Способ определения упругости пара углеводородов

 

Изобретение позволяет упростить процесс измерения упругости пара различных углеводородов с помощью ионизационного манометра. В рабочую камеру помещают очищенную рениевую ленту с размерами 2 см«0,1 смбО мкм, которую для очистки от примесей нагревают , пропуская через нее ток,до 2400 К в течение 1 ч, затем в камеру вводят пары пентана, нагревают рениевую ленту до 2000 К и ионизационным манометром, проградуированным по азоту, измеряют давление. Упругость пара углеводорода определяют по формуле PJ, ц 2P/d п, где Р. упругость парЪ углеводорода; р - давление, измеряемое ионизационным манометром; с. - чувствительность ионизационного 1анометра к водороду; п - число атомов водорода в молекуле исследуемого углеводорода. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

А1 (19) (111

1511 4 С 01 М 7/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и втоесномм свидетельству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3759952/31-26 (22) 04.05.84 (46) 23.11.86. Бюл. Ф 43 (71) Ордена Ленина физико-технический институт им. A.Ô.Èîôôå (72) Е.В.Рутьков и А.Я.Тонтегоде (53) 536.423.15 (088.8) (56) Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. — М.: Мир, 1964,с.295. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГОСТИ

ПАРА УГЛЕВОДОРОДОВ (57) Изобретение позволяет упростить процесс измерения упругости пара различных углеводородов с помощью ионизационного манометра. В рабочую камеру помещают очищенную рениевую ленту с размерами 2 см"О, 1 см 60 мкм, которую для очистки от примесей нагревают, пропуская через нее ток,до

2400 К в течение 1 ч, затем в камеру вводят пары пентана, нагревают рениевую ленту до 2000 К и иониэационным манометром, проградуированным по азоту, измеряют давление. Упругость пара углеводорода определяют по формуле с н = 2Р („ и, где Рс н упругость парЪ углеводорода; P давление, измеряемое ионизационным манометром; с — чувствительность ионизационного манометра к водороду, n — - число атомов водорода в молекуле ф исследуемого углеводорода. 1 ил.

72195

9 12

Изобретение, относится к области технической физики и может быть использовано при изучении различных физических и химических процессов, идущих с участием углеводородов.

Цель изобретения — упрощение определения упругости пара различных углеводородов.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что измерение упругости пара с помощью ионизационного манометра, проградуированного по азоту, различных углеводородов с неизвестными коэффициентами ионизирующей способности по отношению к этому манометру сводится к измерению давления водорода, полученного на нагретой поверхности рениевого образца путем переработки углеводорода в водород, коэффициент ионизирующей способности которого известен, Способ осуществляют следующим образом.

Перед вводом углеводорода в рабочую камеру помещают рениевый образец, который очищают путем прецварительного нагрева, осуществляют напуск углеводорода, затем рениевый

-,образец нагревают до 2000-2300 К и измеряют с помощью ионизационного манометра давление водорода, образовавшегося в рабочей камере, а искомую величину определяют расчетным путем по формуле.

Необходимость измерения давления водорода, образовавшегося в объеме после нагревания рениевого образца, связана с тем, что по давлению водо.рода, измеренному с помощью того же самого манометра, проградуированного по азоту, судят об искомой упругости пара исследуемого углеводорода.

На установки, реализующая предлагаемый: способ определения упругости пара углеводорода.

Установка состоит из рабочей камеры 1, емкости 2 с углеводородом, нентилей 3, ионизационного манометра 4, рениевой ленты 5, держателя 6 ленты, насоса 7 и азотной ловушки 8.

Необходимость использования образца иэ рения обусловлена рядом причин. Рений — тугоплавкий металл, который может длительно работать при высоких температурах (2000-2600 К), что позволяет путем высокотемпературного прогрева эффективно очищать ре5

t0

35 ниевые образцы от примесей. На поверхности рения при повышенных температурах ()1000 К) активно идет крекинг углеводородов. Выделяющийся при этом водород десорбируется с поверхности, а углерод в эанисимости от температуры либо растворяется в объеме рения, либо десорбируется. Высокие рабочие температуры обеспечивают эффективный транспорт растворенного в объеме рения углерода ° Рений не образует объемных карбидов, т.е. углерод находится в его объеме в виде твердого раствора, причем растворимость углерода в рении при высоких температурах высока.

Выбор температурного интервала (2000-2300 К), в котором следует держать рениевый образец, объясняется следующими причинами. При Т<2000 К сильно замедляется скорость диффузии углерода в рении и уменьшается предельная растворимость. При Т>2300 К значительная доля углерода, выделившегося при разложении молекул угленодорода, десорбируется с поверхности рения.

Пример. Способ определения упругости пара углеводорода реализован в лабораторных условиях на примере определения упругости пара пентана (С Н ).

5 12

Объем рабочей камеры составляет

3 л, для откачивания используют паромасляный насос, подсоединенный через ловушку с жидким азотом. Давление в рабочей камере измеряют с помощью ионизационного манометра, градуированного по азоту.

Остаточное давление составляет

Р, 1 10 торр.Рениевую ленту с размерами 2 см 0,1 см 60 мкм помещают в рабочую камеру, где ее крепят к вводам и нагревают прямым пропусканием тока. Очистку ленты от примесей производят прогревом до 2400 К в течение 1 ч. Затем в объем напускают пары пентана упругостью пара

Р „ и с помощью кранон отсекают

6 12 объем от системы напуска и насосов.

После этого включают иониэационный манометр, проградуированный по азоту, и измеряют упругость пара пентаР PnoN2 Р

1 СЬН12 СЬН1% 1СЬН12 — 6,9 10 торр. Затем рениевую ленту нагревают до 2000 К и измеряют новое стационарное давление образовавшегося в объеме водорода Р = 3 10 торр.

195 4

Формула изобретения

3 1272

Изменение давления происходит из-эа того, что одна молекула пентана перерабатывается в шесть молекул водорода Сб Н„2 -.50 + 6H2 ° TaK как давление газа P = nkT, а и = 6п и, то ист Н2 .5 12

P = 6Р и из-за разной иониэин2 С Н,2 рующей способности молекул и С H мс 2 5 12 электронами, причем Р = P с(Н2 Н, Окончательно получают

Способ определения упругости пара углеводородов путем ввода углеводорода в камеру и измерения давления с помощью ионизационного манометра, отличающийся тем, что, с целью упрощения определения упругости пара различных углеводородов, перед вводом исследуемого углеводорода в камеру помещают рениевый образец, нагревают его до 2400 К для удаления примесей, перед измерением давления рениевый образец нагревают до 2000-2300 К и упругость пара рассчитывают по формуле ист

Р, Рс5и1я сй н12

Р Р иск

2 Н2 Н2

Отсюда экспериментально определяют fS

I исТ

Ри д- = — - Ы -" =5 5 н рист Р в э

5 2 с н 2 2 2 а с его помощью вычисляют искомую величину — истинную упругость пара 2О пентана ист Р

P 1 3 10 торр с н

Ф

12

5 12

Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что способ позволяет переработать атмосферу углеводородов в атмосферу водорода, для которого коэффициент о надежно измерен. При этом не требуется использование специальной аппаратуры для изме- О рения упругости паров углеводородов.

2Р

P с н„

I с(„п

Н2

"" Рс Н

Н. упругость пара углеводорода; давление, измеряемое ионизационным манометром; чувствительность ионизационного манометра к водороду; число атомов водорода в молекуле исследуемого углеводорода.

Составитель М.Серов

Техред В. Кадар Корректор М. Демчик

Редактор H.Ðîãóëè÷

Заказ 6331/41 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4