JP3195728B2 - Sulfur component measurement device - Google Patents

Sulfur component measurement device

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JP3195728B2 JP30390795A JP30390795A JP3195728B2 JP 3195728 B2 JP3195728 B2 JP 3195728B2 JP 30390795 A JP30390795 A JP 30390795A JP 30390795 A JP30390795 A JP 30390795A JP 3195728 B2 JP3195728 B2 JP 3195728B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば排ガス中の
全硫黄、硫酸ミスト、SO2 ガス成分の3成分を分離測
定するための硫黄成分測定装置に関する。
The present invention relates, for example the total sulfur in the exhaust gas, to the sulfur component measuring apparatus for separating measure three components of sulfuric acid mist, SO 2 gas component.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種排ガス中に含まれる硫黄成分として
は、ガス化したSO2 成分と硫酸ミスト(H2 SO4
xH2 O+SO3 )とがある。全硫黄成分とガス化した
SO2成分を測定するための装置は、例えば図2に示さ
れる。同図にて、符号a,bはサンプルガスを導入する
ためのサンプルライン、cは加熱分解炉、dはミストキ
ャッチャ、eはポンプ、fは電磁三方弁、gは硫黄成分
を測定するための分析計である。
2. Description of the Related Art As sulfur components contained in various exhaust gases, gasified SO 2 components and sulfuric acid mist (H 2 SO 4.
xH 2 O + SO 3 ). Apparatus for measuring the total sulfur component and gasified SO 2 component is shown for example in FIG. In the figure, reference numerals a and b denote sample lines for introducing a sample gas, c denotes a thermal decomposition furnace, d denotes a mist catcher, e denotes a pump, f denotes an electromagnetic three-way valve, and g denotes a sulfur component. It is an analyzer.

【0003】このような構成によって、図示の状態に
て、サンプルラインaから導入したサンプルガス(排ガ
ス)は加熱分解炉cによって硫酸ミストがガス化されて
SO2となり、分析計gにより全硫黄成分を検出するこ
とができる。
[0003] With such a configuration, in the state shown in the figure, the sample gas (exhaust gas) introduced from the sample line a is converted into SO 2 by gasification of sulfuric acid mist by the pyrolysis furnace c, and the total sulfur component is measured by the analyzer g. Can be detected.

【0004】一方、電磁三方弁fをオン操作すると、サ
ンプルラインbから導入したサンプルガス中の硫酸ミス
トがミストキャッチャdによって捕集されるため、SO
2 成分のみを分析計gで検出することができる。
On the other hand, when the electromagnetic three-way valve f is turned on, the sulfuric acid mist in the sample gas introduced from the sample line b is collected by the mist catcher d.
Only two components can be detected by the analyzer g.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
測定装置では、硫酸ミスト成分を求めるためには、全硫
黄成分からSO2 ガス成分を減算しなければならず、2
つの異なる分析過程を要し、その両過程を同時におこな
うことができず、煩に耐えなかった。
However, in the measuring apparatus as described above, in order to obtain the sulfuric acid mist component, the SO 2 gas component must be subtracted from the total sulfur component.
Two different analytical steps were required, and both of these steps could not be performed simultaneously, and were bothersome.

【0006】このような2つの分析過程を同時におこな
ってより迅速に硫酸ミストの分析をするためには、例え
ば図3に示すような構成の装置を用いればよい。このよ
うな装置によれば、減算器hによって、サンプルライン
aで求めた全硫黄成分からサンプルラインbで求めたガ
ス化したSO2 成分を減じることにより、硫酸ミスト成
分を求めることができる。
[0006] In order to perform the two analysis processes at the same time and to analyze the sulfuric acid mist more quickly, an apparatus having a configuration as shown in FIG. 3 may be used. According to such an apparatus, the sulfuric acid mist component can be determined by subtracting the gasified SO 2 component determined on the sample line b from the total sulfur component determined on the sample line a by the subtracter h.

【0007】ところが、このような装置では、2つの分
析計g,gを必要とするため、高価になるという難点が
あった。また、上記いずれの装置においても、サンプル
ガス中に含まれるH2 OやCO2 等の干渉成分の影響が
大きい場合には精度の高い分析値を得るのは容易でな
く、その干渉補償手段に少なからぬコストを要してい
た。さらに、2つの分析計の両ラインでの応答差及び分
析計自体の応答差によりサンプルガスの急激な組成変動
に対して正確な測定ができない難点もあった。
[0007] However, such an apparatus has a drawback that it is expensive because it requires two analyzers g and g. In any of the above apparatuses, it is not easy to obtain a highly accurate analytical value when the influence of an interference component such as H 2 O or CO 2 contained in the sample gas is large. It required considerable costs. In addition, there was a difficulty in that accurate measurement could not be performed with respect to a sudden change in the composition of the sample gas due to a difference in response between both lines of the two analyzers and a difference in response between the analyzers themselves.

【0008】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
流路の切換操作によって、全硫黄、硫酸ミストおよびS
2 ガス成分を精度よく迅速に測定できる硫黄成分測定
装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of such circumstances,
The total sulfur, sulfuric acid mist and sulfur
It is an object of the present invention to provide a sulfur component measuring device capable of quickly and accurately measuring an O 2 gas component.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するための手段を以下のように構成している。すな
わち、サンプルガスとリファレンスガスとを同一流量で
導入して差量法により成分分析をおこなう分析計を備え
た硫黄成分測定装置にあって、前記分析計に接続される
サンプルラインおよびリファレンスラインと、その両ラ
インに設けられる加熱分解手段と、その加熱分解手段の
上流側に設けられる第1流路切換手段と、前記リファレ
ンスラインにおける前記加熱分解手段の上流側に設けら
れる硫酸ミスト捕集手段と、前記加熱分解手段の下流側
におけるリファレンスラインに設けられる第2流路切換
手段とを具備し、その第2流路切換手段により分析計に
SO2 除去手段を通るラインと通らないラインとの切換
を可能としてなることを特徴としている。
According to the present invention, means for solving the above-mentioned problems are constituted as follows. That is, a sample gas and a reference gas are introduced at the same flow rate, and a sulfur component measuring device having an analyzer for performing component analysis by a differential method, and a sample line and a reference line connected to the analyzer, Heat decomposition means provided in both lines, a first flow path switching means provided upstream of the heat decomposition means, and a sulfuric acid mist collection means provided upstream of the heat decomposition means in the reference line, and a second channel switching means provided on the reference line at a downstream side of said pyrolysis means, switching the line not passing the line through the SO 2 removal means to the analyzer by the second channel switching means It is characterized by being made possible.

【0010】このような構成により、サンプルガスを
サンプルラインから加熱分解手段を経由させて硫酸ミス
トをガス化させSO2 ガスとして分析計に導入するとと
もに、リファレンスラインから硫酸ミスト捕集手段を経
由させて硫酸ミストを除去した後加熱分解手段を経由さ
せて、そのSO2 ガス成分をSO2 除去手段で除去した
リファレンスガスとして分析計に導入し、差量法で全硫
黄成分を求めることができる。
[0010] With this configuration, the sulfuric acid mist is gasified from the sample line via the sample line through the thermal decomposition means and introduced into the analyzer as SO 2 gas, and the sulfuric acid mist is collected from the reference line via the sulfuric acid mist collecting means. After removing the sulfuric acid mist, the SO 2 gas component is introduced into the analyzer as a reference gas removed by the SO 2 removing device via the thermal decomposition device, and the total sulfur component can be determined by the difference method.

【0011】サンプルガスを、サンプルラインから加
熱分解手段でガス化させてSO2 ガスとして分析計に導
入するとともに、リファレンスラインから硫酸ミスト捕
集手段に経由させて硫酸ミストを除去した後加熱分解手
段を経由させてリファレンスガスとして分析計に導入
し、差量法により硫酸ミスト成分を求めることができ
る。
The sample gas is gasified from the sample line by the thermal decomposition means and introduced into the analyzer as SO 2 gas, and the sulfuric acid mist is removed from the reference line through the sulfuric acid mist collecting means. And introduced into the analyzer as a reference gas, and the sulfuric acid mist component can be obtained by the difference method.

【0012】サンプルガスをリファレンスラインに導
入して硫酸ミスト捕集手段で硫酸ミストを除去した後、
第1流路切換手段をオン操作させ、サンプルラインから
加熱分解手段を経由させSO2 ガスとして分析計に導入
するとともに、リファレンスラインは第2流路切換手段
をオン操作しSO2 除去手段を経由させてリファレンス
ガスとして分析計に導入し、差量法により、SO2 ガス
成分を直接求めることができる。
After introducing the sample gas into the reference line and removing the sulfuric acid mist by the sulfuric acid mist collecting means,
The first flow path switching means is turned on, the SO2 gas is introduced from the sample line through the thermal decomposition means to the analyzer as SO 2 gas, and the reference line is turned on the second flow path switching means and passed through the SO 2 removing means. Then, the SO 2 gas component is introduced into the analyzer as a reference gas, and the SO 2 gas component can be directly obtained by the difference method.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に本発明の硫黄成分測定装置
の好ましい実施形態について図面に基づいて詳細に説明
する。図1は硫黄成分測定装置の全体構成を示し、符号
1はサンプルライン、2はその導入口、3はリファレン
スライン、4はその導入口、5はノーマルクローズの電
磁三方弁(第1流路切換手段)、61,62は加熱分解
炉(加熱分解手段,加熱温度:400℃〜600℃)、
7はサンプルガスとリファレンスガスとを同一流量で導
入して差量法で成分分析をおこなうNDIRタイプの分
析計で、8はクリティカルフローベンチュリ、9は吸引
ポンプである。なお、上述の分析計7としては、例え
ば、特公昭56−48822号公報に記載のダブルセル
タイプの流体変調方式の分析計が用いられる。また、加
熱分解炉61,62は一体化された炉6であってもよ
い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of a sulfur component measuring apparatus, in which reference numeral 1 denotes a sample line, 2 denotes an inlet thereof, 3 denotes a reference line, 4 denotes an inlet thereof, and 5 denotes a normally closed electromagnetic three-way valve (first passage switching). Means), 61 and 62 are pyrolysis furnaces (pyrolysis means, heating temperature: 400 ° C to 600 ° C),
Reference numeral 7 denotes an NDIR-type analyzer which introduces a sample gas and a reference gas at the same flow rate and performs a component analysis by the differential method, 8 denotes a critical flow venturi, and 9 denotes a suction pump. In addition, as the above-mentioned analyzer 7, for example, a double-cell type fluid modulation type analyzer described in JP-B-56-48822 is used. Further, the thermal decomposition furnaces 61 and 62 may be an integrated furnace 6.

【0014】10はミストキャッチャ(硫酸ミスト捕集
手段)、11は電磁三方弁5とリファレンスライン3の
分岐点Bとの間に接続されるバイパスライン、12はノ
ーマルクローズの電磁三方弁(第2流路切換手段)、1
3は電磁三方弁12と合流点Jとの間に設けられてSO
2 ガス成分を除去するスクラバー(SO2 除去手段)で
ある。なお、サンプルライン1とリファレンスライン3
の流量条件は同一とし、かつ水分の結露防止、硫酸ミス
トの溶解・吸着を防止するため、両ライン1,3は10
0〜200℃に加熱されている。
10 is a mist catcher (sulfuric acid mist collecting means), 11 is a bypass line connected between the electromagnetic three-way valve 5 and the branch point B of the reference line 3, and 12 is a normally closed electromagnetic three-way valve (second Channel switching means), 1
3 is provided between the electromagnetic three-way valve 12 and the junction J,
This is a scrubber (SO 2 removing means) for removing two gas components. Sample line 1 and reference line 3
In order to prevent dew condensation of water and dissolution and adsorption of sulfuric acid mist, both lines 1 and 3 are 10
Heated to 0-200 ° C.

【0015】このような構成により、全硫黄、硫酸ミス
ト、SO2 ガスの各成分を測定する方法を以下に述べ
る。 全硫黄を測定する場合、一方の電磁三方弁5の電源は
オフ、他方の電磁三方弁12の電源はオンとし、導入口
2からサンプルライン1に導入したサンプルガスを加熱
分解炉61を経由させて硫酸ミストをガス化させSO2
ガスとして分析計7に導入するとともに、導入口4から
リファレンスライン3に導入したリファレンスガスをミ
ストキャッチャ10によって硫酸ミストを除去した後、
加熱分解炉62を経由させてSO2 ガス成分をスクラバ
ー13で除去した後分析計7に導入し、差量法で全硫黄
成分を求めることができる。
A method for measuring each component of total sulfur, sulfuric acid mist, and SO 2 gas with such a configuration will be described below. When measuring the total sulfur, the power of one electromagnetic three-way valve 5 is turned off, the power of the other electromagnetic three-way valve 12 is turned on, and the sample gas introduced into the sample line 1 from the inlet 2 is passed through the pyrolysis furnace 61. sulfuric acid mist is gasified Te SO 2
After introducing the gas into the analyzer 7 as a gas and removing the sulfuric acid mist by the mist catcher 10 from the reference gas introduced into the reference line 3 from the inlet 4,
After the SO 2 gas component is removed by the scrubber 13 through the thermal decomposition furnace 62, the SO 2 gas component is introduced into the analyzer 7, and the total sulfur component can be determined by the difference method.

【0016】すなわち、サンプルライン1では、(H2
SO4 ・xH2 O/SO3 +SO2)成分がガス化され
てSO2 ガス成分となり、リファレンスライン3では、
(H2 SO4 ・xH2 O/SO3 )成分が全て吸着・除
去され、スクラバー13によりガス化されたSO2 ガス
が除去されるため、その差量を求めることにより、(H
2 SO4 ・xH2 O/SO3 +SO2 )成分に相応する
SO2 ガス成分を検出することができる。なお、リファ
レンスガスはサンプルガスと同じ排出源から排出される
排ガスを想定している。
That is, in the sample line 1, (H 2
The SO 4 .xH 2 O / SO 3 + SO 2 ) component is gasified to become a SO 2 gas component.
Since all the (H 2 SO 4 .xH 2 O / SO 3 ) components are adsorbed and removed, and the SO 2 gas gasified by the scrubber 13 is removed, (H 2 SO 4 .xH 2 O / SO 3 )
The SO 2 gas component corresponding to the 2 SO 4 .xH 2 O / SO 3 + SO 2 ) component can be detected. The reference gas is assumed to be an exhaust gas discharged from the same discharge source as the sample gas.

【0017】硫酸ミストを測定する場合、両方の電磁
三方弁5,12の電源をオフとし、サンプルライン1で
は硫酸ミストを加熱分解炉61でガス化させてSO2
スとして分析計7に導入するとともに、リファレンスラ
インではミストキャッチャ10を経由させて硫酸ミスト
を除去した後加熱分解炉62を経由させて分析計7に導
入し、差量法により硫酸ミスト成分を求めることができ
る。この場合には、リファレンスライン3では、(H2
SO4 ・xH2 O/SO3 )成分を吸着・除去されるの
で、差量結果として(H2 SO4 ・xH2 O/SO3
成分に相応するSO2 成分を検出することができる。
When measuring the sulfuric acid mist, the power of both the electromagnetic three-way valves 5 and 12 is turned off, and in the sample line 1, the sulfuric acid mist is gasified by the thermal decomposition furnace 61 and introduced into the analyzer 7 as SO 2 gas. At the same time, in the reference line, the sulfuric acid mist is removed through the mist catcher 10 and then introduced into the analyzer 7 through the thermal decomposition furnace 62, whereby the sulfuric acid mist component can be obtained by the differential method. In this case, (H 2
Since the (SO 4 .xH 2 O / SO 3 ) component is adsorbed and removed, the difference amount (H 2 SO 4 .xH 2 O / SO 3 ) is obtained.
The SO 2 component corresponding to the component can be detected.

【0018】SO2 ガス成分を測定する場合、両方の
電磁三方弁5,12の電源をオンとし、サンプルガスを
リファレンスライン3に導入してミストキャッチャ10
で硫酸ミストを除去した後、バイパスライン11からサ
ンプルライン1及び加熱分解炉61を経由させSO2
スとして分析計7に導入するとともに、分岐点Bから下
流のリファレンスライン3では、加熱分解炉62及びミ
ストキャッチャ10を経由させてSO2 ガスを除去し分
析計7に導入することにより、SO2 ガス成分を直接求
めることができる。
When measuring the SO 2 gas component, the power to both the electromagnetic three-way valves 5 and 12 is turned on, the sample gas is introduced into the reference line 3 and the mist catcher 10 is turned on.
Then, the sulfuric acid mist is removed from the bypass line 11, the sample line 1 and the pyrolysis furnace 61 are introduced into the analyzer 7 as SO 2 gas through the pyrolysis furnace 61. In the reference line 3 downstream from the branch point B, the pyrolysis furnace 62 is removed. By removing the SO 2 gas through the mist catcher 10 and introducing it into the analyzer 7, the SO 2 gas component can be directly obtained.

【0019】以上のように、2つの電磁三方弁5,12
の開閉操作により、3つの異なる成分である全硫黄成
分、硫酸ミスト成分、SO2 ガス成分を適宜に連続的に
測定することができる。各成分の分析過程は、差量演算
により、別の分析過程を要することなく、単一の分析計
7で迅速におこなうことができる。
As described above, the two electromagnetic three-way valves 5, 12
By means of the opening and closing operation, the total sulfur component, sulfuric acid mist component, and SO 2 gas component, which are three different components, can be appropriately and continuously measured. The analysis process of each component can be quickly performed by the single analyzer 7 by the difference calculation without requiring another analysis process.

【0020】しかも、そのサンプルライン1とリファレ
ンスライン3は、流量条件を同一に設定しているので、
排ガス中に比較的多量に含まれるH2 OやCO2 等の干
渉成分を両ライン1,3でキャンセルすることができ、
干渉影響を低く抑えて高い分析精度を得ることができ
る。また、サンプルガスの急激な組成変動にもほとんど
影響を受けない正確な測定が可能となる。
In addition, since the sample line 1 and the reference line 3 have the same flow rate conditions,
Interference components such as H 2 O and CO 2 contained in the exhaust gas in a relatively large amount can be canceled by both lines 1 and 3.
High analysis accuracy can be obtained by suppressing the influence of interference low. In addition, accurate measurement that is hardly affected by a sudden change in the composition of the sample gas can be performed.

【0021】なお、両ライン1,3に設けられる電磁三
方弁5,12は手動方式であってもよく、二方弁を組み
合わせたものであってもよく、その他の切換手段でもよ
い。また、クリティカルフローベンチュリ8と吸引ポン
プ9よりなる定流量サンプラーは、例えばキャピラリー
と定圧制御機構の組み合わせによる構成であってもよ
く、その配置は適宜に設定されてよい。
The electromagnetic three-way valves 5 and 12 provided on the two lines 1 and 3 may be of a manual type, a combination of two-way valves, or other switching means. Further, the constant flow rate sampler including the critical flow venturi 8 and the suction pump 9 may be configured by, for example, a combination of a capillary and a constant pressure control mechanism, and the arrangement may be appropriately set.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の硫黄成分
測定装置によれば、サンプルラインとリファレンスライ
ンとに設けた流路切換手段を操作することによって、単
一の分析計による差量演算で、全硫黄、硫酸ミストおよ
びSO2 ガス成分を、それぞれ、適宜、迅速に求めるこ
とができる。
As described above, according to the sulfur component measuring apparatus of the present invention, by operating the flow path switching means provided for the sample line and the reference line, it is possible to calculate the difference by a single analyzer. Thus, the total sulfur, sulfuric acid mist, and SO 2 gas components can be respectively and promptly determined as appropriate.

【0023】その両ラインにおける流量条件を同一とし
ていることにより、H2 OやCO2等の干渉成分をキャ
ンセルすることができるため、高い分析精度を得ること
ができる。
By setting the flow rate conditions in both lines to be the same, interference components such as H 2 O and CO 2 can be canceled, so that high analysis accuracy can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の硫黄成分測定装置の一実施形態を示す
全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing one embodiment of a sulfur component measuring device of the present invention.

【図2】従来の全硫黄成分およびSO2 ガス成分を測定
するための分析装置の一例を示す全体構成図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram showing an example of a conventional analyzer for measuring a total sulfur component and a SO 2 gas component.

【図3】従来の硫酸ミストを測定するための分析装置の
一例を示す全体構成図である。
FIG. 3 is an overall configuration diagram showing an example of a conventional analyzer for measuring sulfuric acid mist.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…サンプルライン、3…リファレンスライン、5…第
1流路切換手段、6,61,62…加熱分解手段、7…
分析計、10…硫酸ミスト捕集手段、11…バイパスラ
イン、12…第2流路切換手段、13…SO2 除去手
段、B…分岐点、J…合流点。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sample line, 3 ... Reference line, 5 ... 1st flow-path switching means, 6, 61, 62 ... Thermal decomposition means, 7 ...
Spectrometer, 10 ... sulfuric acid mist collecting means, 11 ... bypass line, 12 ... second flow path switching means, 13 ... SO 2 removal unit, B ... branch point, J ... confluence.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−45285(JP,A) 特開 平5−45284(JP,A) 特開 昭52−106777(JP,A) 実開 平5−75655(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 ECLA──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-45285 (JP, A) JP-A-5-45284 (JP, A) JP-A-52-106777 (JP, A) 75655 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 21/00-21/01 G01N 21/17-21/61 ECLA

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 サンプルガスとリファレンスガスとを同
一流量で導入して差量法により成分分析をおこなう分析
計を備えた硫黄成分測定装置において、前記分析計に接
続されるサンプルラインおよびリファレンスラインと、
その両ラインに設けられる加熱分解手段と、その加熱分
解手段の上流側に設けられる第1流路切換手段と、前記
リファレンスラインにおける前記加熱分解手段の上流側
に設けられる硫酸ミスト捕集手段と、前記加熱分解手段
の下流側におけるリファレンスラインに設けられる第2
流路切換手段とを具備し、その第2流路切換手段により
分析計にSO2 除去手段を通るラインと通らないライン
との切換を可能としてなることを特徴とする硫黄成分測
定装置。
1. A sulfur component measuring device provided with an analyzer for introducing a sample gas and a reference gas at the same flow rate and performing a component analysis by a difference method, wherein a sample line and a reference line connected to the analyzer are provided. ,
Heat decomposition means provided in both lines, a first flow path switching means provided upstream of the heat decomposition means, and a sulfuric acid mist collecting means provided upstream of the heat decomposition means in the reference line, A second line provided on a reference line on the downstream side of the thermal decomposition means;
A sulfur component measuring device comprising: flow path switching means; wherein the second flow path switching means enables the analyzer to switch between a line passing through the SO 2 removing means and a line not passing through.
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