JP2668675B2 - Ammonia analyzer - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、酸化触媒方式でＮＨ３
をＮＯに変換して、ＮＯ濃度をもとにＮＨ３濃度を測定
する連続測定方式のアンモニア分析計に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, NH 3 in the oxidation catalyst system
The present invention relates to an ammonia analyzer of a continuous measurement system for converting NO into NO and measuring NH 3 concentration based on NO concentration.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２において、３０は従来型のアンモニ
ア分析計、３１はＮＯ検出器であって、たとえばＮＯと
Ｏ３との反応によって分析成分の一部が励起状態のＮＯ
２となり、その励起状態のＮＯ２が基底状態のＮＯ２に
遷移するときに発生する光を検出して前記ＮＯの濃度を
検出する化学発光式ガス検出器（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｌ
ｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｅｔｅｃｔｅｒ，以下ＣＬ
Ｄという）で構成される。また、前記ＮＯ検出器３１に
はサンプルガスＳの二つの流路である第一流路３２と第
二流路３３を並列に接続しており、切換手段３４により
第一流路３２を流れるサンプルガスＳと第二流路３３中
を流れるサンプルガスＳのどちらかが択一的にＮＯ検出
器３１に供給されるように構成されており、前記第一流
路３２中にはＮＨ３をＮＯに変換する第一コンバータ３
５とＮＯ２をＮＯに変換する第二コンバータ３６とが直
列に設けられている。そして前記第二流路３３中にはＮ
Ｏ２をＮＯに変換する第三コンバータ３７を設けてい
る。BACKGROUND OF THE INVENTION FIG. 2, 30 conventional ammonia analyzer is 31 a NO detector, for example a part of the excited state of the analyte by reaction with NO and O 3 NO
2 , a chemiluminescent gas detector (Chemical L) for detecting the light generated when the excited state of NO 2 transits to the ground state of NO 2 to detect the NO concentration.
uminsense Detector, CL
D)). The NO detector 31 has a first flow path 32 and a second flow path 33, which are two flow paths of the sample gas S, connected in parallel. And the sample gas S flowing in the second flow path 33 are alternatively supplied to the NO detector 31, and the NH 3 is converted into NO in the first flow path 32. First converter 3
5 and a second converter 36 that converts NO 2 into NO are provided in series. In the second flow path 33, N
The O 2 is provided with a third converter 37 for converting to NO.
【０００３】このアンモニア分析計３０は次のように動
作する。つまりまず、前記切換手段３４によってサンプ
ルガスＳが前記第一流路３２側に流されて、第一流路３
２中の第一コンバータ３５によってサンプルガスＳ中の
ＮＨ３がＮＯに変換され、第二コンバータ３６によって
サンプルガスＳ中のＮＯ２がＮＯに変換される。このよ
うにして変換されたサンプルガスＳ中のＮＯ濃度つまり
サンプルガスＳ中のＮＨ３とＮＯ２を変換したＮＯガス
と，もともと存在したＮＯガスとの合計濃度を前記ＮＯ
検出器３１にて測定し、その結果を差量アンプ３８に入
力する。次に、切換手段３４を切り換えてサンプルガス
Ｓが前記第二流路３３側に流れるようにして、第二流路
３３中の第三コンバータ３７によってサンプルガスＳ中
のＮＯ２がＮＯに変換される。こうして変換されたサン
プルガスＳのＮＯ濃度つまりサンプルガスＳ中のＮＯ２
を変換したＮＯガスと，もともと存在したＮＯガスとの
合計濃度を前記ＮＯ検出器３１にて測定し、その結果を
差量アンプ３８に入力して、前記第一流路３２中を流れ
たＮＯガスの濃度との差をとることによってサンプルガ
スＳ中のＮＨ３の濃度を測定できる。The ammonia analyzer 30 operates as follows. That is, first, the sample gas S is caused to flow toward the first flow path 32 by the switching means 34, and the first flow path 3
The NH 3 in the sample gas S is converted into NO by the first converter 35 in the second converter NO, and the NO 2 in the sample gas S is converted into NO by the second converter 36. The NO concentration in the sample gas S thus converted, that is, the total concentration of the NO gas converted from NH 3 and NO 2 in the sample gas S and the originally existing NO gas is calculated as the NO concentration.
Measurement is performed by the detector 31, and the result is input to the difference amplifier 38. Next, the switching means 34 is switched so that the sample gas S flows to the second flow path 33 side, and NO 2 in the sample gas S is converted into NO by the third converter 37 in the second flow path 33. It The NO concentration of the sample gas S thus converted, that is, NO 2 in the sample gas S
The total concentration of the NO gas obtained by converting the NO gas and the originally existing NO gas is measured by the NO detector 31, and the result is input to the difference amplifier 38, and the NO gas flowing through the first flow path 32 is measured. The concentration of NH 3 in the sample gas S can be measured by taking the difference from the concentration of.
【０００４】このように、前記切換手段３４を定期的に
切り換えることによって第一流路３２中のＮＯ濃度一第
二流路３３中のＮＯ濃度の差量でＮＨ３濃度を連続測定
することができる構成になっていた。In this manner, by periodically switching the switching means 34, the NH 3 concentration can be continuously measured by the difference between the NO concentration in the first flow path 32 and the NO concentration in the second flow path 33. It was structured.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この従来のアンモニア
分析計においては、第一流路３２の第一コンバータ３５
でＮＨ３をＮＯに変換し、第二コンバータ３６でＮＯ２
をＮＯに変換し、第二流路３３の第三コンバータ３７で
ＮＯ２をＮＯに変換し、第一流路３２のＮＯ濃度−第二
流路３３のＮＯ濃度の差量でＮＨ３濃度を測定するよう
になっている。In this conventional ammonia analyzer, the first converter 35 in the first flow path 32 is used.
Converts NH 3 into NO, and the second converter 36 converts NO 2 into NO.
Is converted into NO, NO 2 is converted into NO by the third converter 37 in the second flow path 33, and the NH 3 concentration is measured by the difference between the NO concentration in the first flow path 32 and the NO concentration in the second flow path 33. It is supposed to do.
【０００６】ところで、第一コンバータ３５はＮＨ３を
ＮＯに変換するコンバータであるがその化学反応式は次
式（１）に示すとおりである。 ２ＮＨ３＋５／２Ｏ２→２ＮＯ＋３Ｈ２Ｏ （１） また、第二コンバータ３６と第三コンバータ３７はＮＯ
２をＮＯに変換するコンバータになっており、その化学
反応式は次式（２）、又は（３）に示すとおりである。
尚、式（３）はサンプルガスＳ中に炭素が存在する場合
である。 ２ＮＯ２→２ＮＯ＋Ｏ２ （２） ２ＮＯ２＋Ｃ→２ＮＯ＋ＣＯ２ （３） 上記の化学反応式により明らかなように第二コンバータ
３６、第三コンバータ３７はＮＯ２を還元することによ
ってサンプルガスＳ中のＮＯ２を同量のＮＯに変換す
る。しかし、このＮＯの量は触媒効率の差や、触媒劣化
によって変化してしまうために、第二コンバータ３６の
出力するＮＯの量と第三コンバータ３７のＮＯの量は完
全に一致するとは限らない。The first converter 35 is a converter for converting NH 3 to NO, and its chemical reaction formula is as shown in the following equation (1). 2NH 3 + 5 / 2O 2 → 2NO + 3H 2 O (1) Further, the second converter 36 and the third converter 37 are NO
2 is converted to NO, and the chemical reaction formula thereof is as shown in the following formula (2) or (3).
The formula (3) is the case where carbon is present in the sample gas S. 2NO 2 → 2NO + O 2 (2) 2NO 2 + C → 2NO + CO 2 (3) As is clear from the above chemical reaction formula, the second converter 36 and the third converter 37 reduce NO 2 to reduce NO in the sample gas S. 2 is converted to the same amount of NO. However, since the amount of NO changes due to a difference in catalyst efficiency or deterioration of the catalyst, the amount of NO output from the second converter 36 and the amount of NO in the third converter 37 do not always match completely. .
【０００７】特に、サンプルガスＳ中のＮＨ３濃度に対
するＮＯｘ濃度の比が：５〜１：１０と高い場合、第二
コンバータ３６と第三コンバータ３７の触媒効率の差や
触媒劣化の差によって、ＮＯ２からＮＯへの触媒効率の
差が大きくなってＮＨ３濃度の測定値に大きく影響し、
誤差の原因となるという欠点があった。そこで、より正
確な測定をするためには、それらの誤差を補う補償手段
を設ける必要がある。[0007] In particular, the ratio of the NO x concentration relative to NH 3 concentration in the sample gas S is: 5 to 1: If 10 higher, the difference or the difference in catalyst degradation of catalytic efficiency of the second converter 36 the third converter 37 , The difference in the catalytic efficiency from NO 2 to NO becomes large, which greatly affects the measured value of NH 3 concentration,
There is a drawback that it causes an error. Therefore, in order to perform more accurate measurement, it is necessary to provide a compensating means for compensating for those errors.
【０００８】本発明は上記の点を考慮にいれてなされた
ものであって、サンプルガスＳ中のＮＨ３濃度に対して
ＮＯｘ濃度が高いサンプルガスＳにおいても、ＮＨ３濃
度の測定を正確に行うことができるアンモニア分析計を
提供することを目的としている。The present invention was made is taking into account the above points, in the concentration of NO x is higher the sample gas S with respect to NH 3 concentration in the sample gas S, accurate measurement of the NH 3 concentration It is intended to provide an ammonia analyzer that can be used in
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ＮＯ
検出器に接続されるサンプルガス流路を並列状態の第一
流路と第二流路に分岐させ、切換手段により第一流路中
のガス又は第二流路中のガスが択一的に前記ＮＯ検出器
に供給されるように構成し、前記第一流路中にはＮＨ３
をＮＯに変換する第一コンバータとＮＯ２をＮＯに変換
する第二コンバータとを直列に設け、前記第二流路中に
はＮＯ２をＮＯに変換する第三コンバータを設けてある
アンモニア分析計において、前記第一コンバータの入口
側と出口側を結ぶバイパス流路を設け、第一コンバータ
又はバイパス流路のいずれか一方にサンプルガスを流す
ための切換手段を設けて前記第二コンバータと第三コン
バータの触媒効率の差を求めこれを補償するように構成
してあることを特徴とするアンモニア分析計である。That is, the present invention provides a NO.
The sample gas flow path connected to the detector is branched into a first flow path and a second flow path in a parallel state, and the gas in the first flow path or the gas in the second flow path is selectively switched by the switching means. It is configured to be supplied to a detector, and NH 3 is provided in the first flow path.
Ammonia analyzer having a first converter for converting NO to NO and a second converter for converting NO 2 to NO in series, and a third converter for converting NO 2 to NO in the second flow path. A bypass channel connecting the inlet side and the outlet side of the first converter is provided, and a switching means for flowing the sample gas to one of the first converter and the bypass channel is provided, and the second converter and the third An ammonia analyzer characterized by determining a difference in catalytic efficiency of a converter and compensating for the difference.
【００１０】[0010]
【作用】本発明において、第一流路の第一コンバータを
迂回するバイパス流路を設けたことによってＮＨ３濃度
測定をする前に、先に第二コンバータと第三コンバータ
にサンプルガスＳを流しＮＯ２をＮＯに変換する触媒効
率の差を求め、第一コンバータにサンプルガスＳを流入
させてＮＨ３濃度を測定するときに、前記触媒効率の差
によって補正することによって、触媒効率の差とは無関
係に正確なＮＨ３濃度を測定することができる。 According to the present invention, before the NH 3 concentration is measured by providing the bypass flow path bypassing the first converter of the first flow path, the sample gas S is first passed through the second converter and the third converter before NO 3 measurement. The difference between the catalyst efficiencies is determined by determining the difference in the catalyst efficiencies for converting 2 into NO and flowing the sample gas S into the first converter to measure the NH 3 concentration. Ru can be measured independently of accurate NH 3 concentration.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の一実施例を示す概略図であっ
て、図中の１は本発明のアンモニア分析計であり、２は
ＣＬＤによるＮＯ検出器である。また、前記ＮＯ検出器
２にはサンプルガスＳの二つの流路である第一流路３と
第二流路４とが並列に接続されており、三方弁５が下流
側の合流点に設けられており、それによって第一流路３
を流れるサンプルガスＳと第二流路４中を流れるサンプ
ルガスＳのどちらかが択一的にＮＯ検出器２に供給され
るように構成されている。また、前記第一流路３中には
ＮＨ３をＮＯに変換する第一コンバータ６とＮＯ２をＮ
Ｏに変換する第二コンバータ７とを直列に設けており、
第一コンバータの入口側と出口側にわたってバイパス流
路９を接続してあり、このバイパス流路９の下流側に三
方弁１０を設けることによってサンプルガスＳは第一コ
ンバータ６かバイパス流路９のどちらかに択一的に流れ
ることになる。一方、前記第二流路４中にはＮＯ２をＮ
Ｏに変換する第三コンバータ８を設けている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the present invention , in which 1 is an ammonia analyzer of the present invention, and 2 is a NO detector by CLD. The NO detector 2 has a first flow path 3 and a second flow path 4 as two flow paths of the sample gas S connected in parallel, and a three-way valve 5 is provided at a downstream junction. And thereby the first flow path 3
One of the sample gas S flowing through the second flow path 4 and the sample gas S flowing through the second flow path 4 is alternatively supplied to the NO detector 2. In addition, in the first flow path 3, the first converter 6 for converting NH 3 into NO and N 2 for NO 2 are converted.
A second converter 7 for converting to O is provided in series,
A bypass channel 9 is connected to the inlet side and the outlet side of the first converter, and the sample gas S can be supplied to the first converter 6 or the bypass channel 9 by providing a three-way valve 10 downstream of the bypass channel 9. It will flow either way. On the other hand, NO 2
A third converter 8 for converting to O is provided.
【００１２】このアンモニア分析計１は次のように動作
する。まず、前記三方弁１０によってサンプルガスＳの
流れをバイパス流路９側に切り換えて第一コンバータ６
を通さない状態で、前記もう一つの三方弁５を切り換え
てサンプルガスＳを第一流路３側に流すようにし、サン
プルガスＳを第二コンバータ７に通してＮＯ検出器２に
よってＮＯ濃度を測定し、その結果を差量アンプ１１に
入力する。つぎに、三方弁５を切り換えてサンプルガス
Ｓを第二流路４側に流してサンプルガスＳを第三コンバ
ータ８に通してＮＯ検出器２によってＮＯ濃度を測定
し、その結果を差量アンプに入力し、前記第二コンバー
タ７と第三コンバータ８の触媒効率の差を差量アンプ１
１で計算し、その値は補正用としてゼロシフト回路１２
に記憶される。The ammonia analyzer 1 operates as follows. First, the flow of the sample gas S is switched to the bypass flow passage 9 side by the three-way valve 10 to switch the first converter 6
In this state, the other three-way valve 5 is switched so that the sample gas S flows through the first flow path 3, and the sample gas S is passed through the second converter 7 to measure the NO concentration by the NO detector 2. Then, the result is input to the difference amplifier 11. Next, the three-way valve 5 is switched to allow the sample gas S to flow to the second flow path 4 side, pass the sample gas S through the third converter 8, measure the NO concentration by the NO detector 2, and use the result as a difference amplifier. To the difference amplifier 1 by inputting the difference in catalyst efficiency between the second converter 7 and the third converter 8 to
1 and the value is used as a correction for the zero shift circuit 12.
Is stored.
【００１３】次に三方弁１０を切り換えてサンプルガス
Ｓが第一コンバータ６側に流れるようにし、また、三方
弁５によってサンプルガスＳが前記第一流路３側に流れ
るようにして、第一流路３中の第一コンバータ６によっ
てサンプルガスＳ中のＮＨ３がＮＯに変換され、第二コ
ンバータ７によってサンプルガスＳ中のＮＯ２がＮＯに
変換される。このようにして変換されたサンプルガスＳ
中のＮＯ濃度つまりサンプルガスＳ中のＮＨ３とＮＯ２
を変換したＮＯガスと，もともと存在したＮＯガスとの
合計濃度を前記ＮＯ検出器２にて測定し、その結果を差
量アンプ１３に入力する。Next, the three-way valve 10 is switched so that the sample gas S flows to the first converter 6 side. The NH 3 in the sample gas S is converted into NO by the first converter 6 of the sample gas generator 3 , and the NO 2 in the sample gas S is converted into NO by the second converter 7. The sample gas S thus converted
NO concentration in the sample gas S, that is, NH 3 and NO 2 in the sample gas S
The total concentration of the NO gas converted from the above and the originally existing NO gas is measured by the NO detector 2, and the result is input to the difference amplifier 13.
【００１４】そして、三方弁５を切り換えてサンプルガ
スＳが前記第二流路４側に流れるようにして、第二流路
４中の第三コンバータ８によってサンプルガスＳ中のＮ
Ｏ２がＮＯに変換される。こうして変換されたサンプル
ガスＳのＮＯ濃度つまりサンプルガスＳ中のＮＯ２を変
換したＮＯガスと，もともと存在したＮＯガスとの合計
濃度を前記ＮＯ検出器２にて測定し、その結果を差量ア
ンプ１３に入力して、このＮＯガス濃度と前記第一流路
３中を流れたＮＯガスの濃度との差さらには前記ゼロシ
フト回路１２に記憶されている補正値によって第二コン
バータ７と第三コンバータ８の触媒効率の差に関係なく
サンプルガスＳ中のＮＨ３の濃度を正確に測定できる。Then, the three-way valve 5 is switched so that the sample gas S flows to the second flow path 4 side.
O 2 is converted to NO. The NO concentration of the sample gas S thus converted, that is, the total concentration of the NO gas converted from NO 2 in the sample gas S and the originally existing NO gas is measured by the NO detector 2, and the result is calculated as the difference The difference between the NO gas concentration and the concentration of the NO gas flowing through the first flow path 3 and the correction value stored in the zero shift circuit 12 are input to the amplifier 13 and the second converter 7 and the third converter The concentration of NH 3 in the sample gas S can be accurately measured regardless of the difference in the catalyst efficiency of No. 8.
【００１５】このように、前記三方弁５を定期的に切り
換えることによって第一流路３中のＮＯ濃度一第二流路
４中のＮＯ濃度の差量でＮＨ３濃度を連続測定すること
ができ、さらに、三方弁１０を切り換えることによって
第二コンバータ７と第三コンバータ８の触媒効率の差や
触媒劣化による触媒効率の差を補正し、正確なＮＨ３濃
度を測定できる構成になっている。As described above, by periodically switching the three-way valve 5, the NH 3 concentration can be continuously measured by the difference between the NO concentration in the first flow passage 3 and the NO concentration in the second flow passage 4. Further, by switching the three-way valve 10, a difference in catalyst efficiency between the second converter 7 and the third converter 8 and a difference in catalyst efficiency due to catalyst deterioration are corrected, so that an accurate NH 3 concentration can be measured.
【００１６】なお、サンプルガスＳをバイパス流路９と
第一コンバータ６のいずれかに択一的に流すために、そ
の流路を切り換える切換手段１０や、第一流路３と第二
流路４の切換えを行う切換手段５の構成は前記のように
三方弁に限られるものではなく、また、その設置場所も
図示のものに限られないことは言うまでもない。さら
に、本実施例で用いられた補償手段としての差量アンプ
１１，１３やゼロシフト回路１２の構成についても上記
の構成に限られたものでないことは明らかである。In order to allow the sample gas S to flow through either the bypass flow path 9 or the first converter 6, a switching means 10 for switching the flow path, the first flow path 3 and the second flow path 4, It is needless to say that the configuration of the switching means 5 for performing the switching is not limited to the three-way valve as described above, and the installation location is not limited to the one shown in the figure. Further, it is obvious that the configurations of the difference amplifiers 11 and 13 and the zero shift circuit 12 as the compensating means used in the present embodiment are not limited to the above configurations.
【００１７】[0017]
【発明の効果】【The invention's effect】
以上のように本発明は、第一コンバータAs described above, the present invention provides the first converter
の入口側と出口側を結ぶバイパス流路を設け、第一コンA bypass flow path connecting the inlet and outlet sides of the
バータ又はバイパス流路のいずれか一方にサンプルガスSample gas in either the volta or bypass flow path
を流すための切換手段を設け、前記第二コンバータと第Switching means for flowing the second converter and the second converter
三コンバータの触媒効率の差を求めこれを補償するようFind the difference in catalyst efficiency between the three converters and compensate for it.
に構成してあることによって、触媒効率の差や触媒劣化The difference in catalyst efficiency and catalyst deterioration
による触媒効率の差を補正することができるので、たとThe difference in catalyst efficiency due to
えＮＨEh NH
３3
に対するＮＯNO for
ｘx
の濃度が高い場合においても、Even when the concentration of is high,
触媒効率の差に関係なくＮＨNH regardless of difference in catalyst efficiency
３3
濃度の正確な測定ができAccurate measurement of concentration
る。You.
【図１】本発明のアンモニア分析計の一実施例の構成を
示す概略図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of the ammonia analyzer of the present invention.
【図２】従来例のアンモニア分析計の構成を示す概略図
である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional ammonia analyzer.
It is.
１，２０…アンモニア分析計、２，２１…ＮＯ検出器、
３…第一流路、４…第二流路、５，１０，２６…切換手
段、６…第一コンバータ、７…第二コンバータ、８…第
三コンバータ、９…バイパス流路。 1,20: ammonia analyzer, 2,21: NO detector,
3 ... first flow path, 4 ... second flow path, 5, 10, 26 ... switching means, 6 ... first converter, 7 ... second converter, 8 ... third converter, 9 ... bypass flow path.
Claims (1)
路を並列状態の第一流路と第二流路に分岐させ、切換手
段により第一流路中のガス又は第二流路中のガスが択一
的に前記ＮＯ検出器に供給されるように構成し、前記第
一流路中にはＮＨ３をＮＯに変換する第一コンバータと
ＮＯ２をＮＯに変換する第二コンバータとを直列に設
け、前記第二流路中にはＮＯ２をＮＯに変換する第三コ
ンバータを設けてあるアンモニア分析計において、前記
第一コンバータの入口側と出口側を結ぶバイパス流路を
設け、第一コンバータ又はバイパス流路のいずれか一方
にサンプルガスを流すための切換手段を設けて前記第二
コンバータと第三コンバータの触媒効率の差を求めこれ
を補償するように構成してあることを特徴とするアンモ
ニア分析計。1. A sample gas flow path connected to an NO detector is branched into a first flow path and a second flow path in a parallel state, and the gas in the first flow path or the gas in the second flow path is switched by a switching means. Alternatively, it is configured to be supplied to the NO detector, and a first converter for converting NH 3 to NO and a second converter for converting NO 2 to NO are provided in series in the first flow path. In the ammonia analyzer provided with a third converter for converting NO 2 to NO in the second flow path, a bypass flow path connecting an inlet side and an outlet side of the first converter is provided, and the first converter or Ammonia characterized in that a switching means for flowing a sample gas is provided in one of the bypass flow paths, and a difference in catalytic efficiency between the second converter and the third converter is determined to compensate for the difference. Analyzer.
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- 1992-10-03 JP JP28968092A patent/JP2668675B2/en not_active Expired - Fee Related
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