3.3. Аппаратура, материалы и реактивы.
3.3.1. Аппаратура, абсорбционная, состоящая из следующих частей:
абсорбционный сосуд из нержавеющей стали на давления до 10 МПа (допускается применять калориметрическую бомбу со стеклянным абсорбционным сосудом);
фильтр-патрон для давления до 10 МПа, заполненный стеклянной ватой;
запорные вентили для давления до 10 МПа;
манометры для измерения давления газа с диапазонами измерения до 2, 6, 10 и 15 МПа с рекомендуемым классом точности 0,6.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3.2. Счетчик газовый барабанный типа ГСБ-400.
3.3.3. Счетчик газовый камерный с диапазоном измерений от 2 до 3 м /ч или 6 м /ч.
3.3.4. Барометр мембранный или ртутный чашечный типа СРА.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3.5. Секундомер по ГОСТ 5072-79.
3.3.6. Стеклянный U-образный манометр.
3.3.7. Термометр стеклянный по ГОСТ 215-73.
3.3.8. Хроматограф газовый, оснащенный детектором по теплопроводности, обогреваемым испарителем пробы, записывающим устройством и термостатом колонок, позволяющим работать в изотермических условиях и обеспечивающим поддержание температуры с погрешностью ±2°С.
3.3.9. Дозатор, позволяющий вводить пробу в объеме от 2 до 5 мкл.
3.3.10. Колонка разделительная из нержавеющей стали, стекла или политетрафторэтилена.
3.3.11. Интегратор электронный или измерительная линейка с точностью 0,5 мм и измерительная лупа с ценой деления шкалы 0,1 мм по ГОСТ 6309-80, или планиметр.
3.3.12. Диэтиленгликоль с объемной долей воды не более 0,15% (поглотительный раствор).
3.3.13. Газы-носители с чистотой не менее 99,9% (по объему): гелий, водород по ГОСТ 3022-80 или аргон по ГОСТ 10157-79.
3.3.14. Адсорбент типа хромосорб, порапак, секахром и другие.
3.3.15. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
3.3.16. Сита молекулярные 5 и 4 .
3.3.17 Раствор воды в диэтиленгликоле эталонный, готовят следующим образом: в диэтиленгликоль с объемной долей воды менее 0,25% загружают предварительно активированные при 600°С в течение 2 ч молекулярные сита и выдерживают смесь в течение 7 дней, часто встряхивая.
Полноту высушивания контролируют хроматографически в тех же условиях, в которых проводят определение, причем высушивание считают достаточным, если высота пика воды при предельной чувствительности детектора и объеме пробы не превышает 3 мм.
В высушенный диэтиленгликоль прибавляют известное количество дистиллированной воды, взвешивая с погрешностью не более 0,0002 г. Эталонный раствор хранят в плотно закрытых стеклянных бутылях.
3.3.18. Реактив Карла Фишера - готовый препарат N 1 и 2 (яд). Приготовление раствора Карла Фишера и установка титра - по ГОСТ 14870-77.
3.3.19. Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
3.4. Подготовка к испытанию.
3.4.1. Перед сборкой все части абсорбционной аппаратуры высокого давления очищают от загрязнений, тщательно промывают и сушат.
Собранную аппаратуру (черт. 2) проверяют на герметичность по мыльной пленке.
3.4.2. Используемую стеклянную посуду промывают чистым этиловым спиртом и ацетоном, высушивают в сушильном шкафу и сохраняют в эксикаторе над осушителем.
3.4.3. При применении калориметрической бомбы стеклянный абсорбционный сосуд перед анализом ополаскивают чистым этиловым спиртом, высушивают в токе сухого воздуха и хранят закрытым.
3.4.4. Пробоотборную линию в течение 10 мин продувают испытуемым газом, сбрасывая его в атмосферу.
3.4.5. В абсорбционный сосуд через верхнее отверстие вводят 100 г диэтиленгликоля.
3.4.6. Пробоотборную линию присоединяют к аппаратуре и, медленно открывая входной вентиль, плавно повышают давление в абсорбционном сосуде до рабочего давления при закрытом выходном вентиле.
3.4.7. После достижения рабочего давления записывают показания газового счетчика, открывая выходной вентиль так, чтобы расход газа низкого давления составлял не более 2 дм /мин.
3.4.8. Количество пропускаемого газа должно быть таким, чтобы привес воды в диэтиленгликоле был не меньше 0,25%.
1 - вход газа; 2 - фильтр-патрон; 3 - абсорбционный сосуд; 4 - манометр;
5, 6, 7, 8 - запорные вентили; 9 - газовый счетчик
Черт 2
3.4.9. По окончании опыта закрывают входной вентиль и оставшийся в аппаратуре газ пропускают до прекращения работы газового счетчика. Записывают показания счетчика, барометрическое давление, среднюю температуру газа в газовом счетчике, температуру газа и рабочее давление.
3.4.10. Поглотительный раствор выдерживают в абсорбционном сосуде в течение 10-15 мин и сливают в сухую колбу с притертой пробкой, изолировав от атмосферы.
3.5. Проведение испытания.
3.5.1. Определение содержания воды в диэтиленгликоле после абсорбции газа проводят методом титрования раствором Карла Фишера или хроматографическим методом.
3.5.2. Определение содержания воды в диэтиленгликоле методом Карла Фишера проводят по СТ СЭВ 1489-79, причем определяют и содержание воды в исходном диэтиленгликоле до абсорбции.
3.5.3. Определение содержания воды в диэтиленгликоле хроматографическим методом.
3.5.3.1. Разделительную колонку заполняют адсорбентом и в течение 24 ч стабилизируют продувкой газом-носителем при температуре 150°С.
3.5.3.2. В зависимости от содержания воды в диэтиленгликоле и чувствительности детектора вводят от 2 до 5 мкл пробы в испаритель и хроматографируют в следующих условиях:
длина колонки, м |
1-2 |
внутренний диаметр колонки, мм |
3-4 |
температура колонки, °С |
110 |
температура испарителя, °С |
200 |
температура детектора, °С |
200 |
расход газа-носителя, дм /ч |
от 3 до 5 |
ток детектора |
устанавливают в зависимости от его чувствительности и используемого газа-носителя. |
3.5.3.3. В условиях, аналогичных п. 3.5.3.2, хроматографируют пробу исходного диэтиленгликоля до абсорбции и эталонного раствора воды в диэтиленгликоле.
3.5.3.4. После проведения около 20 анализов проводят регенерацию адсорбента путем продувки газом-носителем при температуре колонки 200°С.
3.6. Обработка результатов.
3.6.1. Массовую долю воды ( ) в исходном диэтиленгликоле к диэтиленгликоле после абсорбции, определенную методом Карла Фишера, в процентах вычисляют по формуле
(3)
где - титр реактива Карла Фишера, мг/см ;
- объем реактива Карла Фишера, израсходованный на титрование соответствующего диэтиленгликоля, см ;
- масса соответствующего диэтиленгликоля, взятая для титрования, г.
3.6.2. Массовую долю воды ( ) в исходном диэтиленгликоле и диэтиленгликоле после абсорбции, определенную хроматографическим методом, в процентах вычисляют по формуле
, (4)
где - площадь пика воды в соответствующем диэтиленгликоле, измеренная электронным интегратором или планиметром или рассчитанная как произведение высоты пика и его ширины, измеренной на половине высоты, мм ;
- массовая доля воды в эталонном растворе диэтиленгликоля, %;
- площадь пика воды в эталонном растворе диэтиленгликоля, измеренная электронным интегратором или планиметром или рассчитанная как произведение высоты пика и его ширины, измеренной на половине высоты, мм .
3.6.3. Массовая доля воды ( ), абсорбированной из газа, в процентах вычисляют по формуле
(5)
где - массовая доля воды в диэтиленгликоле после абсорбции, %;
- массовая доля воды в исходном диэтиленгликоле, %.
3.6.4. Среднюю концентрацию воды ( ) в диэтиленгликоле во время абсорбции в процентах вычисляют по формуле
(6)
3.6.5. Концентрацию водяных паров, уходящих с газом ( ) после абсорбции диэтиленгликоля, определяют на основании среднего содержания воды ( ) в диэтиленгликоле и температуры газа во время абсорбции по табл. 3 обязательного приложения. Промежуточные значения, не указанные в табл. 3, вычисляют путем интерполяции.
3.6.6. Массовую концентрацию водяных паров в исследуемом газе ( ) в граммах на кубический метр на условия 0 или 20 °С и давление 101,325 МПа вычисляют по формуле
(7)
где - концентрация водяных паров, уходящих с газом после абсорбции диэтиленгликолем, г/м ;
- объем испытуемого газа, замеренный газовым счетчиком, дм ;
- абсолютное давление в абсорбционной аппаратуре, кПа;
- массовая доля воды, абсорбированной из газа, %;
- масса диэтиленгликоля, взятая на абсорбцию в абсорбционную аппаратуру, г;
- объем испытуемого в дм газа, замеренный газовым счетчиком и пересчитанный на условия 0 или 20°С и 101,325 кПа по следующим формулам:
где - объем испытуемого газа, замеренный газовым счетчиком, дм ;
- барометрическое давление, кПа;
- давление газа в газовом счетчике, кПа;
- давление насыщенного водяного пара при температуре , кПа (при применении камерного (сухого) счетчика );
- температура газа в газовом счетчике, °С.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.6.7. За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемые расхождения которых не должны превышать ±10% относительных при содержании водяных паров от 0,025 до 0,2 г/м (20°С, 101,325 кПа) и ±0,02 г/м при содержании водяных паров более 0,2 г/м .
ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное
ТАБЛИЦЫ ДЛЯ РАСЧЕТА КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДЯНЫХ ПАРОВ
И ТОЧКИ РОСЫ ВЛАГИ
Таблица 1
Значения коэффициентов и для природных газов
средней плотности 0,7 кг/м
Температура точки росы, °С |
|
|
-40 |
0,1451 |
0,00347 |
-38 |
0,1780 |
0,00402 |
-36 |
0,2189 |
0,00465 |
-34 |
0,2670 |
0,00538 |
-32 |
0,3235 |
0,00623 |
-30 |
0,3910 |
0,00710 |
-28 |
0,4715 |
0,00806 |
-26 |
0,5660 |
0,00921 |
-24 |
0,6775 |
0,01043 |
-22 |
0,8090 |
0,01168 |
-20 |
0,9600 |
0,01340 |
-18 |
1,1440 |
0,01510 |
-16 |
1,350 |
0,01705 |
-14 |
1,590 |
0,01927 |
-12 |
1,868 |
0,02155 |
-10 |
2,188 |
0,02290 |
-8 |
2,550 |
0,02710 |
-6 |
2,990 |
0,03035 |
-4 |
3,480 |
0,03380 |
-2 |
4,030 |
0,03770 |
0 |
4,670 |
0,04180 |
+2 |
5,400 |
0,04640 |
+4 |
6,225 |
0,05150 |
+6 |
7,150 |
0,05710 |
+8 |
8,200 |
0,06300 |
+10 |
9,390 |
0,06960 |
+12 |
10,72 |
0,07670 |
+14 |
12,39 |
0,08550 |
+16 |
13,94 |
0,09300 |
+18 |
15,75 |
0,1020 |
+20 |
17,87 |
0,1120 |
+22 |
20,15 |
0,1227 |
+24 |
22,80 |
0,1343 |
+26 |
25,50 |
0,1463 |
+28 |
28,70 |
0,1595 |
+30 |
32,30 |
0,1740 |
+32 |
36,10 |
0,1895 |
+34 |
40,50 |
0,2070 |
+36 |
45,20 |
0,2240 |
+38 |
50,80 |
0,2425 |
+40 |
56,25 |
0,2630 |
Таблица 2
Определение температуры точки росы влаги
|
Температура точки росы влаги, °С, для концентрации водяных паров в г/м при давлении 101,325 кПа и температуре соответственно 20 и 0°С |
||||||||||
Давле- ние, |
0,0075 |
0,0112 |
0,0150 |
0,0187 |
0,0225 |
0,030 |
0,0375 |
0,0449 |
0,0599 |
0,0749 |
0,112 |
кПа |
0,0080 |
0,0121 |
0,0161 |
0,0201 |
0,0241 |
0,0322 |
0,0402 |
0,0482 |
0,0643 |
0,0804 |
0,121 |
98 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
490 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- 39,0 |
-37,0 |
-34,0 |
-31,5 |
- 27,0 |
981 |
- |
- |
- |
-39,5 |
-38,0 |
- 35,5 |
-33,0 |
-30,5 |
- 27,5 |
-25,0 |
-20,0 |
1471 |
- |
- |
-39,0 |
-36,5 |
-34,5 |
-31,0 |
-29,0 |
-27,0 |
-23,5 |
-21,0 |
-15,5 |
1961 |
- |
-40,0 |
-36,5 |
-34,0 |
-32,0 |
-28,5 |
-26,5 |
-24,0 |
-20,5 |
-18,0 |
-12,5 |
2452 |
- |
-38,0 |
-35,0 |
-32,0 |
-30,0 |
-27,0 |
-24,0 |
-22,0 |
-18,0 |
-15,0 |
-10,0 |
2942 |
- |
-37,0 |
-33,5 |
-31,0 |
-28,5 |
-25,5 |
-22,5 |
-20,5 |
-16,5 |
-13,5 |
-8,0 |
3432 |
- |
-36,0 |
-32,5 |
-30,0 |
-27,5 |
-24,0 |
-21,0 |
-19,0 |
-15,5 |
-12,0 |
-6,5 |
3923 |
-40,0 |
-35,0 |
-31,5 |
-29,0 |
-26,5 |
-23,0 |
-20,0 |
-18,0 |
-14,5 |
- 11,0 |
-5,0 |
4413 |
-39,0 |
-34,0 |
-30,5 |
-28,0 |
-25,5 |
-22,0 |
-19,0 |
-17,0 |
-13,5 |
-10,0 |
-4,0 |
4903 |
-38,5 |
-33,5 |
-30,0 |
-27,0 |
-24,5 |
-21,0 |
-18,0 |
-16,0 |
-12,5 |
-9,0 |
-3,0 |
5394 |
- 38,0 |
-33,0 |
-29,5 |
-26,5 |
-24,0 |
-20,0 |
-17,0 |
-15,0 |
-11,5 |
-8,0 |
-2,0 |
5884 |
-37,5 |
-32,5 |
-29,0 |
-26,0 |
-23,5 |
-19,5 |
-16,5 |
-14,0 |
-10,5 |
-7,0 |
-1,0 |
6374 |
-37,0 |
-32,0 |
-28,5 |
-25,5 |
-23,0 |
-19,0 |
-16,0 |
-13,5 |
-9,5 |
-6,0 |
-0 |
6865 |
-36,5 |
-31,5 |
-28,0 |
-25,0 |
-22,5 |
-18,5 |
-15,6 |
-13,0 |
-9,0 |
-5,5 |
+0,5 |
7355 |
-36,0 |
-31,0 |
-27,5 |
-24,5 |
-22,0 |
-18,0 |
-15,0 |
-12,5 |
-8,5 |
-5,0 |
+1,0 |
7845 |
-36,0 |
-31,0 |
-27,0 |
-24,0 |
-21,5 |
-17,5 |
-14,5 |
-12,0 |
-8,0 |
-4,5 |
+1,5 |