JP2008249455A - NOx GAS GENERATION DEVICE - Google Patents

NOx GAS GENERATION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
JP2008249455A
JP2008249455A JP2007090509A JP2007090509A JP2008249455A JP 2008249455 A JP2008249455 A JP 2008249455A JP 2007090509 A JP2007090509 A JP 2007090509A JP 2007090509 A JP2007090509 A JP 2007090509A JP 2008249455 A JP2008249455 A JP 2008249455A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
nox
air
supply means
diluted
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
JP2007090509A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriaki Kanamaru
訓明 金丸
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 JP2007090509A priority Critical patent/JP2008249455A/en
Publication of JP2008249455A publication Critical patent/JP2008249455A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire pseudo NOx including atmosphere with a simple constitution wherein a dilution channel or an ozone generator is not used. <P>SOLUTION: High-purity air dilution NO<SB>2</SB>gas having a low concentration is generated by gas preparation device 10 for calibration using a permeation tube method, and divided into two passages by a branch part 21, and one portion is introduced into a mixing tank 23 as it is through a flowmeter 22, and the other portion is allowed to pass a reaction tube 26 filled with a NO<SB>2</SB>reduction catalyst 25. NO<SB>2</SB>is converted into NO with high efficiency, and the high-purity air dilution NO gas is introduced into the mixing tank 23 via a flowmeter 27. NO and NO<SB>2</SB>which are the same dilution gases are mixed in the mixing tank 23, and supplied to a system to be measured through a flowmeter 28 as the pseudo NOx including atmosphere. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば窒素酸化物濃度測定装置の校正などに必要な標準ガスを供給するためのNOxガス発生装置に関する。   The present invention relates to a NOx gas generator for supplying a standard gas necessary for calibration of a nitrogen oxide concentration measuring device, for example.

窒素酸化物(NOx)は工場の焼却炉における燃焼や自動車のエンジン内における燃焼などにより発生する大気汚染物質の一つであり、その中でも特に毒性の高い二酸化窒素(NO2)については大気環境基準が定められ、また自動車の排ガスにおいてはNOxの排出量が規制されている。NOxは窒素の酸化物の総称であり、一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、一酸化二窒素(N2O)、三酸化二窒素(N23)、五酸化二窒素(N25)などが含まれるが、大気汚染物質としてはNOとNO2とが主であり、大気や排ガスに含まれるこれら2つの物質の濃度を測定するための窒素酸化物濃度測定装置(NOx計)が従来より市販されている(例えば非特許文献1など参照)。 Nitrogen oxide (NOx) is one of the air pollutants generated by combustion in incinerators of factories and combustion in automobile engines. Among them, particularly toxic nitrogen dioxide (NO 2 ) is an atmospheric environmental standard. In addition, NOx emissions in automobile exhaust gas are regulated. NOx is a general term for oxides of nitrogen, and is nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), dinitrogen monoxide (N 2 O), dinitrogen trioxide (N 2 O 3 ), and dinitrogen pentoxide. (N 2 O 5 ) and the like are included, but the air pollutants are mainly NO and NO 2, and a nitrogen oxide concentration measuring device for measuring the concentration of these two substances contained in the air and exhaust gas (NOx meter) has been commercially available (see, for example, Non-Patent Document 1).

上記のようなNOx計においてゼロ/スパン校正などの装置校正を行ったり検量線を作成したりする際には、NO/NO2を複数段階に設定した濃度で含むような標準ガスを用意する必要がある。NOx計で大気中のNOx測定を行う場合、上記標準ガスは、N2とO2とから成る高純度空気(一般にエア又はAirと呼ばれる)に所定濃度のNOとNO2とを加えた擬似NOx含有大気である。そこで、ここでは擬似NOx含有大気の供給を行う場合を考える。 When performing device calibration such as zero / span calibration or creating a calibration curve in the NOx meter as described above, it is necessary to prepare a standard gas that contains NO / NO 2 in multiple concentrations. There is. When measuring NOx in the atmosphere with a NOx meter, the standard gas is pseudo-NOx in which high-purity air (generally referred to as air or Air) composed of N 2 and O 2 is added with a predetermined concentration of NO and NO 2. Contained atmosphere. Therefore, here, a case where a pseudo NOx-containing atmosphere is supplied is considered.

大気中においてNOとNO2との間では次の(1)式の平衡が成り立ち、これらのガスはいずれも大気中に数十〜数百ppb程度の濃度で存在する。
NO+(1/2)O2 ⇔ NO2 …(1)
上記のような平衡があるため、ガスボンベにNOガスを充填するには希釈ガスを窒素N2とする必要があり、他方、ガスボンベにNO2ガスを充填するには希釈ガスを高純度空気とする必要がある。また、ガスボンベに充填されるNOやNO2の濃度をppbオーダーの低濃度に調整することは難しく、調整が可能であっても非常に高価になるため、通常入手可能なガスボンベでは濃度はppmオーダーである。
The equilibrium of the following equation (1) is established between NO and NO 2 in the atmosphere, and all of these gases exist in the atmosphere at a concentration of several tens to several hundreds ppb.
NO + (1/2) O 2 NO NO 2 (1)
Since there is an equilibrium as described above, it is necessary to set the dilution gas to nitrogen N 2 in order to fill the gas cylinder with NO gas. On the other hand, to fill the gas cylinder with NO 2 gas, the dilution gas is made to be high-purity air. There is a need. Also, it is difficult to adjust the concentration of NO and NO 2 filled in the gas cylinder to a low concentration of the ppb order, and even if it can be adjusted, it becomes very expensive. It is.

従って、上述のようなNOとNO2の2種のガスボンベを使って擬似NOx含有大気を調製するには、まずNOガスとNO2ガスの混合処理流路の前後のいずれかに希釈流路を配して、これらの濃度を大気レベルであるppbオーダーまで希釈する必要がある。また、NOはO2を含まないN2希釈ボンベにより供給されるので、特に大気相当、即ち高純度空気希釈のガスにするには、NO/NO2ガスの混合比を考慮した上で適当な量のO2を添加してやる必要がある。この方法は、特にNOとNO2との混合比を変えた場合に混合するO2量が変わることになり、さらに全体の流量も調整する必要があるなど、非常に調整が煩雑な流路となる。以上のことから、NOとNO2の2種のガスボンベを用いて擬似NOx含有大気を調製するには非常に手間が掛かり、結果としてコストも大きなものとなる。 Therefore, in order to prepare the pseudo NOx-containing atmosphere using the above-described two types of gas cylinders of NO and NO 2 , first, a dilution channel is provided either before or after the NO gas and NO 2 gas mixing channel. It is necessary to dilute these concentrations to the ppb order, which is the atmospheric level. In addition, since NO is supplied from an N 2 dilution cylinder not containing O 2 , it is appropriate to consider the mixing ratio of NO / NO 2 gas especially for the gas equivalent to the atmosphere, that is, high purity air dilution gas. It is necessary to add an amount of O 2 . In this method, especially when the mixing ratio of NO and NO 2 is changed, the amount of O 2 to be mixed is changed, and further, the entire flow rate needs to be adjusted. Become. From the above, it takes a lot of time and effort to prepare a pseudo-NOx-containing atmosphere using two types of gas cylinders of NO and NO 2 , resulting in a large cost.

一方、NO/NO2含有の標準ガスを発生するために、従来、図3に示すようなNOxガス発生装置が知られている。なお、このNOxガス発生装置はJIS B7982で規定されているものである。このNOxガス発生装置において、標準ガス供給源50は比較的高濃度のN2希釈NOガスを送出するものであり、希釈ガス供給源52は高純度空気を送出するものである。高純度空気は流量制御器53を介してオゾン発生器55に送られ、ここで酸素O2から酸化力の強いオゾンO3が生成される。このオゾン03と流量制御器51で流量が調整されたN2希釈NOガスとは混合されて反応器56に導入され、反応器56でNOの一部がオゾンで酸化されてNO2が発生する。そして、希釈器57において、NOとNO2とを含むガスに流量制御器54で流量調整された高純度空気が混入されて希釈され、被測定系に供給される。 On the other hand, in order to generate a standard gas containing NO / NO 2 , a NOx gas generator as shown in FIG. 3 is conventionally known. This NOx gas generator is defined in JIS B7982. In this NOx gas generator, the standard gas supply source 50 delivers a relatively high concentration of N 2 diluted NO gas, and the dilution gas supply source 52 delivers high purity air. High-purity air is sent to the ozone generator 55 via the flow rate controller 53, where ozone O 3 having strong oxidizing power is generated from oxygen O 2 . The ozone 0 3 and the flow controller 51 N 2 dilution NO gas flow rate is adjusted by being introduced into the reactor 56 are mixed, the reactor 56 a portion of NO is oxidized by ozone and NO 2 is generated To do. In the diluter 57, high-purity air whose flow rate is adjusted by the flow rate controller 54 is mixed with gas containing NO and NO 2 , diluted, and supplied to the system to be measured.

しかしながら、こうしたNOxガス発生装置でも、よりフィールド条件に近いN2とO2の組成比が8:2である大気希釈相当のNOxガスを得ることは想定していないため、そのためには別途O2を添加する必要がある。また、NO2を生成するためにオゾンO3を使うので、オゾン発生器などを別途準備する必要がある。そうしたことから、図3のNOxガス発生装置を利用しても擬似NOx含有大気の調製には構成が複雑になることは避けられない。 However, even in such a NOx gas generator, the composition ratio of N 2 and O 2 closer to field conditions 8: Because not assumed to obtain air dilution considerable NOx gas is 2, in order that additional O 2 Need to be added. Moreover, since ozone O 3 is used to generate NO 2 , it is necessary to prepare an ozone generator or the like separately. Therefore, even if the NOx gas generator shown in FIG. 3 is used, it is inevitable that the configuration is complicated for the preparation of the pseudo-NOx-containing atmosphere.

さらにまた、装置の校正や評価を行う上で使用する校正ガスはよりフィールド条件に近いことが好ましく、大気NOx計評価用の擬似NOx含有大気ではガスが乾燥ガスではなく加湿されたガスであることが望まれる。しかしながら、NO2は水溶性であるので、バブリングなどで擬似NOx含有大気を加湿するのは難しい。また、乾燥したNOx含有ガスに加湿ガスを混合しようとしても、飽和蒸気圧が変動するために湿度を一定に維持するような加湿は困難である。 Furthermore, the calibration gas used for calibrating and evaluating the apparatus is preferably closer to field conditions, and in the atmosphere containing pseudo-NOx for atmospheric NOx meter evaluation, the gas should be a humidified gas instead of a dry gas. Is desired. However, since NO 2 is water-soluble, it is difficult to humidify the atmosphere containing pseudo NOx by bubbling or the like. Further, even when trying to mix a humidified gas with the dried NOx-containing gas, it is difficult to humidify such that the humidity is kept constant because the saturated vapor pressure fluctuates.

「発生源監視用ポータブルガス分析計」、[online]、株式会社島津製作所、[平成19年3月5日検索]、インターネット<URL : http://www.shimadzu.co.jp/products/enviro/jnoa7000.html>"Portable gas analyzer for source monitoring", [online], Shimadzu Corporation, [Search on March 5, 2007], Internet <URL: http://www.shimadzu.co.jp/products/enviro /jnoa7000.html>

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その第1の目的とするところは、簡単な構成、つまり煩雑な希釈系流路や混合系流路を用いずにフィールド条件に近いNOxガス含有標準ガスを発生することができるNOxガス発生装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The first object of the present invention is to provide a simple configuration, that is, to meet field conditions without using complicated dilution system channels and mixing system channels. An object of the present invention is to provide a NOx gas generator capable of generating a standard gas containing NOx gas.

また本発明の第2の目的とするところは、簡単な構成、つまり煩雑な希釈系流路や混合系流路を用いずに、加湿した高純度空気希釈のNOxガス含有標準ガスを発生することができるNOxガス発生装置を提供することである。   The second object of the present invention is to generate a humidified high-purity air diluted standard gas containing NOx gas without using a simple configuration, that is, a complicated dilution system flow path or a mixing system flow path. An object of the present invention is to provide a NOx gas generation device capable of

上記課題を解決するために成された本発明は、それぞれ濃度が既知であるNOとNO2とを含むNOxガスを供給するためのNOxガス発生装置であって、
a)規定濃度のNO2ガスを送給するNO2ガス供給手段と、
b)該NO2ガス供給手段から供給されるNO2ガスを還元処理することによりNO2をNOに変換して生成したNOガスを送給するNOガス供給手段と、
c)前記NO2ガス供給手段から供給されるNO2ガスと前記NOガス供給手段から供給されるNOガスとをそれぞれ流量調整した上で混合し、このNO/NO2混合ガスをNOxガスとして送給する第1混合手段と、
を備えることを特徴としている。
The present invention was made in order to solve the above problems, the concentration each a NOx gas generator for supplying NOx gas containing NO and NO 2 is known,
a) NO 2 gas supply means for supplying NO 2 gas at a specified concentration;
and NO gas supply means to deliver NO gas generated by converting the NO 2 to NO by reducing handling NO 2 gas supplied from b) the NO 2 gas supply means,
c) mixing the NO 2 from the gas supply means and NO 2 gas supplied to said a NO gas supplied from the NO gas supply means on the respective flow rate adjustment, sending the NO / NO 2 mixture gas as NOx gas First mixing means for feeding;
It is characterized by having.

本発明の一態様として、前記NO2ガス供給手段は高純度空気で希釈されたNO2ガスを送給するものである構成とすることができる。ここで、好ましくは、このNO2の濃度が大気中NOxレベルの数十〜数百ppbであるものとするとよい。 One aspect of the present invention, the NO 2 gas supply means may be configured as is to deliver NO 2 gas diluted with pure air. Here, preferably, the concentration of NO 2 is several tens to several hundreds ppb of the atmospheric NOx level.

このような比較的低濃度の高純度空気希釈NO2ガスを安定的に供給するために、NO2ガス供給手段は、液体状態であるNO2を封入した多孔性チューブを一定温度雰囲気中に保持した状態で、一定流量の高純度空気を該チューブの周囲に流通させることで任意濃度の高純度空気希釈NO2ガスを発生させることが可能なパーミエーションチューブ法を用いたものとするとよい。 In order to stably supply such a relatively low-concentration high-purity air-diluted NO 2 gas, the NO 2 gas supply means holds a porous tube filled with NO 2 in a liquid state in a constant temperature atmosphere. In this state, it is preferable to use a permeation tube method capable of generating high-purity air-diluted NO 2 gas having an arbitrary concentration by circulating high-purity air at a constant flow rate around the tube.

本発明に係るNOxガス発生装置では、NO2ガス供給手段は例えば上記のような比較的低濃度の高純度空気希釈NO2ガスを発生するから、これを2系統の流路に分岐して、1系統をそのままとし、他の1系統を、例えばリン酸担持活性炭など変換効率が100%近い触媒を加熱炉に配したNO2→NO変換系であるNOガス供給手段に通し、ここでNO2をNOに還元して高純度空気希釈のNOを生成する。そして、上記2系統のガス、つまり高純度空気希釈NO2ガスと高純度空気希釈NOガスとを第1混合手段に導入し、それぞれ所定流量に調整して混合することにより高純度空気で希釈されたNO/NO2混合ガスを得る。なお、第1混合手段は、それぞれの流路に設けられた流量調節器と混合槽とを含む構成とすることができる。 In the NOx gas generator according to the present invention, the NO 2 gas supply means generates, for example, a relatively low-concentration high-purity air-diluted NO 2 gas as described above. One system is left as it is, and the other system is passed through a NO 2 gas supply means that is a NO 2 → NO conversion system in which a catalyst having a conversion efficiency of nearly 100%, such as phosphoric acid-supported activated carbon, is arranged in the heating furnace. Is reduced to NO to produce highly pure air diluted NO. Then, the above two systems of gas, that is, high purity air diluted NO 2 gas and high purity air diluted NO gas are introduced into the first mixing means and adjusted to a predetermined flow rate and mixed to be diluted with high purity air. NO / NO 2 mixed gas is obtained. Note that the first mixing means may include a flow rate controller and a mixing tank provided in each flow path.

本発明に係るNOxガス発生装置によれば、NO、NO2ともに同じ希釈ガス、例えば高純度空気で希釈されているので、上記2系統の流路においてそれぞれ適宜に流量を調整することにより、希釈ガスの成分の変動を生じることなく、NO/NO2の組成比を調整することが可能である。そのため、よりフィールド条件に近い条件で装置の校正や性能評価を行うことができる。また、例えば擬似NOx含有大気を発生する場合に、大気組成をN2:O2=8:2に合わせるためにO2を添加するような必要がなく、またオゾンO3も使用しないのでオゾン発生器なども不要であって、装置の構成を簡単にすることができ、廉価なコストの装置を提供することができる。 According to the NOx gas generator according to the present invention, since NO and NO 2 are both diluted with the same diluent gas, for example, high-purity air, dilution is performed by appropriately adjusting the flow rates in the two channels. It is possible to adjust the composition ratio of NO / NO 2 without causing fluctuations in gas components. Therefore, the apparatus can be calibrated and performance can be evaluated under conditions closer to the field conditions. Further, for example, when generating pseudo-NOx-containing air, it is not necessary to add O 2 in order to adjust the air composition to N 2 : O 2 = 8: 2, and ozone is not generated because ozone O 3 is not used. A device or the like is not necessary, and the configuration of the apparatus can be simplified, so that an inexpensive apparatus can be provided.

また、NO2ガス供給のためにパーミエーションチューブ法を用いれば、初めからppbレベルの低濃度のNO2を安定的に生成することが可能であるため、ppbレベルへの希釈系流路を設ける必要がなく、構成が一層簡単になる。 Moreover, if the permeation tube method is used for supplying NO 2 gas, it is possible to stably generate NO 2 at a low concentration of ppb level from the beginning, so a dilution system flow path to ppb level is provided. There is no need, and the configuration is further simplified.

また本発明に係るNOxガス発生装置では、加湿された高純度空気を送出する加湿空気供給手段と、該加湿空気供給手段により供給される加湿高純度空気を前記第1混合手段で生成された高純度空気希釈NOxガスに混合する第2混合手段と、をさらに備えた構成とすることができる。ここで加湿空気供給手段は、高純度空気に対し湿度を付与できるものであれば、その形態を特に問わない。   In the NOx gas generator according to the present invention, the humidified air supply means for sending the humidified high purity air, and the humidified high purity air supplied by the humidified air supply means are generated by the first mixing means. And a second mixing means for mixing with the purity air diluted NOx gas. Here, the form of the humidified air supply means is not particularly limited as long as it can impart humidity to the high-purity air.

この構成によれば、高純度空気の成分変動やNO/NO2の濃度変動を生じることなく擬似NOx含有大気を加湿することができる。また、NO2を含有したガスを加湿のため水中に通す必要がないので、NO2の水への溶解による損失を考慮する必要がなくなるので、安定して加湿擬似NOx含有大気を得ることができる。 According to this configuration, the pseudo-NOx-containing atmosphere can be humidified without causing fluctuations in the components of high-purity air and fluctuations in NO / NO 2 concentration. In addition, since it is not necessary to pass NO 2 -containing gas through water for humidification, it is not necessary to consider the loss due to dissolution of NO 2 in water, so that a humidified pseudo-NOx-containing atmosphere can be obtained stably. .

さらに、第2混合手段で生成された加湿高純度空気希釈NOxガスを冷却する冷却手段を備え、該冷却手段による冷却により一部の水蒸気を凝縮・液化させて所定の飽和水蒸気圧を有する加湿高純度希釈NOxガスを得るようにするとよい。   In addition, a cooling means for cooling the humidified high-purity air diluted NOx gas generated by the second mixing means is provided, and a portion of the water vapor is condensed and liquefied by cooling by the cooling means to have a predetermined saturated water vapor pressure. Purified diluted NOx gas may be obtained.

即ち、例えばまず適度な高い温度T1の下で加湿用の高純度空気をバブリングなどを利用した加湿空気供給手段で十分に飽和させた上で、非加湿の擬似NOx含有大気と混合した上で非飽和の加湿擬似NOx含有大気とする。そして、これをその温度T2がT1での含有水蒸気量が露点以下になるよう設定された電子クーラなどの冷却手段に通すことで、飽和水蒸気圧を有する加湿擬似NOx含有大気を得る。   That is, for example, high-purity air for humidification is first sufficiently saturated with a humidified air supply means using bubbling at a moderately high temperature T1, and then mixed with a non-humidified pseudo-NOx-containing atmosphere. Saturated humidified NOx-containing atmosphere. Then, this is passed through a cooling means such as an electronic cooler set so that the amount of water vapor contained at the temperature T2 is equal to or lower than the dew point, thereby obtaining a humidified pseudo-NOx-containing atmosphere having a saturated water vapor pressure.

これにより、安定して任意の湿度の擬似NOx含有大気を得ることも可能となり、より一層フィールド条件に近い条件で装置の校正や性能評価を行うことができる。   As a result, it becomes possible to stably obtain a pseudo-NOx-containing atmosphere having an arbitrary humidity, and the apparatus can be calibrated and performance evaluation can be performed under conditions closer to the field conditions.

[第1実施例]
以下、本発明の一実施例(第1実施例)であるNOxガス発生装置を図1を参照して説明する。図1は第1実施例のNOxガス発生装置の概略ブロック構成図である。
[First embodiment]
Hereinafter, a NOx gas generator according to an embodiment (first embodiment) of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic block diagram of the NOx gas generator of the first embodiment.

第1実施例の構成では、本発明におけるNO2供給手段としてパーミエーションチューブ法を用いた校正用ガス調製装置10を利用している。校正用ガス調製装置10としては、例えば株式会社ガステックが販売しているパーミエーターを用いることができる(「校正用ガス調製装置」、[online]、株式会社ガステック、[平成19年3月5日検索]、インターネット<URL : http://www.gastec.co.jp/products/frame.php?place=seihin/c4.htm>を参照)。パーミエーターは、内部にパーミエーションチューブ16と呼ばれる一定品位の多孔性のフッ素樹脂管に高純度の液化ガスを封入したチューブを有し、これを一定温度に保持すると、チューブ管壁を通して浸透拡散する拡散ガスの量が単位時間に一定になるという性質を利用したものである。このパーミエーションチューブ16を恒温下においた状態で該チューブ16の周囲に希釈ガスを一定量で以て流せば、連続して一定濃度の校正用ガスを得ることができる。 In the configuration of the first embodiment, the calibration gas preparation apparatus 10 using the permeation tube method is used as the NO 2 supply means in the present invention. As the calibration gas preparation device 10, for example, a permeator sold by Gastec Co., Ltd. can be used (“calibration gas preparation device”, [online], Gastech Co., Ltd., March 2007). 5 days search], Internet <URL: http://www.gastec.co.jp/products/frame.php?place=seihin/c4.htm>). The permeator has a tube called a permeation tube 16 in which a high-quality liquefied gas is sealed in a porous fluororesin tube of a certain quality, and when this is maintained at a constant temperature, it permeates and diffuses through the tube tube wall. This utilizes the property that the amount of diffusion gas becomes constant per unit time. If the permeation tube 16 is kept at a constant temperature and a dilution gas is allowed to flow around the tube 16 in a constant amount, a calibration gas having a constant concentration can be obtained continuously.

具体的には、高純度空気(エア、Air)供給源20から希釈ガスとして高純度空気を校正用ガス調製装置10に供給し、該装置10に内蔵された、調圧系13、ニードルバルブ12、及びフローメータ14からなる流量調整装置11により高純度空気の供給量を高精度で調整する。そして、装置10内の恒温槽15でパーミエーションチューブ16を恒温に保つことで、一定濃度のNO2を発生させる。発生したNO2は供給される高純度空気により希釈されるから、流量調整装置11による高純度空気の供給量を調整することで装置10から送出される高純度空気希釈NO2の濃度を調整することができる。例えば、株式会社ガステックのパーミエーター:PD−1BとNO2発生用パーミエーションチューブ:P−9−1とを用いることで、0.05〜3.99ppmの濃度の高純度空気希釈NO2ガスを得ることができる。 Specifically, high-purity air is supplied as a dilution gas from a high-purity air (Air) supply source 20 to the calibration gas preparation device 10, and the pressure control system 13 and the needle valve 12 incorporated in the device 10. And the supply amount of high purity air is adjusted with high accuracy by the flow rate adjusting device 11 including the flow meter 14. A constant concentration of NO 2 is generated by keeping the permeation tube 16 at a constant temperature in a constant temperature bath 15 in the apparatus 10. Since the generated NO 2 is diluted with the supplied high-purity air, the concentration of the high-purity air diluted NO 2 delivered from the device 10 is adjusted by adjusting the supply amount of the high-purity air by the flow rate adjusting device 11. be able to. For example, by using a permeator of Gastec Co., Ltd .: PD-1B and a permeation tube for NO 2 generation: P-9-1, high-purity air diluted NO 2 gas having a concentration of 0.05 to 3.99 ppm. Can be obtained.

校正用ガス調製装置10から送出された高純度空気希釈NO2は分岐部21により2系統の流路に分岐され、その一方の流路は流量調整用の第1ニードルバルブ付フローメータ22を介してNOx混合槽23に導入される。上記高純度空気希釈NO2の他の1つの流路は、約200℃に温調された加熱炉24中に設置された、リン酸坦持活性炭などのNO2還元触媒25が充填された反応管26に導入される。この反応管26は還元反応によりNO2をNOに変換するものであり、本発明におけるNOガス供給手段に相当する。ここで高純度空気希釈NOを2次的に発生させ、第2ニードルバルブ付フローメータ27を介してNOx混合槽23に導入する。従って、第1ニードルバルブ付フローメータ22、第2ニードルバルブ付フローメータ27、及びNOx混合槽23が本発明における第1混合手段に相当する。 The high-purity air diluted NO 2 sent out from the calibration gas preparation device 10 is branched into two flow paths by the branching section 21, and one of the flow paths passes through a flow meter 22 with a first needle valve for flow rate adjustment. And introduced into the NOx mixing tank 23. Another flow path of the high-purity air-diluted NO 2 is a reaction filled with a NO 2 reduction catalyst 25 such as phosphoric acid-carrying activated carbon, which is installed in a heating furnace 24 whose temperature is adjusted to about 200 ° C. Introduced into the tube 26. This reaction tube 26 converts NO 2 into NO by a reduction reaction, and corresponds to the NO gas supply means in the present invention. Here, high-purity air diluted NO is secondarily generated and introduced into the NOx mixing tank 23 via the flow meter 27 with a second needle valve. Accordingly, the flow meter 22 with the first needle valve, the flow meter 27 with the second needle valve, and the NOx mixing tank 23 correspond to the first mixing means in the present invention.

NO2還元触媒25としてリン酸坦持系活性炭を用いた場合、通常、10ppmの濃度のNO2でも95%以上の高い効率でNOに変換することが可能である。なお、大気中のO2は%オーダーであり、NO2からNOに変換される際に生じるO2はppbオーダーであるので、上記還元反応によって増加するO2の量は実質的に無視することができる。 When phosphoric acid-supporting activated carbon is used as the NO 2 reduction catalyst 25, it is usually possible to convert NO 2 at a concentration of 10 ppm into NO with a high efficiency of 95% or more. Since O 2 in the atmosphere is in the order of% and O 2 generated when NO 2 is converted to NO is in the ppb order, the amount of O 2 that increases due to the reduction reaction is substantially ignored. Can do.

なお、校正用ガス調製装置10で規定濃度のNO2を発生させる場合、規定流量の高純度空気を希釈ガスとしてパーミエーションチューブ16の周囲に流す必要がある。そのため、校正用ガス調製装置10からの高純度空気希釈NO2ガス供給量がNO2還元触媒25の処理能力を超えて過剰になる場合があるので、必要に応じて、オーバーフロー制御用の第5ニードルバルブ付フローメータ30により一部の高純度空気希釈NO2をバイパス排気することで、下流、つまり分岐部21へのガス供給量を制限するとよい。 When the calibration gas preparation apparatus 10 generates NO 2 with a specified concentration, it is necessary to flow high-purity air with a specified flow rate around the permeation tube 16 as a diluent gas. Therefore, the amount of high-purity air-diluted NO 2 gas supplied from the calibration gas preparation device 10 may exceed the processing capacity of the NO 2 reduction catalyst 25 and may become excessive. The flow rate of the high-purity air diluted NO 2 may be bypassed and exhausted by the flow meter 30 with a needle valve, so that the amount of gas supplied to the downstream, that is, the branch portion 21 may be limited.

校正用ガス調製装置10から第1ニードルバルブ付フローメータ22を経て供給される高純度空気希釈NO2と、反応管26及び第2ニードルバルブ付フローメータ27経て供給される高純度空気希釈NOとはNOx混合槽23で混合され、高純度空気希釈のNO/NO2混合ガスとなる。これが実際の大気成分に近い擬似NOx含有大気であり、それに含有されるNO2とNOとの組成比は第1及び第2ニードルバルブ付フローメータ22、27のそれぞれの流量で調整される。そして、ここで調製された混合ガスが、流量制御用の第3ニードルバルブ付フローメータ28を介して被測定系、例えば校正対象のNOx計に供給される。また、必要に応じて配設された、過剰ガス流量調整用の第4ニードルバルブ付フローメータ29により一部のNO/NO2混合ガスをバイパス排気することで、被測定系へのガス供給量を制限することもできる。 High-purity air dilution NO 2 supplied from the calibration gas preparation device 10 via the flow meter 22 with the first needle valve, and high-purity air dilution NO supplied via the reaction tube 26 and the flow meter 27 with the second needle valve Are mixed in the NOx mixing tank 23 to become a high purity air diluted NO / NO 2 mixed gas. This is a pseudo-NOx-containing atmosphere that is close to an actual atmospheric component, and the composition ratio between NO 2 and NO contained therein is adjusted by the flow rates of the first and second flow meters 22 and 27 with a needle valve. The mixed gas prepared here is supplied to a system under measurement, for example, a NOx meter to be calibrated, through a flow meter 28 with a third needle valve for flow rate control. In addition, a part of the NO / NO 2 mixed gas is bypassed and exhausted by a flow meter 29 with a fourth needle valve for adjusting the excess gas flow, which is arranged as necessary, so that the amount of gas supplied to the system to be measured Can also be restricted.

以上のように、本実施例のNOxガス発生装置では、1次的に生成された高純度空気希釈NO2ガスとこれに基づいて2次的に生成された高純度空気希釈NOガスとを混合することで、高純度空気NO/NO2混合ガスを得ることができる。特にNO、NO2の濃度を数十〜数百ppbの高純度空気希釈とすることで擬似NOx含有大気を得ることができる。 As described above, in the NOx gas generator of this embodiment, the high-purity air-diluted NO 2 gas generated primarily and the high-purity air-diluted NO gas generated secondarily based on this are mixed. By doing so, a high-purity air NO / NO 2 mixed gas can be obtained. In particular, a pseudo NOx-containing atmosphere can be obtained by setting the concentration of NO and NO 2 to high purity air dilution of several tens to several hundreds ppb.

なお、上記実施例では、校正用ガス調製装置10としてパーミエーターを用いたが、これに限らず一般的な高純度空気希釈NO2ボンベと希釈系流路とを組み合わせたものであってもよい。 In the above embodiment, a permeator is used as the calibration gas preparation device 10, but the present invention is not limited to this, and a combination of a general high-purity air diluted NO 2 cylinder and a dilution system flow path may be used. .

[第2実施例]
次に、本発明の別の実施例(第2実施例)であるNOxガス発生装置について図2を参照して説明する。上記第1実施例は乾いた擬似NOx含有大気を供給するものであったが、この第2実施例は加湿された擬似NOx含有大気を供給するものである。図2において、図1に示した構成要素と同一のものについては同一符号を付して説明を略す。
[Second Embodiment]
Next, a NOx gas generator as another embodiment (second embodiment) of the present invention will be described with reference to FIG. The first embodiment supplies dry pseudo-NOx-containing air, but the second embodiment supplies humidified pseudo-NOx-containing air. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG.

前述のようにNOx混合槽23で混合されることにより調製された高純度空気希釈NO/NO2混合ガスは、流量制御用の第3ニードルバルブ付フローメータ28を介して加湿混合槽33に導入される。 The high-purity air diluted NO / NO 2 mixed gas prepared by mixing in the NOx mixing tank 23 as described above is introduced into the humidification mixing tank 33 via the flow meter 28 with a third needle valve for flow rate control. Is done.

この加湿混合槽33に加湿用高純度空気を供給するための流路には、温度T1(例えば40℃(H2O:70000ppm))に保持される加湿器31と流量調整用の第6ニードルバルブ付フローメータ32とが設けられている。加湿器31は通過するガスに対し湿度を付与できるものでありさえすれば、水中でバブリングを行うものや、半透膜性を有する加湿チューブを介したものなど、特にその形態は限定されない。この加湿器31で加湿された高純度空気は、第6ニードルバルブ付フローメータ32で流量が調整されて加湿混合槽33に導入され、上述の乾いた擬似NOx含有大気と混合される。 The flow path for supplying the high-purity air for humidification to the humidification mixing tank 33 includes a humidifier 31 held at a temperature T1 (for example, 40 ° C. (H 2 O: 70000 ppm)) and a sixth needle for flow rate adjustment. A flow meter 32 with a valve is provided. The form of the humidifier 31 is not particularly limited as long as it can give humidity to the gas passing therethrough, such as one that performs bubbling in water or one that is via a humidifying tube having semipermeable membrane properties. The high-purity air humidified by the humidifier 31 is adjusted in flow rate by a flow meter 32 with a sixth needle valve, introduced into the humidification mixing tank 33, and mixed with the dry pseudo NOx-containing air described above.

但し、加湿混合槽33で得られる加湿擬似NOx含有大気は、相対湿度が90%以上の加湿高純度空気と相対湿度が10%以下である擬似NOx含有大気との混合ガスであるので、湿度は不定である。そのため、任意温度での飽和水蒸気圧ガスとするため、加湿混合槽33で生成された加湿擬似NOx含有大気は電子クーラ34に導入され、そのガスの露点温度以下の温度T2(例えば2℃(H2O:7000ppm))に強制冷却される。これにより、過剰な一部の水蒸気は凝縮・液化してガス中から除去されるので、所望の加湿飽和・擬似NOx含有大気が得られ、これを被測定系に送出することができる。 However, since the humidified pseudo-NOx-containing air obtained in the humidification mixing tank 33 is a mixed gas of humidified high-purity air having a relative humidity of 90% or more and pseudo-NOx-containing air having a relative humidity of 10% or less, the humidity is Indefinite. Therefore, in order to obtain a saturated water vapor pressure gas at an arbitrary temperature, the humidified pseudo-NOx-containing air generated in the humidification mixing tank 33 is introduced into the electronic cooler 34, and a temperature T2 (eg, 2 ° C. (H 2 O: 7000 ppm)) forcibly cooled. Thus, a part of the excess water vapor is condensed and liquefied and removed from the gas, so that a desired humidified saturated / pseudo NOx-containing atmosphere can be obtained and sent to the system to be measured.

以上のようにして、この第2実施例のNOxガス発生装置では加湿した擬似NOx含有大気を得ることができる。   As described above, in the NOx gas generator of the second embodiment, a humidified pseudo-NOx-containing atmosphere can be obtained.

なお、上記実施例はいずれも本発明の一実施例であるので、本発明の趣旨の範囲で適宜修正、追加、変更を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。   It should be noted that any of the above embodiments is an embodiment of the present invention, and it is obvious that modifications, additions, and changes as appropriate within the scope of the present invention are included in the scope of the claims of the present application.

本発明の一実施例であるNOxガス発生装置の概略ブロック構成図。The schematic block block diagram of the NOx gas generator which is one Example of this invention. 本発明の別の実施例であるNOxガス発生装置の概略ブロック構成図。The schematic block block diagram of the NOx gas generator which is another Example of this invention. 従来のNOxガス発生装置の概略ブロック構成図。The schematic block block diagram of the conventional NOx gas generator.

符号の説明Explanation of symbols

10…校正用ガス調製装置
11…流量調整装置
12…ニードルバルブ
13…調圧系
14…フローメータ
15…恒温槽
16…パーミエーションチューブ
21…分岐部
22、27、28、29、30、32…ニードルバルブ付フローメータ
23…NOx混合槽
24…加熱炉
25…NO2還元触媒
26…反応管
31…加湿器
33…加湿混合槽
34…電子クーラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Calibration gas preparation apparatus 11 ... Flow rate adjustment apparatus 12 ... Needle valve 13 ... Pressure regulation system 14 ... Flow meter 15 ... Constant temperature bath 16 ... Permeation tube 21 ... Branch part 22, 27, 28, 29, 30, 32 ... flow with needle valve meter 23 ... NOx mixing tank 24 ... heating furnace 25 ... NO 2 reduction catalyst 26 ... reaction tube 31 ... humidifier 33 ... humidifying mixing tank 34 ... electronic cooler

Claims (5)

それぞれ濃度が既知であるNOとNO2とを含むNOxガスを供給するためのNOxガス発生装置であって、
a)規定濃度のNO2ガスを送給するNO2ガス供給手段と、
b)該NO2ガス供給手段から供給されるNO2ガスを還元処理することによりNO2をNOに変換して生成したNOガスを送給するNOガス供給手段と、
c)前記NO2ガス供給手段から供給されるNO2ガスと前記NOガス供給手段から供給されるNOガスとをそれぞれ流量調整した上で混合し、このNO/NO2混合ガスをNOxガスとして送給する第1混合手段と、
を備えることを特徴とするNOxガス発生装置。
Each A NOx gas generator for supplying NOx gas containing NO and NO 2 is known concentration,
a) NO 2 gas supply means for supplying NO 2 gas at a specified concentration;
and NO gas supply means to deliver NO gas generated by converting the NO 2 to NO by reducing handling NO 2 gas supplied from b) the NO 2 gas supply means,
c) mixing the NO 2 from the gas supply means and NO 2 gas supplied to said a NO gas supplied from the NO gas supply means on the respective flow rate adjustment, sending the NO / NO 2 mixture gas as NOx gas First mixing means for feeding;
A NOx gas generator characterized by comprising:
前記NO2ガス供給手段は、高純度空気で希釈されたNO2ガスを送給するものであることを特徴とする請求項1に記載のNOxガス発生装置。 The NO 2 gas supply means, NOx gas generator according to claim 1, characterized in that to deliver the NO 2 gas diluted with pure air. 前記NO2ガス供給手段は、液体状態であるNO2を封入した多孔性チューブを一定温度雰囲気中に保持した状態で、一定流量の高純度空気を該チューブの周囲に流通させることで任意濃度の高純度空気希釈NO2ガスを発生させることが可能なパーミエーションチューブ法を用いたものであることを特徴とする請求項1に記載のNOxガス発生装置。 The NO 2 gas supply means maintains a porous tube filled with NO 2 that is in a liquid state in a constant temperature atmosphere, and allows high-purity air at a constant flow rate to flow around the tube to have an arbitrary concentration. 2. The NOx gas generator according to claim 1, wherein a permeation tube method capable of generating high-purity air-diluted NO2 gas is used. 加湿された高純度空気を送出する加湿空気供給手段と、該加湿空気供給手段により供給される加湿高純度空気を前記第1混合手段で生成された高純度空気希釈NOxガスに混合する第2混合手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載のNOxガス発生装置。   Humidified air supply means for delivering humidified high-purity air, and second mixing for mixing the humidified high-purity air supplied by the humidified air supply means with the high-purity air-diluted NOx gas generated by the first mixing means The NOx gas generator according to claim 2, further comprising means. 前記第2混合手段で生成された加湿高純度空気希釈NOxガスを冷却する冷却手段を備え、該冷却手段による冷却により一部の水蒸気を凝縮・液化させて所定の飽和水蒸気圧を有する加湿高純度希釈NOxガスを得ることを特徴とする請求項4に記載のNOxガス発生装置。   Humidity and high purity having a predetermined saturated water vapor pressure, comprising cooling means for cooling the humidified high purity air diluted NOx gas generated by the second mixing means, and condensing and liquefying part of the water vapor by cooling by the cooling means 5. The NOx gas generator according to claim 4, wherein diluted NOx gas is obtained.
JP2007090509A 2007-03-30 2007-03-30 NOx GAS GENERATION DEVICE Pending JP2008249455A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007090509A JP2008249455A (en) 2007-03-30 2007-03-30 NOx GAS GENERATION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007090509A JP2008249455A (en) 2007-03-30 2007-03-30 NOx GAS GENERATION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008249455A true JP2008249455A (en) 2008-10-16

Family

ID=39974587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007090509A Pending JP2008249455A (en) 2007-03-30 2007-03-30 NOx GAS GENERATION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008249455A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102749422A (en) * 2012-07-16 2012-10-24 北京雪迪龙科技股份有限公司 Mercury standard gas generating device
EP2581103A1 (en) * 2011-10-12 2013-04-17 Air Liquide Medical Systems Method for calibrating a gas distribution apparatus supplied by a source of NO
CN107228923A (en) * 2017-06-27 2017-10-03 中国科学院化学研究所 A kind of preparation method of standard gaseous nitrous acid and generation system
CN108548702A (en) * 2018-03-10 2018-09-18 东北石油大学 Matrix-high infiltration strip rock core prepares green body and rock core preparation method
WO2020066308A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 株式会社堀場製作所 Gas analysis device and method for calibrating gas analysis device

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2581103A1 (en) * 2011-10-12 2013-04-17 Air Liquide Medical Systems Method for calibrating a gas distribution apparatus supplied by a source of NO
FR2981278A1 (en) * 2011-10-12 2013-04-19 Air Liquide Medical Systems METHOD FOR CALIBRATING AN APPARATUS FOR DISTRIBUTING GAS SUPPLIED BY A NO SOURCE
CN102749422A (en) * 2012-07-16 2012-10-24 北京雪迪龙科技股份有限公司 Mercury standard gas generating device
CN102749422B (en) * 2012-07-16 2015-01-21 北京雪迪龙科技股份有限公司 Mercury standard gas generating device
CN107228923A (en) * 2017-06-27 2017-10-03 中国科学院化学研究所 A kind of preparation method of standard gaseous nitrous acid and generation system
CN107228923B (en) * 2017-06-27 2024-04-05 中国科学院化学研究所 Preparation method and generation system of standard gaseous nitrous acid
CN108548702A (en) * 2018-03-10 2018-09-18 东北石油大学 Matrix-high infiltration strip rock core prepares green body and rock core preparation method
CN108548702B (en) * 2018-03-10 2020-09-22 东北石油大学 Preparation blank of matrix-hypertonic strip rock core and rock core preparation method
WO2020066308A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 株式会社堀場製作所 Gas analysis device and method for calibrating gas analysis device
JPWO2020066308A1 (en) * 2018-09-28 2021-09-09 株式会社堀場製作所 Gas analyzer and calibration method of gas analyzer
JP7293248B2 (en) 2018-09-28 2023-06-19 株式会社堀場製作所 GAS ANALYZER AND CALIBRATION METHOD OF GAS ANALYZER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008249455A (en) NOx GAS GENERATION DEVICE
ES2350240T3 (en) METHOD AND APPLIANCE TO PRODUCE PRIMARY STANDARD GASEOUS BLENDS.
Ting et al. Laboratory investigation of high pressure NO oxidation to NO2 and capture with liquid and gaseous water under oxy-fuel CO2 compression conditions
JPWO2006126296A1 (en) Total organic carbon measurement method, total nitrogen content measurement method, and measurement apparatus used for those measurement methods
US8052949B2 (en) Generation of sulfur trioxide and sulfuric acid
CN107228923B (en) Preparation method and generation system of standard gaseous nitrous acid
KR20140138890A (en) Method of delivering a process gas from a multi-component solution
Ozturk et al. Evaluation of mass transfer characteristics of non-porous and microporous membrane contactors for the removal of CO2
JP2008309550A (en) Standard steam gas generation device
JP7001616B2 (en) Gas analyzer and gas analysis method
JP3280701B2 (en) Method and apparatus for supplying gas to a sensitive analyzer
WO2019167389A1 (en) Ozone generating apparatus and ozone generating method
JP2008275185A (en) Humidified gas supply method
JPWO2020066308A1 (en) Gas analyzer and calibration method of gas analyzer
Won et al. Design and production of Hg0 calibrator, Hg2+ calibrator, and Hg2+ to Hg0 converter for a continuous Hg emission monitor
JP2008045193A (en) Apparatus for generating carburizing atmospheric gas and generation method therefor
JP5517460B2 (en) Denitration equipment
US20130249125A1 (en) Variable concentration dynamic headspace vapor source generator
JP2010223860A (en) Mixed gas supplying apparatus and inspection device
JP5376821B2 (en) Gas generator and method for generating dilution gas
US12078627B2 (en) Measurement method and measurement device using gas sensor
JPS59116017A (en) Device for measuring flow rate of hydrogen in fuel cell power generating system
JP2021067522A (en) Analytical device and analytical method
CN204649707U (en) A kind of the escaping of ammonia correcting device of flue gas analysis instrument
CN117783050A (en) Cavity ring-down spectroscopy N based on dynamic calibration 2 O 5 Device, calibration method and measurement method