169747. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nitrogénipari gázok elemzésére
169747 amely a robbanásnál keletkező túlnyomás hatásának ellensúlyozására anyával szorítható a fémtesthez. A hidrogén- és metán-komponens robbantásához olyan mennyiségű levegőt adagolunk, hogy az oxigén a szükséges mennyiségnek célszerűen körülbelül másfélszereselegyen. A robbantóba bevezetett gázelegy nyomásat mérjük, majd elrobbantjuk a gázelegyet, és a nyomást ismét meghatározzuk. A robbantás után az elegy az eredeti hidrogén-tartalmat víz, az eredeti metán-tartalmat pedig széndioxid formájában tartalmazza. Á robbantóból távozó gázelegyet ezután a 7 széndioxid-elnyeletőbe vezetjük, ahol lúggal kimossuk a gázelegy széndioxid-tartalmát. Az ammóniaelnyeleíő üzemelésénél közölt megfontolások alapján a széndioxid elnyeletésére is célszerűen szilárd szorbenseket vagy tömény lúgoldatokat alkalmazunk. Igen előnyösnek bizonyult a 70%-os vizes káliumhidroxid-oldat. A 3 ammóniaelnyeletőt és a 7 széndioxid-elnyeletőt célszerűen Raschig-gyűrűkkel töltjük meg, és ezek felületét nedvesítjük meg a folyékony abszorbenssel. Az elemzés megkezdése előtt a gázelemző berendezést evakuáljuk. A vákuum keltésére a 8 vákuum-előállító egység szolgál, amely célszerűen rotációs vákuumgépből és higanydiffúziós szivattyúból állhat. A berendezést előnyösen akkor helyezzük üzembe, amikora berende-A metántartalom kiszámítása: 10-torr zésben uralkodó nyomás nagyságrendileg értéket ér el. A gázelemző berendezést a mérések előtt kalibrálni kell. A kalibrálás segítségéver állapítjuk meg azokat a szorzószámokat, amelyek a 2 bemérő, a 6 robbantó, valamint a 3 és 7 elnyelető térfogati viszonyaira jellemzők, és amelyekkel megállapítható az, hogy a 2 bemérőben bekövetkezett, adott mértékű nyomásváltozás milyen nyomásváltozást okoz a 3 és 7 elnyeletőkben. E viszonyszámok ismeretében meg tudjuk állapítani azt, hogy milyen nyomás uralkodna a 3 és 7 elnyeletőkben, ha a gázban nem lett volna abszorbeálódó komponens. A kalibrálást aszerint, hogy a vizsgálandó gáz száraz, vagy vízgőzzel telített állapotban van, nedvességmentes vágy vízgőzzel telített levegővel végezzük. A kalibrálás faktora: f = aholCj=a 3, 7 abszorben nyomásmérőjének állása evakuálás után (Hgmm) c2 =a 3, 7 abszorber nyomásmérőjének állása gáz átmérése után (Hgmm) c3 = a 2 bemérő nyomásmérőjének állása a gáz átmérése után (Hgmm) c4 = a 2 bemérő nyomásmérőjének állása a minta bevitele után (Hgmm). Az ammóniatartalom kiszámítása az alábbi képlettel 55 történik: NH3 % = i • 100 = (C4-C3)-f + Cl -c 2 loo b (c4 -c 3 )-f ahol a = az elnyeletés utáni nyomásdifferencia, (Hgmm b = átmérés • faktor (Hgmm) a = b + Cj — c2 b=(c4 -cj)-f 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 65 CH4 /o a b-br B 100 ahol a = elnyeletés utáni nyomásdifferencia (Hgmm) b = átmérés • faktor (Hgmm) br = robbantás után a gáznyomás a 6 robbantóban (Hgmm) B = gázbemérés (Hgmm) a = b + ct — c 2 b=(Ru -c 2 )-f br = Ru - Q ahol C2 = az átmérés utáni higanyállás a 6 robbantó nyomásmérőjében, Hgmm Ru = robbantás utáni higanyállás a 6 robbantó nyomásmérőjében, Hgmm B — C3 — Cj C3 = a 2 bemérőtartály nyomásmérőjén leolvasható nyomás gázbemérés után (Hgmm) Cj =a 2 bemérőtartály nyomásmérőjének állása evakuálás után (Hgmm) A hidrogéntartalom kiszámítása: Rc -R u +vt-2--br b H2 % — 100 1,5 B ahol Rc = a robbanás előtti nyomás a 6 robbantó bombában (Hgmm) vt = adott hőfokon a vízgőztenzió (Hgmm) Argontartalom kiszámítása: Ar°/o 100: C2 —Ci 100 ahol a = c2 — c b: <=i: c3-ci :az 5 nemesgáz-analizátor nyomásmérőjének állása evakuálás után (Hgmm) c2 = az 5 nemesgáz-analizátor nyomásmérőjének állása elnyeletés után (Hgmm) c3 = az 5 nemesgáz-analizátor nyomásmérőjének állása gázbemérés után (Hgmm) Az ammónia elnyeletése után az ammóniamentes gázt vizsgáljuk tovább, ezért szorzószámot kell alkalmaznunk a helyes hidrogén, metán és argon %-ának kiszámításához. A szorzószámot úgy állapítjuk meg, hogy az ammónia %-át levonjuk 100-ból és ami maradt, osztjuk 100-zal. Ezzel az értékkel kell szoroznunk (redukálnunk) a fentemlített gázok %-os értékét. A nitrogén %-át úgy számítjuk ki, hogy összeadjuk az összes vizsgált komponens redukált %-os értékét és levonjuk 100-ból, ami maradt, a nitrogén %-a. 1. példa a) Faktorozás Ci = 38 Hgmm c2 = 423,2 Hgmm Hgmm Hgmm c3 ^ 345 c,=700 3
