Устройство для определения концентрации веществ в многокомпонентном растворе

 

Использование: химическая, нефтехимическая , нефтеперерабатывающая, фармацевтическая и др. отрасли промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что система осуществляет совместное измерение характеристик рН и электропроводности исследуемой жидкости и образцового раствора. Устройство содержит датчики электропроводности и монометрический блок вторичного преобразования сигнала, резервуар с образцовой жидкостью и блок смещения, первый выход которого соединен с трактом контролируемой жидкости, а второй подключен к резервуару с образцовой жидкостью, причем датчик электропроводности установлен в выходном тракте блока смещения, а мономер - в тракте контролируемой жидкости. При этом блок вторичного преобразования сигнала содержит два индуктора, сигнализирующих в автоматическом режиме о превышений предельно допустимых концентраций карбамида и аммония в сточной воде. 3 ил. (/) С

, БЦ,, 1784900 А1 союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s 6 01 N 27/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 2 (21) 4766979/25 Сущность изобретения заключается в том, (22) 11,12.89 что система осуществляет совместное изма(46) 30.12,92. Бюл. ¹ 48 . рение характеристик рН и злектропровод(71) Северодонецкое производственное ности исследуемой жидкости и образцового обьединение "Азот" им. Ленинского комсо- раствора. Устройство содержит датчики мола электропроводности и монометрйческий . (72) Ю.Ф.Сербин, Е,Г.Вербэто и Г.Г,Пиляев блок вторичного преобразования сигнала, (56) Автоматические приборы, регуляторы и резервуар с образцовой жидкостью и блок вычислительные системы: Справочное посо- смещения, первый выход которого соеди- бие/Под ред. Б.Д,Кошаровского, Л.; Маши- нен с трактом контролируемой жидкости, настроение, 1976, с.155, . ";::. а второй подключен к резервуару с образцоАвторское свидетельство СССР № 1154604, вой жидкостью, причем датчик электропрокл. 6 01 M 27/56, 1985.: водности установлен в выходном тракте (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ блока смещения,аиономер — втрэкте конКОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ В МНОГО-,: тролируемой жидкости. При этом блок втоКОМПОНЕНТНОМ РАСТВОРЕ .. ричного преобразования сигнала содержит ) два индуктора, сигнализирующйх в автома (57) Использование: химическая, нефтехйми- .. тическом режиме о йревйШений предельно ческая, нефтеперерабатывающая., фармацев- . допустимых концентраций карбамида и амтическая и др. отрасли промышленности, . мония в сточной воде. 3 ил..-J

Изобретение относится к средствам аналитического контроля жидких сред и мо- жет. быть использовано в химической, нефтехимической, фармацевтической и других отраслях промышленности, Известно устройство для определения . предельно допустимых концентраций веществ в жидкостях, содержащее датчик рН-метра с двумя электродами, преобразователь, миллиамперметр и потенциометр.

Недостатком этого устройства является ограниченная область применения: система применима лишь для определений концентрации веществ в бинарных и псевдобинарных растворах. Она не может быть использована для контроля остаточного карбамида в сточной воде.

Наиболее близким iso технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для определения концентрации веществ в многокомпонентном растворе осуществляющее совместное. измеренйе электропроводности у и рН среды и включающее датчик иономера, датчик электропроводности и подключенный к ним блок вторичного преобразования сигналов.

Недостатком этого устройства является то, что оно не ббеспечивает возможйости определения остаточного карбамида в хи1784900 резервуара 6 с неэлектропроводной жидкостью.

Степень разбавления и подогрева контролируемой жидкости в эжекторе 17 постоянна благодаря постоянству расходов анализируемой жидкости и неэлектропроводной жидкости.

Устройство работает следующим образом, Из резервуара 2 жидкость непрерывно подают в датчик 1 иономера- и блок 5 смешения одновремейно, куда также непрерывно поступает горячая неэлектропроводная жидкость из резервуара 6

Разбавленная и подогретая в блоке 5 неэлектропроводная жидкость поступает на вход датчика 4 электропроводности.

Датчики 1 и 4 реагируют нэ. входные потоки автоматически формированием и

20 передачей своих выходных сигналов соот-. ветственно величинам рН-среды и электропроводности в сигнальном виде блоку,3 вторичного преобразования сигналов, Рэссмотрйм работу устройства при примере автоматического оператйвного контроля превышения допустимой концентрации карбамида в химически грязных водах его производства; работающего по технологической схеме без Стадии гидроли30 за. Допустимая норма карбамида в химически грязных водах — 5000 млг/л.

В качестве горячей неэлектропроводной жидкости используется паровой конденсат с установившейся температурой 97 — 98ОС, получаемый в производстве от отработан35 ного пара, В тракте 6 паровой конденсат находится под давлением, При производстве карбамидэ в сточных водах всегда присутствует аммиак, сдвигающий рН-среды и мешающий оперативному

40 контролю ПДК карбамида.

Ниже рассмотрены три случая в работе устройства.

fl ри м е р1. В сточной воде-остаточное содержание амМиака и карбамида находятся в пределах допустимых норм. В этом слу- чае датчики 1 и 4 регистрируют отклонения от нуля величины рН-среды и электропроводности соответственно, но при этом контакты 7, 8 замкнуты, а 7, 9 разомкнуты

Сигнальные индикаторы 10 и 11 остаются вйключенными. Это означает отсутствие нарушения ПДК по аммиаку и кэрбамиду.

Пример 2. В сточной воде содержание

55 аммиака превышает его ПДК, содержание остаточного карбамида в норме. В этом случае датчики 1 и 4 регистрируют одновременно резкое увеличение рН-среды и злектропроводности, На вход блока 3 от датчиков 1 и 4 поступают выходные сигнамически грязных. водах, так как в этих растворах, кэк правило, имеются мешающие измерению компоненты; электропроводность которых соизмерима, а иногда и выше уровня электропроводности измеряемого компонента, Цель изобретения — обеспечение воз мох3ности определейия остаточного карбамидэ .в химически грязных водах.

Ъа фиг. f йредставлена блок-схема устройства"для о11ределеЪйя"концентрации веществ в многокомпонентном растворе: нэ фиг.2 — блок-схема блока вторичного преобразования сигналов; на фиг.З вЂ” блок-схема блока смешения.

Устройство состоит из датчика 1 иономера, вход которого соединен с выходом резервуара 2 с анализируемой жидкостью, выход — с вторым входом блока 3 вторичного преобразования сигналов, датчика 4 элект ропроводности, блока 5 смешения; первый вход которого соединен с резервуаром с анализируемой жидкостью, а второй — с резервуаром 6 с неэлектропроводной жид костью, вход датйика электропроводности 4 2 подключен к выходу блока смешения 5, а вход иономера — к выходу резервуара с анализируемой жидкостью.

Блок 3 вторичного преобразования сигнала включает первое реле уровня с двухпозиционными контактами 7, 8, 9, двэ световых индикатора 10, 11 и второе реле уровня с двухпозиционными контактами 12, 13, 14. Неподвижный контакт 8 nepaoro ре ле соединен с входом датчика электропро водности, второй неподвижный контакт 9 соедийен со световйм ийдикатором 11; Подвижный контакт 7. соединен с первым неподвижным контактом 12 второго реле.

Контакт 14 подключен к второму световому индикатору 10. Контрольнйм выходом устройства является подвижный контакт 13 и соедйнение вторых выходов индикаторов .10 и 11. Индикатор 10 сигнализирует нарушение ПДК остаточного аммиака в сточной 4 воде, индикатор 11 сигнализирует нарушение ПДК остаточного карбамида в сточной воде. . Блок 5 смешения (фиг.3) выполнен тер,- мостатирующим с прийудительным подо«февом контролируемой жидкости и включает последовательно соединенные стабилизатор 15 давления "после себя", тракт. 16 для неэлектропроводной жидкости,,эжектор 17, тракт 18 @ я анализируемой жидкости и воронку 19. Воронка 19 и эжектор 17 расположены выше датчика 4

: для создания самотечного режима движе ния анализируемой жидкости, Вход стабилизатора давления 15 подключен к выходу

1784900 лы, соответствующие высокому yp05HO . Ф о р м ул а и з об р е те н и я

"1".,- - Устройство для определения конценВ результате оказывается замкйутой трации веществ в многокомпонентном электрическая цепьиндикатора10. Включе- растворе. содержащее резервуар с айалиние индикатора 10 означает превышение 5 зируемой жидкостью, датчики иономера и

ПДК аммиака в сточной воде, что соответст - злектропрбводн6сти, выходы которых под- вует данному случаю. Индикатор 11 остает- ключены к блоку вторйчного преобразовася выключенным. "::. . ния сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, Пример 3. Содержание карбамида в с целью обеспечения возможности опредесточной воде превышает БДК, - .-.—:. f0 ления остаточного каобамидв в хймически

В этом случае на выходе блока 5содер- .. грязных водах, в устройство резервуара с жание карбамида в анализируемой жидко- .. неэлектропроводной жидкостью и блок смести повышается, ": -:::,:.".; шения,- первый вход которого соединен с .

В сточной воде карбамид находится а . резервуаромсаналиэируемойжидкостыю,а состоянии динамического равновесия с 15 второй подключен к резервуару с неэлект- . продуктами, его образующими,- диоксидом: ропроводной жидкостью, причем вход датуглеродаи аммиаком.. чика злектропроводности подключен к

Разбавление сточной воды и ее йодо- . выходу блока смешения, вход иномера — к грев до температуры более 80 С за счет выходу резервуара с анализируемой жидтеплагорячегопаровогоконденсатаприво- 20 костью. блок вторичного преобразования дят к смещению химической реакции обра- .. сигнала содержит два световых индикатора, зования карбамида я сторону его -: подключенных. каждый через двухпозицираэложения на исходные продукты: аммиак онные контакты реле уровня к соответствуи диоксид углерода, . : .. -. ющему входу блока. втаричногЬ

Их взаимодействие с водой ведет к по- 25 преобразования, первый неподвижный конвышейию злектропроводности незлектроп- такт первого реле соединен с выходом датроводной жидкости, что и регистрирует . чика эй ектропроводйости, второй датчик 4 контроля электропроводности; " " неподвижный контакт -с первым индикатором. а подвижный контакт — с первым йеНавыходеблока4появляетсявыходной 30 подвижным контактом второго реле и сигнал вйсокого уравня "1", под действием входом датчика номера, второй неподвиж: которого замкнется электрическая цепь ин- - ный контакт второго реле соединен с втодикатора 11. Включение индикатора 11 оз- рым входом индикатора, а контрольным начает.нарушение ПДК карбамида в выходом устройства является подвижный сточной воде. При этом индикатор 10 оста- 36 контакт второго реле и соединение вторых ется выключенным. " .":::: .: выводов индйкаторов.

Составитель Ю. Сербин

Редактор Т. Егорова Техред М,Моргентал . Корректор А, Козориз

Заказ 4361 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытием при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/6

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