Пробоотборный зонд
ПРОБООТБОРНЫЙ ЗОНД для непрерьгоного отбора проб окислов азота в промышленных газах, содержащий фланец, полый фильтр из пористого материала и трубопровод транспортировки пробы, отличающийся тем, что, с целью повьшения представительности пробы путем уменьшения потерь двуокиси азота, полый фильтр снабжен нагревательным элементом и газонепроницаемой перегородкой, разделяняцей фильтр на полости, одна из полостей заполнена катализатором, а трубопровод транспортировки пробы вьшолнен в виде параллельно расположенных трубок, соединенных с полостями полого фильтра.
союз советсиих
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИИ..S ГОсудАРстВенный НОмитет сссР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СЛНРЫТИЙ H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬС ПЗУ (21) 3564464/23-26 (22) 10.03.83 (46) 07.06.84. Бюл. N - 21 (72) А.К.Терещенко, Ю.N.Öâåëûõ и Ф.С.Максимова (71) Киевское научно-производственное объединение "Аналитприбор" (53) 543.053(088.8) (5C) 1. Chapman В. Контроль дымовых газов.-"Process Enqineerinq", 1976 (Sept), р. 71-73. 2. Черной А., Добовишек Ш. Проблематика непрерывного анализа ИО» докладов международного симпозиума "Приборы и методы контроля эмиссии вредных веществ", Дубровник (ЧССР), октябрь 1977. 3. Альперин В.З. Состояние и перспективы применения полимерных мембран в газоаналитическом приборостроении. — Сборник "Организация контроля за технологическими выбросами, загрязняющими атмосферу" М МДТО 1978, с. 3 4. Пате кл. G 01 N (54) (57) ПРОБООТБОРНЫЙ ЗОНД для непрерывного отбора проб окислов азота в промышленных газах, содержащий фланец, полый фильтр из пористого материала и трубопровод транспортировки пробы, отличающийся тем, что, с целью повышения представительности пробы путем уменьшения потерь двуокиси азота, полый фильтр снабжен нагревательным элементом и газонепроницаемой перегородкой, разделяющей фильтр на полости, одна из полостей заполнена катализатором, а трубопровод транспортировки пробы выполнен в виде параллельно расположенных трубок, соединенных с полостя- @ ми полого фильтра. 1096525 Изобретен;е относится к области гаэоаналитического приборостроения и может быть использовано при конструировании пробоотборной части газоанализаторов для контроля содержания окислов азота в промышленных газах. Промышленные газы (например, дымовые газы тепловых электростанций, отходящие газы металлургического, химического производства и др.) представляют собой многокомпонентЗО ные парогазовые аэрозоли, содержащие пыль, частицы дыма, влагу, различные газовые компоненты, в том числе ток15 сичные и агрессивные. Перед подачей такой сложной по составу смеси на вход газоанализатора ее необходимо (беэ нарушения представительности по отношению к анализируемому компо20 ненту) очистить от пыли и агрессивных примесей, удалить избыточную влагу. Известно устройство очистки и 25 осушки, состоящее из пробоотборного зонда, на котором смонтирован фильтр очистки от пыли, фильтра-поглотителя агрессивных компонентов и холодильника-осушителя газовой пробы f 1). Недостатком данного устройства является нарушение представительности газовой пробы в результате частичного растворения в жидком конденсате холодильника хорошо растворимых в воде газовых компонентов (N02, S02, 35 1Н3 H > ) Известна установка, в которой вследствие высокой растворимости в воде двуокиси азота (575 мл на 100 мл воды при 20 С) потери этого 40 компонента при осушке газовой пробы холодильником могут составлять 35Х 3 23. Известны также устройства с так называемой "сухой" осушкой газовой 45 пробы с помощью полупроницаемых полимерных мембран. Отсутствие сконденсированной влаги в таких устройствах устраняет потерю водорастворимых газовых компонентов С3 3. 50 Однако при прохождении через мембрану концентрация анализируемого газа существенно (в 100 и более) снижается, что приводит к увеличению погрешности измерения. Кроме того, 55 мембрана заметно снижает динамические показатели всего газоаналитического устройства. Известен пробоотборный зонд для непрерывного отбора проб промышленных газов, содержащий фланец, полый фильтр из пористого материала и трубопровод транспортировки пробы 1 4 3. Недостатком пробоотборного зонда является то, что его конструкция не обеспечивает сохранности представительности газовой пробы при ее дальнейшей осушке и очистке вследствие потерь водорастворимых и химически активных газовых компонентов. Целью изобретения является повышение представительности газовой пробы путем уменьшения потерь двуокиси азота. Указанная цель достигается тем, что в пробоотборном зонде для непрерывного отбора проб окислов азота в промышленных газах, содержащем фланец, полый фильтр из пористого материала и трубопровод транспортировки пробы, полый фильтр снабжен нагревательным элементом и газонепроницаемой перегородкой, разделяющей фильтр на полости, одна из полостей заполнена катализатором, а трубопровод транспортировки пробы выполнен в виде параллельно расположенных трубок, соединенных с разными полостями полого фильтра. На чертеже показана конструкция пробоотборного зонда. Зонд содержит фланец 1, который устанавливается в стенке дымохода 2, и полый фильтр 3 из пористого материала. Б фильтре установлены нагреватель 4 и газонепроницаемая перегородка 5, разделяющая внутренний объем фильтра на полости б и 7. Полость 6 заполнена катализатором восстановления И02 в NO. Канал транспортировки пробы выполнен в виде параллельно расположенных трубок 8 и 9, которые подсоединены к полостям б и 7. Пробаотборный зонд работает следующим образом. Под воздействием побудителя расхода, который расположен в газоанализаторе (не показан), анализируемый газ из гаэохода поступает во внутренний объем фильтра. Пройдя через полость 6, заполненную катализатором, содержащаяся в анализируемом газе двуокись азота количественно (1: 1) преобразуется в окись азота. При этом нагреватель 4 поддерживает температуру в фильтре, необходимую для нормальной 109652 рация NO+NO2, усре,;ненная в 30 мин, р.р.тг., в пробоотборде 1.эсдлагаемом ом Мазут (M-800) 146+3 Природный газ 83+2 157 3 89+2 Из табли ga видно, что измерения с использованием предлагаемого пробоотборного зонда обнаруживают большее содержание суммы окислов азота, что обусловлено уменьшением потерь. Следовательно, предлагаемый зонд 40 обеспечивает повышение представительности газовой пробы по сравнению с известным. Таким образом, предлагаемый пробоотборный зонд по сравнению с извест- 45 ным повышает представительность газовой пробы по отношению к двуокиси азота, что обеспечивает более высокую достоверность результатов измерения, позволяет отказаться от применения в газоанализаторе дорогостоящих и дефицитных материалов, устойчивых к химически активной двуокиси азота, позволяет использовать наиболее простые традиционные пособы очистки и осушки газовой ВИИИПИ Зеиае 3813/30 Тидеи 823 Подписное Филиал ППП %агент, г.уигород, уп.Проектная, 4 3 работы катализатора. После фильтра газовой поток разделяется на две части, одна из которых содержит пробу окиси азота, а другая — пробу окислов азота. По трубам 8 и 9 обе пробы поступают в устройство осушки. Благодаря тому, что окись азота является слаборастворимым в воде газом, потери его при осушке с помощью холодильника незначительны. 10 Пример. В качестве полого фильтра используют цилиндрический стакан объемом около 70 см, выполненный иэ пористой металлокерамики. .Продольную перегородку изготавливают 1S из нержавеющей стали толщиной мм. Вдоль оси цилиндрического фильтра вмонтируют нагреватель мощ-. ностью 50 Вт. Одну из полостей фильт" ра заполняют колотыми гранулами 20 стеклоуглерода, который является катализатором преобразования NO>a NÎ. Степень превращения составляет 95-987. в температурном интервале 150-250 С. Пробоотборный зонд размещается в дымовой трубе тепловой электростанции. Температура дымового газа около 120 С. Концентрация окислов азота (NO+NO ) измеряется оптико-акустическим газоанализатором модели EN OA-212 фирмы "Хориба" (Япония), в котором применяется традиционная осушка газовой пробы с помощью термоэлектрического холодильника. Согласно данным химического анализа содержание двуокиси азота составляет 10+37 от общего количества окислов, азота в дымовом газе. В таблице представлены результаты измерения газоанализатором EN ДА-212 содержания NO+NOg при сжигании различных видов топлива. пробы, что упрощает конструкцию всего газоанализатора и его техническое обслуживание. Преимущества дают значительную экономию в затрате средств и труда. Ожидаемый экономическийтэффект от внедрения на объектах теплоэнергетики 100 шт. предлагаемых зондов составит 10 тыс. руб. в год из расчета 100 руб. на один зонд. Основными источниками получения экономического эффекта являются сокращение выбросов двуокиси азота в окружающую атмосферу за счет более точного измерения содержания окислов азота в дымовых газах, снижение стоимости устройств осушки и очистки газовых проб эа счет отказа от применения дорогостоящих материа-лов, снижение трудовых затрат на техническое обслуживание гаэоанализатора.
