ВИМІРЮВАННЯ СУМИ ВУГЛЕВОДНІВ ЗА ВИНЯТКОМ МЕТАНУ
01.06.2022 00:25
[3. Технічні науки]
Автор: Івасенко Віталій Михайлович, кандидат технічних наук, асистент, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інституту імені Ігоря Сікорського», м.Київ; Яремко Володимир Васильович, студент, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інституту імені Ігоря Сікорського», м.Київ
Для визначення вуглеводні в атмосферному повітрі важливо вимірювати суму вуглеводнів, що мають високу властивість вступати в реакцію з оксидами азоту та озоном та утворювати фотохімічний смог. В атмосфері від 60% до 90% всіх вуглеводнів становить метан, який має біологічне походження і фотохімічно інертний. За останній час розроблено ряд газоаналізаторів, що призначені для визначення суми вуглеводнів за винятком метану. Такі газоаналізатори мають пристрій для відділення метану або розділенняу на ненасичені і насичені вуглеводні.
Застосовується два методи відділення метану від суми вуглеводнів:
1) поглинання з допомогою сорбентів , наприклад силікагель або активоване вугілля;
2) відділення з допомогою колонок в яких відбувається селективне каталітичне окиснення вуглеводнів.
Газоаналізатори вуглеводнів за вирахуванням метану відрізняються як за способом відділення метану, так і за принциповими схемами вимірювання.
У сучасних газоаналізаторах вуглеводнів за винятком метану застосовуються такі основні схеми:
1. Диференціальна схема вимірювання з двома детекторами і одним підсилювачем. Один датчик видає сигнал по сумі вуглеводнів, а інший тільки на метан.
2. Схема вимірювання з одним детектором та одним підсилювачем. Пневматична схема дозволяє змінювати потік проби, що аналізується на два положення, в одному з яких потік проби проходить через пристрій відділення метану при кожному циклі вимірювання. Також прилад містить елементи запам'ятовування та віднімання сигналів.
3. Схема містить два детектори. Два газові блоки, один з яких обладнаний колонкою розділення вуглеводнів і два вимірювальних блоки. Кожен детектор видає свій сигнал, вміст вуглеводнів за вирахуванням метану розраховується з різниці двох значень сигналів.
Рисунок 1. Диференційна схема вимірювання вуглеводнів за вирахуванням метану.
1 – регулюючий клапан; 2,3 – полум’яно- іонізаційний детектор; 3 – колонка; 5 - електрометричний підсилювач; 6 – засів відображення інформації.
На рис. 1 представлена схема приладу де потік газу , що аналізується, за допомогою регулюючого клапана 1розділяється на дві рівні частини. На полум’яно-іонізаційний детектор 2 газова суміш подається без змін. Інша частина потоку проходить через колонку 3, в якій поглинаються всі вуглеводні за винятком метану і потік подається на інший полум’яно-іонізаційний детектор 4. Вихідні сигнали детекторів подаються на диференційний підсилювач.
На пристрою реєстрації 6 відображається різниця між двома вхідними сигналами, що є мірою вмісту вуглеводнім в пробі, що аналізується, за винятком метану.
Література
1. Приміський В. П. Стан та перспективи розвитку полум’яно-іонізаційного розвитку для вимірювання концентрації вуглеводнів / В. П. Приміський, А. В. Жужа // Метрологія та прилади. – 2013. – № 2. – C. 45 – 52.
2. Івасенко, В. М. Метрологічне забезпечення газоаналітичних вимірювань [Текст] / В.М. Івасенко, А.В. Жужа // Гиротехнології, навігація, керування рухом і конструювання аварійно-космічної техніки: ІХ міжн. наук.-тех. конф., 17-18 квітня 2013 р.: тези доп. – Київ, 2013. – С.425-428.
3. Івасенко В. М. Методи і прилади контролю викидів автозаправних станцій [Текст] / В. М. Івасенко, В. П. Приміський // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Серія : Механіко-технологічні системи та комплекси. - 2014. - № 60 (1102). - С. 174-180.