JP2001033434A - ガス中の水銀分析方法および装置 - Google Patents
ガス中の水銀分析方法および装置Info
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Abstract
銀を含有するガス中の水銀を、正しく分析できるガス中
の水銀分析方法およびその装置を提供する。 【解決手段】 塩化第二水銀を含有するガス中の水銀を
分析する装置1を以下のように構成する。錫の粒子2の
表面に塩化第一錫の被膜3を形成してなる還元剤4を還
元反応器5内に充填する。還元装置7により、前記ガス
を還元反応器5を通過させて、そのとき還元剤4により
塩化第二水銀中のHg2+をHg0 に還元する。還元され
たHg0 を分析器14で分析する。これにより、ガス中
の塩化水素ガスの濃度が低い場合でも、正しく水銀分析
を行うことができる。
Description
ス等に含まれる水銀を分析する水銀分析方法およびその
装置に関する。
分析するのに、金属錫を還元剤として水銀含有ガスを処
理して、水銀含有ガス中の化合物水銀を金属水銀に還元
し、その金属水銀を分析器で分析する方法(特許第15
67717号(特公平1−54655号公報))が知ら
れている。すなわち、例えばゴミ焼却炉の排ガスには、
金属水銀のほか、金属水銀が塩化水素ガスと反応して生
成される塩化第二水銀が含まれるが、前記分析方法で
は、前記塩化第二水銀を金属水銀に還元させてフレーム
レス原子吸光水銀分析装置などの分析器で分析する。
タイプのゴミ焼却炉には有効であるが、新しいタイプの
ゴミ焼却炉には使えないことがわかった。その原因を調
べたところ、次のことが判明した。すなわち、金属錫自
身には還元能力はないが、古いゴミ焼却炉等では、その
排ガスにおける塩化水素(HCl)の含有量が比較的多
いので、その塩化水素と金属錫が反応することにより、
金属錫が塩化第一錫となり、この塩化第一錫が還元剤と
して前記塩化第二水銀と反応し、これにより塩化第二水
銀中のHg 2+が金属水銀(Hg0 )に還元される。とこ
ろが、新しいタイプの焼却炉では、その排ガスにおける
塩化水素の含有量が少ないので、上述した従来の水銀分
析方法のように金属錫を用いても、排ガスに含まれる塩
化第二水銀中のHg2+が金属水銀(Hg0 )に還元され
ず、正確な水銀分析ができない。
もので、ゴミ焼却炉等の排ガスのような、塩化第二水銀
を含有するガス中の水銀を、正しく分析できるガス中の
水銀分析方法およびその装置を提供することを目的とす
る。
に、本発明の請求項1に係るガス中の水銀分析方法は、
塩化第二水銀を含有するガス中の水銀を分析する方法で
あって、錫の粒子の表面に塩化第一錫の被膜を形成して
なる還元剤を用意し、前記還元剤により前記塩化第二水
銀中のHg2+をHg0 に還元したのち分析するものであ
る。
水素ガスの濃度が低い場合でも、錫粒子の表面に形成さ
れた塩化第一錫の被膜により、ガス中に含まれる塩化第
二水銀中のHg2+がHg0 に還元されるので、ゴミ焼却
炉等の排ガスのような塩化第二水銀を含有するガス中の
水銀を正しく分析できる。
の請求項2に係る水銀分析装置は、塩化第二水銀を含有
するガス中の水銀を分析する装置であって、錫の粒子の
表面に塩化第一錫の被膜を形成してなる還元剤を有する
還元反応器と、前記ガスを前記還元反応器を通過させ
て、前記還元剤により前記塩化第二水銀中のHg2+をH
g0 に還元する還元装置と、還元されたHg0 を分析す
る分析器とを備えている。
を含有するガスが還元装置により還元反応器を通過させ
られて、この還元反応器における還元剤である錫の粒子
の表面の塩化第一錫により、前記ガスに含まれる塩化第
二水銀中のHg2+がHg0 に還元され、還元されたHg
0 が分析器により分析されるので、ゴミ焼却炉等の排ガ
スのような塩化第二水銀を含有するガス中の水銀を、そ
のガス中の塩化水素ガスの濃度が低い場合でも、正しく
分析できる。
置は、請求項2の構成において、さらに、前記還元反応
器を加熱してガス中の水分の凝結を防止する加熱器を備
えている。
して塩化第一錫の被膜が溶解し、流出するおそれがあ
る。前記水銀分析装置によれば、前記水分の凝結が防止
されるので、還元剤が保護され、その結果、ガス中の水
銀分析を正確かつ迅速に行うことができる。
に基づいて説明する。図1(A)は本発明の一実施形態
である水銀分析装置の概略の構成を示す概念図である。
この水銀分析装置1は、ゴミ焼却炉等の排ガスのよう
な、塩化第二水銀を含有するガス中の水銀を分析する装
置であって、図1(B)に断面図で示すように、錫の粒
子2の表面に塩化第一錫の被膜3を形成してなる還元剤
4を有する還元反応器5を備える。
成した前記還元剤4は、塩酸に金属錫を浸漬することに
より形成され、その粒径は2mmφ程度とされる。前記
還元反応器5は、例えば主要部径を12mmφ、両端部
径を8mmφ、主要部長を15cmとした石英管からな
り、その主要部内に前記還元剤4の複数個が充填されて
いる。還元反応器5の、主要部内に前記還元剤4を閉じ
込めるために、両端部には石英グラスウール6が詰めら
れる。
反応器5を備えた還元装置7を通過して還元される。こ
の還元装置7は、還元反応器5の入口に接続され先端に
フィルタ8を有する配管9と、還元反応器5の出口に接
続され、途中に冷却器10が介在し、後端に吸引ポンプ
11を有する配管12とで構成される。この還元装置7
により、前記ガスが還元反応器5を通過させられると
き、そのガスに含まれる塩化第二水銀中のHg2+は還元
剤4により金属水銀(Hg0 )に還元される。
ス中に含まれる粉塵等を除去するためのものであり、例
えば石英グラスウールからなる。前記配管9は、一定温
度(例えば150℃)に加熱される加熱配管からなり、
これにより導入されるガス中の水分が配管内で結露しな
い。
100〜130℃に加熱される。還元剤4の温度がガス
中水分の露点未満であると、ガス中の水分が凝結して塩
化第一錫が溶解し流出するおそれがある。また、同温度
の上限は金属錫の融点232℃以下であるが、後工程で
金属水銀を分析するために冷却する必要があるので、迅
速な冷却のために、130℃以下とするのが好ましい。
前記還元装置7の後端には、還元装置7で導出されるガ
ス中に含まれる金属水銀(Hg0 )を分析する分析器1
4が設けられる。この分析器14は、例えばフレームレ
ス原子吸光水銀分析装置からなる。
銀の分析を、前記構成の水銀分析装置1により行う場合
の処理工程を説明する。図1(A)において、塩化第二
水銀を含有するガスは、例えばゴミ焼却炉の煙突15か
ら排出される排ガスであり、その煙突15内に、還元装
置7を構成する配管9の先端を臨ませ、吸引ポンプ11
を作動させることにより、前記排ガスが配管9から導入
されて還元反応器5内を通過する。なお、煙突15から
前記配管9に導入される排ガスには、水銀成分として塩
化第二水銀および金属水銀が含まれるが、前記配管9は
先述したように加熱配管からなり所定温度(例えば15
0℃)に維持されるので、排ガス中の水分が凝結しな
い。これにより、配管9を通過中に塩化第二水銀や金属
水銀が水滴に付着するのを防止でき、水滴への付着によ
り水銀分析が不正確になるのを回避できる。
き、その排ガスに含まれる塩化第二水銀中のHg2+は、
以下の反応式(1),(2)により、還元剤4の塩化第
一錫(SnCl2 )と反応して、金属水銀(Hg0 )に
還元される。 HgCl2 +SnCl2 →Hg0 +SnCl4 (1) HgCl2 +SnCl2 +2H2 O→Hg0 +SnO2 +4HCl (2) すなわち、この場合には、排ガス中の塩化水素ガス濃度
が低い場合でも、還元剤4の塩化第一錫により、塩化第
二水銀中のHg2+を金属水銀(Hg0 )に確実に還元で
きる。
元剤を保護し、かつ金属水銀のその後の冷却に有利な雰
囲気温度となるように、加熱器13で100〜130℃
に加熱されるので、それだけ水銀分析をより正確かつ迅
速に行える。
元から排ガス中に含まれていた金属水銀は、排ガスとと
もに還元装置7の配管12を経て分析器14に送られ、
この分析器14により金属水銀の分析が行われる。配管
12を経て分析器14に排ガスが送られるとき、配管1
2の途中の冷却器10により排ガスが周囲温度以下に冷
却されて、排ガス中の水分が除去されるので、冷却器よ
り下流の配管や分析器に水分が凝結するのを防止でき、
分析器14による水銀分析をより正確に行うことができ
る。
り、還元剤4における錫粒子2の表面の塩化第一錫の被
膜3は消耗されるが、ゴミ焼却炉の排ガスなどの場合に
は、濃度に程度の差はあっても多少の塩化水素ガスが含
まれているので、この塩化水素ガスとの反応により、前
記錫粒子2の表面に新たな塩化第一錫の被膜3が形成さ
れる。その結果、還元反応器5内に充填される還元剤4
は、短期間で還元能力が無くなることはなく、長期にわ
たって還元剤として有効に機能する。
方が含まれている場合、本発明の化合物水銀を金属水銀
に還元する方法を使用しないでガス中の水銀分析を行う
と、金属水銀のみが分析される。したがって。これを本
発明と組合せることにより、塩化水素ガスが高濃度なゴ
ミ焼却場煙道はもちろん、塩化水素ガスが希薄なゴミ焼
却場煙道排ガスでも、金属水銀と化合物水銀の分別定量
が可能となる。
によれば、ガス中に含有する塩化第二水銀中のHg
2+を、錫の粒子の表面に塩化第一錫の被膜を形成してな
る還元剤でHg0 に還元したのちに水銀分析するので、
ガス中の塩化水素ガスの濃度が低い場合でも、ガス中の
水銀を正しく分析できる。
置を示す概略構成図、(B)は同水銀分析装置に使用す
る還元剤の断面図である。
膜、4…還元剤、5…還元反応器、7…還元装置、13
…加熱器、14…分析器
Claims (3)
- 【請求項1】 塩化第二水銀を含有するガス中の水銀を
分析する方法であって、 錫の粒子の表面に塩化第一錫の被膜を形成してなる還元
剤を用意し、 前記還元剤により前記塩化第二水銀中のHg2+をHg0
に還元したのち分析するガス中の水銀分析方法。 - 【請求項2】 塩化第二水銀を含有するガス中の水銀を
分析する装置であって、 錫の粒子の表面に塩化第一錫の被膜を形成してなる還元
剤を有する還元反応器と、 前記ガスを前記還元反応器を通過させて、前記還元剤に
より前記塩化第二水銀中のHg2+をHg0 に還元する還
元装置と、 還元されたHg0 を分析する分析器と、を備えた水銀分
析装置。 - 【請求項3】 請求項2において、さらに、前記還元反
応器内の還元剤を加熱して前記ガス中の水分の凝結を防
止する加熱器を備えた水銀分析装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP20584399A JP4054140B2 (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | ガス中の水銀分析方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP4054140B2 JP4054140B2 (ja) | 2008-02-27 |
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