JP2000241404A - Carbon fractionation analysis device - Google Patents

Carbon fractionation analysis device

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JP2000241404A
JP2000241404A JP11351067A JP35106799A JP2000241404A JP 2000241404 A JP2000241404 A JP 2000241404A JP 11351067 A JP11351067 A JP 11351067A JP 35106799 A JP35106799 A JP 35106799A JP 2000241404 A JP2000241404 A JP 2000241404A
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carbon
sample
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analyzer
temperature
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博 内原
Junji Okayama
順二 岡山
Atsushi Bando
篤 坂東
Masahiko Ikeda
昌彦 池田
Masayuki Adachi
正之 足立
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carbon fractionation analysis device capable of fractionating and precisely analyzing organic carbon and elemental carbon in a sample, and shortening a required time for the analysis so as to perform the specified analysis with high precision for a short time. SOLUTION: In this carbon fractionation analysis device comprising a tube 1 for pyrolysis formed with a sample entrance 2 at one end and with a gas outlet 10 at the other end, and a CO2 analyzer 12 connected to a gas outlet 10 side, there are provided a carrier gas inlet 3, a low-temperature heating portion 5 for volatilizing and pyrolyzing organic carbon in a sample S, a high- temperature heating portion 6 for pyrolyzing elemental carbon in the sample S, sequentially from an upstream side of the tube 1 for pyrolysis, so that the organic carbon is separated in the low-temperature heating portion 5, while the elemental carbon is separated in the high-temperature heating portion 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、試料中の有機炭
素と元素状炭素とを分別分析する装置に関する。
The present invention relates to an apparatus for separating and analyzing organic carbon and elemental carbon in a sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】大気中の全浮遊粒子状物質(TSP)中
に含まれる炭素成分の1つである元素状炭素はSO2
SO4 2-への酸化に関与し、その濃度によっては気候変
動をひき起こす可能性がある。この元素状炭素を分析す
る手法の一つに、元素状炭素とTSP中に含まれる他の
炭素成分である有機炭素とを熱的に分離して分析する手
法がある。
Is one elemental carbon BACKGROUND ART carbon component contained in the total suspended particulate matter in the air (TSP) is involved in the oxidation of SO 2 SO 4 to 2, climate by its concentration It can cause fluctuations. As one of the methods for analyzing elemental carbon, there is a method for thermally separating and analyzing elemental carbon and organic carbon which is another carbon component contained in TSP.

【0003】図6は、従来の炭素分別分析を行う装置の
構成を概略的に示すもので、この図において、61は熱
分解用管で、その一端側には試料Sを挿入するための開
閉自在な蓋を有する試料入口62が形成され、他端側に
はガス出口63が形成されている。そして、この熱分解
用管61の試料入口62側(以下、上流側という)には
キャリアガスCGの導入口64が形成されている。そし
て、65は熱分解用管61のキャリアガス導入口64よ
り下流側の外周に巻設されるヒータで、低温および高温
に温度設定できるようにしてある。また、66はガス出
口63に適宜の流路(図示していない)を介して接続さ
れるCO2 分析計である。さらに、67は試料Sを載せ
るための試料ボートである。
FIG. 6 schematically shows the structure of a conventional apparatus for performing carbon separation analysis. In FIG. 6, reference numeral 61 denotes a pyrolysis tube, which is opened and closed at one end thereof for inserting a sample S. A sample inlet 62 having a free lid is formed, and a gas outlet 63 is formed at the other end. An inlet 64 for the carrier gas CG is formed on the sample inlet 62 side (hereinafter, referred to as an upstream side) of the pyrolysis tube 61. Reference numeral 65 denotes a heater wound around the outer periphery of the pyrolysis tube 61 on the downstream side of the carrier gas inlet 64 so that the temperature can be set to a low temperature and a high temperature. Reference numeral 66 denotes a CO 2 analyzer connected to the gas outlet 63 via an appropriate flow path (not shown). Reference numeral 67 denotes a sample boat on which the sample S is placed.

【0004】上記構成の炭素分別分析装置の動作につい
て説明すると、まず、熱分解用管61内の所定位置に試
料Sを載置した試料ボート67を設け、その状態でヒー
タ65を低温(例えば400℃程度)に設定して試料S
を加熱すると、試料S中に含まれる有機炭素が揮発しC
2 となった後、キャリアガスCGによってCO2 分析
計66に運ばれ、CO2 濃度が測定される。次に、ヒー
タ65を高温(例えば1000℃程度に設定し、試料S
をさらに加熱すると、試料S中に含まれる元素状炭素が
熱分解されCO2 となった後、キャリアガスCGによっ
てCO2 分析計66に運ばれ、CO2 濃度が測定され
る。そして、上記各測定によって得られたCO2 濃度に
基づいて、試料S中の有機炭素および元素状炭素の量を
それぞれ求めることができる。
The operation of the carbon separation analyzer having the above structure will be described. First, a sample boat 67 on which a sample S is placed is provided at a predetermined position in a pyrolysis tube 61, and the heater 65 is cooled to a low temperature (for example, 400 ℃) and set the sample S
Is heated, the organic carbon contained in the sample S volatilizes and C
After being turned into O 2 , it is transferred to the CO 2 analyzer 66 by the carrier gas CG, and the CO 2 concentration is measured. Next, the heater 65 is set to a high temperature (for example, about 1000 ° C., and the sample S
Is further heated, the elemental carbon contained in the sample S is thermally decomposed into CO 2, and then transferred to the CO 2 analyzer 66 by the carrier gas CG to measure the CO 2 concentration. Then, the amounts of the organic carbon and the elemental carbon in the sample S can be obtained based on the CO 2 concentration obtained by each of the above measurements.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の炭素分別分析装置では、単一のヒータ65しか用い
てないため、これを低温から高温に設定するには時間が
かかり、高温から低温に設定するにはさらに時間がかか
る。そして、低温で揮発するHC成分はCO2 分析計2
による検出は困難なためHCガス検知器が必要となり、
また、温度不足により酸化不十分になればCOが発生し
誤差が生じることになる。
However, in the above-mentioned conventional carbon separation analyzer, since only a single heater 65 is used, it takes time to set the temperature from a low temperature to a high temperature. It takes more time to do so. The HC component that evaporates at low temperature is the CO 2 analyzer 2
Is difficult to detect by using an HC gas detector,
In addition, if oxidation is insufficient due to insufficient temperature, CO is generated and an error occurs.

【0006】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、試料中の有機炭素および元素状
炭素を分別して精度よく分析することができるととも
に、その分析に要する時間を短縮し、短時間で所定の分
析を高精度に行うことができる炭素分別分析装置を提供
することである。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters, and has as its object to separate and accurately analyze organic carbon and elemental carbon in a sample and to reduce the time required for the analysis. An object of the present invention is to provide a carbon separation analyzer capable of shortening and performing a predetermined analysis with high accuracy in a short time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、一端に試料入口が形成され、他端に
ガス出口が形成された熱分解用管と、前記ガス出口側に
接続されるCO2 分析計を備えた炭素分別分析装置にお
いて、前記熱分解用管に、その上流側から順にキャリア
ガス導入口、試料中の有機炭素を揮発・熱分解させるた
めの低温加熱部および試料中の元素状炭素を熱分解させ
るための高温加熱部を設け、前記低温加熱部で有機炭素
を分離し、前記高温加熱部で元素状炭素を分離するよう
にしている(請求項1)。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a pyrolysis tube having a sample inlet formed at one end and a gas outlet formed at the other end, and connected to the gas outlet side. In the carbon separation analyzer equipped with a CO 2 analyzer, the pyrolysis tube is provided with a carrier gas inlet in order from the upstream side, a low-temperature heating section for volatilizing and pyrolyzing organic carbon in the sample, and a A high-temperature heating section for thermally decomposing elemental carbon is provided, organic carbon is separated by the low-temperature heating section, and elemental carbon is separated by the high-temperature heating section (claim 1).

【0008】上記炭素分別分析装置においては、炭素分
別分析における昇温および冷却に要する時間が不要とな
る。
[0008] In the above carbon separation analyzer, the time required for heating and cooling in the carbon separation analysis is not required.

【0009】そして、高温加熱部とガス出口との間に、
発生したHCやCOなどの炭素化合物をCO2 に酸化さ
せるための高温酸化部を設けた場合(請求項2)、HC
やCOがそのままCO2 分析計に流れることがなくな
る。
Then, between the high-temperature heating section and the gas outlet,
When a high-temperature oxidizing section for oxidizing generated carbon compounds such as HC and CO into CO 2 is provided (claim 2),
And CO does not flow to the CO 2 analyzer as it is.

【0010】また、熱分解用管の高温加熱部と高温酸化
部との間に酸素または空気を導入する管を接続した場合
(請求項3)、酸素存在下での低温におけるCOも完全
にCO2 に変換するためCO発生に起因するCO2 分析
計の誤差を無くすことができる。
When a tube for introducing oxygen or air is connected between the high-temperature heating section and the high-temperature oxidizing section of the pyrolysis tube (claim 3), CO at low temperature in the presence of oxygen is completely reduced to CO. Conversion to 2 eliminates errors in the CO 2 analyzer due to CO generation.

【0011】さらに、酸素または空気を導入する管およ
びこの管と熱分解用管との接続部近傍を加熱するように
した場合(請求項4)、酸素や空気の導入によって発生
したガスの温度が低下させることがなくなり、CO2
度をより高精度に測定できる。
Further, in the case where the pipe for introducing oxygen or air and the vicinity of the connection between the pipe and the pyrolysis pipe are heated (claim 4), the temperature of the gas generated by the introduction of oxygen or air is reduced. Therefore, the CO 2 concentration can be measured with higher accuracy.

【0012】さらにまた、熱分解用管のガス出口とCO
2 分析計との間に切替え弁を設けた場合(請求項5)、
外部から流入する空気や熱分解用管内をパージするため
に流すガスなどCO2 分析計に流したくないガスを排出
することができる。
Furthermore, the gas outlet of the pyrolysis tube and the CO
When a switching valve is provided between the two analyzers (claim 5),
It is possible to discharge a gas that does not need to flow into the CO 2 analyzer, such as air flowing in from the outside or a gas flowing to purge the inside of the pyrolysis tube.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図面を
参照しながら説明する。図1は、この発明の炭素分別分
析装置の構成の一例を概略的に示す図で、この図におい
て、1は熱分解用管で、例えば大径部1aと細径部1b
とからなり、石英または耐熱セラミックスなど耐熱性を
有する素材で形成され、その耐熱温度は1200℃以上
である。2は熱分解用管の一端側(大径部1a側)に形
成される試料入口で、試料Sを挿入するための開閉自在
な蓋1aが設けられている。3は蓋1aの近傍に設けら
れるキャリアガス導入口で、キャリアガス導入路4が接
続されている。このキャリアガス導入路4の上流側に
は、図示してないが、HeまたはN2 などの不活性ガス
源およびO2 または空気などの助燃ガス源が設けられ、
不活性ガスまた助燃ガスのいずれかを択一的にキャリア
ガスCGとして熱分解用管1内に導入できるように構成
されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view schematically showing an example of the configuration of a carbon separation analyzer according to the present invention. In this figure, reference numeral 1 denotes a pyrolysis tube, for example, a large diameter portion 1a and a small diameter portion 1b.
And is formed of a heat-resistant material such as quartz or heat-resistant ceramic, and has a heat-resistant temperature of 1200 ° C. or more. Reference numeral 2 denotes a sample inlet formed on one end side (the large-diameter portion 1a side) of the pyrolysis tube, which is provided with an openable and closable lid 1a for inserting the sample S. Reference numeral 3 denotes a carrier gas inlet provided near the lid 1a, and a carrier gas inlet 4 is connected to the carrier gas inlet. Although not shown, an inert gas source such as He or N 2 and an auxiliary gas source such as O 2 or air are provided on the upstream side of the carrier gas introduction path 4.
It is configured such that either an inert gas or an auxiliary gas can be selectively introduced into the pyrolysis tube 1 as a carrier gas CG.

【0014】5,6は前記熱分解用管の大径部1aに適
宜の間隔をおいて設けられる低温加熱部、高温加熱部
で、いずれも室温から1200°付近まで任意の温度に
設定できるヒータ5a,6aを例えば大径部1aに巻設
して形成されており、低温加熱部5では試料S中の有機
炭素が揮発・熱分解され、高温加熱部6では試料S中の
元素状炭素が熱分解される。
Reference numerals 5 and 6 denote a low-temperature heating section and a high-temperature heating section provided at appropriate intervals in the large-diameter section 1a of the pyrolysis tube, and each of the heaters can be set to any temperature from room temperature to about 1200 °. The organic carbon in the sample S is volatilized and thermally decomposed in the low-temperature heating unit 5, and the elemental carbon in the sample S is evaporated in the high-temperature heating unit 6. Pyrolyzed.

【0015】7は前記大径部1aに連なる細径部1bに
設けられる高温酸化部で、細径部1bの外周に巻設され
るヒータ8と、酸化銅または白金などを層状に設けた酸
化触媒9とからなる。
Reference numeral 7 denotes a high-temperature oxidizing portion provided on the small-diameter portion 1b connected to the large-diameter portion 1a, and a heater 8 wound around the outer periphery of the small-diameter portion 1b, and an oxidized member provided with copper oxide or platinum in a layered manner. And a catalyst 9.

【0016】10は前記細径部1bの下流側に形成され
るガス出口で、このガス出口10には流路11を介して
例えば非分散型赤外線ガス分析計(NDIR)などより
なるCO2 分析計12が設けられている。13は流路1
1に介装される切替え弁としての三方電磁弁で、その第
1のポート13aがガス出口10に、第2のポート13
bがCO2 分析計12側にそれぞれ接続され、第3のポ
ート13cには排気流路14が接続されており、通常時
(電源オフ時)、ガス出口10側とCO2 分析計12と
が連通するように構成されている。なお、15はCO2
分析計12の下流側に設けられるガス排出路である。
Reference numeral 10 denotes a gas outlet formed on the downstream side of the small-diameter portion 1b. The gas outlet 10 is connected through a flow path 11 to a CO 2 analysis device such as a non-dispersive infrared gas analyzer (NDIR). A total of 12 are provided. 13 is the channel 1
1 is a three-way solenoid valve as a switching valve, the first port 13a of which is connected to the gas outlet 10 and the second port 13
b is connected to the CO 2 analyzer 12 side, and an exhaust passage 14 is connected to the third port 13c. In a normal state (when the power is off), the gas outlet 10 side and the CO 2 analyzer 12 are connected. It is configured to communicate. In addition, 15 is CO 2
This is a gas discharge path provided downstream of the analyzer 12.

【0017】そして、16は試料Sを載置する試料ボー
トで、試料入口2を経て大径部1a内に挿入または取り
出しできるとともに、大径部1a内を自由にスライドで
きる程度の大きさに形成されている。
Reference numeral 16 denotes a sample boat on which the sample S is placed. The sample boat 16 can be inserted into or taken out of the large-diameter portion 1a through the sample inlet 2 and formed so as to be freely slidable in the large-diameter portion 1a. Have been.

【0018】次に、上記構成の炭素分別分析装置の動作
について、図2をも参照しながら説明する。まず、蓋2
aを開けて、有機炭素の揮発・熱分解に必要な温度、例
えばHe雰囲気下では500℃程度、空気雰囲気下では
300℃程度に保たれている低温加熱部5に達するよう
熱分解管4内に試料Sを試料ボート16に載せた状態で
挿入し、例えば3〜5分間、揮発または熱分解させる。
なお、HeまたはN2雰囲気で揮発または熱分解を行う
ときはキャリアガス入口4からHeまたはN2の導入を
行い、空気またはO2 雰囲気で揮発または熱分解を行う
ときも同様にキャリアガス入口4から導入を行う。
Next, the operation of the carbon separation analyzer having the above configuration will be described with reference to FIG. First, lid 2
a is opened, and the temperature required for the volatilization and thermal decomposition of organic carbon, for example, about 500 ° C. in a He atmosphere, and about 300 ° C. in an air atmosphere, reach a low-temperature heating unit 5 inside the pyrolysis tube 4. The sample S is inserted on the sample boat 16 in a state where the sample S is placed on the sample boat 16 and, for example, is volatilized or thermally decomposed for 3 to 5 minutes.
When volatilization or thermal decomposition is performed in a He or N 2 atmosphere, He or N 2 is introduced from the carrier gas inlet 4. Similarly, when volatilization or thermal decomposition is performed in an air or O 2 atmosphere, the carrier gas inlet 4 is also used. Introduce from.

【0019】前記低温加熱部5における試料Sの低温加
熱によって揮発または熱分解した有機炭素は、キャリア
ガスCGによって高温酸化部7に送られる。この高温酸
化部7は、ヒータ8によって例えば1000℃といった
高温に保持されているので、前記有機炭素に含まれるH
CやCOなどが酸化されてCO2 となる。このCO2
キャリアガスCGによって三方電磁弁13を経てCO2
分析計12に送られ、その濃度が測定される。
The organic carbon volatilized or thermally decomposed by the low-temperature heating of the sample S in the low-temperature heating section 5 is sent to the high-temperature oxidizing section 7 by the carrier gas CG. Since the high-temperature oxidizing section 7 is maintained at a high temperature of, for example, 1000 ° C. by the heater 8, H contained in the organic carbon is used.
C and CO are oxidized to CO 2 . The CO 2 is through the three-way solenoid valve 13 by the carrier gas CG CO 2
It is sent to the analyzer 12 and its concentration is measured.

【0020】前記有機炭素の揮発または熱分解を所定時
間行った後、試料Sを元素状炭素の熱分解に必要な温度
(例えば850°C程度)に保たれている高温加熱部6
に試料ボート16ごと移動させる。この移動に際して
は、試料入口2の蓋2aを開けなければならないが、こ
のとき、蓋2a側から空気が熱分解用管1内に流入し、
空気中のCO2 がCO2 分析計12側に流れるのを防ぐ
ため、三方電磁弁13を切り換えて、ガス出口10と排
気流路14とを連通させておく必要がある。
After the organic carbon is volatilized or thermally decomposed for a predetermined time, the sample S is heated to a high temperature heating unit 6 at a temperature (for example, about 850 ° C.) required for the thermal decomposition of elemental carbon.
Is moved together with the sample boat 16. During this movement, the lid 2a of the sample inlet 2 must be opened. At this time, air flows into the pyrolysis tube 1 from the lid 2a side,
In order to prevent CO 2 in the air from flowing to the CO 2 analyzer 12, it is necessary to switch the three-way solenoid valve 13 so that the gas outlet 10 and the exhaust passage 14 are communicated.

【0021】そして、前記高温加熱部6において試料S
を前記温度で所定の時間例えば3〜5分間高温加熱して
熱分解を行わせる。熱分解された元素状炭素は、有機炭
素の場合と同様に、キャリアガスCGにより高温酸化部
7を経てCO2 分析計12に送られ、ここでCO2 濃度
を測定された後、ガス排出路15に排出される。
Then, in the high-temperature heating section 6, the sample S
At a high temperature for a predetermined time, for example, 3 to 5 minutes to cause thermal decomposition. The thermally decomposed elemental carbon is sent to the CO 2 analyzer 12 through the high-temperature oxidizing unit 7 by the carrier gas CG as in the case of the organic carbon, where the CO 2 concentration is measured. It is discharged to 15.

【0022】図2(A)は、前記炭素分別分析装置の熱
分解用管1内の温度分布を概略的に示すグラフであり、
横軸は試料入口1からの距離、縦軸は熱分解用管1内の
温度である。
FIG. 2A is a graph schematically showing the temperature distribution in the pyrolysis tube 1 of the above-mentioned carbon separation analyzer.
The horizontal axis is the distance from the sample inlet 1 and the vertical axis is the temperature inside the pyrolysis tube 1.

【0023】そして、同図(B)は、前記炭素分別分析
装置よって得られたCO2 発生量を概略的に示すグラフ
であり、横軸は分析開始時からの経過時間、縦軸はCO
2 発生量である。このグラフの最初の山(1)は、有機
炭素を揮発・熱分解したことによるCO2 の発生量を示
し、次の山(2)は、元素状炭素を熱分解したことによ
るCO2 の発生量を示している。このように有機炭素と
元素状炭素にそれぞれ対応したCO2 発生量が得られる
ので、この結果から試料S中に含まれていた有機炭素と
元素状炭素の量を分別して分析することができる。
FIG. 3B is a graph schematically showing the amount of CO 2 generated by the above-mentioned carbon separation analyzer. The horizontal axis represents the elapsed time from the start of the analysis, and the vertical axis represents the amount of CO 2.
2 is the amount generated. The first peak (1) of this graph shows the amount of CO 2 generated by volatilization and pyrolysis of organic carbon, and the second peak (2) shows the generation of CO 2 by pyrolysis of elemental carbon. Indicates the amount. As described above, the amounts of CO 2 generated respectively corresponding to the organic carbon and the elemental carbon are obtained, so that the amounts of the organic carbon and the elemental carbon contained in the sample S can be separated and analyzed from the results.

【0024】上述したように、この発明の炭素分別分析
装置は、一つの熱分解用管1内に、キャリアガス導入口
4、試料S中の有機炭素を揮発・熱分解させるための低
温加熱部5および試料S中の元素状炭素を熱分解させる
ための高温加熱部5をこの順で設けてなるものであるの
で、低温加熱部5および高温加熱部6を同時に動作さ
せ、これらをそれぞれ所定の温度になるようにしておく
ことができるので、炭素分別分析における昇温や冷却に
要する時間が不要となり、それだけ、分析時間に要する
時間が短縮される。
As described above, the carbon separation analyzer according to the present invention includes a carrier gas inlet 4 and a low-temperature heating section for volatilizing and pyrolyzing organic carbon in the sample S in one pyrolysis tube 1. 5 and a high-temperature heating unit 5 for thermally decomposing elemental carbon in the sample S are provided in this order, so that the low-temperature heating unit 5 and the high-temperature heating unit 6 are operated simultaneously, Since the temperature can be maintained, the time required for heating and cooling in the carbon separation analysis is not required, and the time required for the analysis time is shortened accordingly.

【0025】そして、熱分解用管1の高温加熱部6の下
流側に、発生したHCやCOなどの炭素化合物をCO2
に酸化させるための高温酸化部7を設けているので、低
温加熱部5および高温加熱部6において試料Sをそし
て、低温加熱および高温加熱した際発生したガスにHC
やCOなどの炭素化合物が混入していても、前記高温酸
化部7においてこれらの炭素化合物が確実に酸化されて
CO2 となるので、CO 2 分析計12における測定に誤
差が生ずるといったことがなくなる。
Then, under the high temperature heating section 6 of the pyrolysis tube 1
The generated carbon compounds such as HC and COTwo
The high temperature oxidizing section 7 for oxidizing
The sample S is heated in the heating unit 5 and the heating unit 6.
Gas generated during heating at low and high temperatures
Even if carbon compounds such as CO and CO are mixed,
These carbon compounds are reliably oxidized in the
COTwoSo CO TwoIncorrect measurement in analyzer 12
The difference does not occur.

【0026】この発明の炭素分別分析装置は、上記実施
の形態に限られるものではなく、種々に変形して実施す
ることができ、例えば、試料Sを載せた試料ボート12
を、低温加熱部5から高温加熱部6に移動する際、試料
入口2の蓋2aを開けるのに代えて、図3に示すよう
に、試料ボート16に鉄製の支持具17を連設するとと
もに、熱分解用管1の外部下方に熱分解用管1と平行に
ガイド18を設け、このガイド18に磁石よりなる駆動
部19を移動自在に設け、この磁石駆動部19の磁力に
より熱分解用管1の外側から支持具17を、図中の矢印
XまたはY方向に移動させるようにしてもよい。この構
成の炭素分別分析装置においては、蓋2aを開けること
なく、外気遮断状態で試料Sを移動させることができ
る。
The carbon separation analyzer of the present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified in various ways, for example, a sample boat 12 on which a sample S is placed.
When moving from the low-temperature heating unit 5 to the high-temperature heating unit 6, instead of opening the lid 2a of the sample inlet 2, an iron support 17 is connected to the sample boat 16 as shown in FIG. A guide 18 is provided below the pyrolysis tube 1 in parallel with the pyrolysis tube 1, and a drive unit 19 made of a magnet is movably provided on the guide 18, and the magnet drive unit 19 uses the magnet force of the magnet drive unit 19 for thermal decomposition. The support 17 may be moved from the outside of the tube 1 in the arrow X or Y direction in the figure. In the carbon separation analyzer having such a configuration, the sample S can be moved in a state where the outside air is shut off without opening the lid 2a.

【0027】また、図4に示すように、熱分解用管1の
高温加熱部6と高温酸化部7との間に、酸素または空気
などの助燃ガスJを導入するための助燃ガス導入管20
を接続し、熱分解用管1内に助燃ガスJを導入するよう
にしてもよく、このようにした場合、試料Sの燃焼(酸
化)をより円滑かつ完全に行うことができ、所望のCO
2 を発生することができる。なお、21は助燃ガス導入
管20に介装される開閉弁としての二方電磁弁である。
As shown in FIG. 4, between the high-temperature heating section 6 and the high-temperature oxidizing section 7 of the pyrolysis tube 1, a supporting gas introducing pipe 20 for introducing a supporting gas J such as oxygen or air.
And the auxiliary combustion gas J may be introduced into the pyrolysis tube 1. In this case, the combustion (oxidation) of the sample S can be performed more smoothly and completely, and the desired CO
2 can occur. In addition, 21 is a two-way solenoid valve as an on-off valve interposed in the auxiliary combustion gas introduction pipe 20.

【0028】さらに、図5に示すように、助燃ガス導入
管20と熱分解用管1との接続部近傍、すなわち、助燃
ガス導入管20の熱分解用管1に近い部分および熱分解
用管1における接続部分にヒータ22を設け、熱分解用
管1内に導入される助燃ガスJを予め加熱するようにし
てもよい。このようにした場合、低温加熱部5または高
温加熱部6において生じたガスが、助燃ガスJの添加に
よって冷却されることがなく、所望のCO2 を発生させ
ることができる。
Further, as shown in FIG. 5, the vicinity of the connection between the auxiliary combustion gas introduction pipe 20 and the thermal decomposition pipe 1, that is, the portion of the auxiliary combustion gas introduction pipe 20 close to the thermal decomposition pipe 1 and the thermal decomposition pipe 1 may be provided with a heater 22 at the connection portion, and the auxiliary combustion gas J introduced into the pyrolysis tube 1 may be heated in advance. In such a case, the gas generated in the low-temperature heating section 5 or the high-temperature heating section 6 is not cooled by the addition of the auxiliary combustion gas J, and desired CO 2 can be generated.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、試料中の有機炭素と元素状炭素とを分別して分析す
ることができる。そして、低温加熱部および高温加熱部
を同時に動作させ、これらをそれぞれ所定の温度になる
ようにしておくことができるので、炭素分別分析におけ
る昇温や冷却に要する時間が不要となり、それだけ、分
析時間に要する時間が短縮される。
As described above, according to the present invention, it is possible to separate and analyze organic carbon and elemental carbon in a sample. Then, since the low-temperature heating unit and the high-temperature heating unit can be operated at the same time and each of them can be kept at a predetermined temperature, the time required for heating and cooling in the carbon separation analysis becomes unnecessary, and the analysis time is accordingly reduced. The time required for is reduced.

【0030】そして、請求項2に記載の炭素分別分析装
置によれば、HCやCOがそのままCO2 分析計に流れ
ることがなくなり、CO2 の分析精度が向上する。
According to the second aspect of the present invention, HC and CO do not flow directly to the CO 2 analyzer, and the accuracy of CO 2 analysis is improved.

【0031】また、請求項3に記載の炭素分別分析装置
によれば、酸素存在下での低温におけるCOも完全にC
2 に変換できるので、CO発生に起因するCO2 分析
計の誤差を無くすことができる。
According to the third aspect of the present invention, CO at low temperature in the presence of oxygen is completely C
Since it can be converted to O 2 , errors in the CO 2 analyzer due to CO generation can be eliminated.

【0032】したがって、この発明の炭素分別分析装置
によれば、炭素分別分析をより速くより正確に行うこと
ができる。
Therefore, according to the carbon separation analyzer of the present invention, carbon separation analysis can be performed faster and more accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の炭素分別分析装置の構成の一例を概
略的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a carbon separation analyzer of the present invention.

【図2】(A)は前記炭素分別分析装置の熱分解用管に
おける温度分布を概略的に示すグラフ、(B)は前記炭
素分別分析装置による分析結果を概略的に示すグラフで
ある。
FIG. 2 (A) is a graph schematically showing a temperature distribution in a pyrolysis tube of the carbon separation analyzer, and FIG. 2 (B) is a graph schematically showing an analysis result by the carbon separation analyzer.

【図3】前記炭素分別分析装置の他の実施の形態を概略
的に示す図である。
FIG. 3 is a view schematically showing another embodiment of the carbon separation analyzer.

【図4】前記炭素分別分析装置のさらに他の実施の形態
を概略的に示す図である。
FIG. 4 is a view schematically showing still another embodiment of the carbon separation analyzer.

【図5】前記炭素分別分析装置のさらに他の実施の形態
を概略的に示す図である。
FIG. 5 is a view schematically showing still another embodiment of the carbon separation analyzer.

【図6】従来の炭素分別分析装置の構成を概略的に示す
図である。
FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a conventional carbon separation analyzer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…熱分解用管、2…試料入口、3…キャリアガス導入
口、5…低温加熱部、6…高温加熱部、7…高温酸化
部、10…ガス出口、12…CO2 分析計、13…切替
え弁、20…助燃ガス導入管、S…試料。
1 ... thermal cracking tube, 2 ... sample inlet, 3 ... carrier gas inlet, 5 ... low-temperature heating section, 6 ... high temperature heating part, 7 ... high-temperature oxidation unit, 10 ... gas outlet, 12 ... CO 2 analyzer 13 ... switching valve, 20 ... combustion gas introduction pipe, S ... sample.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 31/12 G01N 1/28 K (72)発明者 坂東 篤 京都府京都市南区吉祥院宮の東町2番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 池田 昌彦 京都府京都市南区吉祥院宮の東町2番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 足立 正之 京都府京都市南区吉祥院宮の東町2番地 株式会社堀場製作所内 Fターム(参考) 2G042 AA01 BA03 CB06 DA03 DA05 GA01 HA02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) G01N 31/12 G01N 1/28 K (72) Inventor Atsushi Bando 2 Higashicho, Kichijoin-gu, Minami-ku, Kyoto-shi, Kyoto Address: Horiba Seisakusho Co., Ltd. F-term in HORIBA, Ltd. (reference) 2G042 AA01 BA03 CB06 DA03 DA05 GA01 HA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端に試料入口が形成され、他端にガス
出口が形成された熱分解用管と、前記ガス出口側に接続
されるCO2 分析計を備えた炭素分別分析装置におい
て、前記熱分解用管に、その上流側から順にキャリアガ
ス導入口、試料中の有機炭素を揮発・熱分解させるため
の低温加熱部および試料中の元素状炭素を熱分解させる
ための高温加熱部を設け、前記低温加熱部で有機炭素を
分離し、前記高温加熱部で元素状炭素を分離することを
特徴とする炭素分別分析装置。
1. A carbon separation / analysis apparatus comprising: a pyrolysis tube having a sample inlet formed at one end and a gas outlet formed at the other end; and a CO 2 analyzer connected to the gas outlet side. The pyrolysis tube is provided with a carrier gas inlet, a low-temperature heating unit for volatilizing and pyrolyzing organic carbon in the sample, and a high-temperature heating unit for pyrolyzing elemental carbon in the sample, starting from the upstream side. An organic carbon separator in the low-temperature heating section and elemental carbon in the high-temperature heating section.
【請求項2】 熱分解用管の高温加熱部の下流側に、発
生したHCやCOなどの炭素化合物をCO2 に酸化させ
るための高温酸化部を設けてなる請求項1に記載の炭素
分別分析装置。
2. The carbon fractionation apparatus according to claim 1, wherein a high-temperature oxidizing section for oxidizing generated carbon compounds such as HC and CO to CO 2 is provided downstream of the high-temperature heating section of the pyrolysis tube. Analysis equipment.
【請求項3】 熱分解用管の高温加熱部と高温酸化部と
の間に酸素または空気を導入する管を接続してなる請求
項2に記載の炭素分別分析装置。
3. The carbon separation analyzer according to claim 2, wherein a pipe for introducing oxygen or air is connected between the high-temperature heating section and the high-temperature oxidizing section of the pyrolysis tube.
【請求項4】 酸素または空気を導入する管およびこの
管と熱分解用管と酸素導入管との接続部近傍を加熱する
ようにしてなる請求項3に記載の炭素分別分析装置。
4. The apparatus for separating and analyzing carbon according to claim 3, wherein the pipe for introducing oxygen or air and the vicinity of the connection between the pipe, the pyrolysis pipe and the oxygen introducing pipe are heated.
【請求項5】 熱分解用管のガス出口とCO2 分析計と
の間に切替え弁を設けてなる請求項1〜4のいずれかに
記載の炭素分別分析装置。
5. The carbon separation analyzer according to claim 1, further comprising a switching valve provided between the gas outlet of the pyrolysis tube and the CO 2 analyzer.
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