JP2016061648A - Gas sampling device and gas analysis method - Google Patents

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昭宏 野▲崎▼
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勝 千代丸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas sampling device and a gas analysis method capable of simply and highly accurately analyzing each component contained in a sampling gas, and capable of sampling a sampling gas for which a balance of a composition of a whole of the gas can be analyzed.SOLUTION: The gas sampling device is provided with: a thermostatic tank 13 that has a thermostatic part 13a heatable to a gas temperature of an off gas G or higher; a gas sampling line 12 that has a part thereof being disposed in the thermostatic part 13a and samples the off gas G; a flow meter 18 that is disposed in the gas sampling line 12 in the thermostatic part 13a and measures a flow rate of the off gas G flowing through the gas sampling line 12; a flow rate control part 21 that controls the gas flow rate of the off gas G flowing through the gas sampling line 12 on the basis of the gas flow rate of the off gas G measured by the flow meter 18; a gas component absorption part 14 that absorbs the components contained in the off gas G supplied from the gas sampling line 12; and a gas sampling part 16 that samples the off gas G, the components of which have been absorbed by the gas component absorption part 14.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ガス採取装置及びガス分析方法に関し、例えば、石炭ガス化ガスなどのオフガスの分析に好適に用いられるガス採取装置及びガス分析方法に関する。   The present invention relates to a gas sampling device and a gas analysis method, and for example, relates to a gas sampling device and a gas analysis method that are preferably used for analyzing off-gas such as coal gasification gas.

従来、IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)のガス設備などプラントから排出される二酸化炭素(CO)、窒素(N)、水分(HO)、アンモニア(NH)、硫化水素(HS)などを主成分とする石炭ガス化ガスなどのオフガスの分析技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この分析技術では、所定量のオフガスを注射筒で採取し、採取したオフガスに特定成分を吸収する吸収液を注射筒内に注入することにより、オフガスに含まれる炭酸ガスとアンモニアとが反応した析出物を吸収液によって吸収して分析する。この分析技術では、析出物を吸収した残ガス中の他の成分濃度をガスクロマトグラフィーによって分析することにより、JIS法などによる公定分析では困難であったオフガスのガス全体の組成のバランスを把握することが可能となる。 Conventionally, carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), moisture (H 2 O), ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S) discharged from plants such as gas facilities of IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) For example, a technique for analyzing off-gas such as coal gasification gas whose main component is gas) has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this analysis technique, a predetermined amount of off-gas is collected with a syringe, and an absorption liquid that absorbs a specific component into the collected off-gas is injected into the syringe so that the carbon dioxide and ammonia contained in the off-gas react with each other. The product is absorbed by the absorbent and analyzed. In this analysis technique, by analyzing the concentration of other components in the residual gas that has absorbed the precipitates by gas chromatography, it is possible to grasp the balance of the composition of the entire off-gas gas, which was difficult by official analysis such as JIS. It becomes possible.

特許第5123833号公報Japanese Patent No. 5123833

しかしながら、特許文献1に記載の分析技術においては、注射筒で排ガスを採取するので、分析可能なガス量が制限される。このため、所定期間毎の排ガスのガス組成の変動を加味したガス組成の平均値及びガス組成の変動幅を把握して、ガス全体の組成のバランスを把握することは困難であった。   However, in the analysis technique described in Patent Document 1, since the exhaust gas is collected with a syringe, the amount of gas that can be analyzed is limited. For this reason, it has been difficult to grasp the balance of the composition of the whole gas by grasping the average value of the gas composition taking into account the variation of the gas composition of the exhaust gas every predetermined period and the variation range of the gas composition.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、被採取ガスに含まれる各成分を簡易、かつ、高精度に分析でき、ガス全体の組成のバランスを分析可能な被採取ガスを採取可能なガス採取装置及びガス分析方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a sampled gas that can analyze each component contained in the sampled gas simply and with high accuracy and can analyze the balance of the composition of the entire gas. An object is to provide a gas sampling device and a gas analysis method that can be collected.

本発明のガス採取装置は、被採取ガスのガス温度以上に加温可能な恒温部を有する恒温槽と、前記恒温部内に一部が配設され、前記被採取ガスを採取するガス採取ラインと、前記恒温部内の前記ガス採取ラインに設けられ、前記ガス採取ラインを流れる前記被採取ガスの流量を測定する流量計と、前記流量計で測定した前記被採取ガスのガス流量に基づいて前記ガス採取ラインを流れる前記被採取ガスのガス流量を制御する流量制御部と、前記ガス採取ラインにおける恒温槽の後段に設けられ、前記ガス採取ラインから供給された前記被採取ガス中に含まれる成分を吸収するガス成分吸収部と、前記ガス採取ラインにおける前記ガス成分吸収部の後段に設けられ、前記ガス成分吸収部で成分が吸収された前記被採取ガスを採取するガス採取部とを備えたことを特徴とする。   The gas sampling device of the present invention includes a thermostatic chamber having a thermostatic section that can be heated to a temperature higher than the gas temperature of the gas to be collected, a gas sampling line that is partially disposed in the thermostatic section, and collects the gas to be sampled. A gas flow meter provided in the gas sampling line in the constant temperature section and measuring the flow rate of the sampled gas flowing through the gas sampling line; and the gas based on the gas flow rate of the sampled gas measured by the flow meter. A flow rate control unit for controlling the gas flow rate of the sampled gas flowing through the sampling line, and a component included in the sampled gas supplied from the gas sampling line, provided at a subsequent stage of the thermostatic chamber in the gas sampling line. Gas component absorption unit for absorbing, and gas collection unit for collecting the sampled gas, which is provided at the subsequent stage of the gas component absorption unit in the gas sampling line and the component is absorbed by the gas component absorption unit Characterized by comprising a.

この構成によれば、恒温部内で被採取ガスのガス温度以上に加熱した状態で被採取ガス中のガス成分の凝縮及び析出を防ぎつつ被採取ガスの流量を制御して被採取ガスを連続的に採取できるので、所定期間毎に被採取ガス中の各種ガス成分の組成変動を加味した平均値及び変動値を分析することが可能となる。これにより、被採取ガスに含まれる各成分を簡易、かつ、高精度に分析でき、しかも、被採取ガスのガス全体の組成のバランスを分析可能なガス採取装置を実現できる。   According to this configuration, the sampled gas is continuously controlled by controlling the flow rate of the sampled gas while preventing condensation and precipitation of the gas components in the sampled gas in a state where the sampled gas is heated above the gas temperature of the sampled gas in the constant temperature part. Therefore, it is possible to analyze the average value and the fluctuation value in consideration of the composition fluctuation of various gas components in the sampled gas every predetermined period. Thereby, each component contained in the sampled gas can be analyzed easily and with high accuracy, and a gas sampling device capable of analyzing the balance of the composition of the entire sampled gas can be realized.

本発明のガス採取装置においては、前記ガス採取ラインに接続され、先端部が前記被採取ガスのガス流れ方向に沿って配置された吸引ノズルを備えたことが好ましい。この構成により、被採取ガス中に含まれるミスト状成分を含んだ被採取ガスを採取することができるので、ミスト状成分を含めた被採取ガスのガス全体の組成の分析が可能となる。   In the gas sampling device of the present invention, it is preferable that the gas sampling apparatus includes a suction nozzle that is connected to the gas sampling line and has a distal end portion disposed along the gas flow direction of the sampled gas. With this configuration, the sampled gas containing the mist-like component contained in the sampled gas can be collected, so that the composition of the entire sampled gas including the mist-like component can be analyzed.

本発明のガス採取装置においては、前記流量制御部は、前記ガス採取ラインを流れる前記被採取ガスのガス流量を、前記被採取ガスの流速に対して遅くすることが好ましい。この構成により、吸引ノズルの先端部からの過剰なミスト状成分の吸引を防ぐことができるので、被採取ガスのミスト状成分を含めたガス全体の組成を精度良く分析できる。   In the gas sampling apparatus of the present invention, it is preferable that the flow rate control unit slows the gas flow rate of the sampled gas flowing through the gas sampling line with respect to the flow rate of the sampled gas. With this configuration, it is possible to prevent the excessive mist-like component from being sucked from the tip of the suction nozzle, so that the composition of the entire gas including the mist-like component of the sampled gas can be analyzed with high accuracy.

本発明のガス採取装置においては、前記ガス採取ラインに接続され、先端部が前記被採取ガスのガス流れ方向に対向する方向に向けて配置された吸引ノズルを備えたことが好ましい。この構成により、被採取ガス中に含まれるミスト状成分を除いた被採取ガスを採取することができるので、被採取ガスのガス状成分のガス組成の分析が可能となる。   In the gas sampling apparatus of the present invention, it is preferable that the gas sampling apparatus includes a suction nozzle that is connected to the gas sampling line and has a tip portion disposed in a direction facing the gas flow direction of the sampled gas. With this configuration, it is possible to collect the sampled gas excluding the mist-like component contained in the sampled gas, and thus it is possible to analyze the gas composition of the gaseous component of the sampled gas.

本発明のガス採取装置においては、前記流量制御部は、前記ガス採取ラインを流れる前記被採取ガスのガス流量を、前記被採取ガスの流速に対して略等しくすることが好ましい。この構成により、吸引ノズルの先端部からのミスト状成分の吸引を防ぐことができるので、被採取ガスのガス状成分のガス組成を精度良く分析できる。   In the gas sampling apparatus of the present invention, it is preferable that the flow rate control unit makes the gas flow rate of the sampled gas flowing through the gas sampling line substantially equal to the flow rate of the sampled gas. With this configuration, the suction of the mist-like component from the tip of the suction nozzle can be prevented, so that the gas composition of the gaseous component of the sampled gas can be analyzed with high accuracy.

本発明のガス採取装置においては、前記吸引ノズルの先端部を前記被採取ガスのガス流れ方向に沿う方向と、前記被採取ガスのガス流れ方向に対向する方向との間で切替えるノズル駆動部を備えたことが好ましい。この構成により、ミスト状成分を含んだ被採取ガス中のガス全体の組成の分析と、被採取ガス中のガス状成分の分析と、被採取ガス中のミスト状成分との分析が可能となるので、被採取ガスのガス全体の組成のバランスを精度良く分析できる。   In the gas sampling device of the present invention, a nozzle drive unit that switches the tip of the suction nozzle between a direction along the gas flow direction of the sampled gas and a direction facing the gas flow direction of the sampled gas. It is preferable to provide. With this configuration, it is possible to analyze the composition of the entire gas in the sampled gas containing the mist-like component, analyze the gaseous component in the sampled gas, and analyze the mist-like component in the sampled gas. Therefore, it is possible to accurately analyze the balance of the composition of the gas to be collected.

本発明のガス採取装置においては、前記恒温槽の後段において前記ガス採取ラインが分岐されてなる第1ガス採取ライン及び第2ガス採取ラインと、前記第1ガス採取ラインにおける恒温槽の後段に設けられ、前記第1ガス採取ラインから供給された前記被採取ガス中に含まれる成分を吸収する第1ガス成分吸収部と、前記第1ガス採取ラインにおける前記第1ガス成分吸収部の後段に設けられ、前記第1ガス成分吸収部で成分が吸収された前記被採取ガスを採取する第1ガス採取部と、前記第2ガス採取ラインにおける恒温槽の後段に設けられ、前記第2ガス採取ラインから供給された前記被採取ガス中に含まれる成分を吸収する第2ガス成分吸収部と、前記第2ガス採取ラインにおける前記第2ガス成分吸収部の後段に設けられ、前記第2ガス成分吸収部で成分が吸収された前記被採取ガスを採取する第2ガス採取部と、前記ノズル駆動部で切替える前記吸引ノズルの先端部の方向を制御すると共に、前記第1ガス採取ラインと前記第2ガス採取ラインとの間で前記被採取ガスの流路の切替を制御する制御部とを備えたことが好ましい。この構成により、制御部によって第1ガス採取ラインと第2ガス採取ラインとの間で被採取ガスのガス流路を切替えるだけで、ミスト状成分を含んだ被採取ガス中のガス全体の組成の分析と、被採取ガス中のガス状成分の分析と、被採取ガス中のミスト状成分との分析が可能となるので、被採取ガスのガス全体の組成のバランスを簡易かつ精度良く分析できる。   In the gas sampling device of the present invention, the first gas sampling line and the second gas sampling line, which are formed by branching the gas sampling line in the subsequent stage of the thermostat, and the subsequent stage of the thermostat in the first gas sampling line. A first gas component absorber that absorbs a component contained in the sampled gas supplied from the first gas sampling line, and a stage subsequent to the first gas component absorber in the first gas sampling line. A first gas sampling unit that collects the sampled gas whose components have been absorbed by the first gas component absorption unit, and a second stage of the thermostat bath in the second gas sampling line. A second gas component absorber that absorbs a component contained in the sampled gas supplied from the second gas component absorber, and a second gas component absorber that is provided in a stage subsequent to the second gas component absorber in the second gas sampling line. A second gas sampling unit that collects the sampled gas in which the component is absorbed by the gas component absorption unit; and a direction of the tip of the suction nozzle that is switched by the nozzle driving unit; and the first gas sampling line; It is preferable that a control unit that controls switching of the flow path of the sampled gas with the second gas sampling line is provided. With this configuration, the composition of the entire gas in the sampled gas including the mist component can be changed by simply switching the gas flow path of the sampled gas between the first gas sampling line and the second gas sampling line by the control unit. Analysis, analysis of the gaseous component in the sampled gas, and analysis of the mist-like component in the sampled gas are possible, so that the balance of the composition of the entire sampled gas can be analyzed easily and accurately.

本発明のガス採取装置においては、前記ガス採取ラインにおける前記恒温槽の前段部に断熱材が設けられることが好ましい。この構成により、ガス採取ラインを流れる被採取ガスの冷却を防ぐことができるので、恒温槽に導入される被採取ガス中のガス成分の凝縮及び析出を防ぐことができる。   In the gas sampling apparatus of this invention, it is preferable that a heat insulating material is provided in the front | former part of the said thermostat in the said gas sampling line. With this configuration, it is possible to prevent cooling of the sampled gas flowing through the gas sampling line, and thus it is possible to prevent condensation and precipitation of gas components in the sampled gas introduced into the constant temperature bath.

本発明のガス採取装置においては、前記ガス採取ラインにおける前記恒温槽の前段部に前記ガス採取ラインを加温する加温部が設けられることが好ましい。この構成により、ガス採取ラインを流れる被採取ガスの冷却を防ぐことができるので、恒温槽に導入される被採取ガス中のガス成分の凝縮及び析出を防ぐことができる。   In the gas sampling device of the present invention, it is preferable that a heating unit for heating the gas sampling line is provided in a previous stage of the thermostatic chamber in the gas sampling line. With this configuration, it is possible to prevent cooling of the sampled gas flowing through the gas sampling line, and thus it is possible to prevent condensation and precipitation of gas components in the sampled gas introduced into the constant temperature bath.

本発明のガス分析方法は、上記ガス採取装置を用いたガス分析方法であって、前記ガス成分吸収部で前記被採取ガス中のアンモニア及び水分を吸収させた硫酸をイオンクロマトグラフィーにより分析して前記被採取ガス中のアンモニア及び水分の濃度を求める工程と、前記ガス採取部で採取された前記被採取ガスをガスクロマトグラフィーで分析して硫化水素、二酸化炭素、窒素、水素及びメタンの少なくとも1種の濃度を求める工程とを含むことを特徴とする。   The gas analysis method of the present invention is a gas analysis method using the gas sampling device, wherein the gas component absorption unit analyzes the sulfuric acid having absorbed ammonia and moisture in the sampled gas by ion chromatography. Determining the concentration of ammonia and moisture in the sampled gas, and analyzing the sampled gas collected in the gas collecting unit by gas chromatography to analyze at least one of hydrogen sulfide, carbon dioxide, nitrogen, hydrogen and methane. And a step of determining the concentration of the seed.

この方法によれば、ガス採取ライン内での被採取ガス中のガス成分の析出及び凝縮を防ぎつつ被採取ガスの流量を制御して被採取ガスを連続的に採取された被採取ガス中のアンモニア、水分、硫化水素、二酸化炭素、窒素、水素及びメタンを分析できる。これにより、所定期間毎に被採取ガス中のアンモニア、水分、硫化水素、二酸化炭素、窒素、水素及びメタンの組成変動を加味した平均値及び変動値を分析することが可能となるので、被採取ガスに含まれる各成分を簡易、かつ、高精度に分析でき、しかも、被採取ガスのガス全体の組成のバランスを分析可能なガス分析方法を実現できる。   According to this method, in the sampled gas continuously collected by controlling the flow rate of the sampled gas while preventing the deposition and condensation of gas components in the sampled gas in the gas sampling line. Ammonia, moisture, hydrogen sulfide, carbon dioxide, nitrogen, hydrogen and methane can be analyzed. As a result, it is possible to analyze the average value and fluctuation value considering the composition fluctuation of ammonia, moisture, hydrogen sulfide, carbon dioxide, nitrogen, hydrogen and methane in the sampled gas every predetermined period. It is possible to realize a gas analysis method that can analyze each component contained in the gas easily and with high accuracy and can analyze the balance of the composition of the entire gas to be collected.

本発明のガス分析方法においては、前記ガス成分吸収部で前記被採取ガス中の水分、極性成分及び有機成分を吸収させたエタノールをカールフィッシャー滴定法により分析して前記被採取ガス中の水、極性成分及び有機成分の濃度を求める工程を含むことが好ましい。この方法により、ガス採取ライン内での被採取ガス中のガス成分の析出及び凝縮を防ぎつつ被採取ガスの流量を制御して被採取ガスを連続的に採取された被採取ガス中の水分、極性成分及び有機成分を分析できるので、所定期間毎に被採取ガス中の水、極性成分及び有機成分の組成変動を加味した平均値及び変動値を分析することが可能となる。   In the gas analysis method of the present invention, the water in the sampled gas is analyzed by the Karl Fischer titration method by analyzing the ethanol in which the moisture, the polar component and the organic component in the sampled gas are absorbed by the gas component absorption unit, It is preferable to include the process of calculating | requiring the density | concentration of a polar component and an organic component. By this method, moisture in the sampled gas obtained by continuously collecting the sampled gas by controlling the flow rate of the sampled gas while preventing precipitation and condensation of gas components in the sampled gas in the gas sampling line, Since the polar component and the organic component can be analyzed, it is possible to analyze the average value and the variation value in consideration of the composition variation of the water, the polar component, and the organic component in the sampled gas every predetermined period.

本発明によれば、被採取ガスに含まれる各成分を簡易、かつ、高精度に分析でき、ガス全体の組成のバランスを分析可能な被採取ガスを採取可能なガス採取装置及びガス分析方法を実現できる。   According to the present invention, there is provided a gas sampling apparatus and a gas analysis method capable of collecting a sampled gas that can analyze each component contained in the sampled gas easily and with high accuracy and can analyze the balance of the composition of the entire gas. realizable.

図1は、第1の実施の形態に係るガス採取装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a gas sampling apparatus according to the first embodiment. 図2は、第2の実施の形態に係るガス採取装置の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a gas sampling device according to the second embodiment. 図3は、第2の実施の形態に係るガス採取装置の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a gas sampling device according to the second embodiment. 図4Aは、第2の実施の形態に係るガス採取装置の吸引ノズルの模式図である。FIG. 4A is a schematic diagram of the suction nozzle of the gas sampling device according to the second embodiment. 図4Bは、第2の実施の形態に係るガス採取装置の吸引ノズルの模式図である。FIG. 4B is a schematic diagram of the suction nozzle of the gas sampling device according to the second embodiment. 図5は、第3の実施の形態に係るガス採取装置の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a gas sampling apparatus according to the third embodiment. 図6Aは、第3の実施の形態に係るガス採取装置の模式図である。FIG. 6A is a schematic diagram of a gas sampling apparatus according to the third embodiment. 図6Bは、第3の実施の形態に係るガス採取装置の模式図である。FIG. 6B is a schematic diagram of the gas sampling device according to the third embodiment. 図7は、第4の実施の形態に係るガス採取装置の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a gas sampling apparatus according to the fourth embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の各実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施可能である。また、以下の各実施の形態は適宜組み合わせて実施可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, it is not limited to each following embodiment, It can implement by changing suitably. Also, the following embodiments can be implemented in combination as appropriate.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るガス採取装置1の模式図である。本実施の形態に係るガス採取装置1は、被採取対象となる石炭ガス化ガスなどのオフガス(被採取ガス)Gを採取してオフガスGに含まれる各成分を分析してガス組成を把握可能とするガス採取装置である。ここで、オフガスとは、石炭ガス化ガスの過程において、石炭ガス化ガスから除去された成分が濃縮したものであり、アンモニア(NH)、硫化水素(HS)、及び二酸化炭素(CO)などを主要組成とする副生ガスである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram of a gas sampling device 1 according to a first embodiment of the present invention. The gas sampling apparatus 1 according to the present embodiment can collect off-gas (collected gas) G such as coal gasification gas to be collected and analyze each component contained in the off-gas G to grasp the gas composition. This is a gas sampling device. Here, the off-gas is a concentration of components removed from the coal gasification gas in the process of the coal gasification gas, and ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S), and carbon dioxide (CO 2 ). 2 ) A by-product gas having a main composition.

本実施の形態に係るガス採取装置1は、オフガスGが流れるガス母管11のフランジ部11aに設けられた孔11bに一端が接続されたガス採取ライン12を備える。このガス採取ライン12には、ガス採取ライン12の一端側から他端側に向けて、ガス採取ライン12の一部が内部に配設された恒温槽13と、オフガスGに含まれるガス成分の一部を吸収するガス成分吸収部14と、ガス成分の一部が吸収されたオフガスGに含まれる水分を脱水する脱水部15と、オフガスGを採取するガス採取部16とがこの順に設けられている。ガス採取ライン12の恒温槽13の前段部におけるガス母管11と恒温槽13との間の接続部分には、ガス採取ライン12を流れるオフガスGのガス温度の低下を防止する断熱材12aによって保温されている。このようにガス母管11と恒温槽13との間の接続部分を断熱材によって保温することにより、ガス採取ライン12を流れるオフガスGのガス温度の低下によりオフガスG中のガス成分が反応した炭酸アンモニウムなどの析出及び凝縮を防ぐことが可能となる。   The gas sampling device 1 according to the present embodiment includes a gas sampling line 12 having one end connected to a hole 11b provided in the flange portion 11a of the gas mother pipe 11 through which the off gas G flows. The gas sampling line 12 includes a thermostatic chamber 13 in which a part of the gas sampling line 12 is disposed from one end side to the other end side of the gas sampling line 12, and a gas component contained in the offgas G. A gas component absorption unit 14 that absorbs part of the gas, a dehydration unit 15 that dehydrates moisture contained in the off gas G in which part of the gas component is absorbed, and a gas sampling unit 16 that collects the off gas G are provided in this order. ing. The connecting portion between the gas mother pipe 11 and the thermostatic chamber 13 at the front stage of the thermostatic chamber 13 of the gas sampling line 12 is kept warm by a heat insulating material 12a that prevents the gas temperature of the off-gas G flowing through the gas sampling line 12 from decreasing. Has been. In this way, by keeping the connecting portion between the gas mother pipe 11 and the thermostatic chamber 13 with a heat insulating material, the carbon dioxide in which the gas components in the offgas G have reacted due to the decrease in the gas temperature of the offgas G flowing through the gas sampling line 12. It becomes possible to prevent precipitation and condensation of ammonium and the like.

恒温槽13は、オフガスのガス温度以上に内部を加温可能な恒温部13aと、常温に設定された常温部13bとを備える。恒温槽13の恒温部13aには、ガス採取ライン12の一部が配設されている。恒温槽13の恒温部13a内のガス採取ライン12には、ガス採取ライン12の一端側から他端側に向けて、ガス採取ライン12内を流れるオフガスGの流量を調整する流量制御弁17と、ガス採取ライン12内を流れるオフガスGの流量を測定する流量計18と、ガス採取ライン12内のオフガスGを吸引する吸引ポンプ19とがこの順に設けられている。また、恒温部13aには、恒温部13aをオフガスGの温度以上の所定温度(例えば、120℃)に加熱する加温部20が設けられている。なお、図1に示した例では、恒温部13aの内部に加温部20を設けた例について説明したが、恒温部13aの内部に加温部20を設けず、恒温部13aを覆うように加温部を設けて恒温部13a内を加熱してもよい。   The constant temperature bath 13 includes a constant temperature portion 13a capable of heating the interior to a temperature higher than the off-gas temperature and a normal temperature portion 13b set to a normal temperature. A part of the gas sampling line 12 is disposed in the constant temperature portion 13 a of the constant temperature bath 13. A flow rate control valve 17 that adjusts the flow rate of the off-gas G flowing in the gas sampling line 12 from one end side to the other end side of the gas sampling line 12 is provided in the gas sampling line 12 in the thermostatic part 13a of the thermostatic chamber 13; A flow meter 18 for measuring the flow rate of the off gas G flowing in the gas sampling line 12 and a suction pump 19 for sucking the off gas G in the gas sampling line 12 are provided in this order. In addition, the constant temperature part 13a is provided with a heating part 20 that heats the constant temperature part 13a to a predetermined temperature (for example, 120 ° C.) that is equal to or higher than the temperature of the offgas G. In the example shown in FIG. 1, the example in which the heating unit 20 is provided inside the constant temperature unit 13a has been described. However, the heating unit 20 is not provided inside the constant temperature unit 13a, and the constant temperature unit 13a is covered. A heating unit may be provided to heat the constant temperature unit 13a.

また、恒温槽13の常温部13bには、ガス採取ライン12を流れるオフガスGの流量を表示すると共に、オフガスGの流量を制御する流量制御部21が配置されている。この流量制御部21は、流量計18によって測定されたガス採取ライン12を流れるオフガスGの流量に基づいて、流量制御弁17を介してガス採取ライン12を流れるオフガスGの流量を予め設定された流量に制御する。流量制御部21は、オフガスGの流量が多い場合には、流量制御弁17の開度を小さくしてオフガスGの流量を削減する。また、流量制御部21は、オフガスGの流量が少ない場合には、流量制御弁17の開度を大きくしてオフガスGの流量を増大させる。なお、流量制御部21は、吸引ポンプ19の吸引量を変化させてオフガスGの流量を制御してもよい。このように、本実施の形態では、恒温部13a内において温度一定条件下でオフガスGの流量を制御できるので、オフガスG中のガス成分の析出及び凝縮をふせぐことが可能となり、オフガスGの流量を精度よく制御してオフガスGの採取精度を向上させることができる。   In addition, a flow rate control unit 21 that displays the flow rate of the off gas G flowing through the gas sampling line 12 and controls the flow rate of the off gas G is disposed in the normal temperature unit 13 b of the thermostatic chamber 13. The flow rate control unit 21 sets in advance the flow rate of the off gas G flowing through the gas sampling line 12 via the flow rate control valve 17 based on the flow rate of the off gas G flowing through the gas sampling line 12 measured by the flow meter 18. Control to flow rate. When the flow rate of the off gas G is high, the flow rate control unit 21 reduces the flow rate of the off gas G by reducing the opening degree of the flow rate control valve 17. Further, when the flow rate of the off gas G is small, the flow rate control unit 21 increases the flow rate of the off gas G by increasing the opening degree of the flow rate control valve 17. The flow rate control unit 21 may control the flow rate of the off gas G by changing the suction amount of the suction pump 19. Thus, in this embodiment, since the flow rate of the off gas G can be controlled in the constant temperature portion 13a under a constant temperature condition, it is possible to prevent precipitation and condensation of the gas components in the off gas G, and the flow rate of the off gas G Can be accurately controlled to improve the collection accuracy of the off-gas G.

ガス成分吸収部14は、ガス採取ライン12における恒温槽13の後段に設けられた第1吸収部14aと、第1吸収部14aの後段に設けられた第2吸収部14bとを備える。第1吸収部14aは、例えば、内部に20質量%硫酸(HSO)などのオフガスG中のアンモニアを吸収する第1吸収液Lが封入された吸収瓶を備える。また、第2吸収部14bは、例えば、内部に無水エタノール(CO)などのオフガスG中の水分、極性成分及び有機成分を吸収する第2吸収液Lが封入された吸収瓶を備える。なお、ガス成分吸収部14は、第1吸収部14a及び第2吸収部14bのそれぞれの内部に20質量%硫酸(HSO)などのオフガスG中のアンモニアを吸収する第1吸収液Lを封入してもよく、第1吸収部14a及び第2吸収部14bのそれぞれの内部に無水エタノール(CO)などのオフガスG中の水分を吸収する第2吸収液Lが封入してもよい。なお、水分、極性成分及び有機成分を吸収する吸収液としては、メタノール及びイソプロピルアルコールを用いることもできる。 The gas component absorption part 14 is provided with the 1st absorption part 14a provided in the back | latter stage of the thermostat 13 in the gas sampling line 12, and the 2nd absorption part 14b provided in the back | latter stage of the 1st absorption part 14a. The first absorption part 14a is, for example, comprises an absorbent bottle first absorbing liquid L 1 to absorb ammonia in the off-gas G such as an internal in a 20% by weight sulfuric acid (H 2 SO 4) is sealed. The second absorption part 14b is, for example, the absorption bottle water in the off-gas G such as an internal in absolute ethanol (C 2 H 6 O), the second absorption liquid L 2 to absorb polar components and organic components are sealed Is provided. The gas component absorption unit 14 absorbs ammonia in the off-gas G such as 20% by mass sulfuric acid (H 2 SO 4 ) inside each of the first absorption unit 14a and the second absorption unit 14b. 1 may be enclosed, and a second absorption liquid L 2 that absorbs moisture in the off-gas G such as absolute ethanol (C 2 H 6 O) is contained in each of the first absorption section 14a and the second absorption section 14b. It may be enclosed. In addition, methanol and isopropyl alcohol can also be used as an absorbing solution that absorbs moisture, polar components, and organic components.

脱水部15は、例えば、内部にガス成分吸収部14オフガスGの水分を吸収する塩化カルシウムなどの脱水剤15aが封入されたガラスカラムによって構成される。なお、脱水部15としては、オフガスG中の水分を除去できる構成であれば特に制限はなく、例えば、シリカゲルなどを用いてもよい。ガス採取部16は、例えば、ガス採取バッグなどの内部にガスを採取できる容器を備える。   The dehydrating unit 15 is configured by, for example, a glass column in which a dehydrating agent 15a such as calcium chloride that absorbs moisture of the gas component absorbing unit 14 off-gas G is enclosed. The dehydrating unit 15 is not particularly limited as long as it can remove moisture in the offgas G, and for example, silica gel or the like may be used. The gas sampling unit 16 includes, for example, a container that can collect gas inside a gas sampling bag or the like.

次に、本実施の形態に係るガス採取装置1の全体動作について説明する。まず、ガス採取ライン12の他端にガス採取部16を接続すると共に、ガス成分吸収部14の第1吸収部14a及び第2吸収部14bにそれぞれ20質量%硫酸を所定量(例えば、100ml)仕込んだ吸収瓶を2本直列に接続する。次に、流量制御部21は、加温部20により恒温槽13の恒温部13a内の温度をガス母管11を流れるオフガスGの温度(例えば、100℃)より高い所定温度(例えば、120℃)に調整する。続いて、流量制御部21は、ガス採取ライン12を所定流速(例えば、5m/sec以上20m/sec)で流れるガスの流量を所定流量(例えば、1L/min)に設定し、吸引ポンプ19を起動すると共に、流量制御弁17を所定開度に調整してガス母管11を流れるオフガスGをガス採取ライン12に引込む。そして、この結果、ガス母管11を流れるオフガスGがガス採取ライン12を介して恒温槽13の恒温部13a内に向けて引込まれる。ここで、本実施の形態においては、ガス採取ライン12におけるガス母管11と恒温槽13との間に断熱材12aが巻かれているので、ガス採取ライン12から恒温槽13内までのガス採取ライン12内でのオフガスGの冷却を防ぐことが可能となり、オフガスGのガス成分の凝集及び析出を防ぐことが可能となる。   Next, the overall operation of the gas sampling device 1 according to this embodiment will be described. First, the gas sampling unit 16 is connected to the other end of the gas sampling line 12, and a predetermined amount (for example, 100 ml) of 20% by mass sulfuric acid is respectively added to the first absorption unit 14a and the second absorption unit 14b of the gas component absorption unit 14. Connect two charged bottles in series. Next, the flow rate control unit 21 causes the heating unit 20 to set the temperature in the constant temperature unit 13a of the constant temperature bath 13 to a predetermined temperature (for example, 120 ° C.) higher than the temperature (for example, 100 ° C.) of the offgas G flowing through the gas mother pipe 11. ) To adjust. Subsequently, the flow rate control unit 21 sets the flow rate of the gas flowing through the gas sampling line 12 at a predetermined flow rate (for example, 5 m / sec or more and 20 m / sec) to a predetermined flow rate (for example, 1 L / min), and the suction pump 19 is turned on. At the same time, the flow control valve 17 is adjusted to a predetermined opening, and the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11 is drawn into the gas sampling line 12. As a result, the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11 is drawn into the thermostatic part 13 a of the thermostatic bath 13 through the gas sampling line 12. Here, in this embodiment, since the heat insulating material 12a is wound between the gas mother pipe 11 and the thermostatic chamber 13 in the gas sampling line 12, the gas sampling from the gas sampling line 12 to the inside of the thermostatic chamber 13 is performed. It becomes possible to prevent the cooling of the off-gas G in the line 12 and to prevent the gas components of the off-gas G from aggregating and precipitating.

ガス採取ライン12に引き込まれたオフガスGは、流量計18によって流速が計測された後、恒温槽13の後段に設けられたガス成分吸収部14に導入される。ガス成分吸収部14に導入されたオフガスGは、第1吸収部14a及び第2吸収部14bでガス中のアンモニア(NH)及び水分(HO)が吸収される。その後、アンモニア及び水分が吸収されたオフガスGは、脱水部15内に配置された脱水剤15aによって水分及び硫酸ミストが吸収された後、ガス採取部16に採取される。 The off-gas G drawn into the gas sampling line 12 is introduced into a gas component absorption unit 14 provided at the subsequent stage of the thermostatic chamber 13 after the flow rate is measured by the flow meter 18. The off-gas G introduced into the gas component absorption unit 14 absorbs ammonia (NH 3 ) and moisture (H 2 O) in the gas by the first absorption unit 14a and the second absorption unit 14b. Thereafter, the off-gas G in which ammonia and moisture are absorbed is collected by the gas collection unit 16 after the moisture and sulfuric acid mist are absorbed by the dehydrating agent 15 a disposed in the dehydration unit 15.

次に、ガス成分吸収部14の第1吸収部14a及び第2吸収部14bにそれぞれ無水エタノールを所定量(例えば、100ml)仕込んだ吸収瓶を2本直列に接続する。そして、流量制御部21は、ガス採取ライン12を所定流速(例えば、5m/sec以上20m/sec)で流れるガスの流量を所定流量(例えば、1L/min)に設定し、吸引ポンプ19を起動すると共に、流量制御弁17を所定開度に調整してガス母管11を流れるオフガスGをガス採取ライン12に引込む。ガス採取ライン12に引き込まれたオフガスGは、流量計18によって流速が計測された後、恒温槽13の後段に設けられたガス成分吸収部14に導入される。ガス成分吸収部14に導入されたオフガスGは、第1吸収部14a及び第2吸収部14bで水分、極性成分及び有機成分が吸収される。その後、水分、極性成分及び有機成分が吸収されたオフガスGは、脱水部15内に配置された脱水剤15aによって水分及びエタノールが吸収された後、ガス採取部16に採取される。このようにしてガス採取部16に回収されたオフガスG中には、ガス成分吸収部14で吸収されない硫化水素(HS)、炭酸ガス(CO)、窒素(N)、水素(H)及びメタン(CH)などが回収される。 Next, two absorption bottles each containing a predetermined amount (for example, 100 ml) of absolute ethanol are connected in series to the first absorption unit 14a and the second absorption unit 14b of the gas component absorption unit 14, respectively. Then, the flow rate control unit 21 sets the flow rate of the gas flowing through the gas sampling line 12 at a predetermined flow rate (for example, 5 m / sec or more and 20 m / sec) to a predetermined flow rate (for example, 1 L / min), and starts the suction pump 19. At the same time, the flow control valve 17 is adjusted to a predetermined opening, and the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11 is drawn into the gas sampling line 12. The off-gas G drawn into the gas sampling line 12 is introduced into a gas component absorption unit 14 provided at the subsequent stage of the thermostatic chamber 13 after the flow rate is measured by the flow meter 18. In the off-gas G introduced into the gas component absorption unit 14, moisture, polar components, and organic components are absorbed by the first absorption unit 14a and the second absorption unit 14b. Thereafter, the off-gas G in which moisture, polar components, and organic components are absorbed is collected by the gas collection unit 16 after the moisture and ethanol are absorbed by the dehydrating agent 15 a disposed in the dehydration unit 15. In the off-gas G recovered by the gas sampling unit 16 in this way, hydrogen sulfide (H 2 S), carbon dioxide gas (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), hydrogen (H 2 ), methane (CH 4 ) and the like are recovered.

次に、ガス採取部16に回収されたオフガスGをガスクロマトグラフィー(GC)/熱伝導度検出器(TCD)によって分析することにより、硫化水素(HS)、炭酸ガス(CO)、窒素(N)、水素(H)及びメタン(CH)などの濃度が求められる。また、ガス成分吸収部14から回収した20質量%硫酸を用いた吸収液をイオンクロマトグラフィー(IC)によって分析することにより、アンモニウムイオン(NH )を定量することによりアンモニア(NH)の濃度が求められる。さらに、ガス成分吸収部14から回収した無水エタノールを用いた吸収液をカールフィッシャー(KF)滴定法で分析することにより、HOを定量してオフガス中の水分濃度が求められる。これらにより、ガス母管11を流れるオフガスGを所定流量でガス採取ライン12に抜き出しつつ、オフガスGに含まれる各成分を正確に分析することが可能となるので、オフガスGのガス全体の組成のバランスを把握することが可能となる。 Next, the off-gas G collected in the gas sampling unit 16 is analyzed by a gas chromatography (GC) / thermal conductivity detector (TCD), so that hydrogen sulfide (H 2 S), carbon dioxide gas (CO 2 ), The concentration of nitrogen (N 2 ), hydrogen (H 2 ), methane (CH 4 ), etc. is required. Further, by analyzing the absorption liquid using 20% by mass sulfuric acid recovered from the gas component absorption unit 14 by ion chromatography (IC), the ammonium ion (NH 4 + ) is quantified to determine the amount of ammonia (NH 3 ). The concentration is required. Further, by analyzing the absorption liquid using anhydrous ethanol collected from the gas component absorption unit 14 by Karl Fischer (KF) titration method, H 2 O is quantified to determine the moisture concentration in the offgas. As a result, it is possible to accurately analyze each component contained in the offgas G while extracting the offgas G flowing through the gas mother pipe 11 to the gas sampling line 12 at a predetermined flow rate. It becomes possible to grasp the balance.

以上説明したように、本実施の形態に係るガス採取装置1によれば、恒温部13a内でオフガスGのガス温度以上に加熱した状態でオフガスGを採取できるので、ガス採取ライン12内でのオフガスG中のガス成分の析出及び凝縮を防ぎつつオフガスGの流量を制御してオフガスGを連続的に採取できる。これにより、所定期間毎にオフガスG中の各種ガス成分の組成変動を加味した平均値及び変動値を分析することが可能となるので、オフガスGに含まれる各成分を簡易、かつ、高精度に分析でき、しかも、オフガスGのガス全体の組成のバランスを分析可能なガス採取装置を実現できる。   As described above, according to the gas sampling device 1 according to the present embodiment, the off-gas G can be sampled while being heated to a temperature higher than the gas temperature of the off-gas G in the constant temperature portion 13a. The off-gas G can be continuously collected by controlling the flow rate of the off-gas G while preventing the precipitation and condensation of the gas components in the off-gas G. As a result, it becomes possible to analyze the average value and the fluctuation value in consideration of the composition fluctuation of various gas components in the off-gas G every predetermined period, so that each component contained in the off-gas G can be easily and accurately analyzed. Further, it is possible to realize a gas sampling device that can analyze the balance of the composition of the entire off-gas G gas.

特に、本実施の形態によれば、オフガスGの採取からオフガスGの各種成分の分析結果の算出まで短時間(例えば、2時間)で分析を行うことができ、しかも、流量計18によって積算流量を記録できるので、採取ガス量を正確に把握できる。そして、データ信頼性についても、分析精度はJIS吸収法などに対して大幅に向上させることができる。また、オフガスGの採取流量及び採取時間が任意に設定できるので、オフガスGのガス組成の変動を加味した条件でオフガスGを採取できる。   In particular, according to the present embodiment, the analysis can be performed in a short time (for example, 2 hours) from the collection of the offgas G to the calculation of the analysis results of the various components of the offgas G. Can be recorded, so the amount of sampled gas can be accurately grasped. As for data reliability, the analysis accuracy can be greatly improved as compared to the JIS absorption method. Moreover, since the collection flow rate and the collection time of the off gas G can be set arbitrarily, the off gas G can be collected under conditions that take into account the variation in the gas composition of the off gas G.

さらに、本実施の形態によれば、石炭ガス化ガスなどのオフガスG系において、主成分である二酸化炭素(CO)、窒素(N)、水分(HO)、アンモニア(NH)、硫化水素(HS)などを簡易、かつより高精度に分析することができ、プラントプロセスの運転をより最適化、及び安定化させることができる。 Furthermore, according to the present embodiment, carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), moisture (H 2 O), ammonia (NH 3 ) as main components in an off-gas G system such as coal gasification gas. Hydrogen sulfide (H 2 S) and the like can be analyzed easily and with higher accuracy, and the operation of the plant process can be further optimized and stabilized.

なお、上述した実施の形態においては、石炭ガス化ガスなどでされるオフガスの場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばIGCCのガス設備、NHプラントや石油プラントなどから排出される排ガスのモニタリング、分析などにも用いることができる。 In the above-described embodiment, the case of off-gas generated by coal gasification gas or the like has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, IGCC gas equipment, NH 3 plant, and petroleum plant It can also be used for monitoring and analysis of exhaust gas discharged from the

また、上述した実施の形態では、ガス採取ライン12におけるガス母管11と恒温槽13との間を断熱材12aによって断熱して保温する例について説明したが、断熱材12aは、ガス採取ライン12を流れるオフガスGのガス成分の凝集及び析出を防ぐことができれば必ずしも設ける必要はない。また、流量制御弁17及び吸引ポンプ19についても、流量計18によって測定するオフガスGの流量を所定範囲にできれば必ずしもそれぞれ設ける必要はない。   Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the example which heat-insulates between the gas mother pipe 11 and the thermostat 13 in the gas sampling line 12 with the heat insulating material 12a, the heat insulating material 12a is the gas sampling line 12. If the aggregation and precipitation of the gas components of the off-gas G flowing through the gas can be prevented, it is not always necessary. Further, the flow rate control valve 17 and the suction pump 19 are not necessarily provided as long as the flow rate of the off gas G measured by the flow meter 18 can be within a predetermined range.

(第2の実施の形態)
ところで、石炭ガス化ガスなどのオフガスGを分析する場合には、オフガスG中には、ガス成分に加えて微細な液滴が分散したミスト状成分が存在する場合がある。そのため、単に、ガス母管11からオフガスGをガス採取ライン12に引込んだ場合には、オフガスG中に含まれるミスト状成分もガス採取ライン12に引込まれる結果、オフガスG中に含まれる気体成分に加えてミスト状成分が加味された状態で分析することとなり、オフガスGのガス・液の存在比を正確に分析できず、ガス組成を正確に分析できない場合がある。
(Second Embodiment)
By the way, when analyzing off-gas G, such as coal gasification gas, in the off-gas G, in addition to a gas component, a mist-like component in which fine droplets are dispersed may exist. Therefore, when the off gas G is simply drawn into the gas sampling line 12 from the gas mother pipe 11, the mist-like component contained in the off gas G is also drawn into the gas sampling line 12 and is therefore included in the off gas G. The analysis is performed in a state in which a mist-like component is added in addition to the gas component, and the gas / liquid abundance ratio of the offgas G cannot be accurately analyzed, and the gas composition may not be accurately analyzed.

そこで、本発明者らは、ガス採取ライン12の一端側に所定の先端形状を有するノズルを接続してガス母管11を流れるオフガスGをガス採取ライン12に採取することにより、オフガスGのミスト状成分を含めた全ガス組成の分析結果、ミスト状成分を除いたガス成分のガス組成の分析結果、ガス成分を除いたミスト状成分のガス組成の分析結果をそれぞれ分析できることを見出した。   Therefore, the present inventors connect a nozzle having a predetermined tip shape to one end side of the gas sampling line 12 and collect the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11 in the gas sampling line 12, thereby misting the off-gas G. It has been found that the analysis result of the total gas composition including the gaseous component, the analysis result of the gas composition of the gas component excluding the mist component, and the analytical result of the gas composition of the mist component excluding the gas component can be analyzed.

以下、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、以下においては、上述した第1の実施の形態に係るガス採取装置1との相違点を中心に説明し、説明の重複を避ける。   Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. In the following, differences from the gas sampling device 1 according to the first embodiment described above will be mainly described, and overlapping description will be avoided.

図2及び図3は、本発明の第2の実施の形態に係るガス採取装置の一例を示す模式図である。図2及び図3に示すように、本実施の形態に係るガス採取装置2は、上述した第1の実施の形態に係るガス採取装置1の構成に加えてガス採取ライン12の一端側に接続され、先端部22aがガス母管11内に配置された吸引ノズル22を備える。この吸引ノズル22は、側面視にて先端部22aがL字形状をなしており、オフガスGの吸入口となる先端部22aが吸引ノズル22の軸方向を中心として回転可能にガス採取ライン12に接続されている。これにより、吸引ノズル22は、軸方向を中心に回転させることにより、ガス母管11内を流れるオフガスGのガス流れ方向に沿った方向(図2参照)及びオフガスGのガス流れ方向に対する反対方向(図3参照)に先端部22aを向けて配置することが可能となる。その他の構成については上述した第1の実施の形態に係るガス採取装置1と同様の構成のため説明を省略する。   2 and 3 are schematic views showing an example of a gas sampling device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 2 and 3, the gas sampling device 2 according to the present embodiment is connected to one end side of the gas sampling line 12 in addition to the configuration of the gas sampling device 1 according to the first embodiment described above. The distal end portion 22 a includes a suction nozzle 22 disposed in the gas mother pipe 11. The suction nozzle 22 has an L-shaped tip portion 22 a in a side view, and the tip portion 22 a serving as an off-gas G suction port can be rotated around the axial direction of the suction nozzle 22 to the gas sampling line 12. It is connected. As a result, the suction nozzle 22 rotates around the axial direction, whereby the direction along the gas flow direction of the off gas G flowing in the gas mother pipe 11 (see FIG. 2) and the opposite direction to the gas flow direction of the off gas G It becomes possible to arrange the tip portion 22a facing (see FIG. 3). Since other configurations are the same as those of the gas sampling device 1 according to the first embodiment described above, description thereof is omitted.

次に、図4A及び図4Bを参照して本実施の形態に係るガス採取装置2の全体動作について説明する。まず、上述した第1の実施の形態に係るガス採取装置1の場合と同様に、ガス母管11を流れるオフガスGの温度以上にガス採取装置2の恒温槽13の恒温槽の温度を設定した後、ガス母管11内に配置された吸引ノズル22の先端部22aをオフガスGのガス流れ方向に対して対向する方向に配置する。次に、流量制御部21は、ガス採取ライン12を流れるオフガスGの流量がガス母管11内を流れるオフガスGの流量(流速)と略一致する等速吸引速度に設定し、流量制御弁17を所定開度に調整してガス母管11を流れるオフガスGをガス採取ライン12に引込む。この結果、ガス母管11を流れるオフガスGがガス採取ライン12を介して恒温槽13の恒温部13a内に向けて引込まれる。ここでは、図4Aに示すように、吸引ノズル22の先端部22aがオフガスGのガス流れ方向に対向する方向に向けて配置されているので、オフガスG中に同伴されて流れるミスト状成分(不図示)がオフガスGと共に吸引ノズル22内に吸引される。そして、オフガスGのガス流速に略一致する等速吸引速度でオフガスGを吸引ノズル22内に吸引するので、吸引ノズル22の周囲側方から過剰なミスト状成分を吸い込むことがない。これにより、本実施の形態においては、オフガスGに同伴されるミスト状成分を含めたオフガスGのガス全体の組成を正確に分析することが可能となる。   Next, the overall operation of the gas sampling device 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. First, as in the case of the gas sampling device 1 according to the first embodiment described above, the temperature of the thermostatic chamber of the thermostatic chamber 13 of the gas sampling device 2 was set to be equal to or higher than the temperature of the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11. Thereafter, the tip 22 a of the suction nozzle 22 disposed in the gas mother pipe 11 is disposed in a direction opposite to the gas flow direction of the off gas G. Next, the flow rate control unit 21 sets the flow rate of the off-gas G flowing through the gas sampling line 12 to a constant velocity suction speed that substantially matches the flow rate (flow rate) of the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11, and the flow rate control valve 17. Is adjusted to a predetermined opening, and the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11 is drawn into the gas sampling line 12. As a result, the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11 is drawn into the constant temperature portion 13 a of the constant temperature bath 13 through the gas sampling line 12. Here, as shown in FIG. 4A, the tip 22a of the suction nozzle 22 is arranged in a direction opposite to the gas flow direction of the off gas G, so that a mist-like component that flows along with the off gas G (insoluble) Is drawn into the suction nozzle 22 together with the off-gas G. Since the off gas G is sucked into the suction nozzle 22 at a constant suction speed that substantially matches the gas flow rate of the off gas G, an excessive mist-like component is not sucked from the peripheral side of the suction nozzle 22. Thereby, in this Embodiment, it becomes possible to analyze correctly the composition of the whole gas of the offgas G including the mist-like component accompanying the offgas G.

次に、ガス母管11内に配置された吸引ノズル22を180°回転させて先端部22aをオフガスGのガス流れ方向に沿って配置する。次に、流量制御部21は、ガス採取ライン12を流れるオフガスGの流量がガス母管11内を流れるオフガスGの流量(流速)と略一致する等速吸引速度より遅い速度に設定し、流量制御弁17を所定開度に調整してガス母管11を流れるオフガスGをガス採取ライン12に引込む。この結果、ガス母管11を流れるオフガスGがガス採取ライン12を介して恒温槽13の恒温部13a内に向けて引込まれる。ここでは、図4Bに示すように、吸引ノズル22の先端部22aがオフガスGのガス流れ方向に沿って配置され、かつ、オフガスGのガス流速より遅い流速で吸引ノズル22内にオフガスGを吸引するので、吸引ノズル22の先端部22aの近傍でオフガスG中のミスト状成分がオフガスGに同伴されて流れるミスト状成分(不図示)がオフガスGと分離され、オフガスGのガス状成分のみが吸引ノズル22内に吸引される。これにより、本実施の形態においては、オフガスGに同伴されるミスト状成分を除いたオフガスGのガス状成分のみのガス組成を正確に分析することが可能となる。さらに、図4Aに示したミスト状成分を含めたオフガスGの全体のガス組成の分析結果と図4Bに示したミスト状成分を除いたオフガスGのガス状成分のみのガス組成の分析結果との差分を求めることにより、オフガスGのミスト状成分のみのガス組成の分析結果を得ることも可能となる。なお、オフガスGのガス流速より遅い流速とは、吸引ノズル22からのミスト状成分の吸引を防ぐことができる流速であれば特に制限はない。   Next, the suction nozzle 22 disposed in the gas mother tube 11 is rotated by 180 °, and the tip 22a is disposed along the gas flow direction of the off gas G. Next, the flow rate control unit 21 sets the flow rate of the off gas G flowing through the gas sampling line 12 to a speed slower than the constant velocity suction speed that substantially matches the flow rate (flow velocity) of the off gas G flowing through the gas mother pipe 11. The control valve 17 is adjusted to a predetermined opening, and the off gas G flowing through the gas mother pipe 11 is drawn into the gas sampling line 12. As a result, the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11 is drawn into the constant temperature portion 13 a of the constant temperature bath 13 through the gas sampling line 12. Here, as shown in FIG. 4B, the tip 22a of the suction nozzle 22 is arranged along the gas flow direction of the offgas G, and the offgas G is sucked into the suction nozzle 22 at a flow rate slower than the gas flow rate of the offgas G. Therefore, a mist-like component (not shown) that flows along with the off-gas G in the vicinity of the tip 22a of the suction nozzle 22 is separated from the off-gas G, and only the gaseous component of the off-gas G is separated. It is sucked into the suction nozzle 22. Thereby, in this Embodiment, it becomes possible to analyze correctly the gas composition of only the gaseous component of the offgas G except the mist-like component accompanying the offgas G. Furthermore, the analysis result of the entire gas composition of the off-gas G including the mist-like component shown in FIG. 4A and the analysis result of the gas composition of only the gaseous component of the off-gas G excluding the mist-like component shown in FIG. By obtaining the difference, it is also possible to obtain an analysis result of the gas composition of only the mist-like component of the off-gas G. The flow rate slower than the gas flow rate of the off gas G is not particularly limited as long as it is a flow rate that can prevent the suction of the mist-like component from the suction nozzle 22.

以上説明したように、本実施の形態によれば、ガス母管11内に配置された吸引ノズル22の先端部22aの向きをオフガスGのガス流れ方向とオフガスGのガス流れ方向の反対方向との間で切り替えると共に、ガス採取ライン12を流れるオフガスGのガス流量を切替えてオフガスGのガス組成を測定するので、ミスト状成分を含めたオフガスGの全体のガス組成と、オフガスGのガス状成分のみのガス組成と、オフガスGのミスト状成分のみのガス組成とをそれぞれ正確に分析することが可能となる。これにより、オフガスGのガス状成分に含まれる各成分濃度及びミスト状成分に含まれる各成分濃度を分別して把握することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the direction of the distal end portion 22a of the suction nozzle 22 disposed in the gas mother pipe 11 is set to the direction opposite to the gas flow direction of the off gas G and the gas flow direction of the off gas G. Since the gas composition of the off gas G is measured by switching the gas flow rate of the off gas G flowing through the gas sampling line 12, the gas composition of the off gas G including the mist component and the gas state of the off gas G are measured. It becomes possible to accurately analyze the gas composition of only the component and the gas composition of only the mist-like component of the off-gas G, respectively. As a result, it is possible to identify and grasp each component concentration contained in the gaseous component of the off-gas G and each component concentration contained in the mist-like component.

なお、上述した実施の形態においては、吸引ノズル22の先端部22aをオフガスGのガス流れ方向に沿った方向に略一致させる方向に向ける例について説明したが、吸引ノズル22の先端部は、オフガスGのミスト状成分を除いたガス状成分の組成を正確に分析できる範囲であれば必ずしもオフガスGのガス流れ方向に沿った方向に略一致させる必要はない。同様に、上述した実施の形態においては、吸引ノズル22の先端部22aをオフガスGのガス流れ方向に対する反対方向に略一致させる方向に向ける例について説明したが、吸引ノズル22の先端部は、オフガスGのミスト状成分を含んだオフガスG全体の組成を正確に分析できる範囲であれば必ずしもオフガスGのガス流れ方向に対する反対方向に略一致させる必要はない。   In the above-described embodiment, the example in which the front end portion 22a of the suction nozzle 22 is directed in a direction substantially matching the direction along the gas flow direction of the off gas G has been described. As long as the composition of the gaseous component excluding the mist-like component of G can be accurately analyzed, it is not always necessary to substantially match the direction along the gas flow direction of the off-gas G. Similarly, in the above-described embodiment, the example in which the tip portion 22a of the suction nozzle 22 is directed in the direction substantially matching the opposite direction to the gas flow direction of the off gas G has been described. As long as the composition of the entire off gas G including the mist-like component of G can be accurately analyzed, it is not always necessary to substantially match the direction opposite to the gas flow direction of the off gas G.

(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、以下においては、上述した第2の実施の形態に係るガス採取装置2との相違点を中心に説明し、説明の重複を避ける。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the following, differences from the gas sampling device 2 according to the above-described second embodiment will be mainly described, and overlapping description will be avoided.

図5は、本実施の形態に係るガス採取装置3の模式図である。図5に示すように、本実施の形態に係るガス採取装置3は、上述した第2の実施の形態に係るガス採取装置2の構成に加えてガス母管11内に配置された吸引ノズル22を回転させるノズル駆動部31を備える。このノズル駆動部31は、吸引ノズル22の軸方向を中心として吸引ノズル22の先端部22aの向きを、ガス母管11内を流れるオフガスGのガス流れ方向に沿った方向とオフガスGのガス流れ方向に対する反対方向との間で180°回転させて切替える。   FIG. 5 is a schematic diagram of the gas sampling device 3 according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the gas sampling device 3 according to the present embodiment includes a suction nozzle 22 disposed in the gas mother pipe 11 in addition to the configuration of the gas sampling device 2 according to the second embodiment described above. The nozzle drive part 31 which rotates is provided. The nozzle drive unit 31 has the tip 22a of the suction nozzle 22 centered on the axial direction of the suction nozzle 22 in the direction along the gas flow direction of the off gas G flowing in the gas mother pipe 11 and the gas flow of the off gas G. It is switched by rotating 180 ° between the opposite direction to the direction.

また、ガス採取装置3においては、ガス採取ライン12が恒温槽13の後段で第1ガス採取ライン121と第2ガス採取ライン122とに分岐されている。第1ガス採取ライン121には、恒温槽13の後段に第1ガス採取ライン121を流れるオフガスGのガス流量を制御する第1制御弁32aと、第1ガス成分吸収部141a及び第2水吸収部141bを備える第1ガス成分吸収部141と、脱水剤151aを備えた第1脱水部151と、第1ガス採取部161とがこの順に設けられている。第1ガス成分吸収部141、第1脱水部151及び第1ガス採取部161の構成については、上述した第1の実施の形態に係るガス採取装置1のガス成分吸収部14、脱水部15及びガス採取部16と同様のため説明を省略する。   In the gas sampling device 3, the gas sampling line 12 is branched into a first gas sampling line 121 and a second gas sampling line 122 after the thermostatic chamber 13. The first gas sampling line 121 includes a first control valve 32 a that controls the gas flow rate of the off-gas G flowing through the first gas sampling line 121 downstream of the thermostatic chamber 13, a first gas component absorber 141 a, and a second water absorption. The first gas component absorption unit 141 including the unit 141b, the first dehydration unit 151 including the dehydrating agent 151a, and the first gas sampling unit 161 are provided in this order. About the structure of the 1st gas component absorption part 141, the 1st dehydration part 151, and the 1st gas sampling part 161, the gas component absorption part 14, the dehydration part 15, and the gas sampling apparatus 1 which concern on 1st Embodiment mentioned above Since it is the same as that of the gas sampling unit 16, its description is omitted.

第2ガス採取ライン122には、恒温槽13の後段に第2ガス採取ライン122を流れるオフガスGのガス流量を制御する第2制御弁32bと、第1吸収部142a及び第2ガス成分吸収部142bを備える第2ガス成分吸収部142と、脱水剤152aを備えた第2脱水部152と、第2ガス採取部162とがこの順に設けられている。第2ガス成分吸収部142、第2脱水部152及び第2ガス採取部162の構成については、上述した第1の実施の形態に係るガス採取装置1のガス成分吸収部14、脱水部15及びガス採取部16と同様のため説明を省略する。   The second gas sampling line 122 includes a second control valve 32b that controls the gas flow rate of the off-gas G flowing through the second gas sampling line 122 downstream of the thermostatic chamber 13, a first absorber 142a, and a second gas component absorber. A second gas component absorption unit 142 including 142b, a second dehydration unit 152 including a dehydrating agent 152a, and a second gas sampling unit 162 are provided in this order. About the structure of the 2nd gas component absorption part 142, the 2nd dehydration part 152, and the 2nd gas sampling part 162, the gas component absorption part 14, the dehydration part 15, and the gas sampling apparatus 1 which concern on 1st Embodiment mentioned above Since it is the same as that of the gas sampling unit 16, its description is omitted.

また、ガス採取装置2は、ノズル駆動部31による吸引ノズル22の回転と、第1制御弁32a及び第2制御弁32bの開閉とを制御する制御部33を備える。この制御部33は、ノズル駆動部31を介して吸引ノズル22の先端部22aをガス母管11内のオフガスGのガス流れ方向に沿って向けた際には、第1制御弁32aを開いて第2制御弁32bを閉じる。また、制御部33は、ノズル駆動部31を介して吸引ノズル22の先端部22aをガス母管11内のオフガスGのガス流れ方向に対向する方向に向けた際には、第2制御弁32bを開いて第1制御弁32aを閉じる。   Further, the gas sampling device 2 includes a control unit 33 that controls the rotation of the suction nozzle 22 by the nozzle driving unit 31 and the opening and closing of the first control valve 32a and the second control valve 32b. The control unit 33 opens the first control valve 32a when the tip 22a of the suction nozzle 22 is directed along the gas flow direction of the off gas G in the gas mother pipe 11 via the nozzle driving unit 31. The second control valve 32b is closed. Further, when the control unit 33 orients the front end portion 22a of the suction nozzle 22 via the nozzle driving unit 31 in a direction opposite to the gas flow direction of the off gas G in the gas mother pipe 11, the second control valve 32b. To close the first control valve 32a.

すなわち、本実施の形態に係るガス採取装置2においては、ガス採取ライン12を恒温槽13の後段で分岐させると共に、制御部33が吸引ノズル22の先端の向きに応じてオフガスGを第1ガス成分吸収部141、第1脱水部151及び第1ガス採取部161、又は、第2ガス成分吸収部142、第2脱水部152及び第2ガス採取部162のいずれかで分けて採取することが可能となる。これにより、上述した第2の実施の形態で説明したように、オフガスGのガス全体組成、ミスト状成分の組成及びガス状成分の組成を第1ガス成分吸収部141、及び第1ガス採取部161、又は、第2ガス成分吸収部142、及び第2ガス採取部162でそれぞれ分析することが可能となる。   That is, in the gas sampling device 2 according to the present embodiment, the gas sampling line 12 is branched at the rear stage of the thermostatic chamber 13 and the control unit 33 supplies the off gas G to the first gas according to the direction of the tip of the suction nozzle 22. The component absorption unit 141, the first dehydration unit 151, and the first gas collection unit 161, or the second gas component absorption unit 142, the second dehydration unit 152, and the second gas collection unit 162 may be separately collected. It becomes possible. Accordingly, as described in the second embodiment, the entire gas composition of the off gas G, the composition of the mist component, and the composition of the gaseous component are changed to the first gas component absorption unit 141 and the first gas sampling unit. 161, or the second gas component absorption unit 142 and the second gas sampling unit 162, respectively, can be analyzed.

次に、図6A及び図6Bを参照して本実施の形態に係るガス採取装置2の全体動作について説明する。図6Aに示すように、まず、上述した第1の実施の形態に係るガス採取装置1の場合と同様に、ガス母管11を流れるオフガスGの温度以上にガス採取装置3の恒温槽13の恒温槽の温度を所定温度(例えば、120℃)に設定する。次に、制御部33は、ノズル駆動部31を介してガス母管11内に配置された吸引ノズル22の先端部22aをオフガスGのガス流れ方向に対して対向する方向に向けた後、第1制御弁32aを開いて第2制御弁32bを閉じる。   Next, the overall operation of the gas sampling device 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6A and 6B. As shown in FIG. 6A, first, as in the case of the gas sampling device 1 according to the first embodiment described above, the temperature of the thermostatic chamber 13 of the gas sampling device 3 is higher than the temperature of the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11. The temperature of the thermostat is set to a predetermined temperature (for example, 120 ° C.). Next, the control unit 33 directs the distal end portion 22a of the suction nozzle 22 disposed in the gas mother pipe 11 through the nozzle driving unit 31 in a direction facing the gas flow direction of the off gas G, and then The first control valve 32a is opened and the second control valve 32b is closed.

続いて、流量制御部21が、ガス採取ライン12を流れるオフガスGの流量がガス母管11内を流れるオフガスGの流量(流速)と略一致する等速吸引速度に設定し、流量制御弁17を所定開度に調整してガス母管11を流れるオフガスGをガス採取ライン12に引込む。この結果、ガス母管11を流れるオフガスGは、ガス採取ライン12を介して恒温槽13の恒温部13a内に向けて引込まれた後、第1ガス採取ライン121を介して第1ガス成分吸収部141、第1脱水部151及び第1ガス採取部161に採取される。これにより、本実施の形態においては、第1ガス成分吸収部141、第1脱水部151及び第1ガス採取部161によって吸収及び採取された各ガス成分を分析することにより、オフガスGに同伴されるミスト状成分を含めたオフガスG全体のガス組成を分析することが可能となる。   Subsequently, the flow control unit 21 sets the flow rate of the off gas G flowing through the gas sampling line 12 to a constant speed suction speed that substantially matches the flow rate (flow velocity) of the off gas G flowing through the gas mother pipe 11, and the flow control valve 17. Is adjusted to a predetermined opening, and the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11 is drawn into the gas sampling line 12. As a result, after the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11 is drawn into the thermostatic part 13a of the thermostatic chamber 13 through the gas sampling line 12, the first gas component is absorbed through the first gas sampling line 121. Collected by the unit 141, the first dehydrating unit 151, and the first gas collecting unit 161. Thereby, in this Embodiment, by analyzing each gas component absorbed and extract | collected by the 1st gas component absorption part 141, the 1st dehydration part 151, and the 1st gas extraction part 161, it is accompanied by the off gas G. It is possible to analyze the gas composition of the entire off-gas G including the mist-like component.

次に、図6Bに示すように、制御部33は、ノズル駆動部31を介してガス母管11内に配置された吸引ノズル22を180°回転させて先端部22aをオフガスGのガス流れ方向に沿った方向に向けた後、第2制御弁32bを開けて第1制御弁32aを閉じる。   Next, as shown in FIG. 6B, the control unit 33 rotates the suction nozzle 22 disposed in the gas mother pipe 11 through the nozzle driving unit 31 by 180 ° to cause the distal end portion 22 a to flow in the off-gas G gas flow direction. Then, the second control valve 32b is opened to close the first control valve 32a.

続いて、流量制御部21は、ガス採取ライン12を流れるオフガスGの流量がガス母管11内を流れるオフガスGの流量(流速)と略一致する等速吸引速度より遅い速度に設定し、流量制御弁17を所定開度に調整してガス母管11を流れるオフガスGをガス採取ライン12に引込む。この結果、ガス母管11を流れるオフガスGは、ガス採取ライン12を介して恒温槽13の恒温部13a内に向けて引込まれた後、第2ガス採取ライン122を介して第2ガス成分吸収部142、第2脱水部152及び第2ガス採取部162に採取される。これにより、本実施の形態においては、第2ガス成分吸収部142、第2脱水部152及び第2ガス採取部162によって吸収及び採取された各ガス成分を分析することにより、オフガスGに同伴されるミスト状成分を含めたオフガスG全体のガス組成を分析することが可能となる。そして、第1ガス成分吸収部141、第1脱水部151及び第1ガス採取部161の分析結果と、第2ガス成分吸収部142、第2脱水部152及び第2ガス採取部162との差分を求めることにより、オフガスGのミスト状成分のみのガス組成の分析結果を得ることも可能となる。   Subsequently, the flow rate control unit 21 sets the flow rate of the off gas G flowing through the gas sampling line 12 to a speed slower than the constant velocity suction speed that substantially matches the flow rate (flow velocity) of the off gas G flowing through the gas mother pipe 11. The control valve 17 is adjusted to a predetermined opening, and the off gas G flowing through the gas mother pipe 11 is drawn into the gas sampling line 12. As a result, after the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11 is drawn into the constant temperature portion 13a of the constant temperature bath 13 via the gas sampling line 12, the second gas component is absorbed via the second gas sampling line 122. Collected by the unit 142, the second dehydration unit 152, and the second gas collection unit 162. Thereby, in the present embodiment, each gas component absorbed and collected by the second gas component absorption unit 142, the second dehydration unit 152, and the second gas collection unit 162 is analyzed, thereby being accompanied by the off gas G. It is possible to analyze the gas composition of the entire off-gas G including the mist-like component. The difference between the analysis results of the first gas component absorption unit 141, the first dehydration unit 151, and the first gas collection unit 161 and the second gas component absorption unit 142, the second dehydration unit 152, and the second gas collection unit 162. It is also possible to obtain an analysis result of the gas composition of only the mist-like component of the off gas G.

以上説明したように、本実施の形態によれば、制御部33が、ガス母管11内に配置された吸引ノズル22の先端部22aの向きをオフガスGのガス流れ方向とオフガスGのガス流れ方向の反対方向との間で切り替えると共に、第1ガス採取ライン121及び第2ガス採取ライン122を介してそれぞれオフガスGのガス組成を測定するので、オフガスGの全体のガス組成と、オフガスGのガス状成分のみのガス組成と、オフガスGのミスト状成分のみのガス組成とが上述した第2の実施の形態より簡便に分析することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the control unit 33 determines the direction of the distal end portion 22a of the suction nozzle 22 disposed in the gas mother pipe 11 as the gas flow direction of the off gas G and the gas flow of the off gas G. Since the gas composition of the off gas G is measured via the first gas sampling line 121 and the second gas sampling line 122, respectively, the total gas composition of the off gas G and the off gas G The gas composition containing only the gaseous component and the gas composition containing only the mist-like component of the off-gas G can be more easily analyzed than the second embodiment described above.

(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、以下においては、上述した第1の実施の形態に係るガス採取装置1との相違点を中心に説明し、説明の重複を避ける。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the following, differences from the gas sampling device 1 according to the first embodiment described above will be mainly described, and overlapping description will be avoided.

図7は、本実施の形態に係るガス採取装置4の模式図である。本実施の形態に係るガス採取装置4は、上述した第1の実施の形態に係るガス採取装置1のガス母管11と恒温槽13との間のガス採取ライン12に設けられた断熱材12aに代えて、ガス採取ライン12を加熱する加温部12bを備える。この加温部12bは、例えば、リボンヒータなどによって構成され、ガス母管11を流れるオフガスGの温度以上の所定温度(例えば、100℃)にガス採取ライン12を加熱する。この加温部12bによるガス採取ライン12の加熱温度は、温度制御部41によって制御される。なお、加温部12bによるガス採取ライン12の加熱は、必ずしもオフガスGの温度以上でなくともよく、ガス採取ライン12中でのオフガスGに含まれるガス成分の凝縮及び炭酸アンモニウムの析出などを防ぐことができる常温以上の温度であればよい。   FIG. 7 is a schematic diagram of the gas sampling device 4 according to the present embodiment. The gas sampling device 4 according to the present embodiment includes a heat insulating material 12a provided in the gas sampling line 12 between the gas mother pipe 11 and the thermostatic chamber 13 of the gas sampling device 1 according to the first embodiment described above. Instead, a heating unit 12b for heating the gas sampling line 12 is provided. The heating unit 12b is configured by a ribbon heater or the like, for example, and heats the gas sampling line 12 to a predetermined temperature (for example, 100 ° C.) equal to or higher than the temperature of the off-gas G flowing through the gas mother pipe 11. The heating temperature of the gas sampling line 12 by the heating unit 12 b is controlled by the temperature control unit 41. The heating of the gas sampling line 12 by the heating unit 12b does not necessarily have to be higher than the temperature of the off-gas G, and prevents condensation of gas components contained in the off-gas G and precipitation of ammonium carbonate in the gas sampling line 12. Any temperature above room temperature can be used.

このように、本実施の形態によれば、温度制御部41が、加温部12bを介してガス母管11と恒温槽13との間のガス採取ライン12を常温以上に制御するので、ガス採取ライン12内でのガス成分の凝縮及び析出を防ぐことが可能となり、オフガスGのガス組成を正確に分析することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the temperature control unit 41 controls the gas sampling line 12 between the gas mother pipe 11 and the thermostatic bath 13 to the normal temperature or higher via the heating unit 12b. It is possible to prevent the condensation and precipitation of gas components in the collection line 12, and to accurately analyze the gas composition of the offgas G.

1、2、3、4 ガス採取装置
11 ガス母管
12 ガス採取ライン
12a 断熱材
12b 加温部
121 第1ガス採取ライン
122 第2ガス採取ライン
13 恒温槽
14 ガス成分吸収部
14a 第1吸収部
14b 第2吸収部
141 第1ガス成分吸収部
141a 第1吸収部
141b 第2吸収部
142 第2ガス成分吸収部
142a 第1吸収部
142b 第2吸収部
15 脱水部
15a 脱水剤
151 第1脱水部
152 第2脱水部
16 ガス採取部
161 第1ガス採取部
162 第2ガス採取部
17 流量制御弁
18 流量計
19 吸引ポンプ
20 加温部
21 流量制御部
22 吸引ノズル
22a 先端部
31 ノズル駆動部
32a 第1制御弁
32b 第2制御弁
33 制御部
G オフガス
第1吸収液
第2吸収液
1, 2, 3, 4 Gas sampling device 11 Gas mother pipe 12 Gas sampling line 12a Heat insulating material 12b Heating part 121 First gas sampling line 122 Second gas sampling line 13 Thermostatic chamber 14 Gas component absorption part 14a First absorption part 14b 2nd absorption part 141 1st gas component absorption part 141a 1st absorption part 141b 2nd absorption part 142 2nd gas component absorption part 142a 1st absorption part 142b 2nd absorption part 15 Dehydration part 15a Dehydrating agent 151 1st dehydration part 152 2nd dehydration part 16 Gas collection part 161 1st gas collection part 162 2nd gas collection part 17 Flow control valve 18 Flow meter 19 Suction pump 20 Heating part 21 Flow control part 22 Suction nozzle 22a Tip part 31 Nozzle drive part 32a 1st control valve 32b 2nd control valve 33 Control part G Off gas L 1 1st absorption liquid L 2 2nd absorption liquid

Claims (11)

被採取ガスのガス温度以上に加温可能な恒温部を有する恒温槽と、
前記恒温部内に一部が配設され、前記被採取ガスを採取するガス採取ラインと、
前記恒温部内の前記ガス採取ラインに設けられ、前記ガス採取ラインを流れる前記被採取ガスの流量を測定する流量計と、
前記流量計で測定した前記被採取ガスのガス流量に基づいて前記ガス採取ラインを流れる前記被採取ガスのガス流量を制御する流量制御部と、
前記ガス採取ラインにおける恒温槽の後段に設けられ、前記ガス採取ラインから供給された前記被採取ガス中に含まれる成分を吸収するガス成分吸収部と、
前記ガス採取ラインにおける前記ガス成分吸収部の後段に設けられ、前記ガス成分吸収部で成分が吸収された前記被採取ガスを採取するガス採取部とを備えたことを特徴とする、ガス採取装置。
A thermostat having a thermostat capable of heating above the gas temperature of the sampled gas;
A part of the thermostat is disposed, and a gas sampling line for sampling the sampled gas;
A flow meter that is provided in the gas sampling line in the thermostat and measures the flow rate of the sampled gas flowing through the gas sampling line;
A flow rate controller for controlling the gas flow rate of the sampled gas flowing through the gas sampling line based on the gas flow rate of the sampled gas measured by the flow meter;
A gas component absorption unit that is provided in a subsequent stage of the thermostatic chamber in the gas sampling line and absorbs a component contained in the sampled gas supplied from the gas sampling line;
A gas sampling device, comprising: a gas sampling unit that is provided at a subsequent stage of the gas component absorption unit in the gas sampling line and collects the sampled gas in which the component is absorbed by the gas component absorption unit .
前記ガス採取ラインに接続され、先端部が前記被採取ガスのガス流れ方向に沿って配置された吸引ノズルを備えた、請求項1に記載のガス採取装置。   The gas sampling device according to claim 1, further comprising a suction nozzle connected to the gas sampling line and having a tip disposed along a gas flow direction of the sampled gas. 前記流量制御部は、前記ガス採取ラインを流れる前記被採取ガスのガス流量を、前記被採取ガスの流速に対して遅くする、請求項2に記載のガス採取装置。   The gas sampling device according to claim 2, wherein the flow rate control unit slows a gas flow rate of the sampled gas flowing through the gas sampling line with respect to a flow rate of the sampled gas. 前記ガス採取ラインに接続され、先端部が前記被採取ガスのガス流れ方向に対向する方向に向けて配置された吸引ノズルを備えた、請求項1に記載のガス採取装置。   The gas sampling device according to claim 1, further comprising a suction nozzle connected to the gas sampling line and having a tip portion disposed in a direction opposite to a gas flow direction of the sampled gas. 前記流量制御部は、前記ガス採取ラインを流れる前記被採取ガスのガス流量を、前記被採取ガスの流速に対して略等しくする、請求項4に記載のガス採取装置。   The gas sampling device according to claim 4, wherein the flow rate control unit makes a gas flow rate of the sampled gas flowing through the gas sampling line substantially equal to a flow rate of the sampled gas. 前記吸引ノズルの先端部を前記被採取ガスのガス流れ方向に沿う方向と、前記被採取ガスのガス流れ方向に対向する方向との間で切替えるノズル駆動部を備えた、請求項2から請求項5のいずれか1項に記載のガス採取装置。   The nozzle drive part which switches the front-end | tip part of the said suction nozzle between the direction in alignment with the gas flow direction of the said to-be-collected gas, and the direction opposite to the gas flow direction of the to-be-collected gas is provided. The gas sampling device according to any one of 5. 前記恒温槽の後段において前記ガス採取ラインが分岐されてなる第1ガス採取ライン及び第2ガス採取ラインと、
前記第1ガス採取ラインにおける恒温槽の後段に設けられ、前記第1ガス採取ラインから供給された前記被採取ガス中に含まれる成分を吸収する第1ガス成分吸収部と、
前記第1ガス採取ラインにおける前記第1ガス成分吸収部の後段に設けられ、前記第1ガス成分吸収部で成分が吸収された前記被採取ガスを採取する第1ガス採取部と、
前記第2ガス採取ラインにおける恒温槽の後段に設けられ、前記第2ガス採取ラインから供給された前記被採取ガス中に含まれる成分を吸収する第2ガス成分吸収部と、
前記第2ガス採取ラインにおける前記第2ガス成分吸収部の後段に設けられ、前記第2ガス成分吸収部で成分が吸収された前記被採取ガスを採取する第2ガス採取部と、
前記ノズル駆動部で切替える前記吸引ノズルの先端部の方向を制御すると共に、前記第1ガス採取ラインと前記第2ガス採取ラインとの間で前記被採取ガスの流路の切替を制御する制御部とを備えた、請求項6に記載のガス採取装置。
A first gas collection line and a second gas collection line formed by branching the gas collection line at a subsequent stage of the thermostat;
A first gas component absorption unit that is provided in a subsequent stage of the thermostatic chamber in the first gas sampling line and absorbs a component contained in the sampled gas supplied from the first gas sampling line;
A first gas sampling unit that is provided at a subsequent stage of the first gas component absorption unit in the first gas sampling line and collects the sampled gas in which the component is absorbed by the first gas component absorption unit;
A second gas component absorption part that is provided in a subsequent stage of the thermostat in the second gas sampling line and absorbs a component contained in the sampled gas supplied from the second gas sampling line;
A second gas sampling unit that is provided at a subsequent stage of the second gas component absorption unit in the second gas sampling line and collects the sampled gas in which the component has been absorbed by the second gas component absorption unit;
A control unit that controls the direction of the tip of the suction nozzle that is switched by the nozzle driving unit and that controls the switching of the flow path of the sampled gas between the first gas sampling line and the second gas sampling line The gas sampling device according to claim 6, comprising:
前記ガス採取ラインにおける前記恒温槽の前段部に断熱材が設けられた、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のガス採取装置。   The gas sampling device according to any one of claims 1 to 7, wherein a heat insulating material is provided in a front stage portion of the thermostatic chamber in the gas sampling line. 前記ガス採取ラインにおける前記恒温槽の前段部に前記ガス採取ラインを加温する加温部が設けられた、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のガス採取装置。   The gas sampling device according to any one of claims 1 to 8, wherein a heating unit for heating the gas sampling line is provided at a front stage of the thermostatic chamber in the gas sampling line. 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のガス採取装置を用いた被採取ガスのガス分析方法であって、
前記ガス成分吸収部で前記被採取ガス中のアンモニア及び水分を吸収させた硫酸をイオンクロマトグラフィーにより分析して前記被採取ガス中のアンモニア及び水分の濃度を求める工程と、
前記ガス採取部で採取された前記被採取ガスをガスクロマトグラフィーで分析して硫化水素、二酸化炭素、窒素、水素及びメタンの少なくとも1種の濃度を求める工程とを含むことを特徴とする、ガス分析方法。
A gas analysis method for a sampled gas using the gas sampling device according to any one of claims 1 to 9,
Analyzing the sulfuric acid that has absorbed ammonia and moisture in the sampled gas in the gas component absorption unit by ion chromatography to determine the concentration of ammonia and moisture in the sampled gas; and
The gas sampled by the gas sampling part is analyzed by gas chromatography to determine the concentration of at least one of hydrogen sulfide, carbon dioxide, nitrogen, hydrogen and methane. Analysis method.
前記ガス成分吸収部で前記被採取ガス中の水、極性成分及び有機成分を吸収させたエタノールをカールフィッシャー滴定法により分析して前記被採取ガス中の水、極性成分及び有機成分の濃度を求める工程を含む、請求項10に記載のガス分析方法。   Ethanol that has absorbed water, polar components, and organic components in the sampled gas in the gas component absorption unit is analyzed by Karl Fischer titration to determine the concentrations of water, polar components, and organic components in the sampled gas. The gas analysis method according to claim 10, comprising a step.
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