JP2011252859A - タール成分濃度の計測方法及びタール成分濃度の計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タール成分濃度の計測速度を低コストで向上させることができるタール成分濃度の計測方法及びタール成分濃度の計測装置を提供する。
【解決手段】計測装置１は、濾過部材３と、濾過部材３によりすすなどの固形物を除去された生成ガスからタール成分を溶出するための有機溶媒を貯留する有機溶媒貯留槽４と、有機溶媒貯留槽４中の有機溶媒を透過した光に基づいて吸収量を計測する分光光度計７と、生成ガスに含まれるタール成分の濃度を、分光光度計７により計測された計測値と、予め定められた生成ガスのタール成分濃度と分光光度計７の計測値との関係と、に基づいて演算する演算装置８と、濾過部材３に付着したタール成分を有機溶媒に溶出する過程において、濾過部材３の濾紙２０を有機溶媒に浸し、超音波を用いて溶出させる超音波式抽出装置２２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明はタール成分濃度の計測方法及びタール成分濃度の計測装置の技術に関する。

バイオマスをガス化炉でガス化して得られる生成ガス中には、熱分解により生成されたタールが一成分として含まれる。タールは、高温域では気体として存在しているが、低温域では液体に相変化してガス利用設備（例えばガスエンジン、ガスタービンなどの発電機や燃料電池）に障害を与える原因となる。そこで、タール成分の少ない生成ガスを作り出す過程において、生成ガス中のタール成分を計測する必要がある。

従来、生成ガス中のタール成分を計測する計測方法は多数公知となっている。
例えば、非特許文献１に開示される計測方法は、生成ガスを取り込むサンプリングプローブと、サンプリングプローブの後端部に接続されたフィルタとを設け、フィルタによってガス中のダスト及び粒子状タール成分を捕集する。フィルタを通過した生成ガス中のガス状タール成分を冷却された複数の有機溶媒トラップ内の捕集液（プロピルアルコールなどの有機溶媒）により捕集し、捕集されずに有機溶媒トラップを通過したタール成分を固形吸着剤によって捕集する。このようにフィルタ及び固形吸着剤に捕集したタール成分を、ソクスレー方式の抽出器を用いて有機溶媒中に抽出する。そして、この抽出液と有機溶媒トラップ内の捕集液とを混合し、所定の温度・圧力条件下にて有機溶媒を蒸発させてその蒸発残渣の重量を秤量することで生成ガス中のタール成分の量を計測する。

また、特許文献１に開示される計測方法は、一定量の生成ガスを空気で希釈して分離カラムに導入し、この分離カラムにて生成ガス中のタール成分を分離して、その分離カラム内に吸着保持させる。次いで、空気を分離カラムに通過させて、吸着保持されたタール成分を空気とともに分離カラムから流出させる。そして、流出させたタールを酸化触媒の作用により燃焼させ、その燃焼により生成される二酸化炭素量を計測することで生成ガス中のタール成分の量を計測する。

特開２００９−１４６４４号公報

Ｊ．Ｐ．Ａ．Ｎｅｅｆｔほか、"Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ ｆｏｒ Ｓａｍｐｌｉｎｇ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔａｒ ａｎｄ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎ Ｂｉｏｍａｓｓ Ｐｒｏｄｕｃｅｒ Ｇａｓｅｓ"、Ｅｎｅｒｇｙ ｐｒｏｊｅｃｔ ＥＥＮ５−１９９９−００５０７、ｐ．１−４６

しかし、非特許文献１に開示されるような計測方法を採用する場合には、フィルタ及び固形吸着剤に捕集したタール成分をソクスレー方式の抽出器により抽出するという手順を踏む必要があるため、計測に時間がかかり、ガス中のタール成分の量、ひいてはタール成分濃度を迅速に得ることができなかった。
また、特許文献１に開示されるような計測方法を採用する場合には、生成ガス中のタール成分の量を計測に必要な時間を非特許文献１に開示されるような計測方法に比べて短縮化することが可能となる。しかし、複雑な構造の分離カラムを用意しなければならず、ガス中のタール成分の量、ひいてはタール成分濃度を得るためのコストが嵩むという問題があった。

そこで、本発明は係る課題に鑑み、タール成分濃度の計測速度を低コストで向上させることができるタール成分濃度の計測方法及びタール成分濃度の計測装置を提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、気体に含まれるタール成分の濃度を計測するタール成分濃度の計測方法であって、気体に含まれる固形物を濾過部材により除去する過程と、前記濾過部材により固形物を除去された気体からタール成分を有機溶媒に溶出する過程と、前記濾過部材に付着したタール成分を有機溶媒に溶出する過程と、タール成分を溶出させた前記有機溶媒に光を照射して、当該有機溶媒を透過した光を分光光度計により計測する過程と、気体に含まれるタール成分の濃度を、前記分光光度計により計測された計測値と、予め定められた気体のタール成分濃度と分光光度計の計測値との関係と、に基づいて演算する過程と、を備え、前記濾過部材に付着したタール成分を有機溶媒に溶出する過程において、前記濾過部材の濾紙を有機溶媒に浸し、超音波を用いて溶出させるものである。

請求項２においては、気体に含まれるタール成分の濃度を計測するタール成分濃度の計測装置であって、気体に含まれる固形物を除去する濾過部材と、前記濾過部材により固形物を除去された気体からタール成分を溶出するための有機溶媒を貯留する有機溶媒貯留槽と、前記有機溶媒貯留槽中の有機溶媒を透過した光を計測する分光光度計と、気体に含まれるタール成分の濃度を、前記分光光度計により計測された計測値と、予め定められた気体のタール成分濃度と分光光度計の計測値との関係と、に基づいて演算する演算装置と、濾過部材に付着したタール成分を有機溶媒に溶出する過程において、前記濾過部材の濾紙を有機溶媒に浸し、超音波を用いて溶出させる超音波式抽出装置と、を備えるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、気体中のタール成分を濾過部材に付着させずに有機溶媒に溶出させて、気体中に含まれるタール成分濃度を気体のサンプリング直後に迅速に計測することが可能となる。したがって、タール成分濃度の計測速度を低コストで向上させることができる。

請求項２においては、気体中のタール成分を濾過部材に付着させずに有機溶媒に溶出させて、気体中に含まれるタール成分濃度を気体のサンプリング直後に迅速に計測することが可能となる。したがって、タール成分濃度の計測速度を低コストで向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るタール成分濃度の計測装置の概略構成を示す図。 ガス流路及びプローブの位置関係を示す図。 濾過装置の構成を示す図。（ａ）斜視図。（ｂ）断面図。 超音波式抽出装置の構成を示す断面図。 有機溶媒貯留槽の構成を示す斜視図。 生成ガスに含まれるタール成分濃度と分光光度計の計測値との関係を示すグラフ図。 タール成分濃度の計測方法を示すフロー図。

次に、発明の実施の形態を説明する。

まず、本発明の一実施形態に係るタール成分濃度の計測装置１について説明する。
タールは、有機物の熱分解により得られる黒褐色の不純物の総称であり、例えばバイオマスをガス化するガス化炉で生成され、その後高温の生成ガス中にその一成分として気体状態で存在する。

タール成分濃度の計測装置１は、ガス化炉（バイオマスガス化炉など）１０にて生成された生成ガスがガス流路１１を通じて流出する際に、その生成ガスの一部をサンプリングし、サンプリングした生成ガスから生成ガス中に含まれるタール成分の濃度を計測する装置である。なお、図１、図２及び図３の矢印Ａ方向はそれぞれ生成ガスが流れる方向（ガス流通方向）を示す。

なお、このガス流路１１においては、スクラバ１２が中途部に設けられ、ガス利用設備１３がスクラバ１２よりもガス流通方向下流側に設けられる。スクラバ１２は生成ガスから不要な成分を除去するものであり、ガス利用設備１３は生成ガスを利用するガスエンジンなどである。

図１に示すように、タール成分濃度の計測装置１は、プローブ２と、濾過部材３と、有機溶媒貯留槽４と、ポンプ５と、ガスメータ６と、分光光度計７と、演算装置８と、超音波式抽出装置２２と、を備える。プローブ２、ポンプ５、濾過部材３、有機溶媒貯留槽４、ガスメータ６は、この順に生成ガスの流れの上流側（ガス流路１１に近い方）から下流側に向かって配置され、ガス通路１５を介して連通される。ガス通路１５は、ガス管２５やガス管２６やガス管２７やガス管２８などを含む複数のガス管から構成される。

プローブ２は、ガス化炉１０から放出される生成ガスを取り込む部材である。プローブ２は、ガス通路１５の上流端部に設けられている。プローブ２は、管状に形成される。プローブ２の一端部は、ガス流路１１の任意箇所において、ガス流路１１の内部に貫入されて、ガス流路１１と接続される。プローブ２の他端部は、ガス管２５の一端部と接続される。このプローブ２においては、生成ガスがガス流路１１の任意箇所から取り込まれ、その後にガス管２５内にその一端部から流れ込んで、プローブ２の外部に出る。

プローブ２の接続箇所は、ガス化炉１０とガス利用設備１３とを接続するガス流路（配管）１１の任意の１箇所又は複数箇所である。本実施形態においては、図２に示すように、プローブ２は、ガス流路１１とそのガス化炉１０とスクラバ１２との間の位置Ｐ１、若しくは、ガス流路１１とそのスクラバ１２とガス利用設備１３との間の位置Ｐ２で接続可能に構成されている。こうして、計測装置１は、生成ガスをガス流路１１の複数箇所からサンプリングするようになっている。また、Ｐ１での計測結果とＰ２での計測結果を比較することによりスクラバ１２において除去されたタールの量を算出することが可能となる。したがって、スクラバ１２の性能を評価することができる。

濾過部材３は、プローブ２からの生成ガスに含まれるすすなどの固形物を除去するための部材である。図３に示すように、濾過部材３は、濾紙２０と、容器２１とから構成される。

濾紙２０は、ガス流通方向を長手方向として一つの開口を有する袋状に構成される。濾紙２０は、開口をガス管２５の他端部に対向させ、この開口からプローブ２からの生成ガスが流れ込むように配置される。開口は、ガス流通方向から見て円形状となるように形成される。また、濾紙２０のガス流通方向と直交する断面直径は、ガス流通方向において前記開口からガス流通方向下流側の閉塞端に向かうに従って小さくなるように設定される。そして、濾紙２０は、生成ガスが通過させると同時に、生成ガスに含まれるすすなどの固形物を捕集することができるように構成される。
容器２１は、ガス流通方向を長手方向とする円筒状に構成される。容器２１には、濾紙２０が収容される。容器２１の長手方向一側（入口側・上流側）の開口部には、環状のフランジ部が設けられる。このフランジ部には、濾紙２０の開口端が固定されるとともに、ガス管２５の他端部が接続される。容器２１の長手方向他側（出口側・下流側）の開口部には、集気部２１ａが設けられる。集気部２１ａは、略漏斗状に構成されて出口側の開口面積が徐々に小さくされており、先端がガス管２６の一端部と接続される。

この濾過部材３においては、プローブ２から流れてくる生成ガスは、ガス管２５の他端部から容器２１（濾紙２０）の内部に流れ込み、濾紙２０をガス流通方向上流側から下流側に向かって通過する。この通過の際、生成ガスが濾紙２０により濾過され、生成ガスに含まれるすすなどの固形物が濾紙に２０に捕集される。そして、すすなどの固形物を除去された濾過後の生成ガスが、集気部２１ａにて集められながらガス管２６内にその一端部から流れ込み、濾過部材３の外部に出る。

ここで、ガス通路１５のプローブ２と濾過部材３との間、即ちガス管２５の中途部には、ポンプ５及び弁１６（図１参照）が設けられる。ポンプ５は、生成ガスを吸引する装置である。ポンプ５の設けられたガス通路１５にはバイパスが設けられており、バイパスの中途部に弁１６が設けられている。弁１６は、バイパスの開閉を行う弁であり、例えばニードルバルブである。ポンプ５及び弁１６により吸引量を調節することにより、ガス通路１５をプローブ２から濾過部材３へ流れる生成ガスの流量が調節可能となっている。

超音波式抽出装置２２は、図４に示すように、濾過部材３の濾紙２０を有機溶媒に浸し、超音波を用いてタール成分を溶出させる装置である。
超音波式抽出装置２２は、超音波を発生させる超音波発生装置２３ａが埋め込まれた貯水槽２３と、貯水槽２３内に貯溜した水中に入れる有機溶媒貯留容器２４とから構成される。
貯水槽２３は、直方体の容器であり、上面が開放されている。貯水槽２３の内部には水が貯留されている。また、貯水槽２３の底部には超音波発生装置２３ａが設けられている。
有機溶媒貯留容器２４は、円筒状の容器であり、その高さは濾紙２０の長手方向の長さよりも高い。また、有機溶媒貯留容器２４の上部に嵌合するための蓋２４ａが設けられている。但し、超音波発生装置２３ａの配置位置は限定するものではなく、超音波の伝搬方向（振動方向）が濾紙２０の方向に向くように配設する構成であれば、貯水槽２３の側部や上方等に配置する構成であってもよい。または、貯水槽２３をなくして有機溶媒貯留容器２４の底部または側部に超音波発生装置２３ａを配置して濾紙２０に向かって超音波を伝搬させる構成であってもよい。

有機溶媒貯留槽４は、図５に示すように、一つ又は複数（本実施例では２個）の有機溶媒貯留タンク３６ａ・３６ｂと、冷却水槽３７とから構成される。各有機溶媒貯留タンク３６ａ・３６ｂ内には、有機溶媒が貯留される。この有機溶媒は、生成ガスに含まれるタール成分を溶出させることができる液体であり、例えばプロピルアルコールやイソプロパノールである。冷却水槽３７内には、冷却水が貯留される。有機溶媒貯留タンク３６ａ・３６ｂは、一部分（下部）が冷却水中に沈められるように、冷却水槽３７内に配置される。

図１に示すように、第一の有機溶媒貯留タンク３６ａは、ガス通路１５の中途部であって濾過部材３よりもガス流通方向下流側に設けられている。また、図５に示すように、第一の有機溶媒貯留タンク３６ａの内部には、ガス管２６の他端部が集気カバー３８を介して差し込まれている。集気カバー３８はドーム状に形成されており、第一の有機溶媒貯留タンク３６ａの上面を被覆する。集気カバー３８の上部には、ガス管２７が貫設される。
第一の有機溶媒貯留タンク３６ａの内部においては、ガス管２６の他端部が有機溶媒の液面よりも下方に配置されるとともに、ガス管２７の一端部が有機溶媒の液面よりも上方に配置される。そして、有機溶媒が冷却水槽３７内の冷却水により冷却される。

この第一の有機溶媒貯留タンク３６ａにおいて、濾過部材３から流れてくる生成ガスは、ガス管２６の他端部から第一の有機溶媒貯留タンク３６ａ内の有機溶媒中に気泡となって出る。この際、この生成ガス中に気体状態となって存在しているタール成分が冷却されて液化し、有機溶媒内に溶出する。生成ガスは有機溶媒中を通過した後、集気カバー３８により集められながらガス管２７内にその一端部から流れ込み、第一の有機溶媒貯留タンク３６ａの外部に出る。

第二の有機溶媒貯留タンク３６ｂは、ガス通路１５の中途部であって第一の有機溶媒貯留タンク３６ａよりもガス流通方向下流側に設けられている。第二の有機溶媒貯留タンク３６ｂの内部には、ガス管２７の他端部が集気カバー３８を介して差し込まれている。集気カバー３８はドーム状に形成されており、第二の有機溶媒貯留タンク３６ｂの上面を被覆する。集気カバー３８の上部には、ガス管２８が貫設される。
第二の有機溶媒貯留タンク３６ｂの内部においては、ガス管２７の他端部が有機溶媒の液面よりも下方に配置されるとともに、ガス管２８の一端部が有機溶媒の液面よりも上方に配置される。そして、有機溶媒が冷却水槽３７内の冷却水により冷却される。

この第二の有機溶媒貯留タンク３６ｂにおいて、第一の有機溶媒貯留タンク３６ａから流れてくる生成ガスは、ガス管２７の他端部から第二の有機溶媒貯留タンク３６ｂ内の有機溶媒中に気泡となって出る。この際、この生成ガス中に気体状態となって存在しているタール成分、即ち第一の有機溶媒貯留タンク３６ａの有機溶媒内に溶出されなかったタール成分が冷却されて液化し、有機溶媒内に溶出する。生成ガスは有機溶媒中を通過した後、集気カバー３８により集められながらガス管２８内にその一端部から流れ込み、第二の有機溶媒貯留タンク３６ｂの外部に出る。

ガスメータ６は、生成ガスの流量を計測する装置である。ガスメータ６は、ガス通路１５の下流端部に設けられている。ガスメータ６は、ガス通路１５を介して送られてくる生成ガスの積算流量値を計測する。

分光光度計７は、有機溶媒貯留槽４の有機溶媒貯留タンク３６ａ又は有機溶媒貯溜タンク３６ｂ中の有機溶媒に対して選択的に単色光を照射し、この有機溶媒を透過した光から単色光の光吸収量を計測する装置である。
分光光度計７は、光源７ａ、ノッチフィルタ７ｂ、計測部７ｃ等から構成されるものであり、公知の装置である。
分光光度計７による単色光の吸収量の計測は、生成ガスに含まれるタール成分が溶出した各有機溶媒貯留タンク３６ａ・３６ｂを冷却水槽３７から取り出して、所定の位置に設置した状態で行う。

演算装置８は、分光光度計７により実際に計測された計測値と、予め定められた生成ガスに含まれるタール成分濃度と分光光度計７の計測値との関係とに基づいて演算する装置である。演算装置８は分光光度計７と接続されている。演算装置８は、ＣＰＵ等からなる演算処理部、ＲＡＭやＲＯＭ等からなる記憶部等で構成されている。

記憶部には、予め定められた生成ガスに含まれるタール成分濃度と分光光度計７の計測値との関係を示すデータベースが記憶されている。このデータベースは、例えば、図６で示すように、縦軸を分光光度計７の計測値、横軸を生成ガスに含まれるタール成分濃度とする二次元のマップである。

ここで、図６の実線で表された曲線は、ガス流路１１の位置Ｐ１で取り出された生成ガスにおける生成ガスに含まれるタール成分濃度と分光光度計７の計測値との関係を示す。
また、図６の点線で表された曲線は、ガス流路１１の位置Ｐ２で取り出された生成ガスにおける生成ガスに含まれるタール成分濃度と分光光度計７の計測値との関係を示す。

次に、タール成分濃度の計測方法について図７を用いて説明する。
図１及び図２に示すように、タール成分濃度の計測装置１において、ガス通路１５の弁１６を開いて、ポンプ５を駆動することによって、まず、ガス化炉１０から放出された生成ガスの一部をプローブ２にガス流路１１の位置Ｐ１又は位置Ｐ２から取り込む（ステップＳ１０）。取り込んだ生成ガスを、濾過部材３へガス通路１５を介して送る。計測時以外は、弁１６を閉じることによって、生成ガスの濾過部材３以降への流入を防ぐ。

ここで、プローブ２にガス流路１１の位置Ｐ１から取り込まれた生成ガスは、スクラバ１２を通過しておらず、多量のタール成分を含む。また、プローブ２にガス流路１１の位置Ｐ２から取り込まれた生成ガスは、スクラバ１２を通過しており、ガス流路１１の位置Ｐ１からの生成ガスに比べて少量のタール成分を含む。

次に、プローブ２からの生成ガスに含まれるすすなどの固形物を濾過部材３により除去する（ステップＳ２０）。
プローブ２からの生成ガスには、すすなどの固形物や高温度下で気化しているタール成分が含まれている。濾過部材３、特に濾紙２０の温度がタール成分が液化する温度よりも低い場合、生成ガスが濾紙２０を通過するときに、生成ガスに含まれるタール成分が液化してしまい、濾紙２０の内側（ガス流通方向上流側）に付着する。

そこで、濾過部材３に付着したタール成分を超音波式抽出装置２２を用いて、有機溶媒貯留容器２４中の有機溶媒に溶出させる（ステップＳ２５）。有機溶媒貯留容器２４内に有機溶媒と濾紙２０とを入れ、蓋２４ａで封をする。また、貯水槽２３には有機溶媒貯留容器２４の蓋２４ａ以外の部分が水中に沈む程度の高さまで水を入れる。そして、有機溶媒貯留容器２４を貯水槽２３内に入れ、超音波発生装置２３ａから超音波を発生させる。超音波は、貯水槽２３内の水及び有機溶媒貯留容器２４を伝播し、有機溶媒貯留容器２４内の有機溶媒に届く。有機溶媒に超音波を当てることにより、有機溶媒内に多数の細かい気泡を作り出し、多数の気泡が、濾紙２０に付着したタール成分を遊離させることにより、タール成分を溶出させる。

次に、濾過部材３によりすすなどの固形物を除去した生成ガスを有機溶媒貯留槽４に送り、タール成分を生成ガスから有機溶媒貯留槽４の有機溶媒貯留タンク３６ａ・３６ｂ内に貯留された有機溶媒に溶出させる（ステップＳ３０）。
生成ガスは、複数の有機溶媒貯留タンク３６ａ・３６ｂ内の有機溶媒中を順に通過していく。具体的には、生成ガスは、第一の有機溶媒貯留タンク３６ａ内の有機溶媒中を通過し、続いて第二の有機溶媒貯留タンク３６ｂ内の有機溶媒中を通過する。生成ガスが各有機溶媒貯留タンク３６ａ・３６ｂ内の有機溶媒中を通過する際に、生成ガス中のタール成分が冷却されて液化し、有機溶媒中に溶出する。

次に、分光光度計７によって、タール成分を溶出させた有機溶媒を入れた有機溶媒貯留容器２４、有機溶媒貯留タンク３６ａ、又は有機溶媒貯留タンク３６ｂに単色光を照射して単色光の吸収量を計測する（ステップＳ４０）。有機溶媒中に溶出したタール成分が多ければ多いほど、単色光の吸収量は増加する。

次に、演算装置８によって、生成ガスに含まれるタール成分の濃度を、分光光度計７により計測された実際の計測値と、予め定められたタール成分濃度と分光光度計７の計測値との関係とに基づいて演算する（ステップＳ５０）。

演算装置８は、記憶部から生成ガスに含まれるタール成分濃度と分光光度計７の計測値との関係を呼び出す。ここで、ガス流路１１の位置Ｐ１でサンプリングされた生成ガスであるのか、ガス流路１１の位置Ｐ２でサンプリングされた生成ガスであるのかが、手動又は自動で選択される。演算装置８は、選択された生成ガスに対応する、生成ガスに含まれるタール成分濃度と分光光度計７の計測値との関係を記憶部から呼び出す。そして、演算装置８は、分光光度計７により計測された実際の計測値と、生成ガスに含まれるタール成分濃度と分光光度計７の計測値との関係と、に基づいて分光光度計７の計測値と対応する生成ガスに含まれるタール成分濃度を算出する。

最後に、演算装置８によって、有機溶媒貯留容器２４、有機溶媒貯留タンク３６ａ、及び有機溶媒貯留タンク３６ｂにおいて算出された生成ガスに含まれるタール成分濃度とガスメータ６により計測された生成ガスの積算流量値とから、ガス流路１１の位置Ｐ１又は位置Ｐ２でサンプリングした生成ガスに含まれる全タール成分量を算出する（ステップＳ６０）。

以上のように、計測装置１は、生成ガスに含まれるタール成分の濃度を計測するタール成分濃度の計測装置１であって、生成ガスに含まれるすすなどの固形物を除去する濾過部材３と、濾過部材３によりすすなどの固形物を除去された生成ガスからタール成分を溶出するための有機溶媒を貯留する有機溶媒貯留槽４と、有機溶媒貯留槽４中の有機溶媒を透過した光に基づいて吸収量を計測する分光光度計７と、生成ガスに含まれるタール成分の濃度を、分光光度計７により計測された計測値と、予め定められた生成ガスのタール成分濃度と分光光度計７の計測値との関係と、に基づいて演算する演算装置８と、濾過部材３に付着したタール成分を有機溶媒に溶出する過程において、濾過部材３の濾紙２０を有機溶媒に浸し、超音波を用いて溶出させる超音波式抽出装置２２と、を備えるものである。
このように構成することにより、生成ガス中のタール成分の略全量（十分な計測精度を得ることができる量）を有機溶媒貯留容器２４及び有機溶媒貯留槽４の各有機溶媒貯留タンク３６ａ・３６ｂ内の有機溶媒に溶出させ、その有機溶媒を用いてタール成分濃度を分光光度計７及び演算装置８により計測することが可能となる。つまり、従来のソクスレー方式の抽出器を用いる抽出過程を省いて、生成ガス中に含まれるタール成分濃度を生成ガスのガス流路１１からのサンプリング直後に迅速に計測することが可能となる。同時に、従来の複雑な構造の分離カラムの代わりに超音波式抽出装置２２を用意するだけでよいため、生成ガス中に含まれるタール成分濃度を安価な構成で計測することが可能となる。したがって、タール成分濃度の計測速度を低コストで向上させることができる。

また、生成ガスに含まれるタール成分の濃度を計測するタール成分濃度の計測方法は、濾過部材３の温度を気体に含まれるタール成分の付着を回避する温度に維持しながら、この生成ガスに含まれるすすなどの固形物を濾過部材３により除去する過程と、濾過部材３に付着したタール成分を有機溶媒に溶出する過程と、濾過部材３によりすすなどの固形物を除去された生成ガスからタール成分を有機溶媒に溶出する過程と、タール成分を溶出させた有機溶媒に光を照射して、分光光度計７により有機溶媒を透過した光から吸収量を計測する過程と、生成ガスに含まれるタール成分の濃度を、分光光度計７により計測された計測値と、予め定められた生成ガスに含まれるタール成分濃度と分光光度計７の計測値との関係と、に基づいて演算する過程と、を備え、濾過部材３に付着したタール成分を有機溶媒に溶出する過程において、濾過部材３の濾紙２０を有機溶媒に浸し、超音波を用いて溶出させるものである。
このように構成することにより、従来のソクスレー方式では必要であったタールの抽出過程を省くことができるなどして、生成ガス中のタール成分濃度を生成ガスのサンプリング直後に安価に計測することが可能となる。したがって、タール成分濃度の計測精度および計測速度を向上させることができる。

１ 計測装置
２ プローブ
３ 濾過部材
４ 有機溶媒貯留槽
７ 分光光度計
８ 演算装置
２０ 濾紙
２２ 超音波式抽出装置

Claims (2)

1. 気体に含まれるタール成分の濃度を計測するタール成分濃度の計測方法であって、
   気体に含まれる固形物を濾過部材により除去する過程と、
   前記濾過部材に付着したタール成分を有機溶媒に溶出する過程と、
   前記濾過部材により固形物を除去された気体からタール成分を有機溶媒に溶出する過程と、
   タール成分を溶出させた前記各有機溶媒に光を照射して、当該各有機溶媒を透過した光を分光光度計により計測する過程と、
   気体に含まれるタール成分の濃度を、前記分光光度計により計測された計測値と、予め定められた気体のタール成分濃度と分光光度計の計測値との関係とに基づいて演算する過程と、を備え、
   前記濾過部材に付着したタール成分を有機溶媒に溶出する過程において、前記濾過部材の濾紙を有機溶媒に浸し、超音波を用いてタール成分を溶出させる、
   タール成分濃度の計測方法。
2. 気体に含まれるタール成分の濃度を計測するタール成分濃度の計測装置であって、
   気体に含まれる固形物を除去する濾過部材と、
   前記濾過部材により固形物を除去された気体からタール成分を溶出するための有機溶媒を貯留する有機溶媒貯留槽と、
   前記有機溶媒貯留槽中の各有機溶媒を透過した光を計測する分光光度計と、
   気体に含まれるタール成分の濃度を、前記分光光度計により計測された計測値と、予め定められた気体のタール成分濃度と分光光度計の計測値との関係とに基づいて演算する演算装置と、
   濾過部材に付着したタール成分を有機溶媒に溶出する過程において、前記濾過部材の濾紙を有機溶媒に浸し、超音波を用いてタール成分を溶出させる超音波式抽出装置と、
   を備える、
   タール成分濃度の計測装置。

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