CC BY
6
За рубежом
УДК£613.431.4:663.41-074
Н. Бонев
СИСТЕМА ДОЗИРОВАНИЯ СПИРТОВ В ДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
Центр гигиены, София
Мы разработали устройство для получения паровоздушных смесей спиртов с заданными концентрациями.
Воздух из баллона 1 (рис. 1) проходит через ротаметр 2 и поступает в дозировочное устройство 3. Другой поток воздуха является разбавителем и с помощью компрессора 4 также подается в дозирующее устройство. При этом воздух, проходя через фильтры 5 и 6, подвергается очистке от масляных и водяных паров и других веществ.
Схема процесса представлена на рис. 2. Воздух поступает через отверстие 1 в два последовательно связанных испарителя 2, заполненных до половины метанолом, увлекает часть паров метанола и вводит их в холодильник 6. Испарители 2 термостатируются при температуре, которая на 10—15°С выше, чем в холодильнике 6, где она поддерживается постоянной (с точностью ±0,02°С) ультратермостатом. Воздух, насыщенный парами метанола при температуре испарителей, после поступления в холодильник является насыщенным уже при температуре холодильника. Часть паров метанола конденсируется на стенках последнего. В конце холодильника термометром 7 измеряется температура насыщенной парами метанола паровоздушной смеси, которая затем поступает в смесительную камеру 9. Через отверстие 8 этой камеры подается воздух-разбавитель, с помощью которого в сосуде 10 и создается паровоздушная смесь с требуемой концентрацией метанола. Для правильной и точной работы дозирующего устройства необходимо соблюдать следующие условия. Следует поддерживать постоянный уровень жидкости в двух испарителях. Для этой цели на верхнем конце испарителей имеются резервуары 3, из которых через краны 4 жидкость периодически (через 2—10 мин в зависимости от скорости потока воздуха) подается в испарители. Уровень жидкости должен быть на 3—4 мм ниже нижнего конца трубки испарителя. Температуру холодильника 6 следует поддерживать постоянной с точностью не менее +0,02°С. При переходе от высоких концентраций к низким необходимо примерно 10 мин продувать дозирующее устройство воздухом через отверстие 5. ;
При приготовлении различных концентраций пользуются известной формулой:
У1 МТР-10« с-у, 22,4-Т0Р0 ыг,и >
где V^ — скорость потока воздуха, поступающего в испарители (в мл'мин); Уг — скорость потока воздуха-разбавителя (в мл/мин); М — молекулярный вес жидкости, находящейся в испарителях; Т— температура холодильника (К); Т'0=273,16 К; Р — давление насыщенных паров жидкости при температуре холодильника (в мм рт. ст.); Яо=760 мм рт. ст.
При температуре холодильника 293,16°К (20°С) для метанола эта зависимость будет иметь вид:
32,4-293.16-95,7 ^ , 674><10>.
° - V». 22,40-273,16-760 х 1и - V» 1.0/4ХШ
Таким образом, при выбранных условиях создание заданных концентраций метанола сводится к выбору скоростей Vx и V2.
Для проверки точности и воспроизводимости дозирующего устройства пробы полученных паровоздушных смесей с концентрациями 50, 100, 250, 500 и 1000 мг/м3 метанола вводили в газовый хроматограф «PYE UNICAM». Определения выполняли на колонке, заполненной диатомитом с 10% PEG-400 при 90°С и скорости газа-носителя N.. 45 мл/мин. Пробы объемом 1 мл поступали в хроматограф через кран-дозатор, что позволяло отбирать их, не прерывая газовый поток между дозировочной аппаратурой и хроматографом. Непрерывность потока обеспечивалась водоструйным насосом, подключенным к крану-дозатору.
Относительное стандартное отклонение и относительная ошибка зависят от точности измерения скоростей потоков продувающего воздуха и воздуха-разбавителя, причем наиболее важным является поддержание стабильной скорости потока продуваемого воздуха.
Поступила 3/1 1977 г.
Рис. 1. Схема устройства для получения паровоздушных смесей спиртов с заданными концентрациями. Объяснения в тексте.
