоти або амплітуди коливань п'єзоелектричної (звичайно кварцової) пластини 1 (розмірами 12x12x0,2 мм), на поверхні якої розміщенні електроди 3 і нанесений шар сорбенту 2. Пластина включена в коливальний контур високочастотного (5...15 МГц) генератора 5 і розміщена в камері 4, через яку прокачується аналізований газ. При зміні концентрації обраного компоненту, що селективно поглинається шаром сорбенту 2, змінюється маса останнього, яка змінює частоту коливання пластини, а отже, і частоту коливань генератора 5. Вихідний сигнал цього генератора надходить у змішувач 6.

Розглянутий газоаналізатор може використовуватись для вимірювання концентрації Н2, NО2, 502, NН3, Н25 і пари НСІ, Н^, Н20, Ароматичних вуглеводнів і інших речовин при відповідному підборі шару сорбенту. У якості шару сорбента звичайно використовуються різні рідкі фази, які використовуються в газорідинній хроматографії. При використанні газоаналізатора для вимірювання концентрації пари води, тобто як гігрометр, шар сорбенту виконують із діоксиду кремнію, пентоксиду фосфору і інших гігроскопічних полімерів і природних смол.

Інтенсивно розвивається напрямок автоматичного газового аналізу. Це такі методи і засоби, що базуються на використанні електричних явищ, які супроводжують процес сорбції. В основу роботи Сорбційних електрокондуктометричних (кондуктометричних) газоаналізаторів покладено вимірювання провідності адсорбентів, виготовлених у вигляді гранул, пластин або плівок. Провідність істотно змінюється при сорбції газів або пари, як правило, матеріали, з яких виготовляють зазначені елементи, є напівпровідниками. При протіканні через камеру газоаналізатора аналізованого газу обраний компонент поглинається плівкою сорбенту і змінює її електричний опір.

На зазначеному принципі працюють Хроматографічні газоаналізатори. Газова хроматографія є досить перспективним фізико-хімічним методом поділу газових сумішей на складові їх компонентів.

Хроматографічні газоаналізатори, створені на цьому принципі, служать для визначення складу, у димових газах горючих компонентів (Н2, СО, СН4 та ін.), що характеризують хімічну неповноту, палива, також і Негорючих компонентів (СО2, О2, Ы2 та ін.). Дія цих приладів заснована на адсорбційному способі поділу проби газової суміші при пропущенні її разом з потоком допоміжного газу (газу-носія) через шар пористої речовини (адсорбенту) і наступному почерговому вимірюванні змісту кожного компоненту, що виділився, електричним методом.

Похожие статьи




Сорбційні газоаналізатори - Аналіз складу газу

Предыдущая | Следующая