ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности, применения газовой хроматографии для анализа состава продуктов горения из "Контроль сжигания газообразного топлива" Отечественная приборостроительная промышленность серийно вьгпускает в настояш ее время несколько типов хроматографов (ХТ-63, ЛХМ-7А, Цвет различных модификаций и др.), технический уровень которых по наиболее важным характеристикам соответствует мировому уровню развития хроматографического приборостроения. Однако, несмотря на большую потребность, ни один из выпускаемых хроматографов не предназначен для анализа продуктов горения энергетических установок, а приспособление их для этой цели связано с рядом трудностей. [c.150] Продукты горения представляют собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из газов с различными физико-химическими свойствами. В продуктах неполного горения могут одновременно присутствовать диаметрально противоположные по своим свойствам газы, такие, напрнмер, как сильно диффундирующий горючий водоро д и высоковязкая негорючая двуокись углерода (время удерживания на активированном угле СОо в 20—30 раз превышает время удерживания Нг). С другой стороны, сорбционные свойства по отношению к целому ряду сорбентов таких газов, как СО, N2, Аг и О2, очень близки друг к другу, что затрудняет разделение и количественное определение этих газов. [c.150] Кроме того, процентное содержание отдельных ком-аонентов в продуктах горения настолько различно, что это создает дополнительные трудности при анализе. Так, например, при определении ОО2 и N2 мы имеем дело с десятками процентов по объему, а при определении горючих компонентов в задачу анализа входит измерение концентраций 10 % и менее. Соответственно и требования к точности определения столь разных концентраций различны. [c.151] Аналитическая задача разделения низкокипящих газов в общем виде является давно решенной и применяется в разных вариантах в лабораторных условиях. Однако удовлетворение всего комплекса требований, предъявляемых к анализу продуктов горения, при использовании одного принципа детектирования, одного газа-носителя и какой-то определенной неподвижной фазы в настоящее время не представляется возможным. [c.151] В связи с этим в практике газового анализа получил распространение комбинированный метод определение СО2 и О2 на волюмометрических газоанализаторах типа Орса или ВТИ и определение горючих компонентов на хроматографах с термохимическими детекторами. [c.151] Иногда для полного анализа продуктов горения используют два или три хроматографа для определения горючих — хроматогрЗ ф с термохимическим детектором, а для определения кислорода и двуокиси углерода — хроматограф с детектором по теплопроводности. При этом разделение О2 и СО2 требует использования различных сорбентов, поскольку молекулярные сита, хорошо разделяющие 0 и N2, для определения двуокиси углерода не годятся, так как они ее необратимо сорбируют. [c.151] В литературе [Л. 109, ПО, 163, 179] иногда встречаются рекомендации определять кислород (или непосредственно коэффициент избытка воздуха) по совместному пику N2+O2 при газе-носителе воздухе, но такой метод является очень неточным и при работе котлоагрегата с низкими избытками воздуха его применять нецелесообразно. [c.151] В воздухе, как известно, содержится около 1% аргона (см. табл. 1-2). В продуктах горения концентрация аргона, вносимого в топочную камеру с воздухом, естественно, больше, чем в воздухе она зависит от коэффициента избытка воздуха и от вида сжигаемого топлива. На сигнал детектора по теплопроводности, получаемый при прохождении аргона через рабочую камеру, когда в качестве газа-носителя используется гелий), будет накладываться сигнал, возникающий от присутствия в анализируемой смеси кислорода (см. рис. 5-23). В связи с этим погрешность за счет наличия в пробе аргона при определении малых количеств кислорода в продуктах горения (до 1—2%) будет соизмерима с определяемой величиной кислорода. [c.152] По этой же причине нецелесообразно в качестве газа-носителя использовать и азот, В этом случае сигнал от аргона за счет его меньшей по сравнению с азотом теплопроводности будет другой полярности, чем сигнал от кислорода, что вызовет увеличение относительной по-грещности. К тому же технический азот в баллонах, как правило, содержит значительное количество кислорода (до 0,5% об.), что снижает чувствительность и точность определения Ог. [c.152] В связи с изложенным для определения кислорода наиболее рационально использовать в качестве газа-носителя аргон, по последний нс может обеспечить требуемую чувствительность при определении горючих компонентов. [c.152] НИИ анализа продуктов горения на хроматографах, нё предназначенных снецнально для анализа продуктов горения (например, ГСТ-Л, ХТ-2М и др.), приводит к завышенным показаниям по СО (или мнимому обнаружению СО, когда ее нет в пробе). [c.154] При такой методике определение СО производилось непосредственно. Однако проведение анализа при этом усложнялось, а точность его за счет разбавления, естественно, снижалась. [c.154] В работе (Л. 97] также использовался прием разбавления пробы кислородом, но нри этом точность анализа была еще ниже из-за того, что разбавление пробы кислородом производилось в шприце при объеме пробы, используемом для анализа, от 2 до 10 см . [c.154] В работах по приапособлению аппаратов типа ГСТ-Л для анализа продуктов горения делались попытки увеличить точность определения СО введением поправки на содержание N2 в измерения высоты совместного цика O-I-N2 [Л. 98]. [c.154] Однако этот нуть следует также считать неудачным, так как при небольших концентрациях СО в анализируемой пробе (СО О,3%) величина такой поправки достигает 100% и более по отношению к истинному содержанию в анализируемой пробе окиси углерода. [c.154] Для того чтобы найти выход из создавшегося положения, в ЭНИН была проведена специальная работа по исследованию влияния на работу хроматографа ряда факторов конструктивного и режимного характера [Л. 158, 165]. В результате этой работы были выявлены условия, обеспечивающие высокую чувствительность анализа при четком разделении входящих в состав продуктов горения компонентов. Полученные результаты были использованы при разработке хроматографа тииа Союз , предназначенного специально для анализа продуктов горения и подробно описанного ниже. [c.155] Вернуться к основной статье