Флуоресцентный газоанализатор для измерения микроконцентраций сернистого газа и сероводорода

 

Флуоресцентный газоанализатор для измерения микроконцентраций сернистого газа и сероводорода в атмосферном воздухе содержит флуоресцентный детектор с термокаталитическим преобразователем сероводорода в сернистый газ на основе окиснованадиевого катализатора. На входе преобразователя установлен ультрафиолетовый озонатор, снабженный переключателем электрического напряжения. 1 табл , 2 ил.

ÄÄ59ÄÄ 1755132 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s 601 N 21/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ”. Изобретение относится к технике ана- чительной погрешности, обусловленйой вылитического приборостроения, а конкретно делением S02 в результате термичЕского к флуоресцентным газоанализаторам, кота- разложения NiSQ4. рые могут быть йспольэованы для санитар- Наиболее близким к изобретению являно-экологического, мани оринга ется флуоресцентный двухканальный ана-: атмосферного воздуха.. ".:.: -:, лизатор микроконцентраций $02 и Н2$ в

Известен анализатор сернистого газа и . атмосферном воздухе; содержащий флуосероводорода, принцип работы которого со- ресцентный детектор, соединенный входом стоит в измерении.с помощью ИК- или УФ- с термокаталитическим преобразователем метода содержания, $02 в анализируемом H2$ в SOz, заполненным катализатором на:, газе и добавки SO2 после преобразования основе пятиокиси ванадия.

H2S в S02 в результате прохождения анали- Известный анализатор позволяет конт.зируемого газа через подогреваемый реак- ролировать содержание $02 и KzS в атмостор, заполненный каталитически активйым ферном воздухе на уровне предельно кристаллическим NiS04. допустимых концентраций.

Однако, известный анализатор йепри- . Однако,придлительйойработе(особенгодец для контроля микроконцентраций но при наличии в атмосферном воздухе разН2$ и $02 в атмосферном воздухе вследст- личных углеводородных соединений) вие недостаточной чувствительности и зна- окисно-ванадиевый катализатор снижает

1 (21) 4885732/25 (22) 27 11.90 (46) 15.08.92. Бюл. N 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательскйй институт аналитического приборостроения (72) А. К. Терещенко, Т. А. Куринная, Л. Д.

Мазыра и В. К. Куринный (56) Патент Англии М 769997, кл. О 01 и

21/64, 1957.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации флуоресцентного анализатора AF/$Н 20М фирмы Envimnnment s. a„

Франция, 1985.

2 (54) ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТ0Р ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ МИКРОКОНЦЕНТРАЦИЙ СЕРЙИСТОГО ГАЗА И

СЕРОВОДОРОДА (57) Флуоресцентный газоанализатор для измерения микроконцентраций сернистого газа и сероводорода в атмосферном воздухе содержит флуоресцентный детектор с термокаталитическим преобразователем сероводорода в сернистый газ йа основе окиснованадиевого каталйзйтора. На входе преобразователя установлен ультрафиолетовый оэонатор, снабженный переключателем электрического напряжения. 1 табл„2 ил.

1755132 свою активйость, что вносит погрешность в измерения по каналу HzS.

Для проверки работоспособности термокаталитического преобразователя Н2$ рекомендуется использовать контрольную газовую смесь с аттестованным содержанием Н2$.

Необходимость в применении указанной газовой смеси увеличивает материаль10 ные и трудовые затраты на проверку работоспособности термокаталитического преобразователя;Цель изобретения — снижеййе материальных и трудовых затрат на проверку рабо15 тоспособности термокэталитического преобразователя..

Поставленная цель достигается тем, что в флуоресцентном газоанализаторе для измерения микроконцентраций сернистого газа и сероводорода, включающем блок 20 подготовки анализируемой газовой пробы, связанный с термокаталитическим преобразователем сероводорода в сернйстый газ, содержащем окисно-ванадиевый катализэтор и установленным на входе флуоресцентного детектора, блок подготовки пробы и термокаталитический преобразователь соединен через ультрафиолетовый озонатар, связанный через переключатель с источни30 ком питания

Функциональная блок-схема предлагаемого газоанализатора изображена на фиг.

1 и 2.

Газоанализатор содержит блок подготовки анализируемой газовой пробы 1, включающий фильтры 2 и 3, соединенные выходами с двухпозиционным трехканальным электроклапаном 4, УФ-озонатор 5, термокаталитический преобразователь 6, установленный на входе флуоресцентного детектора 7, при этом УФ-озонатор 5 через переключатель 8 связан с источником питания 9.

Гэзоанализатор работает следующим

В режимах измерения $02 или НрЯ, задаваемых циклической работой электроклапана 4, анализируемый воздух проходит поочередно через фильтры 1 или 2, которые избирательно поглощают Н2$ или $02 соот50 ветственно. Далее анализируемый газ через отключенный переключателем 8 от источника питания 9 УФ-озонатора поступает в термокэталитический преобразователь 6, в

55 котором на окисно-ванадиевом катализаторе при температуре 400 — 500 С Н2$ количественно (1: 1) окисляется в $02. С выхода указанного преобразователя газовый поток направляется затем в флуоресцентный детектор 7, который вырабатывает электричеобразом; 45 ский сигнал, пропорциональный концентрации SOz или HzS.

Проверка работоспособности термокаталитического преобразователя проводится в режиме измерения Н2$ путем подключения переключателем 8 УФ-озонатора к источнику питания 9.

Увеличение показаний газоанализатора при этом будет свидетельствовать о пониженной эффективности термокаталитического преобразователя, потерь которой количественно можно определить по соотношению показаний газоанализатора до и после включения УФ-озонатора, Если же показания газоанализатора при включении УФ-озонатора не увеличиваются, то это будет свидетельствовать о том, что преобразователь сохраняет свою работоспособность, т, е. преобразование Н2$ в

SOz находится на прежнем уровне;

В основу предложенного технического решения положена установленная авторами способность озона, образующегося под воздействием УФ-облучения анализируе- мого воздуха, количественно (1; 1) в газофазных условиях окислять Н2Я в $02 при температурах 400 — 500 С..

Поскольку указанный температурный интервал совпадает с диапазоном рабочих температур окисно-ванадиевого катализатора. то недоокислившаяся из-за снижения эффективности этого катализатора часть

НрЯ при наличии озона преобразуется в

SO2, что и приведет к росту выходного сигнала газоанализатора.

Снижение матерйальных и трудовых затрат на проверку работоспособности термокаталитического преобразователя обеспечивается за счет отказа от применения контрольной газовой смеси с аттестованным содержанием Н2Я, а также минимальными затратами на техническое обслуживание УФ-озонатора;

Пример, Предложенное техническое решение экспериментально проверено с помощью промышленного флуоресцентносо газоанализаторэ сернистого газа 1 типа

667 ФФ 01, к входу которого были подключены термокаталитический преобразователь 2, УФ-озонатор Зс источником питания

4 и переключателем 5, а также генератор анализируемой газовой смеси, состоящий из капиллярного разбавителя 6 и баллонов

7, 8 с исходной газовой смесью KzS + Ng u чистым воздухом (фиг, 2).

УФ-озонатор 3 построен на базе ртутной лампы ДРТ-230, в которой под воздействием импульсов высоковольтного напряжения возбу>кдался барьерный разряд.

1755132

5 ....,,6

Производительность указанного озона- Следовательно, увеличение йоказаний тора составляла 20 2 ppm озона прй обь- газоанализатора при включении УФ-озонаемной скорости газового потока 1 л/мин. тора однозначно Свидетельствует о потере

В качестве катализатора окислейия Н Я работоспособности катализатора. в S02 применяли пятиокись ванадия, нане- 5 Таким образом, УФ-озонатор, установсенную на природный кварцевый песок. ленный на входе термокаталитического пре, Рабочая температура в каталитическом образователя, позволяет оперативно, не реакторе составляла (400 +5) С. прекращая работы.гаэоанализатора, и с миПроводилась проверка влиянйя озона нимальными затрат"ам-й и"ров е р ит ь работона работу свежеприготовленного, а также 10 способность укаэанного преобразователя. искуственно состаренного Ч О -катализа- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я тора. Степень преобразования HzS в ЯОр в Флуоресцентный газоанализатор для первом случае составляла 0,98 +0,02, во измерения микрокойцентраций сернистого втором — 0,82+ 0,02, . - газа и сероводорода, включающий блок от. Результаты измерения концентрации 15 бора аналйзйруемой газовой пробы, связанН Я (ppm) в газовых смесях 1, 2, 3 с приме- ный с термокаталитическим нением свежеприготовленного и состарен-" преобразователем сероводорода в серниного катализаторов приведены в таблице, стый газ, содержащим окисно-ванадиевый из которойследует: озонированйе анализи- катализатор и устаЮбвленным на входе флуруемого воздуха не оказывает замет IQl.o 20 оресцентногодетектора, отл и ч а ю щи йвлияния на эффективность работц свеже- с я тем, что, с цельЮ снижения материальприготовленного катализатора; в случае со- — ных и трудовых затрат йа проверку работостаренного. (неработоспособного) способности термокаталитического катализатора озонирование анализируемо- преобразователя, блок отбора коробы и терго воздуха повышает эффективность преоб- 25 мозлектрический преобразователь соедиразования Н2Я в ЯО, что проявляется в нены через ультрафиолетовый озонатор, увеличении показаний газоанализатора при связанный через переключатель с источнивключении озонатора. - ком питания.

1755132;

Составитель Т.Куринная

Техред М.Моргентал " Корректор Т.Вашкович

Редактор М.Товтин

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Заказ 2887 " Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5