Измерение состава газов

Для этого применяются газоанализаторы. С их помощью осуществляют управление технологическими процессами, контроль за процессами горения и содержания водорода в системах охлаждения турбогенераторов, вредных примесей в выбросах промышленных предприятий.

Промышленные автоматические газоанализаторы применяются для измерения концентрации только одной компоненты в смеси. Многообразие контролируемых компонент в смеси газов предполагает и наличие многочисленных методов измерения, поскольку для каждого газа используется определенное свойство, то есть изменение определенного физического или химического свойства в зависимости от концентрации компоненты в смеси газа. Газоанализаторы градуируются в процентах на метр кубический или в граммах на кубический метр или на литр.

Наибольшее распространение получили объемные химические газоанализаторы, принцип действия которых основан на оценке изменения объема газовой смеси. Применительно для измерения концентрации диоксида углерода, сероводорода, кислорода, окиси углерода, азота и других газов. Суть работы химического газоанализатора основан на избирательном удалении определенных компонент из смеси с помощью химических реакций. Например, для поглощения водорода и оксида углерода используется щелочной раствор полухлористой меди. Точность метода во многом зависит от постоянства термодинамических параметров, при которых протекает процесс. К таким газоанализаторам относятся газоанализаторы типа ГХП-2. Недостатком данных приборов является низкая точность анализа, которая не превышает 0,1¸0,2 % от общего объема пробы.

Существуют тепловые газоанализаторы, в принципе действия которых заложено измерение тепловых параметров газовой смеси, например, теплопроводности, которые зависят от содержания той или иной компоненты. В табл. 5.5 приведены относительные значения теплопроводности различных газов. Концентрация определяемой компоненты газа находится по формуле

, (5.11)

где l, l₀, l_н – теплопроводность смеси, определенной и неопределенной компоненты соответственно.

В качестве электрической схемы тепловых газоанализаторов применяются мостовые схемы или точнее схемы неуравновешенного моста с питанием от стабилизированного источника. Газоанализаторы данного типа применяются для определения концентрации водорода, двуокиси углерода, кислорода, хлора, аргона и других
газов.

Также существуют термохимические газоанализаторы, магнитные, оптические, фотокалориметрические, электрические и хроматографические.

Таблица 5.5

Относительные теплопроводности газов

Газ	Воздух	Азот	Водород	Диоксид углерода	Оксид углерода	Метан	Диокид серы	Кислород	Аргон	Гелий	Пары воды
100 °С		0,98	6,84	0,71	0,94	1,45	0,38	1,02	0,66	5,56	0,78
500 °С		0,97	6,77	0,96	0,93	2,13	0,53	1,07	0,66	5,32	1,16

Наиболее универсальны последние из них, так как их можно применять для анализа состава газовых смесей, жидкостей и твердых тел. Хроматографический газоанализатор работает за счет разделения различных газов по скорости при движении вдоль слоя сорбента. Он обладает высокой точностью, которая составляет порядка 10^–11 г/см³. На выходе хроматографа имеется самопишущий прибор, который «пишет» для каждой компоненты пик, по площади которого определяют концентрацию компоненты.

Методы определения состава жидкостей. Определить состав сточных вод предприятия очень важно с экологических позиций. Для этого применяются методы по измерению: электропроводности, окислительно-восстановительных потенциалов, заряда. Это так называемые электрохимические методы. Кроме того существуют оптические и тепловые методы.

Дата добавления: 2015-05-26