ES2204992T3 - Dispositivo para la medida de la concentracion en perixido de hidrogeno. - Google Patents
Dispositivo para la medida de la concentracion en perixido de hidrogeno.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO PARA LA MEDICION DE LA CONCENTRACION DE PEROXIDO DE HIDROGENO DE UN FLUJO GASEOSO A BASE DE AIRE, DE VAPOR DE AGUA Y DE PEROXIDO DE HIDROGENO QUE COMPRENDE UNA CELULA DE MEDICION QUE CONTIENE UN CATALIZADOR DE DESCOMPOSICION DE DICHO PEROXIDO DE HIDROGENO, ESTANDO DICHA CELULA DISPUESTA EN LA CANALIZACION PRINCIPAL DE LLEGADA DE DICHO FLUJO GASEOSO Y EN EL EJE DE DICHA CANALIZACION.
Description
Dispositivo para la medida de la concentración en
peróxido de hidrógeno.
La invención se refiere a un dispositivo para la
medida de la concentración en peróxido de hidrógeno de un flujo
gaseoso a base de aire, de vapor de agua y de peróxido de hidrógeno,
que comprende una canalización principal de llegada de dicho fluido
gaseoso y una cabeza de medida conteniendo un catalizador de
descomposición de dicho peróxido de hidrógeno.
Exista ya un dispositivo conocido con el cual es
posible medir la concentración de ozono y de peróxido de hidrógeno
mediante un catalizador que permite la descomposición de los gases
precitados, a saber la patente US 5.167.927. Los inconvenientes de
este dispositivo son los siguientes:
- La medida no es suficientemente precisa, puesto
que la determinación es indirecta, se realiza sobre la temperatura
del tubo y no en el flujo de gas,
- no hay vigilancia de la eficacia del
catalizador y
- el sistema es oneroso y su instalación es
difícil.
El dispositivo según la presente invención
permite paliar los inconvenientes arriba mencionados con un montaje
que garantiza la medida precisa de la concentración en peróxido de
hidrógeno, que garantiza una indicación en caso de deficiencia del
catalizador y que permite tener un montaje económico y fácil de
montar.
La invención se refiere a un dispositivo según el
preámbulo de la reivindicación principal.
El principio del dispositivo según la invención
está conocido y basado sobre la descomposición del peróxido de
hidrógeno. La descomposición se hace en agua y oxígeno y es
exotérmica. Se produce espontáneamente a alta temperatura. Con un
catalizador, tiene lugar espontáneamente a temperatura inferior, por
ejemplo del orden de 120ºC.
El flujo principal llega por la canalización y
una parte de este flujo atraviesa la cabeza conteniendo el
catalizador: si se anota T1, la temperatura de llegada de este gas,
dicho gas saldrá de la cabeza a una temperatura T2>T1. Este
aumento de la temperatura es debido a la descomposición exotérmica
del peróxido de hidrógeno. Es preciso pues efectuar previamente un
contraste con una velocidad específica de llegada de aire: se
establece la curva de aumento de temperatura en función de la
concentración en peróxido de hidrógeno a una cierta temperatura de
llegada del flujo de aire. Esta curva es lineal, puesto que con esta
disposición de cabeza sólo hay una pequeña pérdida de calor.
El hecho de disponer la cabeza en la canalización
principal permite sacar una fracción teniendo realmente la
concentración del flujo principal y proporciona una medida inmediata
(no hay inercia en la
\hbox{medida).}
El hecho de disponer el sistema de medida en el
eje de la canalización permite realizar un montaje y un desmontaje
fácil, y facilita además la limpieza. En una forma de realización
preferida, la cabeza de medida está dispuesta en un codo de la
canalización
principal.
principal.
Es preciso que una parte solamente del flujo
principal pase en la cabeza: esto necesita que dicha cabeza esté
situada en un tubo aislado del resto del flujo. El tubo debe ser de
una materia que no se descompone con el peróxido de hidrógeno y que
aguante a la
temperatura de aproximadamente 120ºC. El tubo es de metal. El metal es con preferencia de acero. Se extrae de manera específica al menos 3% del flujo
temperatura de aproximadamente 120ºC. El tubo es de metal. El metal es con preferencia de acero. Se extrae de manera específica al menos 3% del flujo
\hbox{primario.}
En una forma de realización particular del
dispositivo según la invención, la cabeza de medida comprende dos
catalizadores de descomposición de peróxido de hidrógeno. El primero
sirve para la medida y el segundo para el control del primero. El
peróxido de hidrógeno se descompone en el primero y en el momento de
la descomposición la temperatura se eleva de T1 a T2. Se determina
la concentración en peróxido de hidrógeno gracias a la diferencia de
temperatura T1-T2. En el segundo, ya no hay
descomposición de peróxido de hidrógeno, es decir que el gas ya no
está calentado. Si el primero no descompone totalmente, es el
segundo que descompondrá el peróxido de hidrógeno residual. Se
tendrá entonces una diferencia de temperatura T3-T2.
Esta diferencia indicará entonces una deficiencia del dispositivo:
habrá que sustituir el primer elemento o los dos.
Se ha observado que la forma del catalizador no
era crítica. Se puede utilizar en forma de bolas o en forma
laminosa. Es sin embargo preferible utilizarlo en forma
laminosa.
La continuación de la descripción hace referencia
a la figura única que es una representación esquemática del
dispositivo según la invención.
La canalización principal (1) de eje (17)
presenta un codo (2) al nivel del cual está dispuesto el dispositivo
(3) según la invención. El flujo gaseoso (4) llega en el sentido de
las flechas. El dispositivo (3) comprende un mango (5) que lleva un
tubo (6). En el tubo, está previsto un primer catalizador (7) y un
segundo catalizador (8) así como unos detectores de temperatura
(10), (11) y (12) para medir T1, T2, T3 respectivamente: estas
temperaturas así como sus diferencias están indicadas sobre la
unidad de control (9). Estos tres detectores de temperatura están
unidos por (13), (14) y (15) a dicha unidad de control. El flujo de
gas medido está aspirado después de su paso en los dos catalizadores
por el conducto (13), mediante la bomba (16).
El dispositivo según la invención funciona de la
manera siguiente: el flujo de gas conteniendo el aire, el vapor de
agua y el peróxido de hidrógeno (caudal comprendido entre 300 y 1000
l/min.) llega a una temperatura de 120ºC y 3% de este flujo
incidente pasa en el tubo (6). El detector (10) indica la
temperatura de 120ºC. A la salida del catalizador (7), (11) da la
temperatura T2 y (12) da la misma temperatura T3=T2: significando
que toda la cantidad de peróxido de hidrógeno ha sido descompuesta
en (7). La bomba (14) aspira el gas residual.
En vez de la bomba (16), es igualmente posible
trabajar con una presión p_{1} en la canalización principal (1)
superior a la presión p_{2} en el conducto (13): el gas residual
está desplazado gracias a esta diferencia de presión. Si se quiere
evitar cualquier riesgo de paso de peróxido de hidrógeno residual en
la atmósfera, es posible prever a la salida sobre el conducto (13),
un catalizador de descomposición suplementario.
Se dispone así de un medio rápido y seguro que
permite determinar la concentración en peróxido de hidrógeno.
La continuación de la descripción hace referencia
al ejemplo siguiente.
Se opera con un flujo de aire incidente de 300
l/min. a 120ºC de los cuales se extraen 10 l/min. El dispositivo
según la invención tiene un diámetro de 10 mm y una longitud de 50
mm. El tubo soporte del catalizador es de acero y el catalizador es
de cerámica laminosa.
Con una concentración de 10 mg de H202 por litro
de aire, se mide una diferencia T2-T1 de 13ºC. Con
una concentración de 15 mg de peróxido de hidrógeno, se obtiene una
diferencia de temperatura de 21ºC. Finalmente, con una concentración
de 20 mg, se llega a una diferencia de temperatura de 27ºC.
Claims (3)
1. Dispositivo para la medida de la concentración
en peróxido de hidrógeno de un flujo gaseoso (4) a base de aire, de
vapor de agua y de peróxido de hidrógeno que comprende una
canalización principal (1) de llegada de dicho flujo gaseoso y una
cabeza de medida conteniendo un catalizador de descomposición de
dicho peróxido de hidrógeno, caracterizado porque dicha
cabeza de medida está dispuesta en la canalización principal de
llegada de dicho flujo gaseoso, en el eje de dicha canalización y en
un tubo (6) aislado del resto del flujo.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la cabeza de medida comprende dos
catalizadores (7,8) de descomposición de peróxido de hidrógeno.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 ó 2, caracterizado porque el catalizador es laminoso.
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