Контроль качества сгорания топлива в методических нагревательных печах
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
?олонки.
В качестве материала для колонок применяют нержавеющую сталь, медь, стекло, фторопласт и ряд других материалов.
Для разделения кислородсодержащих газов наибольшее распространение получили цеолиты (молекулярные сита) 5А и 13Х, а также алюмосиликаты.
Для экспресс-анализа молекулярного кислорода (время анализа менее 1 мин) повышают температуру колонки, уменьшают ее длину и диаметр либо повышают скорость потока газа-носителя. Иногда изменения этих параметров комбинируют .
Для определения микропримесей молекулярного кислорода наибольшее распространение получил детектор по теплопроводности (катарометр), Катарометр универсальный детектор средней чувствительности, пригодный для определения практически любых компонентов.
Однако в некоторых случаях чувствительность катарометров, равная примерно 10-3 % (об.), не удовлетворяет требованиям промышленности при определении микроконцентраций молекулярного кислорода. Поэтому большое внимание уделяется повышению чувствительности катарометров, а также разработке новых детекторов.
Измерительной схемой детектора по теплопроводности служит электрический мост, состоящий из четырех терморезисторов, в качестве которых применяют проволочные моно- или биспи-рали из вольфрама и сплава вольфрама с рением, а также полупроводниковые терморезисторы. Последние имеют температурный коэффициент на порядок выше сопротивления и, следовательно, более высокую чувствительность. Но в связи с тем, что у полупроводниковых терморезисторов чувствительность резко снижается с повышением температуры, в большинстве случаев применяют проволочные терморезисторы.
Охлаждение детекторов, в том числе и катарометров, на термисторах увеличивает их чувствительность при определении микроконцентраций неорганических и инертных газов в десятки раз.
При этом чувствительность детектора снижается, однако одновременно увеличивается соотношение сигнал шум. Поэтому возможны последующее усиление сигнала и общее увеличение чувствительности.
При определении концентрации молекулярного кислорода минимальная концентрация, которую можно достичь с помощью охлаждаемых катарометров, составляет ?5-10-5% (об.) .
Если принять чувствительность обычного катарометра за 1, то чувствительность охлажденного катарометра на термисторах будет больше в 40 раз, детектора с применением высокочастотного разряда в 300 раз и гелиевого детектора в 500 раз .
Примеси молекулярного кислорода в этилене определяют с помощью термохимического детектора, используя в качестве газа-носителя водород, очищенный от примесей кислорода , а для повышения чувствительности метода смешанный газ-носитель, состоящий из 3 % водорода и 97 % азота . В том и в другом случае применяют адсорбент молекулярные сита 5А. Минимальная концентрация кислорода, определяемая детектором, составляет 5-10-5 % (об.).
При использовании в качестве газа-носителя гелия водород постоянно дозируется в количествах, достаточных для гидрирования на поверхности чувствительного элемента детектора всего кислорода, присутствующего в пробе АГС . При объеме пробы АГС 5 см определяют 1,5-10-2 % (об.) кислорода с относительной погрешностью 1,0%.
Чувствительность аргонового ионизационного детектора можно повысить до 10-4 % (об.) кислорода, если в поток газа-носителя между хроматографической колонкой и детектором вводить небольшие количества органических веществ, например этилена или ацетилена .
Газовый хроматограф Сигма , использованный для анализа атмосферы Венеры, состоял из двух, детекторов; неонового ионизационного детектора и детектора электронного захвата. Минимальная концентрация кислорода, которая была определена с помощью хроматографа, составила 4-10-5 % (об.).
Газохроматографический метод определения концентрации кислорода с помощью пламенно-ионизационного детектора проводят при температуре 700900 С . Кислород превращают на угле в монооксид углерода, который затем в водороде на никелевом катализаторе восстанавливается до метана. Минимальная концентрация кислорода, определяемая с помощью детектора, составляет менее 10-4% (об.).
Хроматографические методы широко применяются в газовом анализе благодаря простоте и универсальности аппаратуры, а также возможности автоматизации.
Метод прямого измерения поглощения (оптико-абсорбционный метод)
Основы метода
Общие принципы и закономерности
Количественный абсорбционный анализ основан на существовании зависимости между концентрацией поглощающих атомов или молекул газа и изменением интенсивности прошедшего через анализируемую газовую среду зондирующего излучения. Поглощение излучения происходит на резонансных частотах, определяемых в атомах их электронными энергетическими состояниями, а в молекулах электронно - колебательно - вращательными состояниями. В первом случае спектр поглощения представляет собой набор отдельных спектральных линий, а во втором - набор полос, образованных совокупностью спектральных линий.[6]
В общем виде поглощение излучения в газе описывается законом Бугера-Ламберта:
Iп=Io(1- exp[-k(v)L])(36)
где Iп, Iо- интенсивность поглощенного и зондирующего излучений; k(v)-спектральный коэффициент поглощения; L-толщина поглощающего слоя газа.
Поглощение газовой средой зондирующего излучения строго описывается выражением (36) лишь в условиях монохроматичности излучения, независимости коэффициента поглощения от частоты и концентрации погл?/p>