JP2000088837A - アンモニアガス測定装置 - Google Patents

アンモニアガス測定装置

Info

Publication number
JP2000088837A
JP2000088837A JP10254291A JP25429198A JP2000088837A JP 2000088837 A JP2000088837 A JP 2000088837A JP 10254291 A JP10254291 A JP 10254291A JP 25429198 A JP25429198 A JP 25429198A JP 2000088837 A JP2000088837 A JP 2000088837A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heater
nox
catalyst
concentration
ammonia
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.)
Pending
Application number
JP10254291A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Tanabe
亮 田辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP10254291A priority Critical patent/JP2000088837A/ja
Publication of JP2000088837A publication Critical patent/JP2000088837A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンモニア還元を行う触媒の劣化によって、
アンモニアガス濃度の測定精度が下がる経年変化を補正
し、測定精度を確保する。 【解決手段】 アンモニアガスサンプリングプローブ容
器1内の反応部2の前段部に吸入したサンプルガスを加
熱するためのヒータ6を設け、ヒータ制御部17からこ
のヒータ6と、このヒータ6の温度を制御するヒータ制
御部を設ける。そして通常計測時(約400℃)の低温
と補正値計測用(約700℃)の高温に定期的に制御す
ることにより、高温時と低温時のNOxライン9とNH
ライン8のNOx濃度を測定し、これらの測定値から
触媒の還元効率を演算器15および補正回路16で計算
し、還元効率の評価を行うことで触媒劣化による補正を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼排ガス中のア
ンモニア(NH)ガス等の濃度を測定する装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】石油等を燃焼する装置から排出される燃
焼排ガスには有害な一酸化窒素(NO)や二酸化窒素
(NO)等を含む窒素酸化物(以下、NOxと称す
る)が含まれているため、大気に放出される前に脱硝処
理を施さなければならない。この処理を行う脱硝装置で
は、燃焼排ガスにNHガスを加えることにより、窒素
酸化物を無害な窒素ガスと水に変換する。しかし、NO
xすべてが変換されるとはかぎらず、従って脱硝装置で
使用するNHガスが大気および排水中に放出されると
二次公害を引き起こすことになるため、脱硝装置から排
出されるガス中のNOxとNHの有無およびその濃度
を監視する必要がある。この監視のために排ガス測定装
置が使用される。
【0003】このため従来より使用されている排ガス用
NH・NOx濃度測定装置は、図4に示すようにアン
モニアガスサンプリングプローブ容器1と処理部10で
主要部が構成されている。アンモニアガスサンプリング
プローブ容器1は煙道(煙突等)の壁7に貫設され、煙
道の中を流れる燃焼排ガスをサンプリングプローブ4、
5から吸入する。一方のサンプリングプローブ4から吸
入された排ガスは、アンモニアガスサンプリングプロー
ブ容器1内に設けられた反応部2を通過させる。その
後、このサンプリングプローブ4に接続されたサンプリ
ング流路であるNHライン8を介して処理部10に送
る。他方のサンプリングプローブ5から吸入された排ガ
スは、そのままサンプリングプローブ5に接続されたサ
ンプリング流路であるNOxライン9を介して処理部1
0に送られる。この場合、反応部2には還元触媒3が備
えられており、排ガス中のNHは全て還元触媒3の存
在下で次のような反応により排ガス中のNOと反応して
窒素と水になる。 NH+NO+1/4O→N+3/2H
【0004】従って処理部10においては、反応部2を
通過した排ガス中のNO量と、吸入したままの排ガス中
のNO量を、各ライン8、9にそれぞれ設けられたNO
x計13および14で測定し、演算器15で両者の出力
差をとることにより、煙道を流れる排ガス中のNH
度を測定することができる。ここで、両ライン8、9
は、各サンプリングプローブ4、5に接続されている。
また、排ガス中のNOxの濃度は、NOxライン9のN
Ox計14の出力により測定される。なお、燃焼排ガス
中にはNOとNOとが含まれるが、NOは図示せぬ
コンバータにより全てNOに変換されるようになってお
り、従って、NOx計14においてNOの量を測定する
ことにより、排ガス中のNOx総量を測定するのであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】アンモニア還元触媒に
よって前述したとおり、NHと等モルのNOが還元さ
れるが、還元触媒を通した流路中のNOx濃度[NO
x]と、通さない流路中のNOx濃度[NH3]の差が
アンモニア濃度(NH=[NOx]−[NH])と
なる。
【0006】しかしながら、従来から行われているこの
計測法においては、次に述べるような問題点を有してい
る。即ち、長期測定において触媒の劣化が生じることで
ある。この劣化は触媒による還元効率の低下をきたし、
NH濃度の測定精度が低下する。これまでこの還元効
率の低下を簡便に補正する触媒効率評価方法がなく、プ
ローブの触媒にNH標準ガスとNO標準ガスの混合ガ
スを流して効率を確認する作業が採用されていたが、こ
の評価作業には多大な労力と手数を要する。即ち、プロ
ーブを煙道から引き抜き、プローブ先端から標準ガスを
流して効率評価を行っていたため、半日〜1日かかる作
業であった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ガスサンプリングプローブの還元触媒の
前段における両サンプルプローブの集合部分にサンプル
ガスを加熱するためのヒータを設けたものである。この
ヒータを経時的に高温と低温に制御することにより高温
時と低温時のNOxライン系とNHライン系のNOx
濃度を測定し、これらの測定値から触媒の還元効率が計
算できる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明によるアンモニアガ
ス測定装置の構成を示している。構成の主体はアンモニ
アガスサンプリングプローブ容器1と処理部10とから
なり、両者はサンプリングプローブ4と5に接続された
NHライン8とNOxライン9を介して連続されてい
る。そして、アンモニアガスサンプリングプローブ容器
1は煙道(煙突等)の壁7に貫設され、煙道の中を流れ
る燃焼排ガスをサンプリングプローブ4、5から吸入す
る。サンプリングプローブ4、5は先端で一本化されて
いる。一方のサンプリングプローブ4から吸入された排
ガスはアンモニアガスサンプリングプローブ容器1内に
設けられた反応部2を通過した後に処理部10に送ら
れ、他方のサンプリングプローブ5から吸入された排ガ
スはそのまま処理部10に送られる。以上は従来とかわ
るところではないが、本発明では反応部2の前段におけ
る両サンプリングプローブ4、5が一本化されている部
分に、これを加熱するヒータ6が設けられる。
【0009】以上の構成において、このヒータ6は次の
通り加熱制御される。以下、このヒータ6の加熱制御を
図2および図3に基づいて説明する。図2はヒータ温度
制御タイムチャートを示す図で、縦軸は温度、横軸は時
間を示す。また、図3はNHとNOx濃度測定タイム
チャートを示す図で、縦軸は濃度、横軸は時間を示して
いる。
【0010】通常のサンプルガス測定時には、アンモニ
アガスサンプリングプローブ容器1内のヒータ6の温度
は、NHが酸化せず硫安が生成しない図2のTに示
す400℃程度に制御する。先ず、この状態で図3の
「測定中」に示すNOxライン系(図示CN)、NH
ライン系(図示CH)のNOx濃度を測定する。次
ぎにアンモニアガスサンプリングプローブ容器1内のヒ
ータ温度を図2のTに示す500〜700℃に上げ、
サンプルガス中のNHの一部を酸化させる。この状態
で図3の「効率チェック中」に示すNOxライン系(図
示CN)、NHライン系(図示CH)のNOx濃
度を測定する。これらのデータから次式により還元効率
を計算する。
【0011】サンプルガス測定時のNOxライン系のN
Ox濃度[NOx]、NHライン系のNOx濃度[N
]をそれぞれCN、CHとする。アンモニアガ
スサンプリングプローブ容器1内ヒータ6の低温時(T
=T)においては、 [NOx]=CN (1) [NH]=CN−b・NH=CH (2) となる。ここで、bは触媒の還元効率、NHは真のN
濃度とする。分析計で計算されるアンモニア濃度は
次式で表される。 [NOx]−[NH]=b・NH (3) よって、測定精度は触媒の還元効率bに比例する。
【0012】次に、ヒータ制御部17から信号によりア
ンモニアガスサンプリングプローブ容器1内のヒータ6
が作動しプローブの温度が高温(T=T)になると、
サンプルガス中のNHの一部がNOに酸化される。N
Oに酸化される割合をaとすると、NOxライン系、N
ライン系で測定される値は (T=Tにおいて) [NOx]=CN+a・NH=CN (4) [NH]=(CN+a・NH)−b・(1−a)・NH=CH(5) よって(2)、(4)、(5)式により、NH酸化率は、 a=[(CN−CH)−(CN−CH)]/(CN−CH)(6) 上記(4)、(6)式より、真のNH濃度は NH=(CN−CN)・(CN−CH)/[(CN−CH)−( CN−CH)] (7) (2)、(6)式よりNH触媒還元効率は次式で表される。 b=[(CN−CH)−(CN−CH)]/(CN−CN)(8) 従って、ヒータ6の温度T、TにおけるNOxライ
ン系、NHライン系のNOx濃度(CN、CH
CN、CH)より、触媒還元効率と真のNH 濃度
が求めることができる。求めた還元効率からNH濃度
が変動している場合でも(3)式により補正を行い、N
濃度を正確に求めることができる。この式で求めた
効率補正式でNH測定値を補正し、アンモニア濃度測
定値の精度を高めることができる。この補正は補正回路
16より行われる。本発明は、図2および図3に示すよ
うに、排ガス中のNOx濃度とNH濃度が安定してい
る時に、還元効率チェックを行うことができる。
【0013】本発明は以上説明したとおりであるが、上
記ならびに図示例に限定されるものではなく、種々の変
形例を包含する。例えば、加熱制御パターンは、図2、
図3に示すものに限定されない。更に図示例では、処理
部10内に補正回路16を内設した形式のものとし、そ
の作動を説明したが、この補正作業は演算器15の出力
に基づいてマニュアル的にすることもでき、従って処理
部10に補正回路16を内設することには本発明は限定
されない。
【0014】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、この種の測定に従来必要としたNHやN
Oの標準ガスを必要とせず、サンプルガス測定中に短時
間で簡単に触媒の還元効率を評価することができる。測
定した還元効率から、アンモニア濃度を補正することが
でき、精度の高い測定が可能となる。従って、触媒の交
換時期を適切に判断することができる。しかもこの評価
方法は、30分以内で可能となり、作業も簡略である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるアンモニアガス測定装置を用いた
アンモニアガス濃度計測システムを示す図である。
【図2】本発明によるアンモニアガス測定装置内に設置
されたヒータの温度設定タイムチャートを示す図であ
る。
【図3】本発明によるアンモニアガス測定装置を用いた
アンモニアガス濃度測定タイムチャートを示す図であ
る。
【図4】従来のアンモニアガス測定装置の構成を示す図
である。
【符号の説明】
1---アンモニアガスサンプリングプローブ容器 2---反応部 3---触媒 4、5---サンプリングプローブ 6---ヒータ 7---煙道(煙突等)の壁 8---NHライン 9---NOxライン 10---処理部 11、12---ポンプ 13、14---NOx計 15---演算器 16---補正回路 17---ヒータ制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サンプルガスを吸入しアンモニア還元の触
    媒部に流通させるサンプリングプローブと、前記触媒部
    を通さないでサンプルガスを吸入するサンプリングプロ
    ーブに各々接続されたサンプリング流路にそれぞれ設置
    されNOx濃度を計測するためのNOx分析計とを備
    え、この両NOx分析計からそれぞれの流路に含まれる
    NOx濃度の差を検出し、サンプルガスに含まれるアン
    モニアガス濃度を測定するアンモニアガス測定装置にお
    いて、前記触媒部の前段における両サンプリングプロー
    ブの集合部分を加熱するためのヒータと、このヒータの
    温度を制御するヒータ制御部を設け、このヒータの加熱
    を経時的に制御することにより前記触媒部の還元効率を
    計算し、NOx分析計の出力を補正するようにしたこと
    を特徴としたアンモニアガス測定装置。
JP10254291A 1998-09-08 1998-09-08 アンモニアガス測定装置 Pending JP2000088837A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10254291A JP2000088837A (ja) 1998-09-08 1998-09-08 アンモニアガス測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10254291A JP2000088837A (ja) 1998-09-08 1998-09-08 アンモニアガス測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000088837A true JP2000088837A (ja) 2000-03-31

Family

ID=17262937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10254291A Pending JP2000088837A (ja) 1998-09-08 1998-09-08 アンモニアガス測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000088837A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7802485B2 (en) 2007-09-28 2010-09-28 Clean Air Engineering, Inc. Atmospheric sampling apparatus with flexible line and probe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7802485B2 (en) 2007-09-28 2010-09-28 Clean Air Engineering, Inc. Atmospheric sampling apparatus with flexible line and probe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6823268B2 (en) Engine exhaust emissions measurement correction
CN109425489B (zh) 排气分析装置、排气分析方法和存储介质
JP3631899B2 (ja) 煙道排ガス中のNOx分析装置
ATE287535T1 (de) Messsonde für die detektion der momentankonzentrationen mehrerer gasbestandteile eines gases
JP3656231B2 (ja) 高精度窒素測定用分析システム
JP2021517967A (ja) 定容量サンプリング(cvs)排気ガス分析システムにおける質量流量計を較正するための方法
JP4153658B2 (ja) NOx及びNH3同時分析装置及び方法
JP2000088837A (ja) アンモニアガス測定装置
JP6826966B2 (ja) 排ガス分析装置、排ガス分析方法及び排ガス分析用プログラム
JP3510447B2 (ja) ガス濃度測定方法
JP3246395B2 (ja) アンモニア測定装置用プローブ
JP2002031628A (ja) 元素分析計
JP3515671B2 (ja) ガスサンプリング方法
JPS6336265Y2 (ja)
JPS6242352Y2 (ja)
JP2668675B2 (ja) アンモニア分析計
JP2001264223A (ja) 排気ガス用サンプリング装置
JPH09264861A (ja) ガス濃度測定方法および装置
JP2006112787A (ja) アンモニアガス測定装置
JP2006329823A (ja) 分析装置
JPS6345537A (ja) 化学発光式アンモニア分析装置
JP2600976Y2 (ja) アンモニア分析装置
JPH032844Y2 (ja)
JPH0431345B2 (ja)
JPH08278271A (ja) 一酸化炭素ガスセンサ