Способ измерения концентрации водорода
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способу измеренияконцентрации^ водорода в смесях, содержащих кислород, и позволяет повысить точность анализа газовых и жидких сред на содержание водорода в присутствии кислорода. Способ измерения концентрации водорода в смесях, содержащих кислород. заключается в том, что смесь разбавляют парами воды или водой до соотношения вО" дорода к воде от 0,0001 до 0,01 массовых долей, пропускают смесь над одной поверхностью диффузионной мембраны, избирательно проницаемой только для водорода, после чего водород, прошедший через мембрану, направляют в потоке инертного газа на датчик водорода.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
nQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4762730/26 (22) 18,10.89 (46) 23.02.92, Бюл. ЬВ 7 (71) Институт нефтехимического синтеза им.
А.В. Топчиева и Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы (72) Ю.M. Серов, В,M. Грязнов, А.П. Мищенко, А.М. Клочков, .В.И. Сарычев, А,П. Бабичев, B.ß, Гончаров, А.Е. Ржанов, А.А. Терентьев и В.И. Филиппов (53) 661.96 (088.8) (56) Патент США М 3619986, кл, В 01 0 53/22, 1971. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДОРОДА (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способу измерения
Изобретение относится к измерительной технике, а, именно к способам измерения концентрации водорода в смесях, содержащих кислород.
Цель изобретения — повышение точности измерения концентрации водорода в парогазовых смесях, содержащих кислород.
В способе измерения концентрации водорода в кислородсодержащих средах смесь, содержащую водород и кислород, разбавляют парами воды или водой до соотношения водорода к воде от 0,0001 до 0,01 мас. долей, пропускают смесь над одной поверхностью диффузионной мембраны, избирательно проницаемой только для водорода, после чего водород, прошедший через мембрану, направляют в потоке инертного газа на датчик водорода и по калиброванному сигналу датчика определяют концентрацию водорода.
„„5Q „„171 3882 А1
I (я)з С01 В 3/50, В 01 О 53/22,001 Й7/10 концентрации водорода в смесях, содержащих кислород, и позволяет повысить точность анализа газовых и жидких сред на содержание водорода в присутствии кислорода. Способ измерения концентрации водорода в смесях, содержащих кислород, заключается в том, что смесь разбавляют парами воды или водой до соотношения во. дорода к воде от 0;0001 до 0,01 массовых долей, пропускают. смесь над одной поверхностью диффузионной мембраны, избирательно проницаемой только для водорода, после чего водород, прошедший черезмембрану, направляют в потоке инертного rasa на датчик водорода.
Воду добавляют для предотвращения отравления водородоп роницаемой мембраны серой и углеродом.
Пары воды или воду используют для В предотвращения реакции окисления водо- (Д рода на мембранах из палладиевых спла- Qy вов, что исключает воэможность протекания ©© взрывных процессов в смесях. содержащих водород и кислород, и позволяет «оличественно извлекать водород из этих смесей для последующей его регистрации.
Нижняя граница соотношения водоро. да к воде 0,0001 связана с тем, что более сильное разбавление водой не дает заметных проимуществ, Верхняя граница соотношения водорода к воде 0,01 определена экспериментально. Более высокое соотношение приводит к резкому падению точности .определения изза возможности окисления водорода на
1713882
Формула изобретения
Способ измерения концентрации водорода в парогазовых смесях, включающий пропуекание смеси над поверхностью диффузионной мембраны, избирательно проницаемой только для водорода, подачу водорода, прошедшего через мембрану, на датчик водорода в потоке газа-носителя, о т л и ч а ю.щ и и сятем,,что, с целью повышения точности измерения концентрации водорода в парогазовых смесях, содержащих кислород, смесь разбавляют парами воды при соотношении водорода к воде от
0,0001 до 0,01 мас. долей, а в качества газаносителя используют гелий или аргон.
Составитель А. Кубасов
Редактор В. Петраш Техред М.Моргентал Корректор T. Малец
Заказ 658 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 мембране; избирательно проницаемой для водорода.
Использование инертного газа является необходимым приемом осуществления способа, При подаче водорода после про- 5 хождения его через мембрану на датчик необходимо транспортировать смесь инертного газа и водорода к месту регистрации. Если использовать не инертные газы. то на мембране может происходить 10 каталитическая реакция водорода, например, с кислородом или углекислым газом с образованием продуктов реакции, что будет вносить искажения в результаты анализа.
Концентрацию водорода определяют 15 расчетным путем из измеренной величины сигнала датчика.
В качестве мембраны, избирательно проницаемой для водорода, берут тонкостенную трубку из сплава палладия диамет- 20 ром.0,1 см с толщиной стенки 100 мкм и длиной 1 м; Внутрь трубки подают парогазовую смесь, которая предварительно насыщаетоя парами воды из барботера или подачей воды в трубопровод, подсоединен- 25 ный к. трубке из сплава палладия. Тонкостенная трубка из сплава палладия герметично впаивэется в корпус аппарата.
Снаружи трубка обдувается инертным газом-аргоном или гелием, и водород, про- 30 шедший через стенки тонкостенной трубки из сплава палладия, в потоке инертного газа направляют на датчик водорода. Датчик предварительно калибруют по искусственным смесям водорода с инертным газом.
Трубка из сплава палладия нагрета в аппарате до 200-250 С, Способ. применим для анализа в непрерывном режиме как парогазовой смеси, содержащей водород и кислород, так и жидких сред, содержащих водород и кислород.
Способ характеризуется повышением точности анализа и может применяться для анализа смесей, содержащих 0,00001 — 10 водорода, при этом позволяет вести контроль за газовой и водной средой на содержание водорода без применения сложной аппаратуры и применять вычислительную технику для управления промышленными процессами.
