Створення електрохімічного джерела мікропотоку сірководню для засобів моніторингу та запобігання забрудненню повітряного середовища
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Створення електрохімічного джерела мікропотоку сірководню для засобів моніторингу та запобігання забрудненню повітряного середовища
|
|
| Subject |
сірководень
сульфідвмісний електрод електрохімчне джерело мікропотоку сірководню повірочна газова суміш генератор повірочного газу модуль у складі електрохімічного сенсора та джерела мікропотоку cірководню 541.544 |
|
| Description |
Звіт про НДР: ”Створення електрохімічного джерела мікропотоку сірководню для засобів моніторингу та запобігання забрудненню повітряного середовища (2664п)” (заключний): 146 сторінок, 35 рисунків, 4 таблиці, 222 джерела, 2 додатки. Об’єкт дослідження – електрохімічні джерела мікропотоку сірководню (ЕДМС) на основі матричних квазітвердих електролітів, генератори для мікродозування повірочних сумішей та модулі у складі електрохімічних сенсора та джерела мікропотоку сірководню. Мета роботи – створення патенточистого ЕДМС кулонометричного типу, який може бути використано в якості вбудованого джерела сірководню в генераторах повірочних газових сумішей та в переносних і стаціонарних газоаналізаторах, мережевих газоаналітичних системах для визначення сірководню при моніторингу повітряного та технологічних газових середовищ, що дозволить створити на його основі комплекс вітчизняного газоаналітичного обладнання для забезпечення безпеки праці, передусім у нафто- і газовидобувній та переробній промисловостях України. Проведено аналіз літератури стосовно джерел надходження та потенційних небезпек пов’язаних із сірководнем, засобів його моніторингу у повітряному середовищі та технологічних середовищах. Показано, що до сьогодні значну статтю витрат на такі засоби складає їх метрологічне забезпечення, особливо у випадку багатоканальних стаціонарних системах моніторингу, де експлуатаційні витрати включають польові роботи спеціальних бригад по повірці й заміні первинних вимірювальних перетворювачів. Розглянуто основні методи та засоби для повірки та діагностики газоаналітичного обладнання. Поставлена мета досягається тим, що в якості струмопровідної основи газогенеруючого електроду використовуються матеріали з високою перенапругою виділення водню, а конструктивні рішення спрямовані на створення об’ємного електропровідного кластера в композитному робочому електроді з метою збільшення коефіцієнту використання сульфідвмісного матеріалу і зменшення електродної поверхні, яка контактує з газом-носієм, що, дозволяє мінімізувати швидкість побічних реакцій виділення водню і відновлення кисню в умовах електрохімічної генерації сірководню. При цьому як базовий спосіб виготовлення електрохімічних комірок ЕДМС використано оригінальну технологію пошарового пресування функціональних шарів у вигляді таблетки, що спрощує її монтаж і надає значної механічної міцності. Для досягнення поставленої мети проведено теоретичні та експериментальні дослідження електрохімічної поведінки та визначено область потенціалів електрохімічної стабільності і корозійної стійкості танталу, графіту, титану в розчинах фосфатної кислоти. Встановлено обмежену стійкість пористих титанових структур в концентрованих розчинах фосфатної кислоти за умови гальмування транспортування кисню до електродної поверхні. Проведено експериментальне дослідження каталітично активних матеріалів на основі порошку титану в 52% фосфатній кислоті. Показано високу каталітичну активність платинованого та діоксиднорутенієвого титанових електродів в реакції розкладу води. Проведено теоретичний аналіз сульфідвмісних матеріалів придатних до використання в ЕДМС. Синтезовано і досліджено поведінку та кінетику електрохімічного відновлення сульфідів металів. Показано придатність для використання в якості катодного матеріалу ЕДМС сульфідів аргентума та гідраргірума. Виготовлено і випробувано дослідні зразки двоелектродних комірок ЕДМС, які відмінні по структурі. Всі варіанти комірок включають пористий анод з активованого діоксидом рутенію порошку титану, ліофільний шар, що складається з суміші порошків титану і силікагелю, діафрагму, яка виконана з суміші порошків фторопласту і силікагелю та газогенеруючий катод із суміші порошку танталу, сульфіду аргентуму та гідрофілізатора. Окрім того можливо використання пористого струмовідводу із порошку танталу. Розглянуті варіанти різняться умовами відведення сірководню в газову фазу та впливом положення струмовідводу. Показано, що динамічні характеристики ЕДМС за інших рівних умов визначаються товщиною катоду і його пористістю. Встановлено, що комірки ЕДМС здатні генерувати сірководень із виходом за струмом, близьким до 100%, при струмових навантаженнях 1…30 мА. Робочий ресурс складає 80…85% від теоретичного за закладкою сульфіду аргентуму. За результатами проведених досліджень створено лабораторний зразок електрохімічного генератора сірководневоповітряної суміші, який за діапазоном концентрації сірководню та допустимою похибкою її відтворення відповідає вимогам до ПГС 2-го розряду. Розроблено і виготовлено макетні зразки електрохімічних модулів у складі сенсора і джерела мікропотоку сірководню які відрізняється відносним просторовим розміщенням електрохімічних сенсора та джерела мікропотоку сірководню, що різняться умовами відведення сірководню в газову фазу та тривалістю тестового періоду при однакових умовах генерації сірководню. Результати розробки використані НВП «Оріон» (м. Харків) при створені модернізованого стаціонарного сигналізатора ДОЗОР-С. Спільно із НВФ «Спеціальна електроніка» (м. Миколаїв) створюється випробувальний стенд для діагностики та повірки газоаналізаторів із датчиками серії ДІХЦ-Н2S. |
|
| Publisher |
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»
|
|
| Contributor |
Лінючева, О.
|
|
| Date |
2015-09-15T11:00:53Z
2015-09-15T11:00:53Z 2014 |
|
| Type |
Technical Report
|
|
| Format |
147 л.
|
|
| Identifier |
0113U001592
КВНТД I. 2 15.17.03 Д/б №2664-п Створення електрохімічного джерела мікропотоку сірководню для засобів моніторингу та запобігання забрудненню повітряного середовища : звіт про НДР (заключ.) НТУУ "КПІ" ; кер. роб. О. Лінючева. - К., 2014. - 147 л. + CD-ROM. - Д/б №2664-п http://ela.kpi.ua/handle/123456789/12474 |
|
| Language |
uk
|
|
| Rights |
Звіт захищений авторським правом. Переглянути його можливо з цього джерела з будь-якою метою, але копіювання та розповсюдження в будь-якому форматі забороняється без письмового дозволу.
|
|