Способ получения газового потока с заданной влажностью

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиа

Социапистичесиив

Республии () ) )882928 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) За" влено 23.09 ° 75 (21) 2179350/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл.

С ОI С 3/00

С 01 В .23/00 евеударетвены6 каенпет

СССР ав аеаеи изобретений и вткрытвв

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень № 43 (53) УДК541.127 — — ()) 88. 8) Дата опубликования описания 23.11,81

В. Н. Бобер, T. Г. Плаченов, Л. Г. Фридберг и А. Н. Ширяев (72) Авторы изобретения

Опытное конструкторско-технологическое бюро "Кристалл" с опытным производством Ленинградского ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени технологического института им. Ленсовета (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОВОГО ПОТОКА

С ЗАДАННОЙ ВЛАЖНОСТЫО

KÀ Н) дпН )0

Изобретение относится к химической технологии, а именно к получению влажных газовых потоков как калибровочных стандартов, и может быть использовано в химической промышленности, металлургии и других отраслях народного хозяйства.

Известен способ приготовления калибровочных газовых смесей путем пропускания газового потока через слой сорбента, предварительно насыщенного калибровочным веществом, например влагой 11.

Однако этот способ не обладает достаточной надежностью и не обеспечи15 вает постоянство концентрации влаги в газовом потоке в течение длительного времени.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения газового потока с заданной влажностью пропусканием газового потока, содержащего водород через оксид металла при повышенной температуре (23.

Однако известный способ не обеспечивает точности получения и поддержания влажности газового потока, пригодной для использования его, как калибровочного стандарта.

Цель изобретения - повышение точности получения и поддержания влажности газового потока.

Поставленная цель достигается путем пропускания газового потока через оксид меди (И ) „ процесс проводят при 450-500 С и дополнительно дозируют водород в потоке газа-носителя по.зависимости где дпН О - изменение влажности газового потока за слоем оксида меди (II), ppm;

С1) - объемная концентрация водорода, дополнительно до882928

Затем по формуле и

{ . с эируемого в поток газаносителя, об. 1;

K константа, равная 104 нри концентрации водорода в потоке газа-носителя

1-10 — 1 ° 10 " о6.3 и скорости газового потока

1000-14000 ч ".

При 450-500 С обеспечивается максимальный выход реакции окисления во- р дорода на оксиде меди (II), исключается адсорбция влаги и кислорода в процессе окисления оксида и на ход процесса окисления не оказывают существенного влияния температурные аномалии.

Снижение температуры процесса ниже

450ОС приводит к проскоку водорода через слой, загрязнению водородом газа, подаваемого потребителю и неоправданному расходу водорода, а повышение температуры выше 500 С вызывает ðàñложение оксида меди (It) с выделением кислорода.

Пример 1. Для тарировки шка- ц лы гигрометра требуется иметь газовый поток с концентрацией в нем влаги

15 - 500 ppm. В качестве газа-носителя используют аргон особой чистоты по

ИРТУ 6-02-377-бб. Пропускают газовый поток из баллона через реактор с окси" дом меди (И), нагретым до 4/5 С. Кано тролируют скорость и влажность газа носителя.

В соответствии с указанными техническими требованиями в аргоне особой чистоты концентрация влаги соответст- вует 10 ppm. Задаются требуемым значением влажности газового потока, например 15 ррв, для тарирования первой точки шкалы гигрометра. По предварительно построенному графику зависимости влажности газового потока за слоем оксида меди (П) от концентрации водорода в газе-носителе для заданной скорости газового потока определяют

С1{ - объемную концентрацию водорода, дойолнительного в поток газа-носителя.

8 качестве дазатора водорода используют, например, динамический микродозатор шприцевого типа. Определя50 ют расход дозируемого водорода q необходимого для получения заданной влажности газового потока за слоем оксида меди (11) по формуле

И

Ч }{ Оэ где Q — объемная скорость потока газаносителя, см /мин. где и скорость вращения вала элект родвигателя доэатора водорода, об/мин;

S - -площадь поперечного сечения поршня шприца, см2; шаг винтовой пары, см/об; передаточное число редуктора, определяют скорость вращения вала электродвигателя доэатора водорода, которая задается, например, с помощью генератора звуковой частоты. Изменяя скорость вращения вала электродвигателя дозируют в поток газа-носителя требуемое количество водорода.

Так, для тарирования первой точки гигрометра требуется концентрация влаги в газовом потоке, соответствующая 15 ppm. Концентрация влаги в полученном потоке 10 ppm. Следовательно, nH 0 = 5 ppm. 1огда из соотношения дпН О К С н концентрация водорода, добавляемого в поток перед слоем оксида меди ({1), будет С { = 0,005 об.Ф.

Концентрацию влаги в газовом потоке за слоем оксида меди (It) определяют контрольным влагоанализатором. Полученный газовый поток направляют в тарируемый гигрометр. Для тарировки следующей точки шкалы гигрометра добавляют в газовый поток требуемое количество водорода по описанной методике.

Пример 2. При проведении термической обработки конструкционных легированных сталей, например, в среде эндогаза для получения требуемых свойств (микроструктура, твердость rtoверхности) точность поддержания влажности эндогаэа в печи должна быть 1 С по точке росы. Соответствующей циркуляцией газа через печь и реактор с нагретым до 450-500 С оксидом меди (П) о и дозированием в оток газа-носителя перед реактором определенного количества водорода устанавливают в печи требуемую влажность эндогаэа. При отклонении влажности газа в печи от заданного значения фиксируют с помощью влагоаналиэатора это отклонение и по нему определяют величину С {,„ добавлением или уменьшением которой в поток газа-носителя перед реактором с оксидом меди (0) восстанавливают требуемое значение влажности эндогаза в печи. Например, концентрация влаги в печи была Ь ppm, а стала 5 ppm, Тогда п Н О = 1 ррв и концентрацию водорода дозируемого в поток следует увеличить на 0,0001 об. .

Формула изобретения

Составитель T. Беренштейн

Редактор Н.Данкулич Техред С.Иигунова Корректор В. Бутяга

Заказ 101014 5 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород,,ул. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемый способ повышает точность получения и обеспечивает поддержание влажности газового потока до +(0,005-0,1) ppm.

Способ получения газового потока с заданной влажностью путем пропускания газового потока, содержащего водород через оксид металла при повышечной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения точности получения и поддержания влажности газового потока, в качестве оксида металла используют оксид меди (II), процесс проводят при 450-500 С и допол82928 6 нительно дозируют водород в поток гаэа.носителя по зависимости

h пН О = К С к > где дпН О - изменение влажности гаэо5 вого потока за слоем оксида меди (И), ррщ:

СН - объемная концентрация водорода дополнительно дозируемого в поток газа о носителя, об.3;

K - константа, равная 10

4при концентрации водорода в потоке газа-носителя

1 ° 10 1 -10 " o6.3 и скорос15 ти газового потока 100014000 ч " .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР го И 272652, кл. G 01 й, 1970.

2. Патент СЦ1А Н 3630956,кл.252-372»

1971 (прототип).