Совершенствование методов анализа индивидуального состава газообразного топлива и продуктов его горения на основе компьютерно-хроматографического модуля тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ
|
Александров, Юрий Борисович
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Казань
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2007
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.02
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
правах рукописи
АЛЕКСАНДРОВ ЮРИЙ БОРИСОВИЧ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ИНДИВИДУАЛЬНОГО СОСТАВА ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА И ПРОДУКТОВ ЕГО ГОРЕНИЯ НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНО-ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО МОДУЛЯ
02.00.02 - аналитическая химия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Казань - 2007
003068692
Работа выполнена в Казанском государственном энергетическом университете
Научный руководитель
доктор химических наук, профессор Новиков Вячеслав Федорович
Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор
Евгеньев Михаил Иванович
кандидат химических наук, доцент Савельева Наталия Ивановна
Ведущая организация:
Казанский государственный технический университет имени А.Н.Туполева
Защига состоится "22" марта 2007 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного Совета К 212.081.04 по химическим наукам Казанского государственного университета, 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18, химический факультет, Бутлеровская аудитория.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н.И. Лобачевского Казанского государственного университета.
Отзыв на автореферат просим присылать по адресу: 420008, г.Казань, ул. Кремлевская, 18, КГУ, научная часть.
Автореферат разослан "Г7" февраля 2007 г. Ученый секретарь диссертационного Совета
кандидат химических наук
'•* Акпуальность работы. Совершенствование методов анализа газообразного топлива и продуктов его горения, а также создание программного обеспечения, Направленного на оптимизацию процессов горения в энергетических установках, является актуальной задачей аналитической химии. Получение информации о концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе промышленных предприятий позволяет решать проблемы, связанные с разработкой 'новых ic)<iio;ioi ических решений направленных на оздоровление окружающей средьт.
Из большого количества загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух при сжигании газообразного топлива, можно выделить несколько основных ингредиентов:'оксиды азота; оксиды углерода; оксиды серы; твердые частицы (сажа); углеводороды. Также в атмосферном воздухе присутствует большое" количество других веществ самой разнообразной физико-химической природы: аммиак, сероводород, альдегиды, полициклические ароматические углеводороды, хлорорганические соединения и др. Химические вещества, поступающие в атмосферный воздух от работы технологических установок промышленных предприятий, трансформируются с образованием более токсичных соединений. Эти вещества в результате' трансграничного переноса Moryi загрязнять соседние регионы и оказывать пегажвное влияние на организм человека.
Для- аналитического контроля продуктов горения газообразного топлива используются различные физико-химические методы анализа. В последнее время с этой целью стали широко использовать газовую хроматографию, которая позволяет' в процессе одноконного" вйоДа пробы получать качественную и количественную информации об индивидуальном и групповом cociaBe продуктов горения Однако при анализе примесных соединений в продуктах горения наблюдается недостаточно высокая чувствительность и селективность некоторых газохроматографическйх детекторов.
Одним - из " путей решения этой задачи является концентрирование примесных соединений на различных по селективности сорбсн rax, что позволяет уменьшить предел обнаружения (ПрО) анализируемых компонентов и обеспечить определение токсичных ингредиентов на уровне ПДК и ниже. Поэтому разработка такой методики анализа газообразного топлива и продуктов его юрения, является перспективным направлением аналитической химии.
Используя разработанную ме+одику анализа газообразного топлива и продуктов его' горения, можно автоматизировать процесс газохроматографического разделения, что позволит уменьшить погрешность определения анализируемых - компонентов и оптимизировать технологические процессы. Это представляет несомненную теоретическую ценность, а кроме того, расширяет возможности практического применения методов газовой хроматографии.
Цель исслелования и разработки состоит в совершенствовании газохроматографических методов анализа газообразного топлива и продуктов его горения, направленных на оптимизацию технологических процессов для улучшения экологического состояния природной среды в зоне влияния промышленных предприятий.
Научная новизна:
- разработан метод анализа газообразного топлива и продуктов его горения, основанный на сочетании газохроматографических и линейно-колористических методов;
- показана возможность определения состава газообразного топлива и продуктов его горения с использованием усовершенствованной пневматической схемы газового хроматографа, оснащенного термодесорбером;
- - предложен новый метод оценки результатов газохроматографического анализа' на основе трехмерной модели и создана карта индивидуального химического состава продуктов горения;
-.установлена линейная зависимость постоянного расхода газа от козффйциента избытка воздуха и скорости выхода газовоздушной смеси из газбвого тракта газогорелочного устройства;
■ - на основе разработанного метода анализа и найденных закономерностей процесса горения, предложен алгоритм, позволяющий, уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу и обеспечить высокий коэффициент полезного действия энергетических установок;
- найдены рабочие условия анализа газообразного топлива и продуктов его горения, на основе которых создана система автоматизации технологических Процессов с использованием компьютерно-хроматографического модуля.
Практическая значимость работы. Созданные программные обеспечения «РУГ» и «Альфа» для оптимизации процесса ■ газокроматфафического разделения газообразных веществ, .позволяют проводить -регулярный аналитический контроль содержания вредных примесей в атмосферном воздухе, что может быть использовано в аналитических лабораториях промышленных предприятий. Методика определения качественного и количественного состава примЬсей, загрязняющих атмосферный воздух в зоне влияния предприятий, была внслрейа на «Казанском домос гроительном комбинате»
Основные положения, выносимые на защиту:
-йхема .экспериментальной установки, включающая компьютерно-хроматографйческий модуль, систему пробоотбора, пробоподготовки, контроля и регис1 рации анализируемых компонентов;
- усовершенствованная пневматическая схема газового хроматографа, содержащая многоходовой кран для изменения потока газа-носителя, подаваемого на термодесорбер;
- резулмаш определения оптимальных параметров хромакмрафического анализа i азообразно! о юплива и продуктов его юрения;
-оценка концентраций индивидуальных компонентов i азообразного топлива в зависимости от технологических параметров топливосжигающей установки;
- метод определения индивидуального состава газообразного топлива и продуктов его горения, включающие газохромато графические и линейно-колористические методы анализа;
- новый метод оценки результатов газохроматографического анализа на основе трехмерной модели и созданной карты индивидуального химического состава продуктов горения;
- результаты разработки компьютерных программ «РУГ» и «Альфа» для анализа индивидуальных компонентов газообразного топлива и продуктов его юрения;
- система автоматизации технологических процессов с использованием компьютерно-хроматографического модуля, позволяющая оптимизировать процесс горения.
Апробация результатов работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 54-, 55- и 56-Республиканской научной конференции (Казань, 2002, 2003 и 2004), VI-ой Международной научно-практической конференции "Кибернетика и высокие технологии XXI века" (Воронеж, 2005), XVII-ой Международной Интернет конференции молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения (Москва, 2005), Аспирантско-магисюрском научном семинаре (Казань, 2005), Vl-ом Международном симпозиуме "Ресурсоэффективность и энергосбережение" (Казань, 2005), V-ой Всероссийской научно-практической конференции "Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание" (Пенза, 2005), VI-ой Международной научно-практической конференции "Проблема
энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексе" (Пенза, 2005), 11-ой Всероссийской научно-практической конференции "Технологическое обеспечение качества машин и приборов" (Пенза,
2005), Ш-ей Международной научно-практической конференции "Материалы и технологии XXI века" (Пенза, 2005), 57-Республиканской научной конференции по проблемам архитектуры и строительства посвященной 75-летию КГ АСА (Казань, 2005), 1-ой молодежной конференции "Тинчуринские чтения" (Казань,
2006), XVII-ой и XVIII-ой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции "Электромеханические и внутрикамерные процессы в энсргешческих установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий" (Казань, 2005 и 2006).
Публикации. Результаты диссертационной работы отражены в 19 п}бликациях: одна сгагья в рецензируемом журнале, две С1атьи в научных сборниках, 10 тезисов докладов, четыре патента, извещение о государственной регистрации и свидетельство об отраслевой разработке компьютерной программы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, двух глав результатов и их обсуждения, выводов и списка литературы, включающем 162 ссылки, и приложения. Работа выполнена на !52 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков (из . них 16 в приложении), 18 таблиц
В первой главе представлен обзор литературы по современному состоянию методов газохроматографического анализа газообразного топлива и продуктов его горения, способах отбора и концентрирования проб, представлены сведения об основных видах токсичных веществ образующихся при сжигании газообразного топлива и их воздействие на природную среду.
Во второй главе приводится постановка задачи, содержится описание газохроматографической аппаратуры и системы отбора проб, условия проведения анализа исследуемого объекта и методов обработки экспериментальных данных.
Третья глава посвящена обсуждению результатов полученных при совершенствовании метода газохроматографического анализа газообразного топлива и продуктов его горения. Приводятся рабочие условия газохроматографического разделения. Усовершенствована схема хроматографа для анализа газообразного топлива и продуктов его горения, которая позволяет проводить анализ примесных соединений с термодесорбером на двух хрома го графических колонках с разными сорбентами без прерывания потока газа-носителя. Обсуждаются результаты анализа пропан-бутановой смеси, природного, газа и продуктов их горения с представлением результатов на трехмерной модели.
В четвертой главе анализируются полученные данные газохроматографического анализа продуктов горения газообразного топлива и приводится зависимость величины химического недожога от коэффициента избытка (расхода) первичного воздуха. На основе разработанного метода и полученных результатов предложена схема автоматизации газохроматографического анализа с последующей оптимизацией гехноло! ического процесса реализующегося по алгоритму работы компьютерной программы «Альфа».
Экспериментальная часть
Для совершенствования методов анализа газообразного топлива и продуктов его горения нами была сконструирована и изготовлена экспериментальная установка с применением компьютерного газохроматографического комплекса «Кристаллюкс-4000М» с детектором по чеплопроводности (ОАО «Биомашприбор», г. Йошкар-Ола), приведенная на рис. 1.
капсула с сорбентом
Рис. 1. Схема экспериментальной установки 1 - вентиль регулирования расхода газа; 2 - ротаметр РМ-41УЗ (на обводной газовой магистрали); 3 - ротаметр РМ-0,25 ГУЗ; 4, 5, 9 - «и»-образные манометры, 6 - нагнетатель расхода воздуха (системный ресивер); 7 - вентиль регулирования расхода воздуха, 8 - диафрагма; 10 - ручка шиберной заслонки, 11- аспиратор, 12 - капсула с сорбентом или индикаторная трубка; 13-¡ермометр; 14 - кран-дозатор; 15 - насос; 16 - газовая магистраль от крана-доктора к хроматографу; 17 - термодесорбер; 18 - водоохлождаемое пробоогборное устройство; 19 - сборник конденсата; 20 - хроматограф; 21 -электрическая связь хроматографа с компьютерным блоком управления; 22 -персональный компьютер; 23 - потенциометр; 24 - термопара; 25 -экспериментальная печь; 26 - запальное отверстие; 27 - газогорелочное устройство
Проведение экспериментов, направленных на совершенствование методов анализа газообразного топлива и продуктов его горения, условно можно разделить на несколько последовательных этапов. В качестве примера на третьем этапе проведена оптимизация процесса горения газообразного топлива. Алгоритм проведения экспериментов показан на рис. 2
Рис. 2. Алгоритм проведения экспериментов
Сложный характер рассматриваемого объекта служит причиной необходимости первоначального рассмотрения вопросов связанных с определением области устойчивого горения. Поэтому на первом этапе эксперимента проводили исследование кинетических закономерностей работы газогорелочного устройства, с целью построения рабочей кар I ы в координатах а-и нахождения на ней области устойчивого горения, в которой не происходил огрыв и проскок фронта пламени.
В экспериментальной иечи сжшалась смесь пропана-бу1ана с воздухом в различных соотношениях. Путем изменения расхода воздуха и газа были найдены значения коэффициента избытка (расхода) первичного воздуха и скорость газовоздушной смеси, при которых происходил проскок или отрыв фронта пламени (граница области устойчивого горения). Процентное соотношение компонентов газообразного топлива, необходимое для построения рабочей карты газогорелочного устройства, определяли хроматофафическим методом. Обрабо1ку полученных результатов по усюйчивости горения проводили с помощью разработанной нами компьютерной программы «РУГ». Она позволила составить рабочую карту газогорелочного устройства и определить область для проведения анализа продуктов горения газообразного топлива.
На втором этапе проводили анализ продуктов горения в области устойчивого сжигания газообразного топлива. Отбор пробы проводили с помощью водоохлаждаемого пробоотборного устройства. Предварительно, с целью выявления приоритетных компонентов в продуктах горения, был проведен анализ линейно-колористическим методом с использованием индикаторных трубок. Прокачивание определенного объема пробы осуществляли электрическим аспиратором ПУ-4Э со скоростью 100±5 см1/мип. Отбор проб проводили при установившихся технологических режимах работы топливосжигающей установки (а = 0,81; 1,03; 1,42). В работе применяли индикаторные трубки моделей ТИ-[ИК-К| и ГХ-Е-[ИК-К] для определения следующих компонентов: кислород, озон, оксид углерода, диоксид углерода, оксид азота, диоксид азота, диоксид серы, формальдегид, диметиламин, диэтиламин, ацетилен, изо-пентан, бензол, фенол, стирол, аммиак.
Газохроматографический анализ продуктов горения проводили в области устойчивого горения, при постоянном расходе газообразного топлива (луч РГ 2, рис. 5) и изменении расхода воздуха. Ввод пробы в газовый хроматограф осуществляли краном-дозатором с дозировочной петлей объемом 0,5±0,0025 мл.
Для проведения газохроматографических анализов использовали две насадочные колонки. Первая металлическая колонка длиной 2 м и внутреннем диаметром 4 мм, была заполнена цеолитом СаА 5А с зернением 0,2-0,4 мм. Вюрая фторопластовая колонка длиной 1,8 метра и внутреннем диаметром 4 мм была заполнена полисорбом-1 с фракцией 0,1-0,25 мм Работа детектора по т еплопроводности осуществлялась на газе-носителе - гелий
Обезвоживание колонки заполненной цеолитом СаА 5А проводили при температуре термостата 300±0,05 °С в течение 2 часов в потоке гелия с расходом 20±0,5 мл/мин. Колонку, заполненную полисорбом-1, активировали путем нагревания до температуры 250±0,05 °С в потоке гелия с расходом 20±0,5 мл/мин в течение 2 часов.
Для анализа соединений с концентрациями меньше порогового значения определения детектора по теплопроводности использовали термодесорбер. Концентрирование в капсуле термодесорбера, с объемом сорбента 0,6 см3,
проводили в течение 5 мин со скорое 1ью прокачивания пробы 1 л/мин Извлечение пробы из капсулы с сорбентом и ввод ее в хроматографическую колонку осуществляли путем нагрева капсулы до фиксированной температуры, со скоростью 300 °С/сек. Температуру термодесорбции для полисорба-1 устанавливали 240±0,2 °С, а для молекулярных сит 290±0,2 °С.
Обработку результатов газохроматографического анализа проводили с использованием компьютерной программы «ХромЛюкс».
На третьем этапе по данным газохроматографического анализа продуктов горения была рассчитана зависимость потери тепла из-за химического недожога от коэффициента избытка (расхода) первичного воздуха. Из этой зависимости (по значению минимальной величины химического недожога) был определен рабочий коэффициент избытка воздуха, при котором достигается полнота сжигания газообразного топлива.
1. Совершенствование газовой схемы хроматографа для анализа газообразного топлива и продуктов его горения
В ряде случаев чувствительность детектора ДТП для исследований состава газообразною топлива и продуктов его горения может оказаться не удовлетвори гел ьной.
Так, для анализа продуктов горения и последующего определения величины химического недожога Яз с минимальным значением 0,1 % необходимо значение предела обнаружения по Н2, СО, СН4 на уровне 0,006 - 0,015 % об. Однако при этом погрешность измерения Яз будет соизмерима с самой величиной потерь тепла от химического недожога. Поэтому, чтобы снизить погрешность в определении до 0,01 %, следует иметь порог чувствительности по анализируемым компонентам в пределах МО"3 - МО"4 % об.
Пороговая чувствительность детектора по теплопроводности используемого в работе составляет 10"3%об., что может быть недостаточным для анализа некоюрых компонентов продуктов горения с требуемой величиной погрешности. Для определения веществ с концентрациями меньше пороговой чувствительности детектора по теплопроводности нами был применен термодесорбер, который предназначен для ввода газообразных проб в хроматографическую колонку путем термодесорбции летучих компонентов, накопленных в капсуле с сорбентом, через которую заранее прокачивался исследуемый газ.
Было установлено, что при подготовке термодесорбера к вводу очередной пробы в хроматографическую колонку происходит прерывания потока газа-носи1еля. Это приводит к выходу детектирующей системы из строя в результате перегрева ее чувствительных элементов Для исключения прерывания потока газа-носителя газовая схема хроматографа была усовершенствована путем введения дополнительной газовой магистрали и двухходового крана. По такой схеме, осуществляется работа хроматографа без прерывания газового потока с одним термодесорбером на одной колонке.
Для разработки методики газохроматографического анализа газообразного топлива и продуктов его горения на двух колонках и с возможностью использования термодесорберов без прерывания потока газа-носителя, схема хромаюграфа с двухходовым краном была усовершенствована за счет добавления дополнительных газовых магистралей и шестиходового крана (рис. 3).
26 25
22
ж/ ■ 7/757
Рис 3 Усовершенствованная схема хроматографа «Кристаллюкс-4000М» для анализа продуктов горения 1 - газовый редуктор, 2 - баллон с газом-носителем; 3, 12 - испаритель; 4 -перемычка; 5 - газовый фильтр; 6 - регулятор давления; 7, 8, 9, 10 - регуляторы расхода газа-носителя; 11, 23 - термодесорбер; 13, 15-канал соединяющий испаритель и шестиходовой кран; 14 - шестиходовой кран; 16, 17 -хроматографическая колонка; 18 - измерительная камера детектора; 19 -сравнительная камера детектора; 20 - детектор по теплопроводности, 21 - выход газа в атмосферу; 22 - нити детектора; 24 - усилитель сигнала детектора; 25 -персональный компьютер; 26 - принтер; 27 - компьютерная программа сбора, хранения и обработки хроматографической информации «ХромЛюкс»
Предложенная схема позволяет проводить работу одновременно на двух Iермодесорберах и автоматизировать процесс хроматографического разделения.
2. Методика анализа газообразного топлива и продукюв его горения
На основе проведенных исследований разработан меюд определения индивидуального состава газообразного топлива и продуктов его горения. Он заключается в сочетании использования линейно-колористического и газохроматографического метода анализа.
Условия газохроматографическо! о анализа газообразного топлива и продуктов его горения при использовании крана-дозатора следующие: первая хромагографическая колонка (2 м х4мм) заполняется цеолитом СаА (5А) с фр. 0,2-0,4 мм, вторая (1,8мх4мм) - полисорбом-1 с фр. 0,1-0,25 мм. На цеолите СаА происходит разделение метана, оксида углерода, кислорода и азота, которое не достижимо на сорбенте полисорб-1. На полимерном сорбенте полисорб-1 происходит разделение водяных паров и диоксида углерода, которые необратимо адсорбируются при использовании цеолита СаА. Скорость газ-носителя (гелий) -30 мл/мин, ток моста ДТП-бОмА. Программирование температуры термостата хроматографических колонок от 100 до 160 °С. Объем дозировочной петли крана-дозатора- 0,5 мл.
Условия анализа примесных соединений с помощью термодесорбера: капсула (53 х4мм) заполняется сорбентом объемом 0,6 см3. Цеолит СаА (5А) используется для концентрирования примесей с эффективным размером молекул вплоть до пропана и полисорб-1 - для более тяжелых примесей. Концентрирование примесей в капсуле с сорбентом осуществляется путем прокачивания через нее объема пробы, со скоростью 1 л/мин в течение 5 мин при I = 20 °С. Капсула с сорбентом нагревается в термодесорбере со скоростью 300°С/сек до фиксированной температуры которая для полисорба-1 составляет 240 °С, а для молекулярных сит 290 °С.
Правильность метода проверена способом «введено-найдено» на примере определения метана. Результаты приведены в табл. 1.
Таблица 1. Результаты газохроматографического определения метана (п=5;Р=0,95; ,=2,78)
Определяемый компонент введено, мг/л найдено, мг/л Бг, % 1расч
метан 429 430±4 0,77 1,03
571 578±7 0,98 2,75
714 715±1 0,12 2,41
Систематическая погрешность незначительна, так как: 1расч <
3. Анализ газообразного топлива
Метод определения индивидуального состава газообразного топлива и продуюов его горения на основе усовершенствованного компьютерно-хромаюграфического модуля был использован для анализа пропан-бутановой смеси.
Хроматограмма анализа пропан-бутановой смеси представлена на рис. 4, а результаты определения сведены в табл. 2.
123« 7 мВ 10329*8
г275 3 мС <251 ЕмВ 2237 8 м8 9 «э
4 5
- — ---- 3 Г -------- Т — - -----
|
о 1 1 1 1
1 п Г. ] \ 1 1 ( 1\Х
О 01300-»01 50-О 03 40-О 05 30-О 07 21-009 11-011 01-012-51-014 42-0 16 32-0 1921-
Рис. 4. Хроматограмма пропан-бутановой смеси, полученная на колонке (2и х4 мм) заполненной цеолитом СаА (5А), при температуре термостата 100 °С, газ-носитель гелий со скоростью 30 мл/мин; ток моста ДТП - бОмА: 1 - метан; 2 -этан; 3 - пропан; 4 - изо-бутан; 5 - н-бутан; 6 - изо-пентан; 7 - н-пентан
Таблица 2. Результаты определения состава пропан-бутановой смеси (п=5, Р=0,95)
№ название компонента формула ^ мин концентрация, % об.
Х±ДХ Эг, %
1 метан СН4 1,12 0,19±0,01 4,17
2 .3 4 этан пропан изо-бутан с2н6 " сГнГ С4Н10 2,92 6,33 9,53 1,52±0,05 22,8±0,3 29,4±0,3 2,80 0,99 0,81
5 н-бутан С4Н10 10,25 37,8±0,2 0,40
6 изо-пентан С5Н|2 13,38 4,5±0,1 2,17
7 н-пентан С5Н12 13,83 3,23±0,09 2,14
Результаты определения состава пропан-бутановой смеси послужили основой для создания рабочей карты газоюрелочного устройства и нахождения области устойчивого горения, в которой проводился анализ продуктов горения.
Кроме того, полученные результаты были внесены в базу данных разработанной нами компьютерной программы «Альфа», которая предназначена для осуществления автоматизации анализа индивидуальных компонентов газообразного топлива и продуктов его горения, позволяющая оптимизировать процесс горения
4. Анализ продуктов гореиия газообразного топлива
Согласно разработанного нами метода хрома гофафический анализ продуктов горения газообразного топлива проводили после исследования рабочих характеристик газогорелочного устройства и нахождения области устойчивого горения.
4.1. Определение области устойчивого горения
Обработка данных эксперимента по определению области устойчивого горения проводилась при помощи созданной нами компьютерной программы «РУГ» по следующим формулам:
Скорость выхода газовоздушной смеси из газового тракта горелки находится по формуле:
/г
где Кг - объем газа поступающего в горелочное устройство, м3/с; Уп - объем воздуха поступающего в газогорелочное устройство, м5/с; р- суммарная площадь газового кратера и кольцевой щели (пилотного стабилизатора) газогорелочного устройства, м2.
Коэффициент избытка (расхода) первичного воздуха находится по формуле:
„ = 2и_Ъ_, (2)
Ут Ут х уг
где Уд - действительный расход воздуха, м3/м3; - теоретически необходимый расход воздуха на сжигание 1 м3 газа, м3/м3; Кц - объем воздуха поступающего в газогорелочное устройство, м3/с; Уг - объем газа поступающего в горелочное устройство, м7с.
В компьютерной программе «РУГ» реализованы установленные нами закономерности процесса горения газообразного топлива При совместном решении (1) и (2), постоянный расход газа в координатах а - И7 подчиняется линейной зависимости.
Г = !£х(1 + ахГт)г (3)
точка схода лучей постоянного расхода газа (РГ) определяется по формуле (3) при РУ=0.
а1 =- — • (4)
Ут
Точку схода лучей постоянного расхода газа в зависимости от химического состава газообразного топлива можно найти по следующей формуле:
° ~ 4"'76 , .сис -,ги V? "V и Г, 1*0+0.00124^,)' ^
100 V 4 { 4] т п 2)
где с1ц - влагосодержание сухого воздуха, г/м3 (с1н = 10 г/м3); СО, Н2, Н28, СтН„ -горючие компоненты газообразного топлива, об. %; 4,76-значение, учитывающее содержание кислорода в ашосферном воздухе.
Процесс сжигания газообразного топлива, в соответствии с установленными закономерностями, может протекать по двум схемам: при постоянном расходе воздуха и изменении расхода газа и при постоянном расходе газа и изменение расхода воздуха (рис. 5).
Процесс сжигания газообразного топлива в первом случае, как это видно на рис. 5, проходит по линии постоянного расхода воздуха (РВ 1), причем точка А 1, находящаяся на пересечении луча постоянного расхода газа (РГ 3) и линии (РВ 1), дает координатные значения величин скорости газовоздушной смеси Wa и коэффициента избытка (расхода) воздуха a,i. При увеличении расхода газа от значения соответствующего лучу РГ 3 до РГ5, точка А 1 будет менять свои координаты по линии РВ 1 до значения точки А 2. При уменьшении расхода газа от значения соответствующего лучу РГ 3 до РГ 2, точка А 1 будет менять свои координаты по линии РВ 1 до значения точки А 3.
При сжигании газообразного топлива с постоянным расходом газа и изменением расхода воздуха процесс проходит по линии постоянного расхода газа (РГЗ), причем точка В 1, находящаяся на пересечении линии постоянного расхода воздуха (РВ 1) и луча (РГЗ), дает значения координат скорости газовоздушной смеси Wb и коэффициента избытка (расхода) воздуха ав- При увеличении расхода воздуха от значения соответствующего линии РВ 1 до РВ 2, точка В I будет менять свои координаты по линии РГ 3 до значения точки В 2. При уменьшении расхода воздуха от значения соответствующего линии РВ 1 до расхода воздуха равному нулю, точка В 1 будет менять свои координаты по линии РГ 3 до значения точки В 3, а затем процесс будет направлен вертикально вниз до тчки с координатами W = 0; а = 0. Величина С показывает скорость выхода газовой смеси, при отсутствии подачи первичного воздуха в газогорелочное устройство.
Разработанная нами компьютерная программа «РУГ», позволила составить рабочую карту газогорелочного устройства и определить область устойчивого горения, а найденные новые закономерности процесса горения газообразного топлива, позволили в дальнейшем представить результаты газохроматографического анализа на трехмерной модели.
-0.(13432 0.0 0,1 (1,2 0 3 я
Рис 5. Процесс сжигания газообразного топлива в координатах a-W
4.2. Анализ продуктов горения с использованием индикаторных трубок
Предварительно концентрацию приоритетных компонентов продуктов горения (в области устойчивого горения) определяли с помощью индикаторных трубок. Такой метод предполагает погрешности определения до 50 % и выше. Результаты определения состава продуктов горения газообразного топлива, при а=0,81 и постоянном расходе газа РГ 2,8; а=1,03 и РГ2,6; а=1,42 и РГ 1,6, приведены в табл.3 Также в этой таблице приводятся значения ПДКЧр в соответствии с ГН 2.1 6.1338-03. Эти данные применимы только для ориентировочной оценки результатов анализа продуктов горения, так как отбор проб производился непосредственно на выходе из газосжигающей установки.
Таблица 3. Результаты определения состава продуктов горения газообразного топлива с использованием индикаторных трубок (п=3)
Индикаторная 1 рубка Анализируемое соединение
Ог Ы02 N0 802 со2 СО С\Дй С5Н12 С6Н5ОН
Объем прокачиваемой пробы, см') 100 800 800 1000 500 800 800 1000 800
Найденные концентрации, мг/м3 (а=0,81) Х±ДХ - 1.8*0,5 39±11 2.3±0,6 79766± 20597 49675± 12419 114±30 569± 142 179±45
1 [айденные концен фации. мт/м3 (а~1,03) Х-кДХ 19965± 4991 38±11 50-.Ы5 5А1 175699 ±47125 14004± 3501 33^ 11 61±15 • 95±24
Найденные концентрации, мт/м3 (а-1.42) ХгДХ 83853± 20963 42±15 62±22 25±6 51246± 17387 16338± 4084 25±8 180± 45 170±42
Норма 11ДКМ р в возд)хе рабочей зоны, мт/м1 - 0,085 0,4 0.5 - 5 0.3 100 0,01
В процессе анализа продуктов горения газообразного топлива индикаторными трубками при различных режимах работы газосжигающей установки не были обнаружены: аммиак; диметиламин; диэтиламин; озон; формальдегид, стирол.
Предполагалось (согласно литературным данным), что оптимизация процесса горения будет достигаться при коэффициенте избытка воздуха а= 1. Однако как это видно из табл.3 при а =1,03 наблюдаются повышенные концентрации оксидов азота, оксида углерода и др соединений, что свидетельствует о не достаточно полном сжигании газообразного топлива.
Оптимальный режим работы газосжигающей установки (рабочий коэффициент избытка воздуха) в дальнейшем был найден по результатам газохромато1рафического анализа продуктов горения.
4.3. Газохроматографический анализ продукюв горения
Анализ продукюв горения проводили (в области устойчивого горения) с использованием двух насадочных колонок и ввода проб краном-дозатором. Полученные хроматограммы продуктов горения приведены на рис. 6.
Рис 6 Фрагменты хрома гограмм продуктов Iорения пропан-бутановой смеси (а = 1), программирование температуры термостата от 100 до 160°С. газ-носитель гелий со скоростью 30 мл/мин. ток моста ДТП -60 мА. колонка заполнена
а) полисорбом-1:
б) цеолитом СаА (5А). 1 - водород, 2 - воздух; 3 -диоксид углерода; 4 — вода, 5 - пропилен, 6 - пропан; 7 -изо-бутан. 8 - н-бутан, 9 -кислород, 10 - азот, 11 -метан; 12 - оксид углерода
Использование термодесорбера и усовершенствованной схемы хромат ографа, позволило уменьшить ПрО, как это показано на рис. 7, где приведено сравнение хроматограмм продуктов горения с использованием крана-дозатора и термодесорбера Так, для бензола значение ПрО составили 1,87-10"5 и 1,92-10"6 мг/мл, соответственно.
273:1-4
Рис 7 Фрагмент хромагограмм продуктов горения пропан-
бутановой смеси (а = 1), колонка заполнена полисорбом-1; ввод пробы
а) краном-дозатором с петлей 0,5 мл;
б) термодесорбером с капсулой заполненной полисорбом-1
1 - пен1ен.
2 изо-пенган:
а 2 ------ ---- 5 ----- _ .
б - он6®- - 01К47- >1/42- 01636- 01931- 12118-
2 5
1
1 и I .... -----
? 1 1
. _ ) 14 03- Н4 51- )15 58- >1625- 11713- 11300- >1347- 319 35- 120 22—
л - н-пентан:
4 -1ексан,
5 - бензол
Результаты анализа по основным компонентам продуктов горения, найденные хроматографическим методом, сведены в табл. 4.
Таблица 4. Содержание (% об.) некоторых компонентов в продуктах горения пропан-бутановой смеси в зависимости от коэффициента избытка воздуха
Компоненты Коэффициен! избытка (расхода) воздуха
0.4 0.5 0.6 0.7 08 0.9 1,0 1.1 1 2 1.3 1.4
Оксид > 1 лерола СО 14.92 11.80 9.11 6.54 4.30 2.56 1,10 0.10 - —
Диоксид углерода СО; 1,90 2,80 3.90 5,10 4,59 8,06 9.47 8.70 7,75 7,10 6,59
Во юрод Н> 24.22 16.88 12.40 11.39 7.32 4 46 1.78 0,09 17,90 70,89 1.2 10""' 17.14 72,26 16.19 - 73,02 — —
Водяные пары Н20 S 19 15.40 60,21 17.33 63,70 18,13 68,51 18.30 69,29 14.87 73,52 14,04
Азот Ы; 50.78 56,11 73,50
Кислород 02 0,53 1,79 3,02 4,50 5,85
Оксиды азота N0* — — — — 4,6 10'3 5,3 1<Г 5,8 10'3 7,3 10'1 8,6 10л 8,3 10"3 7,5-10-'
Пропилен СчНб — — — 1,8 10л 1.1 ю-1 0.4 10'3 0.2 10Л 0,1 Ю-"' - ---- -----
'Угилен С1Н4 — - 3.9 10"' 2 2'10" 0.9 10"1 1,1 10""'
Ацежлен ОН? — — — — 7.8 Ю'1 1,9 10л — -- - —
Установленные закономерности процесса горения газообразного топлива позволили представить результаты газохроматографического анализа на трехмерной модели (рис. 8).
Рис. 8 Состав продуктов горения пропан-бутановой смеси в зависимости от коэффициента избытка воздуха а и заданного расхода газа (луч РГ 2) I - кривая отрыва пламени; II - линия погасания пламени; III - линия появления желтых язычков пламени; IV - кривая проскока пламени; РГ - линия постоянного расхода газа
В основе этой модели (плоскость X-Y) лежит рабочая карта газогорелочного устройства. Область устойчивою горения ограничена линиями: отрыва пламени от горелочного устройства (I), погасания пламени при недостатке кислорода в зоне горения (II), линией появления желтых язычков пламени (III) и проскока пламени в юрелку (IV). Концентрации компонентов, входящих в продукты горения газообразного топлива, определялись при постоянном расходе газа (РГ 2) и изменении расхода воздуха. Поэтому график химического состава продуктов горения газообразного топлива располагается в плоскости сечения луча постоянного расхода газа (РГ 2). Такая трехмерная модель позволяет проводить комплексную оценку результатов газохроматографического анализа продуктов горения для нахождения оптимальных режимов работы газосжигающей установки
5. Автоматизация проведения газохроматографического анализа газообразного топлива и продуктов его горения на основе компыотерио-хроматографического модуля
По результатам проведенного нами хроматографического анализа
продуктов горения газообразного топлива, при постоянном расходе газа (луч
РГ 2), была найдена зависимость величины химического недожога от
коэффициента избытка (расхода) воздуха (рис. 9). 70 •
100%
(6)
я! а?
где (Уа - теплота сгорания газообразного топлива. МДж/м3.
- низшая 1еплота сгорания газа. МДж/м3. - 1еплота сгорания горючих компонентов МДж/м'. у - объем су\и\ продуктов трения. м'/\Г
0,8 0,9 1 1,1
Коэффициент избытка (расхода) воздуха а
1,2
1,3
1,4
Рис. 9. Зависимость величины химического недожога от коэффициента избытка (расхода) воздуха а
Эта зависимость показывает, что используемая в работе пропан-бутановая смесь сжигается с максимальной теплоотдачей и минимальным химическим недожогом при а = 1,15. Работа с этим коэффициентом избытка воздуха позволяет оптимизировать процесс горения, обеспечить эффективность использования
гопливосжигающей установки и существенно уменьшить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
Г1о результатам проведенных исследований нами было разработано устройство автоматизации анализа индивидуального состава газообразного топлива и продуктов его горения (рис. 10).
газообразного топлива и продуктов его горения 1 - монитор; 2 - блок управления; 3 - электрическая связь с фильтром; 4 -электрическая связь с термодесорбером, 5 — электрическая связь с краном-дозатором; 6 - фильтр промышленных выбросов в атмосферу; 7 - труба; 8 -датчик промышленных выбросов в атмосферу; 9 - электрическая связь с шиберной задвижкой; 10 - шиберная задвижка; 11-линия подачи воздуха в газогорелочное устройство; 12 - датчик состава газообразного топлива; 13 — газогорелочное устройство; 14 - пневматическая связь; 15 - топливосжигающая установка; 16 - отвод продуктов горения в атмосферу; 17 -термодесорбер; 18 -автомажческий кран-дозатор; 19 - газовый хроматофаф; 20 - электрическая связь с хроматографом; 21 - компьютерная программа «Альфа» для осуществления автоматизации анализа индивидуальных компонентов газообразного топлива и продуктов его горения, позволяющая оптимизировать процесс горения; 22 — электрическая связь с компьютером
Разработанное устройство может осуществлять оптимизацию процесса горения. Для этого, как видно на схеме (рис. 10), проводятся два параллельных анализа: состава газообразного топлива и продуктов горения. Обработка данных, поступающих от хроматографа, в данном устройстве проводится с помощью компьютерной программы «Альфа», работа которой осуществляется по разработанному нами алгоритму. По данным хроматографического анализа состав газообразного топлива сравнивается с результатами предыдущего замера, а состав продуктов горения со значениями базы данных по ПДК. Формирование сигнала на исполнительный механизм в разработанном устройстве происходит в соответствии с базой данных, в которой записаны зависимости величин превышения ПДК и изменения состава газообразного топлива от коэффициента избытка первичного воздуха. П>1ем регулирования и периодического контроля
количества воздуха подаваемого в зону горения, достигается полнота сжигания газовоздушной смеси и тем самым оптимизируется процесс горения.
ВЫВОДЫ
1. Создана экспериментальная установка для определения концентраций газообразною топлива и продуктов его горения на основе компьютерного газохроматографического комплекса, состоящего из усовершенствованного газового хроматографа «Кристаллюкс-4000М» с детектором по 1еплопроводности, насадочных колонок с различными селективными свойствами и гермодесорбера.
2. Усовершенствованна пневматическая схема газового хроматографа «Кристаллюкс-4000М», позволяющая проводить анализ газообразного топлива и продуктов его горения с помощью термодесорбера на двух хроматографических колонках, имеющих разные длины и сорбенты с различными селективными свойствами, для повышения эффективности разделения индивидуальных компонентов пробы.
3. Найдены рабочие условия газохроматографического разделения газообразного топлива и продуктов его горения заключающиеся в использовании двух хроматографических колонок с заполнением цеолитом СаА и полисорбом-1, детектором по теплопроводности с силой тока моста 60 мА, скорости газа-носителя 30 мл/мин и температуры анализа с программированием от 100 до 160 °С.
4. Определены рабочие условия концентрирования примесных соединений в капсуле гермодесорбера заполненной цеолитом СаА и полисорбом-1. Время концентрирования в объеме сорбента 0,6 см3, со скоростью прокачивания 1 л/мин, сос1авило 5 мин, время термодесорбции - менее 1 сек.
5. Показано, что для предварительного анализа продуктов горения газообразного топлива может быть использован линейно-колористический метод с использованием индикаторных трубок.
6. Установлены закономерности процесса горения газообразного топлива, заключающиеся в том, что в координатах а-'М' постоянный расход газа подчиняется линейной зависимости. Точка схода лучей постоянного расхода газа для используемой смеси пропана-бутана находится в координатах а'=-0,03432; ¡V = 0. Это позволило создать компьютерную программу «РУГ» и проводить с помощью ее комплексную оценку результатов газохроматографического анализа на основе трехмерной модели.
7. Найдена зависимость содержания компонентов в продуктах горения газообразного топлива от коэффициента избытка (расхода) воздуха и представлена на трехмерной модели, что позволяет проводить оптимизацию процесса горения.
8 Разработана компьютерная программа артлиза индивидуальных компонсшов !азообразного тплива и продуктов ею юрепия «Альфа»,
позволяющая уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу и обеспечивающая высокий коэффициент полезного действия энергетических установок.
9.11редложена схема автоматизации технологических процессов с использованием компьютерно-хроматографического модуля и показана возможность работы топливосжигающей установки на найденном оптимальном коэффициенте избытка воздуха а =1,15, при работе на котором достигается полнота сжигания газообразного топлива и минимальная величина химического недожога. Методика определения качественного и количественного состава примесей, загрязняющих атмосферный воздух в зоне влияния предприятий, была внедрена на «Казанском домостроительном комбинате».
По теме диссертации опубликованы следующие работы: Статьи в журнале
1 Александров Ю.Б. Методы исследования процесса горения газообразного топлива в теплоэнергетических установках [текст] / Ю.Б. Александров, A.B. Танеева, В Ф. Новиков // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2006.- № 910,- С.23-32.
Статьи в научных сборниках
2. Александров Ю.Б. Исследование горелочного устройства для термических печей [текст] / Ю.Б. Александров // Материалы 54, 55-й республиканской научной конференции: Сборник научных трудов студентов./ Казань: КГАСА, 2003,- С.47-51.
3. Александров Ю.Б. Исследование процесса горения газообразного топлива в нагревательных печах [текст] / Ю.Б. Александров, А.Р. Гиззатуллин,
A.B. Федоренко, В.Ф. Новиков // Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции "Кибернетика и высокие технологии XXI века"./ Воронеж, 2005,-С 580-589.
Тезисы докладов
4. Александров Ю Б. Оптимизация процесса горения газообразного топлива теплоэнергетических установок промышленных предприятий [текст] / Ю.Б. Александров, А.Р. Гиззатуллин, A.B. Федоренко, В.Ф. Новиков // VI Международная научно-практическая конференция "Проблемы энергосбережения и экологии в промышленных и жилищно-коммунальных комплексах" (14 апр„ 2005). Пенза, 2005.- Тез.докл.- С.42-44.
5 Александров Ю.Б. Горелочное устройство для термообработки отбросных газов [текст] / Ю.Б. Александров, А.Р. Гиззатуллин, A.B. Федоренко,
B.Ф. Новиков//XVII Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция "Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий" (17-19 мая, 2005), Казань, 2005 - Тез докл.- Т.2.- С. 16-17.
6 Гиззатуллин А.Р. Газохромагографические и смежные методы анализа в системе экологического мониторинга промышленных предприятий [текст] / А.Р. Гиззатуллин, A.B. Федоренко, Е.Г Чикляев, Ю.Б. Александров,
В.Ф. Иоников//V Всероссийская научно-практическая конференция "Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание" (1718 февр., 2005). Пенза, 2005,- Тез.докл,- С.13-15. ' " 7 Александров Ю.Б. Термическая обработка металла в печах безокислительного нагрева [текст] / Ю.Б. Александров, А.Р. Гиззатуллин,
A.B. Федоренко, В.Ф. Новиков // Ш Международная научно-техническая конференция "Материалы и технологии 21 века" (28 февр.-1 марта, 2005). Пенза,
2005.- Тез.докл.- С.33-35.
8. Александров Ю.Б Хроматографический контроль технологических свойств металлоизделий [текст] / Ю.Б. Александров, А.Р. Гиззатуллин, A.B. Федоренко,
B.Ф. Новиков // II Всероссийская научно-практическая конференция "Технологическое обеспечение качества машин и приборов" (10 апр., 2005). Пенза, 2005.- Тез.докл,- С.20-23.
9. Гиззатуллин А.Р. Создание локальной сети экологического мониторинга ашосферного воздуха в зоне влияния промышленных предприятий строительного комплекса [текст] / А.Р. Гиззатуллин, A.B. Федоренко, Е.Г Чикляев, Ю.Б. Александров, В.Ф. Новиков // V Всероссийская научно-практическая конференция "Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание" (17-18 февр., 2005). Пенза, 2005 - Тез.докл,- С.6-8.
10. Александров Ю.Б. Экологический мониторинг промышленных предприятий хроматографическими методами [текст] / Ю.Б. Александров, К.Ф. Халитов, A.A. Галиуллина, A.B. Танеева, В.Ф. Новиков // XVII ежегодная международная интернет-конференция молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения, МИКМУС пробмаш (21-23 дек., 2005). Москва, 2005,- Тез.докл.-
C.257.
11. Александров Ю.Б. Хроматографический анализ в системе экологического мониторинга [текст] / Ю.Б. Александров, А.Р. Гиззатуллин, A.B. Танеева, К.Ф Халигов, Б.В. Александров, A.A. Каргашова, В.Ф. Новиков//XVIII Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция "Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий" (16-18 мая, 2006). Казань, 2006.- Тез.докл.- Т.2.-С 42-44
12. Александров Ю.Б. Газогорелочное устройство [текст] / Ю.Б. Александров,
A.Р. Гиззатуллин, A.B. Танеева, К Ф. Халитов, Б.В. Александров,
B.Ф. Новиков // XVIII Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция "Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика ,и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий" (16-18 мая, 2006) Казань, 2006,- Тез.докл,- Т.2.- С.3-5.
13. МатухинаЕ.В. О характере систематических ошибок, допущенных при округлении значений ПДК химических веществ в природной воде [текст] / Е.В. Матухина, Н.П. Кочеткова, O.A. Ермолаева, Д.А. Аглиуллина, Ю.Б. Александров, Р.Х. Тукшаитов, В.Ф. Новиков // XII ежегодная международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика" (2-3 марта, 2006). Москва,
2006,- Тез.докл,- Т.2.- С.235-237.
Патенты
14. Патент на изобретение №2216689 Российская Федерация, МГ1К F 23 D 14/62. Горелочное устройство [текст] / М.Г. Зиганшин, А.В.Белов, Ю.Б. Александров; заявитель и патентообладатель Казан, гос. архитектурно-строительная академия - № 2002120392/06; заявл. 29.07.02; опубл. 20.11.03, Бюл. №32-2 е.: ил.
7
15. Патент на полезную модель №52484 Российская Федерация, МПК G 01 N 30/00 Хроматограф [текст] / Ю.Б. Александров, А.Р. Гиззатуллин, Ь В. Александров, В Ф. Новиков; заявитель и патентообладатель Казан, гос. архитектурно-строительный ун-т. - № 2005125250/22; заявл. 08.08.05; опубл. 27 03 06, Бюл. № 9 - 1 е.: ил.
7
16 Патент на полезную модель №53183 Российская Федерация, МПК В 01 J 4/02. Устройство экологического мониторинга [текст] / O.P. Каратаев, А.Р. Гиззатуллин, Е.Г. Чикляев, Р.Н. Каратаев, В.Ф. Новиков, A.B. Танеева, Е.С. Перикова, А.Д Волоцкой, A.B. Синкевич, Б.В. Александров, Ю.Б. Александров, С.Г. Бабий, К.Ф. Халитов, Е.А. Хамзина; заявитель и патентообладатель О.Р.Каратаев - № 2006100385/22; заявл. 10.01.06; опубл. 10.05.06, Бюл. № 13.-2 е.: ил.
7
17. Патент на полезную модель №56642 Российская Федерация, МПК G 01 N 30/20. Хроматограф [текст] / Ю.Б. Александров, А.Р. Гиззатуллин, Б.В. Александров, A.B. Танеева, В.Ф. Новиков; заявитель и патентообладатель Казан, гос. энерг. ун-т. - № 2006105870/22; заявл. 26.02.06; опубл. 10.09.06, Бюл. №25.-2 е.: ил
Государственные регистрации разработки
18. Александров Ю.Б. Свидетельство РФ об отраслевой регистрации разработки № 6767. Расчет устойчивости горения газообразного топлива в горелочных устройствах (Компьютерная программа «РУГ») [текст] / Ю.Б. Александров // Москва: Рособразование. Опубл. 15.08.06.
19. Александров Ю.Б. Извещение о государственной регистрации в «Национальном информационном фонде неопубликованных документов» № 50200601525. Расчет устойчивости горения газообразно] о топлива в горелочных устройствах (Компьютерная программа «РУГ») |текст] / Ю.Б. Александров // Москва: Рособразование. Дата регистр. 23.08.06.
Отпечатано в ООО «Печатный двор», г. Казань, ул. Журналистов, 1/16, оф.207 Лицензия ПД №7-0215 от 01.11.2001 г. Выдана Поволжским межрегиональным территориальным управлением МПТР РФ. Подписано в печать 16.02.2007г. Усл. л.л 1,0. Заказ № К-6330. Тираж 100 экз. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать - ризография.
Условные обозначения и сокращения.
Введение.
ГЛАВА 1. Литературный обзор.
1.1. Основные виды токсичных веществ образующихся при сжигании газообразного топлива и их воздействие на природную среду и организм человека.
1.2. Горение газообразного топлива.
1.3. Экологические требования для газогорелочных устройств.
1.4. Методы анализа газообразного топлива и продуктов его горения.
1.5. Способы отбора и концентрирования проб.
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть.
2.1. Постановка задачи.
2.2. Экспериментальная установка.
2.3. Аппаратура газохроматографического анализа и отбора проб.
2.3.1. Газохроматографический комплекс.
2.3.2. Система пробоотбора.
2.4. Методика выполнения эксперимента.
2.5. Методы обработки экспериментальных данных.
2.5.1. Расчет области устойчивого горения для проведения газохроматографического анализа продуктов горения.
2.5.2. Обработка экспериментальных данных полученных при работе с аспиратором.
2.5.3. Обработка результатов хроматографического анализа.
2.5.4. Обработка результатов определения содержания компонентов в пробах, полученных при помощи индикаторных трубок.
2.5.5. Статистическая обработка экспериментальных данных.
ГЛАВА 3. Совершенствование газохроматографического метода анализа состава газообразного топлива и продуктов его горения.
3.1. Совершенствование газовой схемы хроматографа для анализа газообразного топлива и продуктов его горения.
3.2. Нахождение рабочих условий газохроматографического разделения.
3.2.1. Определение диапазона линейности сигнала детектора по теплопроводности.
3.2.2. Влияние скорости газа-носителя на эффективность работы хроматографической колонки.
3.2.3. Оптимизация процесса сорбции примесных соединений в капсуле термодесорбера.
3.2.4. Методика анализа газообразного топлива и продуктов его горения.
3.3. Анализ газообразного топлива.
3.4. Анализ продуктов горения газообразного топлива.
3.4.1. Анализ продуктов горения с использованием индикаторных трубок.
3.4.2. Газохроматографический анализ продуктов горения
ГЛАВА 4. Автоматизация проведения газохроматографического анализа газообразного топлива и продуктов его горения на основе компьютернохроматографического модуля.
Выводы.
Актуальность работы. Совершенствование методов анализа газообразного топлива и продуктов его горения, а также создание программного обеспечения, направленного на оптимизацию процессов горения в энергетических установках, является актуальной задачей аналитической химии. Получение информации о концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе промышленных предприятий позволяет решать проблемы, связанные с разработкой новых технологических решений направленных на оздоровление окружающей среды.
Из большого количества загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух при сжигании газообразного топлива, можно выделить несколько основных ингредиентов: оксиды азота; оксиды углерода; оксиды серы; твердые частицы (сажа); углеводороды. Также в атмосферном воздухе присутствует большое количество других веществ самой разнообразной физико-химической природы: аммиак, сероводород, альдегиды, полициклические ароматические углеводороды, хлорорганические соединения и др. Химические вещества, поступающие в атмосферный воздух от работы технологических установок промышленных предприятий, трансформируются с образованием более токсичных соединений. Эти вещества в результате трансграничного переноса могут загрязнять соседние регионы и оказывать негативное влияние на организм человека.
Для аналитического контроля продуктов горения газообразного топлива используются различные физико-химические методы анализа. В последнее время с этой целью стали широко использовать газовую хроматографию, которая позволяет в процессе однократного ввода пробы получать качественную и количественную информацию об индивидуальном и групповом составе продуктов горения. Однако при анализе примесных соединений в продуктах горения наблюдается недостаточно высокая чувствительность и селективность некоторых газохроматографических детекторов.
Одним из путей решения этой задачи является концентрирование примесных соединений на различных по селективности сорбентах, что позволяет уменьшить предел обнаружения (ПрО) анализируемых компонентов и обеспечить определение токсичных ингредиентов на уровне ПДК и ниже. Поэтому разработка такой методики анализа газообразного топлива и продуктов его горения, является перспективным направлением аналитической химии.
Используя разработанную методику анализа газообразного топлива и продуктов его горения, можно автоматизировать процесс газохроматографического разделения, что позволит уменьшить погрешность определения анализируемых компонентов и оптимизировать технологические процессы. Это представляет несомненную теоретическую ценность, а кроме того, расширяет возможности практического применения методов газовой хроматографии.
Цель исследования и разработки состоит в совершенствовании газохроматографических методов анализа газообразного топлива и продуктов его горения, направленных на оптимизацию технологических процессов для улучшения экологического состояния природной среды в зоне влияния промышленных предприятий.
Научная новизна:
-разработан метод анализа газообразного топлива и продуктов его горения, основанный на сочетании газохроматографических и линейно-колористических методов;
- показана возможность определения состава газообразного топлива и продуктов его горения с использованием усовершенствованной пневматической схемы газового хроматографа, оснащенного термодесорбером;
- предложен новый метод оценки результатов газохроматографического анализа на основе трехмерной модели и создана карта индивидуального химического состава продуктов горения;
- установлена линейная зависимость постоянного расхода газа от коэффициента избытка воздуха и скорости выхода газовоздушной смеси из газового тракта газогорелочного устройства;
- на основе разработанного метода анализа и найденных закономерностей процесса горения, предложен алгоритм, позволяющий, уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу и обеспечить высокий коэффициент полезного действия энергетических установок;
- найдены рабочие условия анализа газообразного топлива и продуктов его горения, на основе которых создана система автоматизации технологических процессов с использованием компьютерно-хроматографического модуля.
Практическая значимость работы. Созданные программные обеспечения «РУГ» и «Альфа» для оптимизации процесса газохроматографического разделения газообразных веществ позволяют проводить регулярный аналитический контроль содержания вредных примесей в атмосферном воздухе, что может быть использовано в аналитических лабораториях промышленных предприятий. Методика определения качественного и количественного состава примесей, загрязняющих атмосферный воздух в зоне влияния предприятий, была внедрена на «Казанском домостроительном комбинате».
Основные положения, выносимые на защиту:
- схема экспериментальной установки, включающая компьютерно-хроматографический модуль, систему пробоотбора, пробоподготовки, контроля и регистрации анализируемых компонентов;
- усовершенствованная пневматическая схема газового хроматографа, содержащая многоходовой кран для изменения потока газа-носителя, подаваемого на термодесорбер;
- результаты определения оптимальных параметров хроматографического анализа газообразного топлива и продуктов его горения;
- оценка концентраций индивидуальных компонентов газообразного топлива в зависимости от технологических параметров топливосжигающей установки;
- метод определения индивидуального состава газообразного топлива и продуктов его горения, включающие газохроматографические и линейно-колористические методы анализа;
- новый метод оценки результатов газохроматографического анализа на основе трехмерной модели и созданной карты индивидуального химического состава продуктов горения;
- результаты разработки компьютерных программ «РУГ» и «Альфа» для анализа индивидуальных компонентов газообразного топлива и продуктов его горения;
- система автоматизации технологических процессов с использованием компьютерно-хроматографического модуля, позволяющая оптимизировать процесс горения.
Апробация результатов работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 54-, 55- и 56-Республиканской научной конференции (Казань, 2002, 2003 и 2004), VI-ой Международной научно-практической конференции "Кибернетика и высокие технологии XXI века" (Воронеж, 2005), XVII-ой Международной Интернет конференции молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения (Москва, 2005), Аспирантско-магисторском научном семинаре (Казань, 2005), VI-om Международном симпозиуме "Ресурсоэффективность и энергосбережение" (Казань, 2005), V-ой Всероссийской научно-практической конференции "Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание" (Пенза, 2005), VI-ой Международной научно-практической конференции "Проблема энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексе" (Пенза, 2005), П-ой Всероссийской научно-практической конференции "Технологическое обеспечение качества машин и приборов" (Пенза, 2005), Ш-ей Международной научно-практической конференции "Материалы и технологии XXI века" (Пенза, 2005), 57
Республиканской научной конференции по проблемам архитектуры и строительства посвященной 75-летию КГ АСА (Казань, 2005), 1-ой молодежной конференции "Тинчуринские чтения" (Казань, 2006), XVII-ой и XVIII-ой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции "Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий" (Казань, 2005 и 2006).
Публикации. Результаты диссертационной работы отражены в 19 публикациях: одна статья в рецензируемом журнале, две статьи в научных сборниках, 10 тезисов докладов, четыре патента, извещение о государственной регистрации и свидетельство об отраслевой разработке компьютерной программы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, двух глав результатов и их обсуждения, выводов и списка литературы, включающем 162 ссылки, и приложения. Работа выполнена на 152 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков (из них 16 в приложении), 18 таблиц.
ВЫВОДЫ
1. Создана экспериментальная установка для определения концентраций газообразного топлива и продуктов его горения на основе компьютерного газохроматографического комплекса, состоящего из усовершенствованного газового хроматографа «Кристаллюкс-4000М» с детектором по теплопроводности, насадочных колонок с различными селективными свойствами и термодесорбера.
2. Усовершенствованна пневматическая схема газового хроматографа «Кристаллюкс-4000М», позволяющая проводить анализ газообразного топлива и продуктов его горения с помощью термодесорбера на двух хроматографических колонках, имеющих разные длины и сорбенты с различными селективными свойствами, для повышения эффективности разделения индивидуальных компонентов пробы.
3. Найдены рабочие условия газохроматографического разделения газообразного топлива и продуктов его горения, заключающиеся в использовании двух хроматографических колонок с заполнением цеолитом СаА и полисорбом-1, детектором по теплопроводности с силой тока моста 60 мА, скорости газа-носителя 30 мл/мин и температуры анализа с программированием от 100 до 160 °С.
4. Определены рабочие условия концентрирования примесных соединений в капсуле термодесорбера, заполненной цеолитом СаА и полисорбом-1. Время концентрирования в объеме сорбента 0,6 см, со скоростью прокачивания 1 л/мин, составило 5 мин, время термодесорбции -менее 1 сек.
5. Показано, что для предварительного анализа продуктов горения газообразного топлива может быть использован линейно-колористический метод с использованием индикаторных трубок.
6. Установлены закономерности процесса горения газообразного топлива, заключающиеся в том, что в координатах a-W постоянный расход газа подчиняется линейной зависимости. Точка схода лучей постоянного расхода газа для используемой смеси пропана-бутана находится в координатах а=-0,03432; W= 0. Это позволило создать компьютерную программу «РУГ» и проводить с помощью ее комплексную оценку результатов газохроматографического анализа на основе трехмерной модели.
7. Найдена зависимость содержания компонентов в продуктах горения газообразного топлива от коэффициента избытка (расхода) воздуха и представлена на трехмерной модели, что позволяет проводить оптимизацию процесса горения.
8. Разработана компьютерная программа анализа индивидуальных компонентов газообразного топлива и продуктов его горения «Альфа», позволяющая уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу и обеспечивающая высокий коэффициент полезного действия энергетических установок.
9. Предложена схема автоматизации технологических процессов с использованием компьютерно-хроматографического модуля и показана возможность работы топливосжигающей установки на найденном оптимальном коэффициенте избытка воздуха а = 1,15, при работе на котором достигается полнота сжигания газообразного топлива и минимальная величина химического недожога. Методика определения качественного и количественного состава примесей, загрязняющих атмосферный воздух в зоне влияния предприятий, была внедрена на «Казанском домостроительном комбинате».
1. Белов С.В., Барбинов Ф.А., Козьяков А.Ф. и др. Охрана окружающей среды. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: «Высш. шк.», 1991. - 319 с.
2. Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности. М.: «Химия», 1975. -831 с.
3. Федеральная служба государственной статистики. Российский статистический ежегодник 2005. М., 2006. - С. 75.
4. Бретшнайдер Б., Курфюст И. Охрана воздушного бассейна от загрязнений. -Л.: «Химия», 1989.-286 с.
5. Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по РТ. Статистический ежегодник Республики Татарстан в цифрах 2004. -Казань, 2005.-С. 180.
6. Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по РТ. Города и районы Республики Татарстан в цифрах. Статистический сборник. Казань, 2005. - 232 с.
7. Социально-экономическое постановление Республики Татарстан №1-2006 (январь). Комплексный информационно аналитический доклад. Казань, 2006.-183 с.
8. Социально-экономическое постановление Республики Татарстан №1-2005 (январь). Комплексный информационно аналитический доклад. Казань, 2005.- 152 с.
9. ГОСТ 17.2.3.02-78. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу промышленными предприятиями. М.: Изд-во стандартов, 1978. - 11 с.
10. Ю.Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ в выбросах предприятий. ОНД-86. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.
11. ГОСТ 12.1.007-76. Вредные вещества. Классификация и требования к безопасности. -М.: Изд-во стандартов, 1976. 5 с.
12. Сигал И. Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. -Л.: «Недра», 1988.-312 с.
13. ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. М., 2003. - 54 с.
14. Н.Дмитриев М.Т., Казнина Н.И., Пинигина И.А. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде. М.: «Химия», 1989. - 368 с.
15. Быстрицкий Г.Ф. Основы энергетики. М.: Инфра-М, 2006. - 278 с.
16. Стаскевич Н.Л. и др. Справочник по газоснабжению и использованию газа. -Л.: «Недра», 1990.-762 с.
17. George R.F., Chass R.L. Control of contaminant emissions from fossil full-fired boilers. // J. of the Air Poll. Control Ass. 1967. - V. 17, №6. - P. 392-395.
18. Федоров А.А. Диоксины как экологическая опасность: Ретроспективы и перспективы. М.: Наука, 1993. - 266 с.
19. Будников Г.К. Диоксины и родственные соединения как эктоксиканты. // Соросовский образовательный журнал. 1997. - №8. - С. 38 - 44.
20. Гимадеев М.М., Щеповских А.И. Современные проблемы охраны атмосферного воздуха. Казань: Табигать, 1997. - 368 с.
21. Большаков В.Н., Качак В.В., Коберниченко В.Г. и др. Экология. М.: Логос, 2005.-504 с.
22. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И., Поздняков Д.В. Атмосферный аэрозоль. Л.: «Гидрометеоиздат», 1983. - 224 с.
23. Сигал А.И., Панасенко B.C., Руденко В.Я. Образование диоксида азота при горении газа и его воздействие на растения. Киев: Наукова думка, 1984. -154 с.
24. Самойлов И.Б. Об образовании SO3 в процессе выгорания сернистых топлив. // Теплоэнергетика. 1982. - №2. - С. 55 - 56.
25. Лазарев Н.В., Гадаскина И.Д. Вредные вещества в промышленности. Том III. Неорганические и элементорганические соединения. Л.: «Химия», 1977. -608 с.
26. Штраус В., Мониторинг. Контроль загрязнения воздушного бассейна. М.: «Стройиздат», 1989. - 140 с.
27. Иссерлин А.С. Основы сжигания газового топлива: Справочное пособие. -2-е изд., перераб. и доп. Л.: «Недра», 1987. - 336 с.
28. Салова Т.Ю., Громова Н.Ю., Шкрабак B.C. и др. Основы экологии. Аудит и экспертиза техники и технологии. СПб.: «Лань», 2004. - 336 с.
29. Сигал И.Я., Гуревич Н.А., Домбровская Э.П. Образование двуокиси азота при рассеивании дымовых газов. // Теплоэнергетика. 1980. - №11.- С. 6-8.
30. ЗО.Огородников С.К. Формальдегид. Л.: «Химия», 1984. - 280 с.
31. Тиунов Л.А., Кустов В.В. Токсикология окиси углерода. Л.: Медицина, 1969.-93 с.
32. Сигал И. Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. -Л.: «Недра», 1977.-294 с.
33. Муравьева К.А. Человек и атмосфера. Л.: «Знание», 1974. - 48 с.
34. Лазарев Н.В., Левина Э.Н. Вредные вещества в промышленности. Том I. Органические вещества. Л.: «Химия», 1976. - 592 с.
35. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология. М.: Дрофа, 2004.-624 с.
36. Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию. СПб.: «Химиздат», 1999. - 144 с.
37. Шур И.А. Загрязнение атмосферы канцерогенными углеводородами. Реф. сб. ВНИИЭГазпрома. Природный газ и борьба с загрязнением воздушного бассейна.-Л., 1971. С. 26-30.
38. Внуков А.К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов: Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1992. 176 с.
39. Страус В. Промышленная очистка газов: Пер. с англ. М.: «Химия», 1981. -616 с.
40. Стаскевич Н.Л. Газоснабжение городов. Том 1. Л.: Гостоптехиздат, 1954. -623 с.
41. Стаскевич Н.Л. Газоснабжение городов. Том 2. Л.: Гостоптехиздат, 1954. -646 с.
42. Ионин А.А. Газоснабжение. М.: Сройиздат, 1989. - 439 с.
43. Дмитриев В.Д., Коровин Д.А., Кораблев А.И. и др. Эксплуатация систем водоснабжения, канализации и газоснабжения: Справочник / Под ред. Дмитриева В.Д., Мишукова Б.Г. 3-е изд. - Л.: «Стройиздат», 1988. - 383 с.
44. Лазарев Н.В., Левина Э.Н. Вредные вещества в промышленности. Том И. Органические вещества. Л.: «Химия», 1976. - 624 с.
45. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды: Пер. с нем. М.: Мир, 1997. -232 с.
46. Ребекки Л. Басби. Природный газ. М.: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2003. - 240 с.
47. ГОСТ 5542-87. Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. М.: Изд-во стандартов, 1987. - 3 с.
48. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. М.: «Химия», 2001. - 568 с.51 .Никольский Б.П. Справочник химика. Том 5. Сырье и продукты промышленности не органических веществ. Л.: «Химия», 1968. - 974 с.
49. Вулис Л.А., Ярин Л.П. Аэродинамика факела. Л.: Энергия, 1978. - 216 с.
50. Швец И.Т., Толубинский В.И., Букшпун И.Д. и др. Энергетика. Киев: «Выща школа», 1971. - 616 с.
51. Гардинер У. мл., Диксон-Льюис Г., Целнер Р. и др. Химия горения. -М.: Мир, 1988.-464 с.
52. Киселев Н.А. Котельные установки. М.: Высш. школа, 1979. - 270 с.
53. Вяхирев Д.А., Шушунова А.Ф. Руководство по газовой хроматографии. -М.: Высшая школа, 1975. 318 с.
54. Бурцев С.И., Цветков Ю.Н. Влажный воздух. Состав и свойства: Учеб. пособие. СПб.: СПбГАХПТ, 1998. - 146 с.
55. Аманназаров А., Шарнопольский А.И. Методы и приборы для определения кислорода. Справочник. М.: «Химия», 1988. - 144 с.
56. Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелз Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды: Пер. с англ. М.: Мир, 1999. - 271 с.
57. Померанцев В.В., Арефьев К.М., Ахмедов Д.Б. Основы практической теории горения. JL: Энергоатомиздат, 1986. - 312 с.
58. Хацринов А.И., Батурова Г.С., Валеев Н.Х. Пламя. Казань: КГТУ, 1999. -205 с.
59. Бербенев В.И. Сжигание газа в печах безокислительного и малоокислительного нагрева. -J1.: «Недра», 1988. 175 с.
60. Вулис J1.A., Ершин Ш.А., Ярин Л.П. Основы теории газового факела. -Л.: «Энергия», 1968. 204 с.
61. Винтовкин А.А. и др. Современные газогорелочные устройства. -М.: Машиностроение-1,2001. 496 с.
62. Винтовкин А.А., Ладыгичев М.Г., Гусовский В.Л. и др. Газогорелочные устройства промышленных печей и топок (конструкции и технические характеристики): Справочник. -М.: «Интермет Инжиниринг», 1999.-560 с.
63. Щукин А.А Промышленные печи и газовое хозяйство заводов. -М.: «Энергия», 1973.-221 с.
64. ГОСТ 21204-97. Горелки газовые промышленные. Общие технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1997. - 10 с.
65. ГОСТ 10617-83. Котлы отопительные теплопроизводительностью от 0,10 до 3,15 МВт. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1983. -12 с.
66. Хмельницкий Р.А., Бродский Е.С. Хромато-масс-спектроскопия. -М.: «Химия», 1984.-216 с.
67. Коростелев П.П. Химический анализ в металлургии. М.: Металлургия, 1988.-384 с.
68. Комяк Н.И. и др. Современная автоматизированная аппаратура рентгеноспектрального анализа. Л.: ЛДНТП, 1988. - 24 с.
69. Рудаков О.Б., Востров И.А., Федоров С.В. и др. Спутник хроматографиста. -Воронеж: «Водолей», 2004. 528 с.
70. Перегуд Е.А., Горелик Д.О. Инструментальные методы контроля загрязнения атмосферы. Л.: «Химия», 1981. - 384 с.
71. Другов Ю.С., Беликов А.Б., Дъякова Г.А., Тульчинский В.М. Методы анализа загрязнений воздуха. М.: «Химия», 1984. - 384 с.
72. Вульфсон Н.С., Заикин В.Г., Микая А.И. Масс-спектроскопия органических соединений. М.: «Химия», 1986. - 312 с.76.0рлов В.И., Аратсков А.А. Жидкостная хроматография. Теоретические основы. Дзержинск, 1997. - 42 с.
73. Сакодынский К.И. Аналитическая хроматография. М.: «Химия», 1993. -464 с.
74. Coulometric Electrode Array Detectors for HPLC, Progress in HPLC-HCPE. Eds. Acworth LN. et al. Vol. 6, Utrecht: VSP, 1997. 382 p.
75. Высокоэффективная жидкостная хроматография в биохимии / Под ред. А. Хеншен и др. М.: Мир, 1988. - 688 с.
76. Энгельгард X. Жидкостная хроматография при высоких давлениях: Пер. с англ. М.: Мир, 1980. - 245 с.
77. Дженнингс В. Газовая хроматография на стеклянных капиллярных колонках: Пер. с англ. М.: Мир, 1980. - 232 с.
78. Авдеева А. А. Хроматография в энергетике. -М.: Энергия, 1980. 272 с.
79. Бражников В.В. Детекторы для хроматографии. М.: Машиностроение, 1992.-320 с.
80. Сакодынский К.И., Бражников В.В., Буров А.Н., Волков С.А., Зельвинский В.Ю. Приборы для хроматографии. М.: Машиностроение, 1973.-367 с.
81. Фарзане Н.Г., Ильясов J1.B. Автоматические детекторы газов. М.: Энергия, 1972.- 168 с.
82. Березкин В.Г. Химические методы в газовой хроматографии. М.: «Химия», 1980.-256 с.
83. Dyer А. // Separ. Sci. and Technol. 1978. - 13, №6. - P. 501-516.
84. Лурье А.А. Сорбенты и хроматографические носители: Справочник -М.: «Химия», 1972.-320 с.
85. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита: Пер. с англ. М.: Мир, 1976. -781 с.
86. Cirendine S., Vermont J., Gressin J.C., Guillemin C.L. // G. Chromatogr. 1973. - 84, №1,-P. 21-36.
87. Цицишвили Г.В., Андроникашвили Т.Г., Бинак O.C. // Сообщ. АН Груз. ССР. 1974. - Т. 74, №2. - С. 345-348.
88. Другов Ю.С., Родин А.А. Пробоподготовка в экологическом анализе. Практическое руководство. СПб.: «Анатология», 2002. - 755 с.
89. Гольберт К. А., Вигдергауз М.С. Курс газовой хроматографии. -М.: «Химия», 1974. 376 с.
90. Сакодынский К.И., Панина Л.И. Полимерные сорбенты для молекулярной хроматографии. -М.: Наука, 1977. 168 с.
91. Leboda R., Waksmundzki A., Sokolowski S. // Chem. anal. (PRL). 1977. - 22, №1, - P. 9-16.
92. Leboda R., Waksmundzki A., Gierak A., Suprynowicz Z. // Chem. anal. (PRL) -1977.-22, №4.-P. 683-690.
93. Tsistsishvili G.V., Andronikashvili T.G., Sabelashvili Sh.D., Osipova N.A. // G. Chromatogr. 1977. - 130. - P. 13-22.
94. Мосеева Л.И., Трошева Л.А., Сакодынский К.И. «Газовая хроматография», вып. 9. -М.: НИИТЭХИМ, 1968.
95. Sakodynskii К., Moseva L. // Chromatographia. 1968. - №1. - P. 483.
96. Hollis O.L. Analyt. // Chem. 1966. - № 38. - P. 309.
97. Муравьева С.И. Руководство по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны / С.И. Муравьева, М.И. Буковский, Е.К. Прохорова. М.: «Химия», 1991.-368 с.
98. Колесник М.И. Методы определения в воздухе индикаторными трубками // Обзорная информация. Серия: Техника безопасности. М.: НИИТЭХИМ,1983.-47 с.
99. ГОСТ 12.1.014-84 К Метод измерения концентраций вредных веществ индикаторными трубками. Воздух рабочей зоны. М.: Изд-во стандартов,1984.-7 с.
100. Методика выполнения измерений содержания оксидов азота, оксида углерода и кислорода с использованием комплекта индикаторных трубок в организованных выбросах котельных, ТЭЦ и ГРЭС, работающих на природном газе, ПНД Ф 13.1.28-2000. -М., 2000. 15 с.
101. Другов Ю.С., Родин А.А. Газохроматографическая идентификация загрязнений воздуха, воды и почвы. СПб.: «Теза», 1999. - 624 с.
102. Faith W.L. Nitrogen oxides a challenge to chemical engineers. // Chem. Eng. Progress. 1956. -V. 52, № 8. - P. 44-51.
103. Акопова А.А., Баталов B.C., Фаткуллина А.Ф. Разработка и стандартизация методик отбора и анализа углеводородного сырья. // Успехи газовой хроматографии. Казань, 1973. - Вып.З. - С. 89-97.
104. Царев Н.И., Царев В.И., Катраков И.Б. Практическая газовая хроматография: Учебно-методическое пособие для студентов химического факультета по спецкурсу «Газохроматографические методы анализа». -Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2000. 156 с.
105. Einax I.W. е.а. Chemometrics in envorpmental analysis. Wienhaim (Germany): VCH, 1997.
106. Дмитриева М.Т., Казнина Н.И., Пинигина И.А. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде. М.: «Химия», 1989. -368 с.
107. SUPELCO Chpomatography Products, Catalog. 1996. P. 355 -426. Хроматографические продукты. - 2001. - 608 с.
108. HEWLETT PACKARD Chemical Analysis Consumables and Accessories Catalog. 1998/1999. P. 101-107. - 174-239; Agilent Tecnologies Consumables and Accessories Catalog, 2000/2001. - P. 596.
109. Berezkin VJ, Drugov Yu.S. Gas chromatografy in air pollution analysis. -Elsevier Amsterdam e.a.: 1991. P. 211.
110. Айвазов Б.В. Практическое руководство по хроматографии. М.: «Высш. шк.», 1968.-279 с.
111. Муравьева С.И., Казнина Н.И., Прохорова Е.К. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе. М.: «Химия», 1988. - 320 с.
112. Каталог средств измерений, приборов и оборудования, применяемых в промышленной санитарии, медицине и экологии. / ЗАО "Химко" (НПО "Химавтоматика") -М., 2000. 19 с.
113. Определение концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Сборник методических указаний. МУК 4.1.591-96-4.1645-96; 4.1.662-97, 4.1.666-97. Издание оригинальное. М.: Минздрав России, 1997. -86 с.
114. Москвин J1.H., Родионов О.В., Синицина Т.В. Определение низших спиртов в воздухе методом хроматомембранного концентрирования. // Зав. Лаборатория. 1998. - Т.64. - №5. - С. 3-5.
115. Березкин В.Г., Татаринский B.C. Газохроматографические методы анализа примесей. -М.: Наука, 1970. 207 с.
116. Другов Ю.С., Березкин В.Г. Газохроматографический анализ загрязненного воздуха. М.: «Химия», 1981. - 256 с.
117. Сборник методик по газохроматографическому определению вредных веществ в воздухе / Под ред. Мисиюк Н.А. М., 1989. - 95 с.
118. Столяров Б.В., Савинов И.М., Виттенберг А.Г. Руководство к практическим работам по газовой хроматографии. Л.: «Химия», 1988. -336 с.
119. Шингляр М. Газовая хроматография в практике. М.: «Химия», 1964. -189 с.
120. Cazes J. Encyclopedia of Chromatography. Florida Atlantic University, Boca Raton, U.S.A. led., Dekker, 2001. - 927 p.
121. Фроловский П.А. Хроматография газов (метод и его применение). -М.: «Недра», 1969.-212 с.
122. Фроловский П.А. Хроматография газов. М.: «Недра», 1969. - 214 с.
123. Богомолов А.И., Гайле А.А., Громова В.В. и др. Химия нефти и газа. -СПб.: «Химия», 1995.-448 с.
124. Березкин В.Г., Алишоев В.Р., Немировская И.Б. Газовая хроматография в химии полимеров. -М.: «Наука», 1972. 283 с.
125. Анвар Б.И., Другов Ю.С. Газовая хроматография неорганических веществ. М.: «Химия», 1976. - 240 с.
126. Другов Ю.С., Родин А.А. Газохроматографический анализ газов. СПб.: «Анатология», 2001. - 426 с.
127. Другов Ю.С., Конопелько J1.H. Газохроматографический анализ газов. -М.: МОИМПЕКС, 1995. 464 с.
128. Thornton D. С, Driedger A. R., Bandy A. R. //Anal. Chem. 1986. V. 58. P. 2688.
129. Driedger A. R., Thornton D. C, Lavelic M., Bandy A. R. // Anal. Chem. 1987. -V. 59.-P. 1196.
130. Haunold W., Ockelmann G., Georgii H. W. // Staub-Reinhalt. Luft. 1989. -B.49.-S. 191.
131. Tangerman A. // J. Chromatography. 1986. - V. 336. - P. 205.7
132. Трубки индикаторные модели ТИ-ИК-К. Руководство по эксплуатации и паспорт. / Сост. к.х.н. Н.М. Петрова, А.А. Лавриненко, О.А. Юрчик -СПб.: «Крисмас+», 2004. 14 с.
133. Равич М.Б. Упрощенная методика теплотехнических расчетов. -М.: Наука, 1966.
134. Равич М.Б. Топливо и эффективность его использования. М.: Наука, 1971.-358 с.
135. Гуревич A.JL, Русинов JI.A., Сягаев Н.А. Автоматический хроматографический анализ. JL: «Химия», 1980. - 192 с.
136. Jerman R.I., Carpenter L.R. J. // Gas Chromatog. 1968. - №6. - P. 298.
137. Davidson E. // Chromatographic 1970. - №3. - P. 43.
138. Forsey R.R. J. // Gas Chromatog. 1968. - №6. - P. 555.
139. Deans D.R., Huckle M.T., Peterson R.M. // Chromatographic 1971. - №4. -P. 279.
140. Marchio J.L. J. // Chromatog. Sci. 1971. -№9. -P. 432.7
141. Гольберт К.А., Вигдергауз М.С, Введение в газовую хроматографию. -М.: «Химия», 1990.-352 с.
142. Методика выполнения измерений объемной доли водорода, кислорода, азота, метана, оксида и диоксида углерода в воздухе рабочей зоны и промышленных выбросах методом газовой хроматографии, ПНД Ф 13.1:2.22-98.-М., 1998.-13 с.
143. Внуков А.К. Теплотехнические процессы в газовом тракте паровых котлов. М.: Энергоиздат, 1981. - 296 с.7
144. Патент на полезную модель №53183 Российская Федерация, МПК В 01 J 4/02. Устройство экологического мониторинга текст. / О.Р. Каратаев,
145. А.с. №1599620 СССР, МКИ5 F 23 D 14/70. Газовая горелка / Гусовский
146. B.Л., Лифшиц А.Е., Соколинский Ф.Д., Шахнес А.В. (СССР), 1988. 2 е.: ил.
147. А.с. №2021558 СССР, МКИ5 F 23 D 14/00. Горелочное устройство / Ревун М.П., Чепрасов А.И., Башлий С.В., Андриенко А.Н., Пилипенко И.А., Кравченко В.Р. (СССР), 1991. 4 е.: ил.
148. РаушенбахБ.В. Вибрационное горение. -М.: Физ.-мат, 1961. 500 с.
149. Гонеев К.В., Подымов В.Н. Струйно-вихревое пламя. // Исследование по вибрационному горению и смежным вопросам. Казань: КГУ, 1974. - С. 1930.
150. Стаскевич H.JL, Видгорчик Д.Я. Справочник по сжиженным углеводородным газам. Л.: «Недра», 1986. - 543 с.
151. Рогинский О.Г. О гистерезисе при стабилизации пламени. // Исследование по вибрационному горению и смежным вопросам. Казань: КГУ, 1974.-С. 133-137.
