FR2689237A1 - Flame spectrophotometric detection of elements e.g. chlorine - using variable reduced pressure conditions in the burner - Google Patents
Flame spectrophotometric detection of elements e.g. chlorine - using variable reduced pressure conditions in the burner Download PDFInfo
- Publication number
- FR2689237A1 FR2689237A1 FR9203642A FR9203642A FR2689237A1 FR 2689237 A1 FR2689237 A1 FR 2689237A1 FR 9203642 A FR9203642 A FR 9203642A FR 9203642 A FR9203642 A FR 9203642A FR 2689237 A1 FR2689237 A1 FR 2689237A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- burner
- value
- depression
- combustion
- outlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000037452 priming Effects 0.000 claims description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005085 air analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L copper;2-amino-3-[(2-amino-2-carboxylatoethyl)disulfanyl]propanoate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C(N)CSSCC(N)C([O-])=O QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/06—Regulating fuel supply conjointly with draught
- F23N1/062—Regulating fuel supply conjointly with draught using electronic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
- G01N21/714—Sample nebulisers for flame burners or plasma burners
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
- G01N21/72—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited using flame burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2229/00—Flame sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/02—Ventilators in stacks
- F23N2233/04—Ventilators in stacks with variable speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/08—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N2021/752—Devices comprising reaction zones
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA DETECTION. PAR SPECTROPHO
TOMETRIE DE FLAMME. D'ELEMENTS TELS OUE DU CHLORE DANS
UNE COMPOSITION GAZEUSE.DETECTION METHOD AND DEVICE. BY SPECTROPHO
FLAME TOMETRY. ELEMENTS SUCH AS CHLORINE IN
A GASEOUS COMPOSITION.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la détection, par spectrophotométrie de flamme, d'éléments tels que du chlore dans une composition gazeuse et, d'une manière générale, tout élément nécessitant pour sa détection, une réaction provoquant une émission lumineuse détectable.The present invention relates to a method and a device for the detection, by flame spectrophotometry, of elements such as chlorine in a gas composition and, in general, any element requiring for its detection, a reaction causing a light emission. detectable.
D'une manière générale, on sait que la spectrophotométrie de flamme est une méthode consistant à effectuer une analyse spectrographique du rayonnement produit par la flamme d'un mélange gazeux incluant les éléments à analyser. Cette analyse peut être effectuée en isolant les radiations caractéristiques des éléments recherchés et en effectuant la mesure, par voie photométrique, de l'intensité de ces radiations. Dans le cas de l'analyse de l'air ambiant, la flamme est habituellement obtenue par la combustion, à l'intérieur d'un brûleur, d'un courant d'hydrogène à débit constant dans le flux d'air à analyser.In general, it is known that flame spectrophotometry is a method consisting in carrying out a spectrographic analysis of the radiation produced by the flame of a gaseous mixture including the elements to be analyzed. This analysis can be carried out by isolating the radiation characteristic of the elements sought and by measuring, by photometric means, the intensity of this radiation. In the case of ambient air analysis, the flame is usually obtained by the combustion, inside a burner, of a stream of hydrogen at a constant flow rate in the air flow to be analyzed.
Un tel procédé convient bien pour détecter des éléments tels que, par exemple, le soufre qui, dans la flamme résultant de la combustion air-hydrogène, forme un soufre moléculaire S2 excité et émet une lumière caractéristique dans une série de bandes, ici dans la région bleue et ultraviolette du spectre lumineux.Such a method is well suited for detecting elements such as, for example, sulfur which, in the flame resulting from air-hydrogen combustion, forms an excited molecular sulfur S2 and emits characteristic light in a series of bands, here in the blue and ultraviolet region of the light spectrum.
Il s'avère que ce processus ne s'applique pas directement à des éléments tels que le chlore qui, à l'intérieur de la flamme, n' engendrent pas d'émission lumineuse caractéristique.It turns out that this process does not apply directly to elements such as chlorine which, inside the flame, do not generate characteristic light emission.
Dans ce cas, il est nécessaire de provoquer préalablement une réaction de cet élément avec un deuxième élément pour obtenir un composé produisant une émission lumineuse détectable et identifiable.In this case, it is necessary to first provoke a reaction of this element with a second element in order to obtain a compound producing a detectable and identifiable light emission.
Ainsi, dans le cas du chlore, par exemple, la réaction préalable, qui a alors pour but d'engendrer des chlorures métalliques, s'effectue en réalisant une première combustion en milieu reducteur, en présence d'un métal réactif tel que du cuivre, du mélange gazeux comprenant l'hydrogène et le gaz à analyser.Thus, in the case of chlorine, for example, the preliminary reaction, which then aims to generate metal chlorides, is carried out by carrying out a first combustion in a reducing medium, in the presence of a reactive metal such as copper , of the gas mixture comprising hydrogen and the gas to be analyzed.
Le mélange gazeux, issu de cette première combustion, est soumis à une deuxième combustion, mais cette fois en milieu oxydant qui produit l'émission lumineuse dont on effectue l'analyse spectrophotométrique.The gas mixture, resulting from this first combustion, is subjected to a second combustion, but this time in an oxidizing medium which produces the light emission of which the spectrophotometric analysis is carried out.
La mise en oeuvre de ce processus implique la résolution des deux problèmes suivants - un premier problème qui résulte du fait que la seconde
flamme n'apparaît que pour des rapports air-hydrogène
déterminés, ce qui nécessite l'emploi d'un système coû
teux de mesure et d'asservissement précis des débits
d'air et d'hydrogène ; faute d'utiliser un tel système,
il est difficile d'obtenir ce rapport du fait que la
variation de température du brûleur à partir de son
allumage, engendre des variations correspondantes des
écoulements gazeux (notamment en raison des phénomènes
de dilatation et de changement de viscosité des gaz en
fonction de la température) ; - un second problème qui a trait à la réactivité dans le
temps du matériau avec lequel l'élément à détecter doit
réagir en vue d'obtenir une émission détectable ; en
effet, cette réaction conduit dans le temps à une pas
sivation (diminution de la réactivité) du matériau et
donc à une diminution de la sensibilité : ce phénomène
est notamment dû à la corrosion subie par le matériau
qui limite la combinaison chimique de ce dernier avec
l'élément à détecter.The implementation of this process involves the resolution of the following two problems - a first problem which results from the fact that the second
flame appears only for air-hydrogen ratios
determined, which requires the use of a cost system
tents for precise measurement and control of flow rates
air and hydrogen; failing to use such a system,
it is difficult to get this report because the
variation of burner temperature from sound
ignition, generates corresponding variations of
gas flows (notably due to phenomena
expansion and viscosity change of gases in
temperature function); - a second problem which relates to reactivity in the
time of the material with which the element to be detected must
react to obtain a detectable emission; in
indeed, this reaction leads in time to a step
sivation (decrease in reactivity) of the material and
therefore a decrease in sensitivity: this phenomenon
is in particular due to the corrosion undergone by the material
which limits the chemical combination of the latter with
the element to be detected.
L'invention a donc plus particulièrement pour but de résoudre ces problèmes.The invention therefore more particularly aims to solve these problems.
A cet effet, en vue de résoudre le premier problème, elle propose d'effectuer une phase transitoire de mise en route du brûleur comprenant successivement - une réduction progressive de la dépression en sortie du
brûleur, à partir d'une valeur initiale au moins égale
à sa valeur nominale autour de laquelle cette dépres
sion se stabilise en régime permanent, jusqu a une
valeur finale qui correspond à une valeur minimale de
la dépression pour laquelle on obtient l'amorçage des
deux combustions, puis - une augmentation progressive de ladite dépression,
jusqu'à ce qu'elle atteigne à nouveau sa valeur nomi
nale, valeur à laquelle le brûleur entame sa phase de
fonctionnement en régime permanent.To this end, in order to solve the first problem, it proposes to carry out a transient phase of starting the burner comprising successively - a progressive reduction of the vacuum at the outlet of the
burner, from an initial value at least equal
at face value around which this depres
ion stabilizes in steady state, up to a
final value which corresponds to a minimum value of
the depression for which the priming of the
two combustions, then - a gradual increase in said depression,
until it reaches its nominal value again
value, value at which the burner begins its
continuous operation.
Grâce à une telle disposition, on obtient l'amorçage de la seconde combustion sans avoir à en déterminer les paramètres (qui varient notamment en fonction de la température selon des lois relativement complexes). Thanks to such an arrangement, the initiation of the second combustion is obtained without having to determine the parameters (which vary in particular as a function of the temperature according to relatively complex laws).
Pour résoudre le second problème précédemment évoqué, l'invention propose d'utiliser, pour la première combustion, une chambre tubulaire coaxiale au flux d'écoulement gazeux et réalisée partiellement en le matériau réactif, les dimensions de cette chambre étant prévues de telle manière que la zone réactive de sa paroi soit confinée dans une portion de longueur réduite, dont la position axiale est fonction du débit de sortie, et de faire varier la dépression en sortie du brûleur autour de sa valeur nominale de manière à engendrer dans le temps un mouvement de va et vient périodique de la zone réactive le long de ladite paroi
Grâce à une telle disposition, on réduit les phénomènes de corrosion précédemment évoqués, ainsi que la passivation de la zone réactive.On observe, par ailleurs, qu'après avoir été exposées à la flamme et subi un début de passivation, les parties momentanément au repos ont tendance à se réactiver.To solve the second problem mentioned above, the invention proposes to use, for the first combustion, a tubular chamber coaxial with the gas flow flow and made partially of the reactive material, the dimensions of this chamber being provided in such a way that the reactive zone of its wall is confined in a portion of reduced length, whose axial position is a function of the output flow, and to vary the depression at the output of the burner around its nominal value so as to generate a movement over time periodic back and forth of the reactive zone along said wall
Thanks to such an arrangement, the corrosion phenomena mentioned above are reduced, as well as the passivation of the reactive zone. We also observe that after having been exposed to the flame and undergone a passivation start, the parts momentarily rest tend to reactivate.
Avantageusement, le contrôle du débit de sortie sera assuré par une turbine montée dans le circuit d'échappement du brûleur et dont on peut régler la vitesse de rotation.Advantageously, the control of the output flow will be ensured by a turbine mounted in the exhaust circuit of the burner and the speed of rotation of which can be adjusted.
Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels
La figure 1 est une coupe axiale schématique
d'un brûleur apte à la mise en oeuvre du pro
cédé selon l'invention
La figure 2 est un diagramme montrant la courbe
de variation de la dépression engendrée à la
sortie du brûleur en fonction du temps, au
cours de la phase transitoire d'amorçage et en
régime permanent. An embodiment of the invention will be described below, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which
Figure 1 is a schematic axial section
a burner capable of implementing the pro
assigned according to the invention
Figure 2 is a diagram showing the curve
variation of the depression generated at the
burner output as a function of time, at
during the transitional phase of priming and in
steady state.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le brûleur 1 comprend deux chambres de combustion tubulaires, coaxiales, axialement décalées l'une par rapport à l'autre, à savoir - une chambre de combustion externe 2 refermée, d'un
côté, par un fond 3 et, de l'autre côté, par un oper
cule 4 présentant une ouverture circulaire coaxiale
dans laquelle est montée une lentille 5, cette chambre
de combustion 2 présentant un orifice d'échappement
latéral 6 raccordé à un circuit d'échappement 7 muni
d'une turbine 8 actionnée par un moteur 9, et - une chambre de combustion interne 10 de diamètre infé
rieur à la chambre de combustion externe 2 et
s'engageant dans celle-ci au travers d'un orifice prévu
dans le fond 3.In the example shown in FIG. 1, the burner 1 comprises two tubular, coaxial combustion chambers, axially offset with respect to each other, namely - an external combustion chamber 2 closed, by
side, by a bottom 3 and, on the other side, by an oper
cule 4 with a coaxial circular opening
in which a lens 5 is mounted, this chamber
combustion chamber 2 having an exhaust orifice
lateral 6 connected to an exhaust circuit 7 provided
a turbine 8 powered by a motor 9, and - an internal combustion chamber 10 of smaller diameter
laughing at the external combustion chamber 2 and
engaging in it through a hole provided
in the background 3.
La chambre 10 est réalisée en un matériau incluant 1 'élément réactif, par exemple du cuivre, dans le cas où l'élément recherché est du chlore.The chamber 10 is made of a material including the reactive element, for example copper, in the case where the element sought is chlorine.
Elle s'ouvre à l'intérieur de la chambre externe 2 en regard de la lentille 5 et à une distance déterminée de celle-ci. Elle est fermée, de l'autre côté, à l'extérieur de la chambre 2 par un fond 12 sur lequel est montée une buse mélangeuse coaxiale 13 qui s'étend sur une fraction de la longueur de la chambre 10 et est connectée, d'une part, à un conduit d'admission de gaz à analyser 14 (qui traverse le fond 12) et, d'autre part, à un conduit d'injection d'hydrogène 15 qui traverse radialement la paroi longitudinale de la chambre 10.It opens inside the external chamber 2 opposite the lens 5 and at a determined distance from the latter. It is closed, on the other side, outside the chamber 2 by a bottom 12 on which is mounted a coaxial mixing nozzle 13 which extends over a fraction of the length of the chamber 10 and is connected, d on the one hand, to a gas inlet pipe to be analyzed 14 (which crosses the bottom 12) and, on the other hand, to a hydrogen injection pipe 15 which crosses radially the longitudinal wall of the chamber 10.
Le fonctionnement de ce brûleur 1 est alors le suivant
L'ensemble des deux chambres 2, 10 est mis en dépression par la turbine 8 de manière à provoquer une aspiration du gaz à prélever dans la buse mélangeuse à travers un ajutage prévu dans le circuit d'admission 14.The operation of this burner 1 is then as follows
The assembly of the two chambers 2, 10 is put under vacuum by the turbine 8 so as to cause an aspiration of the gas to be sampled in the mixing nozzle through a nozzle provided in the intake circuit 14.
A l'intérieur de la buse 13, le flux de gaz aspiré se mélange avec le courant d'hydrogène injecté, dans une proportion telle que la combustion produite à la sortie de la buse mélangeuse 13 soit réductrice.Inside the nozzle 13, the flow of aspirated gas mixes with the stream of hydrogen injected, in a proportion such that the combustion produced at the outlet of the mixing nozzle 13 is reducing.
Bien entendu, cette proportion est fonction à la fois de la dépression engendrée par la turbine 8, de l'ajutage et du régulateur de débit utilisé dans le circuit d'injection d'hydrogène (ces deux derniers paramètres étant eux-mêmes fonction de la température).Of course, this proportion is a function both of the vacuum generated by the turbine 8, of the nozzle and of the flow regulator used in the hydrogen injection circuit (these last two parameters themselves being a function of the temperature).
L'écart entre l'orifice de sortie de la buse 13 et l'orifice de sortie de la chambre interne 10 est calculé de manière à ce que le mélange gazeux en combustion sortant de la buse 13 en produisant une première flamme F1, vienne lécher la surface intérieure de la chambre interne 10 et réagisse avec la matière de celle-ci, dans une zone réactive 16 de longueur limitée 1.The difference between the outlet orifice of the nozzle 13 and the outlet orifice of the internal chamber 10 is calculated so that the gas mixture in combustion leaving the nozzle 13 by producing a first flame F1, comes to lick the internal surface of the internal chamber 10 and reacts with the material thereof, in a reactive zone 16 of limited length 1.
Par ailleurs, ce mélange gazeux reçoit un flux d'air provenant d'orifices calibrés 17 prévus dans le fond 12 de la chambre 10, autour de la buse mélangeuse 13.Furthermore, this gaseous mixture receives a flow of air coming from calibrated orifices 17 provided in the bottom 12 of the chamber 10, around the mixing nozzle 13.
Grâce à cet apport supplémentaire d'air, on obtient à la sortie de la chambre 10 une deuxième combustion, oxydante, qui engendre une flamme F2 apte à émettre une lumière caractéristique de l'élément recherché qui a réagi avec la matière de la paroi intérieure de la chambre interne 10.Thanks to this additional supply of air, a second oxidizing combustion is obtained at the outlet of chamber 10, which generates a flame F2 capable of emitting light characteristic of the desired element which has reacted with the material of the interior wall. of the internal chamber 10.
Cette lumière est alors focalisée par la lentille 5 sur une cellule optoélectronique 18, éventuellement par l'intermédiaire d'un système de filtrage rotatif d'un dispositif de spectrophotométrie de flamme. This light is then focused by the lens 5 on an optoelectronic cell 18, possibly via a rotary filtering system of a flame spectrophotometry device.
La courbe A, indiquée sur la figure 2, montre la variation dans le temps, de la dépression engendrée par la turbine 8, nécessaire pour obtenir un débit constant, approprié à la formation et au maintien des deux flammes
F1, F2 à l'intérieur du brûleur 1.Curve A, shown in Figure 2, shows the variation over time of the depression generated by the turbine 8, necessary to obtain a constant flow, suitable for the formation and maintenance of the two flames
F1, F2 inside the burner 1.
On constate que la dépression nécessaire DP croît en fonction du temps de l'instant tO (dépression d) jusqu'à un instant tl où elle se stabilise asymptotiquement à une dépression nominale D, l'écart t1-to dépendant de la constante thermique d'échauffement du brûleur.It can be seen that the necessary depression DP increases as a function of the time from instant t0 (depression d) to an instant tl where it stabilizes asymptotically at a nominal depression D, the difference t1-to depending on the thermal constant d heating of the burner.
Comme précédemment mentionné, l'invention a tout d'abord pour but de résoudre le problème résultant du fait qu'il est difficile de connaître la température initiale du brûleur et, en conséquence, de régler la dépression engendrée par la turbine 8 pour provoquer l'allumage de la deuxième flamme F2 nécessaire pour la détection de 1 'élément recherché.As previously mentioned, the invention firstly aims to solve the problem resulting from the fact that it is difficult to know the initial temperature of the burner and, consequently, to regulate the vacuum generated by the turbine 8 to cause the 'ignition of the second flame F2 necessary for the detection of the desired element.
Pour résoudre ce problème, elle propose une phase de mise en route dans laquelle, en jouant sur la vitesse de rotation de la turbine 8, on réalise successivement - une réduction de la dépression, à partir d'une valeur
sensiblement égale à la valeur nominale D, à l'instant
to, jusqu'à la dépression d, de manière à ce que la
courbe de variation de la dépression (courbe B) coupe
la courbe A en un point PA pour lequel les conditions
d'allumage de la deuxième flamme F2 se trouvent réali
sées, et - un accroissement de la dépression (courbe C) jusqu'a ce
qu'elle atteigne la valeur nominale D (qui constitue
une caractéristique connue du brûleur).To solve this problem, it proposes a start-up phase in which, by varying the speed of rotation of the turbine 8, successively a reduction of the vacuum is achieved, starting from a value
substantially equal to the nominal value D, at the instant
to, until depression d, so that the
depression variation curve (curve B) section
curve A at a point PA for which the conditions
of ignition of the second flame F2 are found
and - an increase in depression (curve C) until
that it reaches the nominal value D (which constitutes
a known characteristic of the burner).
Dans le cas où, en régime permanent, la dépression DP est maintenue à sa valeur nominale D, la zone réactive 16 est maintenue stationnaire et subit donc un phénomène de passivation dû, notamment, à la corrosion. On constate donc une diminution de sensibilité.In the case where, under steady state conditions, the vacuum DP is maintained at its nominal value D, the reactive zone 16 is kept stationary and therefore undergoes a passivation phenomenon due, in particular, to corrosion. There is therefore a decrease in sensitivity.
Pour supprimer cet inconvénient, l'invention propose, au lieu de stabiliser la dépression DP à sa valeur nominale
D, de la faire varier périodiquement autour de cette valeur, de manière à provoquer un déplacement périodique de la zone réactive 16, le long de la chambre interne 10 du brûleur.To eliminate this drawback, the invention proposes, instead of stabilizing the depression DP at its nominal value
D, to vary it periodically around this value, so as to cause a periodic displacement of the reactive zone 16, along the internal chamber 10 of the burner.
Grâce à cette mesure, on réduit considérablement les phénomènes de corrosion (qui ne se trouvent plus concentrés dans une même zone). On constate même qu'entre des périodes de réaction, la surface de la chambre 10, qui n'est plus contenue dans la zone réactive 16, subit un processus de régénération de la réactivité.This measure considerably reduces corrosion phenomena (which are no longer concentrated in the same area). It is even observed that between reaction periods, the surface of the chamber 10, which is no longer contained in the reactive zone 16, undergoes a process of regeneration of the reactivity.
Cette variation de la dépression peut être de l'ordre de quelques pour cent, par exemple cinq pour cent de la dépression nominale et la période de cette variation peut être de quelques secondes, par exemple six secondes.This variation of the depression can be of the order of a few percent, for example five percent of the nominal depression and the period of this variation can be of a few seconds, for example six seconds.
Dans l'exemple représenté sur la figure 2, la dépression passe brutalement d'une valeur DP + AP à une valeur
DP - AP, la courbe correspondante E présentant une forme crénelée.In the example shown in Figure 2, the vacuum suddenly changes from a DP + AP value to a value
DP - AP, the corresponding curve E having a crenellated shape.
Cette variation est obtenue en faisant modifier la vitesse de rotation du moteur qui entraîne la turbine grâce à un dispositif de programmation relativement simple (bloc 19) éventuellement à microprocesseur, qui sert également à piloter la phase transitoire de mise en route.This variation is obtained by modifying the speed of rotation of the motor which drives the turbine thanks to a relatively simple programming device (block 19) possibly with microprocessor, which also serves to control the transient start-up phase.
Grâce aux deux mesures précédemment mentionnées, l'invention permet d'obtenir un fonctionnement fiable, avec une sensibilité constante dans le temps, et ce, au moyen de dispositions relativement simples. Thanks to the two measures mentioned above, the invention makes it possible to obtain reliable operation, with constant sensitivity over time, by means of relatively simple arrangements.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR929203642A FR2689237B1 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | METHOD AND DEVICE FOR THE DETECTION, BY FLAME SPECTROPHOTOMETRY, OF ELEMENTS SUCH AS CHLORINE IN A GAS COMPOSITION. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR929203642A FR2689237B1 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | METHOD AND DEVICE FOR THE DETECTION, BY FLAME SPECTROPHOTOMETRY, OF ELEMENTS SUCH AS CHLORINE IN A GAS COMPOSITION. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2689237A1 true FR2689237A1 (en) | 1993-10-01 |
| FR2689237B1 FR2689237B1 (en) | 1994-06-10 |
Family
ID=9428094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR929203642A Expired - Lifetime FR2689237B1 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | METHOD AND DEVICE FOR THE DETECTION, BY FLAME SPECTROPHOTOMETRY, OF ELEMENTS SUCH AS CHLORINE IN A GAS COMPOSITION. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2689237B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2743888A1 (en) * | 1996-01-19 | 1997-07-25 | Proengin | High sensitivity flame spectrometer optical focusing system for gas composition analysis |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3025141A (en) * | 1958-08-21 | 1962-03-13 | Drager Otto H | Process and apparatus for the detection of halogen-containing compounds in air |
| US3504976A (en) * | 1966-05-04 | 1970-04-07 | Beckman Instruments Inc | Process and apparatus for the detection of halogens |
| US3860345A (en) * | 1972-07-06 | 1975-01-14 | France Etat | Method and apparatus for testing for phosphor particles contained in the atmosphere |
| US4097239A (en) * | 1977-02-28 | 1978-06-27 | Varian Associates, Inc. | Two-flame burner for flame photometric detection |
| WO1990015318A1 (en) * | 1989-06-09 | 1990-12-13 | ETAT FRANÇAIS représenté par le DELEGUE GENERAL POUR L'ARMEMENT | Portable, self-contained equipment for the in situ analysis of a liquid or solid substance |
-
1992
- 1992-03-26 FR FR929203642A patent/FR2689237B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3025141A (en) * | 1958-08-21 | 1962-03-13 | Drager Otto H | Process and apparatus for the detection of halogen-containing compounds in air |
| US3504976A (en) * | 1966-05-04 | 1970-04-07 | Beckman Instruments Inc | Process and apparatus for the detection of halogens |
| US3860345A (en) * | 1972-07-06 | 1975-01-14 | France Etat | Method and apparatus for testing for phosphor particles contained in the atmosphere |
| US4097239A (en) * | 1977-02-28 | 1978-06-27 | Varian Associates, Inc. | Two-flame burner for flame photometric detection |
| WO1990015318A1 (en) * | 1989-06-09 | 1990-12-13 | ETAT FRANÇAIS représenté par le DELEGUE GENERAL POUR L'ARMEMENT | Portable, self-contained equipment for the in situ analysis of a liquid or solid substance |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ANALYTICAL CHEMISTRY vol. 55, no. 13, Novembre 1983, COLUMBUS US pages 2112 - 2115 G. WELLS 'Catalytic Activity in an Indium-Sensitized Flame Photometric Chlorine Detector for Gas Chromatography' * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2743888A1 (en) * | 1996-01-19 | 1997-07-25 | Proengin | High sensitivity flame spectrometer optical focusing system for gas composition analysis |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2689237B1 (en) | 1994-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0477850A1 (en) | Control process of nitrogen oxyd emission for an internal combustion engine | |
| FR2665241A1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR OPTIMIZING THE AIR / FUEL RATIO IN THE FUEL GAS SUPPLY OF A RADIANT BURNER. | |
| FR2665941A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR ADJUSTING THE COMBUSTIBLE-AIR RATIO OF THE FLAMMABLE GAS SUPPLY OF A RADIATION BURNER. | |
| FR2788110A1 (en) | COMBUSTION PROCESS AND ITS USES FOR THE PREPARATION OF GLASS AND METAL | |
| EP0949477A1 (en) | Operation process for a furnace and device therefore | |
| FR2781039A1 (en) | PROCESS FOR COMBUSTING FUEL WITH OXYGEN-RICH FUEL | |
| FR2848891A1 (en) | Embedding tool for inserting nails into surface e.g. wall, has blow-off valve with adjustment control regulating quantity of gas in mixing chamber based on temperature and ambient pressure of mixing chamber | |
| WO1998045584A1 (en) | Internal combustion engine exhaust device and method for making same | |
| FR2721974A1 (en) | EXHAUST DETECTOR AND DETECTION METHOD | |
| FR2689237A1 (en) | Flame spectrophotometric detection of elements e.g. chlorine - using variable reduced pressure conditions in the burner | |
| EP0107535B1 (en) | Method and fast-answering devices for detecting faulty combustion | |
| FR2465882A1 (en) | FUEL INJECTION DEVICE | |
| EP1914535B1 (en) | Characterisation of gas by optical emission spectrometry | |
| EP0968413B1 (en) | Apparatus combining spectrophotometry and flame ionisation detection for analysing a gas composition | |
| FR2743888A1 (en) | High sensitivity flame spectrometer optical focusing system for gas composition analysis | |
| FR2662783A1 (en) | VARIABLE GEOMETRY AND SELF-ACTUATING SWIRLING DEVICE. | |
| FR2885953A1 (en) | DEVICE FOR OPERATING AN OXIDATION CATALYST FOR THE EXHAUST GAS PURIFICATION OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND ASSOCIATED METHOD | |
| EP1692382B1 (en) | Method for controlling a rapid convergence temperature for regenerating a particle filter and device for carrying out said method | |
| EP0864953B1 (en) | Monitoring installation for an atmosphere generating apparatus | |
| FR2875303A1 (en) | Sensor for measuring the concentration of a gas component, especially oxygen in engine exhaust gas, comprises a plasma field upstream of a sensor element | |
| EP3765422B1 (en) | Device for modifying the temperature of a fibre-forming plate | |
| WO2006072723A1 (en) | Method for burning a liquid fuel by variable speed spraying | |
| WO2025052063A1 (en) | Device for detecting fuel in oil by gas-phase analysis | |
| WO2024184175A1 (en) | Device for producing a hydrogen – gaseous hydrocarbon mixture | |
| FR2948410A3 (en) | DEVICE FOR REGENERATING A PARTICLE FILTER FOR A TEST BENCH OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND MOTOR BENCH HAVING SUCH A DEVICE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CJ | Change in legal form |