SU714257A1

SU714257A1 - Method and apparatus for thermodynamic investigations

Info

Publication number: SU714257A1
Application number: SU762378887A
Authority: SU
Inventors: Яков Израилович Дубинский; Адольф Давыдович Дорфман; Борис Петрович Радченко; Георгий Иванович Катков; Богдан Васильевич Лецюк
Original assignee: Предприятие П/Я А-1094
Priority date: 1976-07-05
Filing date: 1976-07-05
Publication date: 1980-02-05

Description

... I , . . ... I,. .

Изобрегейие относитс к области ана-i литического приборостроени , в частности , - к способам и устройствам контрол концентрации компонента в жидкости и может найти широкое применение в зсиМической , нефтеперерабатывающей и друших отрасл х промышленности.Isobregeyie relates to the field of analytical instruments, in particular, to methods and devices for controlling the concentration of a component in a liquid and can be widely used in the chemical, oil refining and other industries.

Известны различные методы и ycfijouства основанные на том что авалиаируе-Kfbift компонент избирательно реагйрУе с тнтрантом. - ГVarious methods and practices are known based on the fact that the avalai-a-Kfbift component selectively reacts with a tetrant. - G

Известно устройство дл определени компонента, которое содержит смеситель и узел определени концентрации, выполненный в виде термодатчиков, смонтированных со смесителем непосредственИго на технологическом трубопроводе f 13 . Термодинамический концентратомер содержит блок дозировани компонентов, соединенный с реакционной камерой и схему измерени концентрации вещества, задатчик соотношени потоков реагентов и иссл&дуемого вещества и регул тор, обеспёчи-A device for determining a component is known which contains a mixer and a concentration determination unit made in the form of thermal sensors mounted with a mixer directly on the process line f 13. The thermodynamic concentration meter contains a component dosing unit, connected to the reaction chamber and a scheme for measuring the concentration of a substance, a unit for determining the ratio of reactant flows to the ampullable substance, and a regulator provided

вающий автоматическое поддержание заданного соотношени потоков 2 .Automatic maintenance of a given flow ratio 2.

Однако прин тый в указанных устройствах способ не обеспе нвает необходимой точности измерени в услови х измен ющейс концентрации фоново1ч вещества в анализируемой жидкости, температуры окружающей среды, поскольку указанные факторы вли ют на температуру смет си анализируемого потока и реагента. Область применени устройств сужена нэ-за недопустимости уравнивани температур анализируемого и титруюшего потоков перед смешением, вследствие различий их физико-химических свойств, поскольку However, the method adopted in these devices does not provide the necessary accuracy of measurement in the conditions of varying concentration of the background substance in the liquid being analyzed, the ambient temperature, since these factors affect the temperature of the ss of the analyzed flow and reagent. The field of application of devices is not restricted due to the inadmissibility of equalizing the temperatures of the analyzed and titrated flows before mixing, due to differences in their physicochemical properties, since

5 уравнивание температур в р де случаев может привести к кристаллиза шй, испарению или терморазложению одного из потоков . Кроме того, известные устройства достаточно сложны в аппаратурном отношении, что снижает надежность их работы.5 temperature equalization in a number of cases can lead to crystallization, evaporation or thermal decomposition of one of the streams. In addition, the known devices are quite complex in hardware, which reduces the reliability of their work.

Цель насто щего изобретени - повышение точности и надежности измерени The purpose of the present invention is to improve the accuracy and reliability of measurement.

концентрации анализируемого компонента в Жидкости.concentration of the analyzed component in the liquid.

Это достигаетс тем, что в блоке подГотовки реагентов поддерживают равенство температур и расходов реагентов, раздельно подают их на смешение с анализируемом потоком и измер ют возникающую при воздействии реагентов с анализируемым потоком разность температур, по которой суд т о концентрации анализируемого компонента. Блок подготовки реагентов состоит из двух до-зируюших устройств, на каналах подачи титарантов, в приемные камеры которых установлены исполнительные механизмы противонаправленного действи , св занные с регул iropoM перепада температур, термодатчики которого установлены на выходных каналах этих устройств. Измерительный блок выполнен из двух нейтрализационных устройств св занных с общим каналом подачи анализируемого потока,. поступающего параллельно в приемные камеры нейтрализационных устройств, входные каналы которых св заны с соответствующими выходными каналами дозирующих ус тройств подготовки реагентов. Повыщение точности контрол обеспечиваетс за счет параллельно-последовательной схемы взаимодействи потоков, в которой различные факторы одновременно про вл ютс в обоих параллельных плечах измери-тельной схемы и компенсируют друг друга. Повышение надежности устройства достигаетс применением элементов, в которых отсутствуют движущиес части, а также упрощением узла подготовки титрантов.This is achieved by maintaining equal temperatures and costs of reagents in the unit for preparing reagents, separately feeding them for mixing with the analyzed stream and measuring the temperature difference that occurs when exposed to reagents with the analyzed stream, which determines the concentration of the analyzed component. The reagent preparation unit consists of two dosage devices, on the titarant supply channels, into the receiving chambers of which anti-directional actuators are installed associated with the temperature differential iropoM regulator, the temperature sensors of which are installed on the output channels of these devices. The measuring unit is made of two neutralization devices connected to a common feed channel of the analyzed flow ,. incoming in parallel to the receiving chambers of neutralization devices, the input channels of which are connected with the corresponding output channels of the metering devices for the preparation of reagents. Improving the control accuracy is ensured by a parallel-series flow interaction scheme, in which various factors simultaneously appear in both parallel arms of the measurement circuit and compensate each other. Improving the reliability of the device is achieved by using elements in which there are no moving parts, as well as by simplifying the site for the preparation of titrants.

Сущность способа заключаетс в том, что концентраци анализируемого компонента определ етс по разности температур потоков выход щих из двух параллельных ветвей, в одной из которых протекает экзотермическа (эндотермическа ) реакци взаимодействи реагента с анализируемом компонентом. Путем изменени количества тйтрантов, поступающих и рабочие потоки поддерживаетс одинакова температура реагентов, поступающих в нейтрализационные устройства на смешение с анализируемым веществом. The essence of the method lies in the fact that the concentration of the analyzed component is determined by the temperature difference between the flows exiting from two parallel branches, in one of which the exothermic (endothermic) reaction of the interaction of the reagent with the analyzed component takes place. By varying the number of entrants entering and the working streams, the same temperature of the reagents entering the neutralization devices is maintained for mixing with the analyte.

На чертеже предетавлено устройство термометрического контрол .The drawing shows the thermometric control device.

Устройство состоит из двух дозирующих устройств 1, датчиков температуры 2, преобразовател 3, регул тора перепада температур 4, исполнительных механизмо 5, нейтрализационйых устройств б, датчиков контрол раанос.ти температур 7, преобразовател 8, вторичного прибора 9The device consists of two metering devices 1, temperature sensors 2, converter 3, temperature difference controller 4, actuators 5, neutralization devices b, sensors for monitoring temperature readings 7 temperatures, converter 8, secondary device 9

каналов подачи рабочего 10, кислотного 11, щелочного 12 и анализируемого 13 потоков.feed channels working 10, acid 11, alkaline 12 and analyzed 13 threads.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Рабочий поток, например, паровой конденсат , поступает по каналу 10 в дозирующие ус тройс тб9 1, в приемные камеры которого поступают на смешение по кана лам 11 и 12 кислотный и щелочной титранты . Процесс растворени указанных титрантов в конденсате сопровождаетс тепловым эффектом и тем значительнее, тем большее количество дозируемого титранта поступает на смешение. Установленные на выходных каналах дозирующих устройств 1, датчики температуры 2 и преобразователь 3 обеспечивают измерение температуры раствор ющихс реагентов, и при по влении между ними разбаланса регул тор перепада температур 4 воздействует на исполнительные мехавдзмы 5 клапанов противонаправленного действи , которые установлены на лини х подачи 11 и 12. При изменении выходного сигнала регул тора перепада температур 4 один из клапанов закрываетс , а другой открываетс , обеспечива перераспределение титрантов, поступающих в рабочие потоки, так что температуры потоков на выходе из дозирующих устройств 1 выравниваютс . При этом минимальна пропускна способность клапанов выбираетс из услови обеспечени заведомого избытка титранта, необходимого дл нейтрализации анализируемого потока. Далее реагенты поступают в соотв.етствующие нейтрализационные устройства 6, в которые по каналу 13 поступает анализируемое вещество. Процесс взаимодействи реагента с анализируемым компонентом сопровождаетс тепловым эффектом. Разность температур смешанньтх в нейтрализаиионных устройствах 6 потоков измер етс датчиками температур 7, св занным через преобразователь 8 с вторичным прибором 9, проградуированным в единицах концентрации. При этом, если анализируемое вещество нейтрально, разность температур на выходе нейтрализационных устройств 6 будет равна нулю, в противном случае возникает разность .температур и тем более значительна чем больше содержани контролируемого компонента в анализируемом веществе.The working stream, for example, steam condensate, enters through channel 10 into the dosing system trois tb9 1, into the receiving chambers of which the acid and alkaline titrants enter mixing chambers 11 and 12. The process of dissolution of these titrants in the condensate is accompanied by a thermal effect and the greater, the greater the amount of titrant being metered goes to the mixture. Installed on the output channels of the metering devices 1, temperature sensors 2 and converter 3 measure the temperature of the dissolving reagents, and when an imbalance appears between them, the temperature differential regulator 4 acts on the actuators 5 of the opposite direction, which are installed on supply lines 11 and 12. When the output of the temperature difference regulator 4 changes, one of the valves closes and the other opens, providing a redistribution of titrants entering the working e flows, so that the flow temperature at the outlet of the metering device 1 are aligned. At the same time, the minimum valve capacity is selected from the condition of providing a deliberate excess of titrant necessary to neutralize the analyzed flow. Next, the reagents are fed to the appropriate neutralization device 6, into which the analyte enters via channel 13. The process of reacting the reagent with the analyzed component is accompanied by a thermal effect. The temperature difference of the fluxes 6 mixed in the neutralization devices 6 is measured by temperature sensors 7 connected through a converter 8 to a secondary device 9 calibrated in units of concentration. In this case, if the analyte is neutral, the temperature difference at the output of the neutralization devices 6 will be zero, otherwise a temperature difference occurs and the more significant the greater the content of the monitored component in the analyte.

Claims

1. The method of thermodynamic control of the concentration of liquids by the thermal effect of the interaction of the analyte with the reagent, that is, and with the fact that, in order to increase accuracy, the temperature is maintained in the reagent preparation unit and

costs. reagents, separately submit them for mixing with the analyzed stream and measure the result of the interaction. reagents with the analyzed flow temperature difference, which is judged on the concentration of the analyzed component. 2, A thermodynamic liquid concentrator meter containing a reagent conditioning unit, connected to a measuring unit, and an electrical circuit for measuring the concentration of a substance, characterized in that, to increase the accuracy and reliability of the measurement, the reagent preparation unit consists of two metering devices on the titrant supply channels receiving chambers

which are equipped with anti-directional actuators associated with a temperature differential controller, the thermal sensors of which are installed on the output channels of these devices and the measuring unit is made of two neutralized devices connected to a common channel for supplying anaernsisable flow in parallel to the receiving chambers of the neutral devices, the input channels of which are connected with the corresponding output channels of the metering devices for the preparation of reagents.

Sources of information taken into account in the examination

1, USSR Author's Certificate N 264346, G 01 N 25/64, 1969.

2. USSR author's certificate N 407217, G 01 N 25/64, 1973.

mi7n