книги из ГПНТБ / Эффективное использование газового топлива Сб. ст

постоянно присутствующий и преобладающий компонент смеси. Г1о хроматограммам определяется коэффициент стандартизации для каждого компонента по формуле:

где 5 — площадь пика, мм2, С — концентрация компонента, %;

с — индекс компонента сравнения;

i — индекс измеряемого компонента.

Коэффициенты стандартизации вычисляются для всех калибро­ вочных диаграмм.

Расчет концентрации компонентов анализируемой смеси по площади пиков производится по формуле:

Концентрация компонентов по высотам максимумов определя­ ется аналогично предыдущему, только вместо щющади пика ста­

устройствах газ смешивается с достаточным количеством воздуха, происходит полное сгорание природного газа и в продуктах сгора­ ния содержится в основном только двуокись углерода, азот и кис­ лород. При неполном сгорании газа, когфа газовая смесь подает-

183

ся с недостатком воздуха для сгорания или в камерах горения поддерживаются низкие температуры, в продуктах сгорания появ­ ляется окись углерода, водород и метан.

Количественное определение отдельных компонентов газовых

смесей производится главным образом методом абсорбции и сож жения, а в последнее время — методом адсорбции (хроматогра­ фии). При анализе продуктов сгорания пробы газа можно брать как непрерывно, так и периодически. Газозаборные трубки уста­ навливаются в газовом потоке таким образом, чтобы не было при-

великие , площадки) . При температурах газа до 400°С применяют­ ся стальные, медные или латунные газозаборные трубки диамет­

При общем анализе газа для определения процентного содер­ жания отдельных компонентов газовой смеси, состоящей из СО2. SO2, Ог и азота, применяется газоанализатор ГХП-3 с тремя по­

собой. Для увеличения поверхности соприкосновения поглоти­ тельного реагента с исследуемым газом, один из баллонов заполнен стеклянными тонкостенными трубками диаметром 4— 5 мм. Рабочий объем поглотительного сосуда 200 мл. Газ, подле­

184

может поступать или в мерную бюретку или в резиновую грушу 9, которая служит для удаления воздуха из соединительных и газо-

.заборных трубок.

В уравнительную склянку обычно наливают 10% раствор H2SO4, подкрашенный 3—4 каплями метилового оранжевого ин­

дикатора, служащего затворной жидкостью. Два первых поглоти­ тельных сосуда заполняются соответственно водным 30—35% раствором КОН для поглощения СОг и SO2, щелочным раствором

пирогаллола для поглощения кислорода и третий сосуд служит для поглощения окиси углерода. Поглотительные растворы не­ обходимо приготовлять по ГОСТ 5439—50. В заднем сосуде их следует изолировать от доступа кислорода воздуха вазелиновым маслом слоем 4—5 мм-

Проверив газоанализатор на герметичность, трехходовой кран ставят в положение И (при этом газовая бюретка соединит­ ся через фильтр с газозаборной трубкой) и опускают уравнитель­ ную склянку. Затем кран поворачивают в положение III, уравнитель­ ный сосуд поднимается до верхней отметки на бюретке и взятая проба газа выпускается в атмосферу. Необходимо провести 3— 4

такие операции, которые позволят тщательно «промыть» всю газовую систему от воздуха. Отобрав точно 100 мл газа, трехходо­ вой кран ставят в положение I и приступают к анализу газовой смеси. Открыв кран на поглотительном сосуде, медленно поднима­ ют уравнительный сосуд, следя за тем, чтобы запорная жидкость не попала в гребенку и чтобы газ из первого баллона поглотитель­ ного сосуда не перешел во второй. Опуская уравнительную склян­ ку, надо следить, чтобы уровень поглотительного раствора не был выше метки, находящейся на капиллярной трубке баллона. Таких перекачиваний газа из измерительной бюретки в поглоти­ тельный сосуд и обратно должно быть не меньше 7— 10 для оп­ ределения СО и СОг и 5— 6 для Ог. Постоянство объема пробы

при дальнейшем прокачивании показывает, что поглощение газа реагентом окончено.

Закончив прокачивание пробы газа через первый поглотитель­

окись углерода в третьем поглотительном сосуде. Оставшийся непоглощенный объем газа будет представлять собой количество

Газоанализатор системы ВТИ-2 состоит из двух сообщающих­ ся между собой частей. Правая часть прибора предназначена для забора пробы исследуемого газа и для измерения объема газа-

185

Левая часть — для поглощения отдельных компонентов газовой смеси и для сожжения их.

Первоначальный объем взятого для анализа газа и последую­ щие после поглощения или сожжения компонентов газовой смеси объемы газа измеряются в двойной бюретке 12—13. Соединение бюретки с левой и правой частями газоанализатора осуществляет­

товленная из нержавеющей стали марки 1Х189Т. Трубка заполня­ ется гранулированной окисью меди. Петля для сжигания помещает­ ся в съемной электрической печи 7снихромовой обмоткой. Темпера­ туру до 350°С измеряют по показаниям термометра 16, более вы­ сокие температуры измеряются термопарой. Приемник — сосуд 6 и напорные сосуды наполняются 25% раствором NaCl. Перед про­ ведением анализа прибор необходимо подготовить к работе в полном соответствии с имеющимся заводским руководством, то есть отрегулировать и подготовить печь с дожигательной петлей, мерные бюретки заполнить подкрашенным раствором, поглоти­ тельные сосуды соответственно заполнить растворами для погло­ щения СО2, SO2, Ог, СО. Рецептура растворов обычная, рекомен­

дуемая для анализа газа объемным поглотйтельным методом. Последовательность операций при газовом анализе на прибо­

280°С петлю 8 для совместного сжигания окиси углерода и водоро­ да без добавки атмосферного воздуха. Через краны 9 газовая смесь

186

переводится в приемник 6 и обратноПосле охлаждения газа за­ меряется его объем в мерной бюретке. Количество сожженного Водорода определяется по уменьшению объема газовой смеси. Далее газовая смесь пропускается через поглотительный сосуд с раствором КОН. Количество окиси углерода определяется по уменьшению объема пробы газа после поглощения С 02 раство­ ром КОК. Предельные углеводороды определяются путем сжига­ ния оставшейся пробы газа над окисью меди в петле при темпера­ туре 850—900°С. Содержание азота, оставшегося после сжигания горючих газов, определится после поглощения избыточного кисло­ рода в щелочном растворе пирогаллола, выделившегося из окиси меди. Во время опыта необходимо температуру пробы газа в мер­ ной бюретке поддерживать постоянной.

В том случае, когда полный состав природного газа неизве­ стен, расчет характеристик и целый рад термодинамических свойств природного газа можно производить по углеродному числу. Методика определения углеродного числа на приборе ВТИ-2 и формулы расчета по природному числу достаточно полно приве­ дены в специальной литературе [5].

газо-адсорбционной хроматермографии при использовании проявитель-

компрессор 8. Регулировка производительности виброкомпрессора производится путем изменения напряжения в его питающей обмот­ ке. Проба газа вводится при помощи медицинского шприца с мак­ симальной дозой в 10 мл. Детектор включен в электрическую схему прибора и представляет собой неуравновешенный мост. В диаго­ наль моста включен показывающий прибор — микроамперметр.

187

Для регистрации анализов можно включить электронный самопи сец. Перед проведением анализа прибор должен быть протариро ван и построены тарировочные графики.

Анализ газа на переносном хроматермографе

Перед проведением анализа необходимо приготовить кроме хроматермографа газоанализатор ГХП-3, пробоотборник и бал лончик с кислородом. Включают виброкомпрессор и по реометру устанавливают рабочий расход воздуха 75—80 мл/мин; определя­ ют начальное равновесие моаовой схемы детектора. После вклю­ чения прибора и установки на нем рабочего режима приступают к анализу газа. Анализ дымовых газов на хроматермографическом газоанализаторе производится из отобранной и соответствую­ щим образом подготовленной пробы. Первый этап подготовки пробы заключается в удалении из нее СОг и БОгПоглощение производится обычно на газоанализаторе ГХП-3 'с определением количества этих газов. Второй этап подготовки вызван необходи мостью довести соотношение концентраций кислорода и азота в пробе до такого, которое имеется • в воздухе, используемом в качестве газа-носителя. Для получения необходимой концентра­ ции в шприц предварительно набирают 2 мл кислорода, а затем анализируемым газом доводят объем до 10 мл. Иглой шприца пронизывается резиновая пробка устройства для ввода пробы и содержащаяся в шприце проба переводится в газоанализатор Одновременно с окончанием ввода пробы включают секундомер

Путем точного измерения времени, прошедшего от момента ввода пробы до момента вывода пробы, по максимальному откло нению стрелки указывающего (или регистрирующего) прибора определяют водород (20—23 сек), окись углерода (40—42 сек), метан (70—79 сек). Количественное содержание каждого ком­ понента устанавливается при измерении величины максимального значения отклонения стрелки, выраженной в миллиамперах, и переводе его в объемные проценты по тарировочному графику.

Поскольку наличие и концентрация горючих компонентов в пробе неизвестны, поэтому первоначальное разбавление пробы кис

Если пробу дымовых газов не разбавлять кислородом, то пик азо­ та поглощает в себя пик окиси углерода, а при разбавлении пробы газа излишним количеством кислорода он проявит свой пик, что вызовет некоторую погрешность в определении окиси углерода. Корректировку расхода газа-носителя, напряжения, подаваемого на мост детектора, и дрейфа нуля производить в промежутках между анализами.

На основании проведенных анализов газового топлива и полу ченных результатов производятся теплотехнические расчеты по общепринятым формулам.

188

О Г Л А В Л Е Н И Е

190