Разработка термокаталитического сенсора для определения природного газа и бензина в газовых средах
Разработанные методики, сенсоры и газоанализаторы по метрологическим характеристикам не уступают существующим и широко применяемым в аналитической практике методаммогут быть использованы для непрерывного контроля содержания углеводородов в атмосфере на территории бензозаправочных и газозаправочных предприятий, а также в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания и технологических газахоценки… Читать ещё >
Содержание
- Рассматриваемая работа изложена на 117 страницах машинописного текста и включает 6 рисунков, 22 таблицы
- Список литературы содержит 121 работу отечественных и зарубежных авторов
Глава 1. Аналитические методы и приборы дм определения углеводородов (Литературный обзор).
1.1. Хроматографические методы.
1.2. Оптические методы.
1.3. Электрохимические методы.
1.4. Газоанализаторы и сенсоры горючих газов.
1.5. Метрологические характеристики термокаталитического метода и разработанных на его основе сенсоров.
Экспериментальная часть.
Глава 2. Реактивы, растворы, материалы и приборы.
2.1. Устройство и принцип работы термокаталитического сенсора углеводородов.
Глава 3. Разработка способов приготовлеиия и аттестации газовых и парогазовых смесей.
3.1. Приготовление и аттестация газовых смесей.
3.2. Приготовление и аттестация парогазовых смесей.
Глава 4. Разработка селективных термокаталитических сенсоров для автоматического непрерывного определения углеводородов.
4.1. Исследование активности и селективность окислов металлов в процессе окисления горючих газов.
4.2. Технология изготовления термокаталитического сенсора для определения углеводородов.
Глава 5. Метрологические характеристики селективного термокаталитического сенсора метана и паров бензина.
5.1. Исследование основных аналитических характеристик автоматических газоанализаторов метана и паров бензина.
Глава 6. Автоматический контроль содержания углеводородов в атмосферном воздухе и технологических газах термокаталитическим методом.
6.1. Определение содержания углеводородов в атмосферном воздухе бензо- и газозаправочных предприятиях.
6.2. Определение углеводородов в составе выхлопных газах двигателей внугреннего сгорания.
6.3. Конкурентоспособность разработанных термокаталитических газоанализаторов паров углеводородов.
Выводы.
Список литературы
- Зуев Б.К., Оленин А. Ю. Пьезокаталитический сенсор для определения горючих газов в воздухе // Журн. аналит. химии. — 2002. Т.57. № 4. — С.42.
- Ворзенков В.А., Воробь М. А. Нефтепродукты для сельхозтехники М.: Химия, 1989- 113 с.
- Woloszyn Th. F. Prediction of gas chromatografic retention data hydrocarbons from nophthas // Analyt. Chem. 1993. — Vol. 65 — № 8. — P. 587.
- Богомолов А.И., Гайле A.A. Химия нефти и газа. Л.: Химия, 1989. — С. 104−138.
- Зеленин В.В., Матвеев В. И., Тимофеев В. М. Оптимизация группового углеводородного состава реактивного топлива математическим программированием. В кн.: Исследование эксплуатационных свойств спецжидкостей. Киев, 1985. — С. 19−22.
- Метод определения углеводородного состава вязких маслянных дистилляторов без предварительной депарафинизации / Рацпредложение по Омскнефти Оргсиптез. — М., 1989. — Серия 1. Выпуск 4. № 215. — С. 143.
- Метод определения углеводородного состава бензинов / Информация СИФа ЦНИИТ Энефтехима, 1989. 1989. № 745. Серия 1. Выпуск 8. — С. 89.
- Хамракулов Т.К., Ильясов Д. А., Химические течеискатели энергоемких топлив // Физико химические исследования синтетических и природныхсоединений. Самарканд: СамГУ, 1988. — С. 42−45.
- Ильясов Д.А. Химические течеискатели энергоемких топлив: Тез. докл. Всссоюз. симпозиума биотех. и хим. методы охраны окружающей среды. -Самарканд, 1988. С. 65−67.
- Давиков В.А. Успехи развития хроматографических методов // Заводская лаборатория. -1992 Т. 58 — № 11. — С. 1−7.
- Дмитриев М.Г. Газохроматографичеекое определение органических и неорганических соединений / В кн.: Проблемы аналитической химии. М.: Химия, 1979. — Т.6. — С. 75.
- Wu Jie, Lu Wanzhcn, Fenxi huaxiie Ynstrumental analysis prtroleum hydrocorbons. // Analyt. chem. 1984. — Vol. 2. — № 7. — P. 572−578.
- Burzuk I. Chromatografiozhe oznaczahie weglowodorom uwalnianych wprocesie starzenia polietyeny i polipropylenu // Crem anal. 1991. — Vol. 36. -№ 54.-P. 811−816.
- Зрелов B.H., Красная Л. В., Постникова Н. Г. Способ хроматографического анализа группового состава углеводородных смесей / А. С. 1 087 075 СССР № 3 647 121/23 04/Бюл. изобретения.- 1985.№ 39.-С. 41.
- Spaans Н., Peak clustering for PNA accuracy immprovement // Pittsburgh conf. and Expos. Anal. Chem. and Appl. Spectrosc., Atlantic City N.J., 1985. P. 24.
- Другов Ю.С. Газовая хроматография в контроле загрязнений окружающей среды // Зав. лаборатория. 1993. Т.59. № 3. — С. 8−16.
- Dupre С.О. Capillary gas chromotogrophy in petrochemical applications // Abstr. Pap Pittsburgh conf. and Expos Anal. chem. and Appl spectrosc atlantic City N.J., 1986. P. 772.
- Слесарева Jl.H., Шапошникова Н. Ю. и др. Определение нефтепродуктов в воде на уровне ПДК: Тез. докл. конф. Аналит. химия и объектов окружающей среды С.-Петербург — Сочи, 1991. Ч. 2 — С. 125−126.
- Харькова Л.М., Миляев Ю. Ф. Определение следов органических веществ в воздухе с использованием концентрирования на твердых сорбентах: Тез. докл. конф. Аналит. химия и объектов окружающей среды С.-Петербург. -Сочи, 1991. Ч. 2 -С. 59−60.
- Лариков В.В., Шуров Ю. А., Гогель О. А. Газохроматографичеекое определение некоторых токсичных веществ в воздухе и технологических газах кабельного производства. // Журн. аналит. химии. 1992. Т. 47. № 8. -С. 14−16.
- Schula W.W., Senowita M.W. A new technigue for the analysis of hydrocarbon types in gasoline by supercritical fluid chromatography with dual detectors // Pittsburgh conf. and Expo Anal. chem. and Appl Spectrosc., N.Y., 1990.-P. 43.
- Панин C.H., Ларионов О. Г., Никитин Ю. С. Групповое выделение ароматических углеводородов масел методом ВМК // Журн. аналит. химии. 1993. Т.48. № 3. — С. 555−563.
- Bhatia V.K., Kapoor V.B., Chopra S.K. Analysis of naphtha fractions from hydrocracked biocrudes by gas chromatography // Analyst. 1990. — Vol. 115. № 3.-P. 253−257.
- Spaans J., Van der Engel P. The determination of normal paraffins in diesels -type fuels: Pittsburgh conf. and Expo Anal. chem. and Appl Spectrosc., New York, N.Y., March 5−9,1990. — P. 151.
- Колесникова Л.А., Машкова В. Г., Коняхина Л. В. Количественное определение трибутилфосфата в керосине // Науч. техн. реф. сб. сер. методы анализа и контроля качества продукции. — М.: НИИТЭХим, 1989. № 3. — С. 11−13.
- Lavery В.Е. Characterization of environmental cantamination by petroleum products: Pittsburgh cont. and Expo Anal. chem. and Appl Spectrosc., 1991. -P. 43.
- Богомолов A.H., Гойле A.A., Громова B.B. Химия нефти газа. Л.: Химия, 1989.-С. 110−136.
- Орлов Д.С., Анисимова Н. П. Методы оценки нефтезагрязненных почв: Тез. докл. Всесоюзный симпозиум биотехн. и хим. методы охраны окружающей среды. Самарканд, 1988. — С. 5.
- Другов Ю.С. Газохроматографический контроль загрязнения воздуха в рабочей зоне предприятий металлургии // Зав. лаборатория.- 1983. Т. 49. № 11.-С. 16−23.
- Lee M.L., Novotny M.V., Vactle K.D. Analitical Chemistry of polysyclic. Aromatic Compounds. N. // V.e.a. Acad.Press. 1981. P. 462.
- Дмитриев М.Г., Казнина М. И., Паничина И. А. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде. М.: Химия, 1989. -С. 208−218.
- Бычков С.М. и др. Автоматическое газохроматографическое определение углеводородного состава и показателей качества автомобильных бензинов // Зав. лаборатория. 2000. № 2. — С. 56.
- Другов Ю.С., Березкин В. Г. Газохроматографический анализ загрязненного воздуха.- М.: Химия, 1981. С. 182−193.
- Давыдов Н.А., Михальчук Н. С., Пак А.В. Схемы современных газоанализаторов: Тез. докл. Всесоюзн. конфер. Современное состояние анал. приборостроения в области анализа газовых сред и радиоспектроскопии. -Смоленск, 1991.-С. 182.
- Определение структурно-группового состава нефтепродуктов с применением ультрафиолетовой спектрометрии / Рацпредложение Информкарта СИФа ЦНИИТЭнефтехима. М., 1992. — Серия 1.- Выпуск 11. № 1804.-С. 44.
- Lysagh M.J., Kelly J.J., Collis J.B. Field testing and dyality evaluation of aviation fuels by neorinfrored spectoscopy and miltivariate statistical Pittsburgh conf. and Expo. Anal. Chem. and Appl. Spectrosc., N.Y. 1990. — P. 354.
- Методика определения нефтепродуктов в природных водах на приборе АН-1 // Информкарта СИФа ЦНИИТЭнефтехима. М., 1989. — Серия 1.-Выпуск 6. № 554. — С. 105.
- Slanina I., Wyers G.P., Kieskamp P. The analisis of air pollutants // Analusis. -1992. Vol. 20.-№ 8-P. 10−11.
- Green M., Biermann H., Seiber I. Long path Fourier transform infared spectroscopy for post-fumigation indoor air measurements // Analusis. — 1992. -Vol.20.-№ 8. -P.455−460.
- Конолелько A.A., Боберовская A.B., Сирото T.B. Определение микроконцентраций метана спектрофотометрическим методом. / В кн.: Сов. методы и средства автом. контроля атмос. воздуха и перспективы их развития. Киев, 1987. — С. 200−201.
- Горенков А.Ф., Бугай В. Т. Способ количественного определения состава смесей дистиллятных и остаточных топлив. / А.с. 1 213 392 СССР. Б. и. 1986. № 7.-С. 44.
- Метод определения нефтепродуктов в почве // Информкарта СИФа ЦНИИТЭнефтехима. М., 1990. — Серия 1.- Выпуск 12. № 2191. — С. 223.
- Изменение конструкции подшипника экстрактора анализатора нефтепродуктов АА-1 // Информкарта СИФа ЦНИИТЭнефтехима. М., 1989. — Серия 4.- Выпуск 3. № 1930. — С. 86.
- Сайдаминов С.С. Основы охраны окружающей среды. Ташкент, 1989. -С. 188−192.
- Fleischer М., Melxner Н., Gassensor Array Zur Detektion einzelner Gaskomponen / Ten in einem Gasqemisch Ogelk. A.c. 527 258 EHB G 01 № 27/12, № 91 113 661 17.02.93.
- Янкевич М.И., Столярова Т. Ю. и др. Применение ИК спектроскопии для анализа продуктов биодеструкторов углеводородов: Тез. докл. конф. анал. химии объектов окружающей среды. — С.-Петербург — Сочи, 1991. Ч. 2 — С. 44.
- Wadsworth, А & Teledetection des hydrocaplures en mer // Analusis. 1992. -Vol. 20.-№ 6.-P. 87−88.
- Кастенев Ю.В., Пономарев IO.H. Способ определения концентрации газов и паров / А.с. 1 217 075 СССР Б.и. № 4. С. 117.
- Srica V., Minica В. Characterization of middle petroleum practios by senka // Analyt. Chem. 1982. — Vol. 54. — № 11. — P. 1871−1874.
- Вольберг H. Ш. Кондуктометрический газоанализатор для определения окиси углерода и углеводородов: Автореф. дис.. канд. хим. паук. Л., 1964.- 19 с.
- Вольберг Н.Ш., Почина И. И. Газоанализаторы для определения окиси углерода / В кн.: Методы определения газообразных загрязнений в атмосфере. М.: Наука. — 1979. — С. 240−249.
- Labruch R., Hagen W., Laguys I. Metaloxidebilnes as Selective gas sensors // Hem sensors Proc Int Meet fuci Oca Tokyo, Amsterdam, E.A. 1983. — P. 7374.
- Matsushima К., Miura M. Iomozop CO Sensitiok Pt/In02 Cliot Tipc Gas sensor // Chem lit. 1987. — №-10. — P. 2001−2004.
- Kupera E.M., Dramlik D.M. CO Gosmotiring by n-Sn02 Zeimeindue for Gas sensors in the Specibicen Eiron meeted condicion / Chem. ins. proc. int. meet Fucioci. Sept. 19−22, 1983. Tokyo — Amsterdam e. a. — 1983. — P. 75−77.
- Ямато-Ясурдао, Оцуко Тома. Электрохимический датчик для контроля окиси углерода и углеводородов / Патент № 49−10 491 Япония.
- Сионри Анира, Гаути Наоеси. Электрохимический датчик для контроля горючих газов / Патент № 29−2898 Япония.
- Кейс X., Прупс А., Эртих Ю. Разработка электрохимических датчиков для определения концентрации загрязняющих окружающую среду газов // Уч. записки. Тарг. университета. 1986. № 743. — С. 94−104.
- Паст В.О., Кейс Х. Э., Сильк Т. Х. Применение некоторых электрохимических методов для определения газовых компонентов // Уч. записки. Тарт. университета. 1986. № 743. — С. 19−23.
- Миронова Н.П., Ильин В. Г., Меменена Л. Г. Сравнительная оценка методов индексации окиси углерода в воздухе рабочей зоны // Гигиена труда и профессиональные заболеваний. 1987. № 6. — С. 54−56.
- Ebktrochemisehe Mebnellum inder kauch gasanalyse Kontroll. 1987 — № 4. -C. 56.
- Другов Ю.С., Родин A.A. Газохроматографическая идентификация загрязнений воздуха, воды и почвы // Журн. аналит. химии. 2000. № 8. -С. 785.
- Котов Г. Н. Газохроматографическое определение ароматических углеводородов в городском воздухе // Журн. аналит. химии. 1999. № 5. -С.531.
- Формье Дж., Стакуэл П. Автоматический химический анализ М.: Мир, 1978.-С. 11−23.
- Шербань А.А., Фурман А. И. Методы и средства контроля рудничного газа. Киев.: Наукова думка, — 1965. — С. 98.
- Фарзане Н.Г., Ильдсов JI.B., Азим-Заде АЛО. Автоматические детекторы газов и жидкостей. М.: Энергоатомиздат, 1983. — С. 147.
- Матрасова Н.С. Автоматические газоанализаторы. М.: ДИНТИЭлектропром, 1961. — С.-94.
- Бадулин В.Е. Безопасность трудов промышленности. М., 1978. № 5. — С. 27.
- Васильев А.А., Кольпыгин Е. А., Кереновский С. В. Установка для исследования электрофизических характеристик газовых сенсоров в смесях воздуха с гексаном: Тез.докл. Вторая Всесоюз. конф. по анализу неорг. газов. Ленинград, 1990. — С. 89−90.
- Ваня Я. Анализаторы газов и жидкостей. М.: Энергия, 1970. — С. 442.
- Исакович Р.Я. Технологические измерения и приборы. М., 1970. — С. 488.
- Абдурахманов Э.А., Бозоров 3., Куватов А. Термохимический датчик аммиака и аминосоединений. / В кн.: Сов. Методы и средства автом. контроля атмос. воздуха и перспективы их развития. Киев, 1987. — С. 106.
- Абдурахманов ЭЛ., Норкулов У. М. Термохимический датчик для определения водорода. / Предварительный патент Респ. Узбекистан № 4402.
- Абдурахманов Э.А., Норкулов У. М., Бозоров З. Б. Автоматический термокаталитический контроль газовых сред: Тез. докл. Экология Зарафшанского региона. Самарканд, 1994. — С. 99.
- Абдурахманов Э.А., Норкулов У. М., Бозоров З. Б. Разработка селективных термокаталитических анализаторов для определения вредных веществ в воздухе: Тез. докл. Международного симпозиума «Экология, Энерго- и ресурсосбережение». Самарканд, 1993.- С. 12.
- Норкулов У.М., Абдурахманов Э. А. Термокаталитический сенсор для селективного определения концентрации водорода: Тез. докл. Международный симпозиум по аналитической химии. Ташкент.: Фан, -1995.-С. 46.
- Норкулов У.М., Абдурахманов Э. А. Малогабаритный автоматический анализатор метана: Тез. докл. Международный симпозиум по аналитической химии. Ташкент.: Фан, 1995. — С. 47.
- Фурман Н. И, Селиновский В. Г., Тарасевич В. Н. Способ селективного анализа трудновоспламеняющегося компонента в смеси горючих газов / А.с. 397 829 СССР Б.и. № 37. С. 14.
- Шербань А.Н., Фурман Н.И, Тарасевич В. Н. Устройство для контроля химического недожега топлива / А.с. 1 247 736 СССР Б.и. № 25. С. 17.
- Хамракулов Т.К., Норкулов У. М., Муродов К. Способ изготовления сравнительного и измерительного термопреобразовательных элементов / А.с. 4 924 893 /25/ 28 205 СССР.
- Абдурахманов Э.А., Хамракулов Т. К., Норкулов У. М. Современное состояние и тенденции развития термохимического датчика // Деп. в ГФНТИ ГКНТ Руз. № 1930−93, 1993. С. 11.
- Савинков А. С, Онуфриева H.JI. Способ изготовления чувствительных элементов для анализа аммиака / А.с. 1 270 663 СССР А.С.
- Савинков А. С, Онуфриева H. J1. Способ изготовления чувствительных элементов для анализа аммиака / А.с. 1 259 169 СССР К.Ф. Б.и.1986 № 35. -С. 33.
- Кулиняк JI. A, Храмов А. А, Ковальчук В. И. Термохимический преобразователь/ А.с. 1 543 330 СССР. Б.и. 1990. № 6. С. 41.
- Бакаев И.И., Бондарен ко А.Г., Соколев Ю. А. Термохимический датчик / А.с. 1 392 477 СССР. Б.и. 1988 № 16. С. 93.
- Кошарский В.Д. Автоматические средства, приборы, регуляторы и управляющие машины. JL: Машиностроение, 1968. — С. 201.
- Шербань А.Н., Семеновский В. Г., Тарасевич В. Н. Способ изготовления первичного измерительного преобразователя горючего газа/А.с. 1 377 701 СССР. Б.и. 1988. № 8.
- Шербань А. Н, Фурман Н. И, Тарасевич Б. Н, Бабушкин В. В. Датчик газа / А.с. 1 068 792 СССР. Б.и. 1984. № 3. С. 7.
- Волосов В.П., Карпов Е. Ф. Способ изготовления термохимического чувствительного элемента / А.с. 1 173 287 СССР. Б.и. 1985. № 30. С. 78.
- Цибидов В.А., Чубуков Р. П. Чувствительный элемент для термокаталитического датчика / А.с. 787 973 СССР. Б.и. 1980. № 46. С. 45.
- Назаренко В.И. Способ газового анализа / А.с. 192 485 СССР. Б.и. 1997. № 18.-С. 45.
- Шербань А.Н., Тарасевич В. Н. Способ изготовления компенсационного чувствительного элемента термохимического газоанализатора / А.с. 1 396 032 СССР. Б.и. 1988. № 18. С. 67.
- Бурдейный А.С., Белоголовин Н. С. Способ оптимизации режима работы термохимического датчика / А.с.114 026 СССР. Б.и. 1985. № 6. С. 45.
- Метельников В.В., Чувашев В. Г. Устройства анализа горючих газов и паров/А.с. 13 505 796. СССР. Б.и. 1987.№ 41.-С. 12.
- Бакаев А.П., Бондаренко А. Г. Сравнительный элемент термохимического датчика/А.с. 1 495 704 СССР. Б.и. 1989. № 27. С. 56.
- Мальцев Ю.С. Термохимический газоанализатор / А.с. 1 376 027 СССР. Б.и. 1988. № 7.-С. 53.
- Прохоров В. С. Термохимический газоанализатор / А.с. 13 776 776 СССР. Б.и. 1988. № 8.-С. 12.
- Бакаев И. И, Бондаренко А. Г. Чувствительный элемент для анализа горючих газов / А.с. 14 816 646 СССР. Б.и. 1989 № 19. С. 7.
- Адымишин О.В., Арутюнов Ю. И. Термохимический газоанализатор / А.с. 840 726 СССР. 1981. № 23. 187 с.
- Коллеров Д.К. Метрологические основы газоаналитических измерений. -Изд-ва «Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР». М., 1987. — 395 с.
- Юшн В. Н. Установка для приготовления контрольных смесей / Автоматизация контрольно-измерительных приборов. М., 1971. № 5. — С. 12−13.
- Перегуд Е.А., Гернет Е. В. Химический анализ воздуха промышленных предприятий. Л.: Химия. -1973. 439 с.
- Физико-химические методы анализа. / Под ред. В. Б. Алеековского. М.: Химия, 1988.-С. 23−24.
- Чертьяков Я.Б. Современные и перспективные углеводородные реактивные и дизельные топлива. М.: Химия, 1969. — 200 с.
- Черков Я.Б., Болшопов Г. Ф., Гулин Е. И. Топлива для реактивных двигателей. Л.: Недра. — 1964. — 54 с.
- Марголис Л.Я. Гетерогенное каталитическое окисление углеводородов. -М.: Химия, 1967.-316 с.
- Жаброва Г. М., Каделаци Б. М. Беспламенное каталитическое горение. М.: Знание, 1972.-234 с.
- Полговский В.В., Даисяк А. А. Катализаторы и каталитические процессы. Новосибирск: Наука, 1977, — 78 с.
- Дауден Д.А., Шнелл К. Р., Уокер Дж.Т. Создание сложных катализаторов: Труды IV Международного конгресса по катализу. М.: Наука, — 1970. Т. 1.-С. 198.
- Хоригучи X., Сетка М. Окислительный катализ и адсорбированное состояние кислорода на окиси цинка: Труды IV международного конгресса по катализу. М.: Наука, 1970. Т.2. — С. 102−110.
- Воросков Г. К., Поповский В. В., Сазанов В. А. Зависимость активности катализаторов окисления от энергии связи кислорода: Труды IV международного конгресса по катализу. М., Наука, -1970. Т.1. — С. 343.
- Веденеев В.И., Гурвич JI.В., Кондратьев В. Н. и др. Энергия разрыва химических связей / В кн.: Потенциалы ионизации и сродства к электрону. -М.: АН СССР, 1962.-С. 144.
- Эмануэль М.Н., Денисов Е. Т. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе. М.: Наука, 1965. — С. 154.
- Голодец Г. И. Гетерогенно-каталитическое окисление органических веществ. М.: Наука, 1979. — С. 52.
- Малышева Т.Я. Методы исследования катализаторов и каталитических реакций. Новосибирск: Наука, 1965. Т. 2. — С. 257.