Cтраница 4
Такая информация на начальной стадии работы очень полезна, так как дает сведения относительно сравнительной качественной чувствительности элементов, но необходимо помнить, что пламенная фотометрия почти всегда используется как количественный метод и наименьшая определяемая концентрация будет выше, чем значения, приведенные в упомянутых перечнях. Этот наименьший предел количественного определения в значительной степени зависит от характеристик прибора. Существенное значение имеют также следующие факторы: температура пламени; интенсивность излучения пламени ( фон пламени) при длине волны исследуемой линии или полосы; скорость распыления или, более точно, масса элемента, которая может быть возбуждена в единицу времени; суммарная светосила прибора; стабильность пламени и электроники; помехи компонентов пробы. [46]
В заключение раздела, посвященного стабильности пламени, следует отметить скудость экспериментальных данных и отсутствие сколько-нибудь разработанной теории. Отсутствие экспериментальных данных объясняется трудностями лабораторного исследования больших турбулентных диффузионных пламен и тем, что промышленные потребители гораздо больше интересуются явлениями, происходящими в стабильных условиях, чем явлениями, происходящими в случае срыва пламени. Отсутствие теоретического анализа, вероятно, объясняется трудностями сочетания двух областей - диффузионного сгорания и турбулентности, каждая из которых даже раздельно практически мало изучена. Несмотря на это, общая картина достаточно ясна для общего понимания проблемы стабильности пламени. [47]
Смесь, содержащая 28 % бутана, выходит далеко за пределы воспламеняемости, и поэтому ее горение можно рассматривать как диффузионное. Если принять за основу градиент скорости, фактически существующий на выходе из сопла, вблизи которого находится пламя, то показатели для ламинарного и турбулентного режимов потока укладываются в данном случае на одной линии. Наряду со сходством пламени предварительно приготовленной смеси и диффузионного пламени между ними существуют и различия. Как видно из рис. 35, отрыв турбулентных диффузионных пламен может происходить на пределе стабильности пламени, после чего пламя стабилизируется в зоне сгорания на некотором расстоянии от сопла. Именно такого типа пламена обычно применяются в промышленной практике. Для срыва этого пламени требуется большое дополнительное увеличение скорости. [48]
Одной из основных особенностей процесса является то, что при частичном сжигании сырья большое количество тепла выделяется в малом реакционном объеме. Это тепло должно быть быстро и равномерно распределено по всему объему зоны реакции, следовательно, горение должно идти очень равномерно по всей реакционной зоне. Сырье и кислород необходимо предварительно тщательно перемешать, причем горение не должно начаться до того, как сырьевая смесь попадет в зону реакции. Соотношение кислорода и углеводородного сырья обычно близко к нижнему пределу воспламенения, вследствие чего конструкция реактора должна обеспечивать стабильность пламени и равномерное распределение его по сечению реактора. Предложен целый ряд конструкций реактора, однако все они базируются на одних и тех же принципах. [49]
Обычно считают, что скорость сгорания в турбулентных диффузионных пламенах лимитируется в основном турбулентным смешением; скорость химической реакции не только не лимитирует этого процесса, но даже не играет сколько-нибудь важной роли. Однако явление турбулентности еще недостаточно изучено. Дополнительные осложнения возникают в тех случаях, когда турбулентная система включает зону горения, которая является причиной изменения объема. Поэтому логично пойти по пути сравнения экспериментальных исследований пламени с экспериментальными и теоретическими исследованиями турбулентности для выявления, какие именно факторы играют важную роль и какими можно пренебречь. В дальнейшем изложении в первую очередь будет рассмотрена стабильность пламени. [50]
Включают прибор, устанавливают в рабочее положение лампу с полым катодом на медь и дают прогреться электронной системе в течение 15 - 30 мин. Доводят разрядный ток лампы до значения, указанного в инструкции. Устанавливают необходимые усиления, напряжения для фотоумножителя и постоянной времени. Выводят на щель монохроматора аналитическую линию меди 324 7 нм по максимальному отклонению стрелки измерительного прибора. Устанавливают измерительную стрелку на 100 по шкале пропускания 7, или на О по шкале поглощения А, изменяя ширину щели. Ширина щели не должна превышать 0 1 мм. В противном случае увеличивают напряжение тока для фотоумножителя или степень усиления. Устанавливают по ротаметрам вначале нужный расход воздуха ( 480 л / ч), затем пропан-бутановой смеси и поджигают пламя. Поджиг начинают несколько раньше, чем подачу горючего газа. Проверяют работу распылителя и стабильность пламени. Внутренний конус пламени должен иметь минимальную высоту при сохранении зеленовато-голубой окраски. Корректируют нуль-прибора при распылении в пламя дистиллированной воды. Поочередно фотометрируют стандартные растворы не менее трех раз каждый, начиная с наименее концентрированного. После каждого стандартного раствора устанавливают нулевое поглощение прибора по дистиллированной воде. [51]
Включают прибор, устанавливают в рабочее положение лампу с полым катодом на медь и дают прогреться электронной системе в течение 15 - 30 мин. Доводят разрядный ток лампы до значения, указанного в инструкции. Устанавливают необходимые усиления, напряжения для фотоумножителя и постоянной времени. Выводят на щель монохроматора аналитическую линию меди 324 7 нм по максимальному отклонению стрелки измерительного прибора. Устанавливают измерительную стрелку на 100 по шкале пропускания Т, или на О по шкале поглощения А, изменяя ширину щели. Ширина щели не должна превышать 0 1 мм. В противном случае увеличивают напряжение тока для фотоумножителя или степень усиления. Устанавливают по ротаметрам вначале нужный расход воздуха ( 480 л / ч), затем пропан-бутановой смеси и поджигают пламя. Поджиг начинают несколько раньше, чем подачу горючего газа. Проверяют работу распылителя и стабильность пламени. Внутренний конус пламени должен иметь минимальную высоту при сохранении зеленовато-голубой окраски. Корректируют нуль прибора при распылении в пламя дистиллированной воды. Поочередно фотометрируют стандартные растворы не менее трех раз каждый, начиная с наименее концентрированного. После-каждого стандартного раствора устанавливают нулевое поглощение прибора по дистиллированной воде. [52]