Өлшеуге арналған газ шығысы учаскесін таңдау

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі
Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Факультеті: География және табиғатты пайдалану.
Кафедра: Тұрақты даму бойынша ЮНЕСКО.
Мамандығы: ӨТҚ және ҚОҚ.
СӨЖ
Тақырыбы:Сулы және газды ортадан сынамалар алу.

Орындаған: Қолманбаев Н.Қ.
Тексерген: Азат С.

2019жыл.
ЖОСПАР:
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
I. НЕГІЗГІ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.1. Сынама алуға дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.2. Талдауға сынама алу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .10
1.3. Іріктелген сынамадағы компоненттердің сапалық және сандық құрамын химиялық және аспаптық анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
1.4. Қалыпты жағдайда іріктелген сынамада компонент концентрациясын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...18
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20

КІРІСПЕ
Газдардың сапалық және сандық құрамын анықтау қазіргі уақытта өнеркәсіптік кәсіпорындардың көпшілігінде аналитикалық бақылаудың міндетті элементі болып табылады. Бірінші кезекте бұл өндіріс технологиясы Технологиялық газдарды алуды немесе өңдеуді қамтитын кәсіпорындарға жатқызылады. Алайда, газ немесе химиялық технологиядан алыстаған кәсіпорындарда, мысалы, дәнекерлеу жұмыстары, металл өңдеу, материалдарды ұсату кезінде ластанған ауаны жұмыс орындарынан ұйымдасқан түрде бөлу және оны ауа бассейніне шығарар алдында тазарту қажеттілігі туындайды.
Шаң-газ тазарту қондырғылары жұмысының тиімділігін бақылау және атмосфераға шекті рұқсат етілген шығарындылар нормативтерін белгілеу мүмкін емес - шығарылатын газ ортасын толық және объективті талдаусыз мүмкін емес.
Газ ортасын талдау (гомогенді немесе басқа фазалардың диспергирленген бөлшектерін қамтитын) жалпы жағдайда мынадай негізгі кезеңдерден құралады:
1) Сынама алуға дайындау;
2) өкілді сынама алу;
3) Сынамадағы қызығушылық тудыратын компоненттердің сапалық және сандық құрамын химиялық немесе аспаптық анықтау;
4) қалыпты жағдайда компоненттің шоғырлануын есептеу.
Аталған төрт кезеңнің ішінде газ бақылауының ерекшелігі алғашқы екеуі беріледі.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1. Сынама алуға дайындау
Газ ортасының бастапқы параметрлерін газталдағышқа кіре берістегі мәндерге келтіру газталдағышқа дайындық деп аталады, сынама алу немесе дайындауға газды талдау жасалады өзгеруі механикалық және агрессивті қоспалардан тазартуда, кептіруде газ қоспасының қысымы мен температурасын реттеу.
Бірінші кезең Шаң-газ ауа (гетерогенді) ортасын талдау болжанатын кезде ерекше мәнге ие болады. Жүйеде қатты шаң фракцияларының көп болуы, газ шығысы қимасы бойынша шаң бөлшектерінің біркелкі бөлінбеуіне және сынама алу арналарында бөлшектердің кейбір үлесінің жиналуына әкеледі. Бұл жағдайда қабылдағышта ұсталған бөлшектердің концентрациясы іріктелген газдың белгілі бір көлемі және олардың фракциялық құрамы газ ағынындағы нақты мәндерден ерекшелену. Келесі негізгі шарттарды орындау арқылы деректерді бұрмалауды болдырмауға болады:
а) газ жинау түтігінің мұрны оның негізгі бағыты бар осно газ ағынына қарсы бағытталуы тиіс;
б) газ жинау түтігінің кіру тесігіндегі газ жылдамдығы сынама алу нүктесіндегі газ ағынының жылдамдығына тең болуы тиіс (изокинетикалықтың негізгі шарты);
в) сынама алу агрегатында қолданылатын шаң қабылдағыш (Сүзгіш) құрылғы массаның кемінде 97% - ын алуды қамтамасыз етуі тиіс.
Газды талдау үшін жоспарланған фазалық құраммен алдын ала танысудан басқа технологиялық газ сынамаларын іріктеуге дайындау (сипаттамасы бойынша немесе органолептикалық бағалау көмегімен) газдың өкілді сынамасын іріктеу шарттарын анықтауды және газ жүргізу учаскесін таңдауды қамтиды.
Газ сынамасын іріктеуге дайындау процесінде сынаманы іріктеу шарттары, атап айтқанда, :
1) сынама температурасы;
2) сынама саны;
3) сынама алу жылдамдығы;
4) сынама алу уақыты (ұзақтығы).
Алынатын газ сынамасының температурасы оның қозғалысының барлық ұзындығына газ қоспасының жекелеген компоненттерінің сынама алу жолында конденсацияланбайтындай, әдетте төменгі шектермен шектеледі. Сынаманың осы құрамының нәтижесіндегі өзгерістер. Бұл ретте болдырмау маңызды конденсация немесе кристалдануды анықтайтын компонент ғана емес, сонымен қатар басқа да, мысалы, су булары. Кейбір жағдайларда Негізгі газ ағынымен салыстырғанда сынаманы қызып кеткен жөн. Бұл әдетте газ ағынында сұйық немесе қатты фаза қатысуымен түсіндіріледі. Қыздыру кезінде тамшылар немесе ұсақ кристаллдар газ фазасының құрамын өзгертіп булануы мүмкін. Сондықтан газ сынамасын іріктеуге дайындау кезінде бөлімшені қарастыру керек. Газдағы басқа фазалық қосындылардың түзілуін болдырмау және олардың температуралық режиммен одан әрі түзілуін болдырмау газ ағыны компоненттерінің сипаттамалары. Сынаманың саны (көлемі) басқа фазалық жағдайлардағы Заттарды талдау кезіндегі сияқты екі факторға сүйене отырып беріледі: газ қоспасындағы талданатын компоненттің шоғырлануы және қолда бар сезімталдығы талдау әдістемесі. Алынатын сынаманың мақсатты көлемін әдетте алдын ала талдау арқылы анықтайды. Орташа сынама алу кезінде оның жиынтық мөлшері айтарлықтай үлкен болуы мүмкін; әрі қарай талдау үшін белгілі әдістер сынаманың бір бөлігі пайдаланылады. Сынаманы іріктеу жылдамдығы, сынаманы алу үшін пайдаланылатын тәсілмен анықталады. Бұл ретте көптеген факторлардың маңызы бар, мысалы, газдың және жұтқыштың физикохимиялық қасиеттері (селективті жұтқышқа газ сынамасын алу тәсілі кезінде), аспаптардың мүмкіндіктерін беретін, сынаманың жалпы көлемі мен жылдамдығын бақылау. Сынама алу уақыты іріктеу жылдамдығына және оның санына байланысты. Бұл ретте іріктеудің жалпы және таза уақытының ресурсы айтарлықтай әр түрлі болуы мүмкін, мысалы, мерзімді газ талдауын жасау кезінде бір жолғы сынамаларға дискретті талдайтын аспаптарға іріктеп алынады. Сенімді нәтижелерді алу үшін өлшеу үшін учаске мен газ құбырының қимасын дұрыс таңдау ерекше маңызға ие. Өлшеуге арналған орынды таңдау кезінде келесі ережелерді басшылыққа алу керек.
1. Өлшеулер газдың белгіленген ағынында жүргізіледі (тұрақтанған сипаттамалары бар). Яғни қима орналасуы тиіс тік сызықты, мүмкіндігінше тік учаскелерде тең алаң бүкіл бойы. Учаскелердің ұзындығы (L) 8-10 құрауы тиіс өлшеу үшін қима қажет учаскенің ұзындығы М2 = 5-6 диаметрден кем болмауы тиіс.

М1 = 3-4 өлшеу орнынан кейін (1-сурет).
1-сурет . Өлшеуге арналған газ шығысы учаскесін таңдау.
2. Өлшеу орнын жақын және әсіресе ысырмалардан, дроссельдерден, диффузорлардан, тізеден және желдеткіштерден кейін таңдауға болмайды, өйткені осы жерлерде пайда болған құйынды өлшеу дәлдігіне әсер етеді.
3. Учаскелерде шаң жиналатын орындар болмауы тиіс.
4. Дөңгелек қиманың тік бөліктері жақсырақ. Дөңгелек қима бөліктерін төртбұрышты, ал төртбұрышты - тікбұрышты көреді.
5. Учаскенің әр түрлі нүктелеріндегі газ жылдамдығы 4 мс кем болмауы тиіс. Осылайша, ол газ құбырының осі саласында ең үлкен шамаға жетеді және қабырға аймақтарында айтарлықтай төмендейді. Бұл ағын жылдамдығының біркелкі болмауы онда аэрозоль бөлшектерінің біркелкі бөлінбеуіне әкеледі. Сондықтан аэрозоль сынамасын әдетте газ құбырының бірнеше нүктелерінде
алады. Бұл нүктелердің орналасуы есептеу жолымен белгіленеді. Ол үшін қима жоспарында оның ауданы бірқатар тепе-тең аудандарға бөлінеді (2-сурет).
2-сурет. Тепе-тең алаң учаскесінде газ жолдарын бөлу.
Газ жолдары, қимасы дөңгелек, шартты түрде разбивают бірқатар концентрических сақиналар с равновеликими алаңдарымен. Өлшеулер төрт нүктеде екі өзара перпендикуляр диаметр бойынша концентрлік шеңбермен шектелген кесінділердің ортасында жүргізіледі.
Төртбұрышты (тікбұрышты) қималы газ өткізгіштерді газ өткізгіштің қимасы бойынша ұқсас тепе - тең квадраттардың (тікбұрыштардың) қатарына бөледі және өлшеулер әр квадраттың (тікбұрыштардың) ортасында орындалады. Нүктелердің ең аз саны-әрбір бағытта үш.
Егер квадрат (тікбұрыштың) жақтары 150-200 мм-ден аспайтын болса, ал дөңгелек қималы газ жолдары диаметріне байланысты келесі сақиналардың санына бөлінетін болса, жеткілікті сенімді нәтижелер алынуы мүмкін деп есептеледі:
Газ құбырының диаметрі, мм
200
200 - 400
400 - 600
600 - 800
800-1000
1000
Сақиналар саны, дана
3
4
5
6
8
10

Алайда, егер өлшеуге арналған қиманы таңдауға қойылатын талаптар шыдау мүмкін болмаса, онда сақиналар саны ұлғайтылуы тиіс.
Сынама алу алдында белгіленген нүктелерде пневмометриялық түтікше немесе Пито түтікшесінің көмегімен ағынның сызықтық жылдамдығын өлшейді.
Газды дұрыс алу шарттарының бірі сынаманы изокинетикалық іріктеу ережесін сақтау болып табылады. Ол үшін аспирациялық (газ сорғыш) аспаптың өнімділігін ескере отырып, іріктеудің мүмкін болатын Шығыс (көлемдік) жылдамдығын анықтайды. Бұдан әрі сынама алу түтігі кіретін алмалы-салмалы ұштықпен жабдықталады (3-сурет) сорылатын аэрозольдің орнатылған шығысы кезінде ұштың қимасындағы оның сызықтық жылдамдығы зерттелетін нүктедегі ағынның сызықтық жылдамдығына тең болатын ішкі диаметрімен.
3-сурет. Сынама іріктеу түтігінің ауыспалы ұшы.

Шаңдалған газды іріктеу кезінде изокинеттілік ережесін сақтамау кезінде пайда болатын ықтимал қателер 4-суретте ұсынылған. Өлшеу қателіктері шаңның ұлғаюымен ұлғаятынын атап өткен жөн-алынатын газдың жаңалықтары.
Жылдамдық теңдігін сақтау кезінде (4а-сурет) газдың тозаңдануы дұрыс анықталады және көлемдегі шаң бөлшектерінің іріктелген Сынамадағы гранулометриялық құрамы болады.
Газ ағынын іріктеу жылдамдығын арттыру кезінде (4б-сурет) шаңның аса ірі бөлшектері қоршау түтігінің кіру қимасының жанынан өтеді. Нәтижесінде іріктелген сынамада төмендетілген тозаңдану анықталады.
Төмен жылдамдықпен іріктеу кезінде (4в-сурет) кері құбылыс болады және инерция бойынша шаңның үлкен бөлшектері алу түтігіне өтеді. Нәтижесінде іріктелетін сынаманың тозаңдануы жоғары болады. Қоршау түтігінің кіріс саңылауының газ ағынының бағытына перпендикуляр қалпынан ауытқуы шаңданудың төмендеуіне әкеледі-жаңалықтар(4г-сурет)[1].

4-сурет. Шаңдалған газды іріктеу кезінде изокинеттілік ережесін сақтамау кезінде туындайтын ықтимал қателер:
1-жинау түтігінің ұшы; 2-Үлкен шаң;
3 - ұсақ бөлшектер; 4-газ ағынының бағыты;
а) дұрыс іріктеу жылдамдығы; б) жоғары іріктеу жылдамдығы;
в) іріктеудің төмен жылдамдығы; г) іріктеудің дұрыс жылдамдығы, бірақ қоршау түтігінің кіру тесігі газ ағынының бұрышында болады.
Газ құбырында газ сынамасын алу нүктесінің дұрыс орналасу орнын таңдау және таңдау нүктесінің дұрыс жабдығы өлшенген бөлшектері бар газ сынамасын алған кезде ерекше мәнге ие болады. Гомогенді газ фазасынан сынама алу газ құбырының жүрісі бойынша іріктеу нүктесінің орналасу орнын таңдауға ерекше талаптар қоймайды - іріктеуді газ жүрісінің тік және көлденең қимасында жүргізуге болады.
Газ құбырынан (1) оның диаметрінің 0,3 тереңдігіне газ сынамасын алу үшін (2) берілген ортаға төзімді, диаметрі 8-10 мм металл түтікше салынады. Газ құбырынан шығу кезінде түтікшені екі штуцері бар (6, 7) үш жүрісті кранмен жабдықталады, біреуі түтікшені үрлеу және тазалау үшін қызмет етеді, ал екіншісі-газды ыдыс-сынаманы қабылдағышқа беру үшін қолданылады, онымен қосылу әдетте резеңке шлангтың көмегімен жүзеге асырылады.

5-сурет. Газ сынамасын алу нүктесін жабдықтау схемасы:
1-газ құбыры; 2-Металл құбыр; 3 - фланецтер; 4-резеңке тығындар;
5-үш жүрісті кран; 6, 7-штуцерлер.
Тиісті крандарды ашқан кезде газ ыдысқа өз қысымымен келіп түседі немесе ауа үрлеу арқылы сорылады. Коммуникацияның белгілі бір ішкі көлемі болғандықтан, ең аз мүмкін диаметрімен түтікшелерді қолдану керек және сынама алу алдында кемінде алты есе газ көлемімен коммуникацияларды жууды жүзеге асыру керек.
Көлденең учаскеде сынама алу кезінде, егер қима бойынша біркелкі араласу күтілсе, жоғарғы, орталық және төменгі сынамаларды алу қажет.
Орталық сынама газ құбырының ортасында көлденең сумен алынады (6а-сурет). Жоғарғы сынама газ құбырының жоғарғы бөлігінде алынады (6б-сурет). Газ біртекті болғанда жиі қолданылады, бірақ конденсатты түсіру қаупі бар. Төменгі сынама газ құбырының түбінен диаметр бөлігінің 110 қашықтықта төменгі бөлігінде алынады (6в-сурет)[2].

Сур. 6. Газ құбырының көлденең учаскесінде сынама алу:
а-Орталық; б-жоғарғы; в-төменгі.

1.2. Талдауға сынама алу әдістері
Сынама алу тәсілін таңдау талданатын заттардың табиғатымен, ілеспе қоспалардың болуымен анықталады. Сынамаларды іріктеу тәсілін негізді таңдау үшін ауада және газ қоспасында уытты қоспалардың болуы мүмкін нысандары туралы нақты түсінік болуы қажет. Зиянды заттың агрегаттық жай - күйін дұрыс анықтау сүзгіштер мен сорбенттердің дұрыс таңдауын және сынама алуға байланысты анықтаудың күнәндігін азайтады.
Дәстүрлі түрде газ сынамаларын іріктеудің екі әдісі бар: толтыру әдісі және сорбциялық (аспирациялық) әдіс.
Толтыру әдісі зерттелетін газ қоспасымен әр түрлі сыйымдылықтағы ыдыстарды толтыру болып табылады. Әдіс, мысалы, талданатын қоспаның жоғары концентрациясы, сондай - ақ пайдаланылатын талдау әдісінің жоғары сезімталдығы жағдайында, талдау үшін сынаманың шағын (0,1 - 3,0 дм3) кочектігі талап етілетін жағдайларда басым қолданылады.
Газды сынама алу үшін арнайы ыдыстар - газды тамшуырлар қолданылады (7-сурет).
Газ пипеткалары көбінесе сыйымдылығы 0,1 - 0,5 дм3 шыныдан, сирек - сыйымдылығы 2 дм3 дейін металлдан жасалады. Олар киілетін ұшында тарылған кең түтіктер болып табылады.
Бұрандалы ысырмамен жабылатын резеңке түтіктер (7а-сурет) немесе екі шыны кранмен (7б-сурет) вакуумдық майлаумен майланған. Мыстан немесе күмістен жасалған металл газды пипетка инертті газдарды жинауға арналған.

7-сурет. Газды тамшуырлар:
а) қысқыш; б) дәнекерленген крандар.
Газ тамшуырын толтыру келесі спо-иттердің бірімен жүзеге асырылады.
Алмасу тәсілі. Газ құбырындағы артық қысым кезінде сынама - бор түтігіне құрғақ пипет - ку резеңке түтігінің көмегімен жалғанады және газ көлемі пипетканың көлеміне қатысты алты - он есе үрлейді. Бұл ретте пи - петкада болған ауаны зерттеуге жататын газбен толық ауыстыруға қол жеткізіледі. Содан кейін крандарды жауып, пипетканы сынама алу түтігінен ажыратады. Сынама набрана.
Егер газ атмосфералық қысымға жақын немесе төмен болса, сынама аспиратордың, алмұрттың, су ағатын сорғының немесе басқа да құрылғылардың көмегімен тамшуырға сорылады.
Сипатталған әдіс ұзақ уақыт бойы пипеткадан өткізуге немесе соруға болатын кезде зерттелетін газдың шексіз мөлшері кезінде жарамды.
Егер газ мөлшері шектеулі болса немесе сынама тез алу керек болса, ис - газды сұйықтықты ығыстыру немесе вакуумдық әдісті қолданады.
Кейде құю әдісі деп аталатын газды сұйықтықты ығыстыру тәсілі, сынама алу алдында газ пипеткасын газ қоспасының компоненттеріне қатысты аз еритін қабілеті бар сұйықтықпен толтырады, мысалы, NaCl, MgCl2, CaCl2 Сулы ерітіндісімен қаныққан, жекелеген жағдайларда күкірт қышқылының 10% - ы ерітіндісін пайдаланады. Пипетканың бір ұшы шлангпен сынама алу түтігіне жалғанады, ал екіншісі жоғары көтеріледі (егер газда нақты қысым болса) және сұйықтықты газбен толық ығыстырылғанға дейін крандарды ашады. Газ қысымы аз болған жағдайда пипетканың екінші шетін төмен түсіреді және өз қысымымен ағатын соз сұйықтығы - зерттелетін газдың сынамасы сорылатын пипеткада вакуум береді. Спо-соб әртүрлі безендірілуі мүмкін. Атап айтқанда, ол пипеткалардың жиынтығын газ және сұйық әріптер - торға қосқан кезде мүмкіндік береді (8-сурет) бір мезгілде бірнеше параллельді немесе дәйекті газ сынамаларын іріктеуді жүзеге асыруға міндетті.

8-сурет. Газды сұйықтықты ығыстыру әдісімен сынама алу үшін газ пипеткаларын коллекторлық қосу.
Вакуумдық әдіс. Газ сынамасын алуға арналған пипеткада вакуум-сорғының көмегімен ажырату жасалады. Сынама іріктеу түтігіне қосылғаннан кейін пипеткада қосатын түтікте кранды ашады. Қысымның әртүрлілігіне байланысты зерттелетін газ тамшуырды толтырады. Коммуникациялардың Мұқият герметизациясын қамтамасыз етудің қажеттілігі мен қиындығына байланысты, қазіргі уақытта әдіс іс жүзінде пайдаланылмайды.
Газды пипеткаларды пайдалана отырып, газтартқыштан шаң-газ ауа қоспасын іріктеу сызбасы 9-суретте ұсынылған. Оның элементтері - фильт-рующий патрон, сынама алу түтігі, газ тамшуыры, термометр, аспираторды ылғалдан және агрессивті газдардан қорғауға арналған силикагельмен патрон, электраспиратор. Газ өткізгіште сынама алу үшін диаметрі 2-30 мм тесік алдын ала бұрғылайды және газ өткізгішке биіктігі 3-40 мм, ішкі диаметрі 15-25 ММ штуцерді газ өткізгішке дәнекерлейді. Газды іріктеудің берілген жылдамдығын белгілейді және электр - аспиратордың көмегімен талданатын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.