JP4791856B2 - 微量酸素濃度計の排気ガスの除害装置およびこれを備える微量酸素濃度計ならびに微量酸素濃度計の排気ガスの除害方法 - Google Patents
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Description
(化1)
P4+3O2→2P2O3 (1)
(化2)
P4+5O2→2P2O5 (2)
などが代表的である。すなわち上記反応式(1)の場合は黄燐1モルに対して酸素3モルが化学当量となり、上記反応式(2)の場合は黄燐1モルに対して酸素5モルが化学当量となる。また上記の酸化反応の際に黄燐は青白く発光する
(化3)
P4+6H2O+5O2→4H3PO4 (3)
に従って化学反応をして燐酸が生じ、排気口の周囲の壁面を変色させるという問題が発生する虞もあった。
(1)黄燐と化学反応する粒子状の除害剤を充填する除害容器と、
試料ガス中の酸素と黄燐蒸気との反応により発光した光の強度によって試料ガス中の酸素量を測定する微量酸素濃度計から排出される排気ガスを前記除害容器に導入する導入口と、
前記除害剤と接触することで、含有する黄燐蒸気が除去された除害ガスを排出する排出口と、を備え、
前記除害容器は、
該除害容器内部の最下部に画成されるとともに前記導入口と連通し、該導入口から導入された前記排気ガスが導入される排気ガス貯留部と、
該除害容器内部の最上部に設けられるとともに前記排出口と連通し、前記除害ガスが導入されるとともに、この導入された除害ガスを排出口から排出する除害ガス貯留部と、
前記除害容器の排出口の端部側に設けられ、充填された前記除害剤の排出口側の表面を視認するための検知窓と、を備え、
前記除害剤は、前記排気ガス貯留部と除害ガス貯留部との間に充填されていることを特徴とする微量酸素濃度計の排気ガスの除害装置;
(2)除害剤が水酸化第二銅または酸化銅である上記(1)に記載の微量酸素濃度計の排気ガスの除害装置;
(3)粒子状の除害剤の平均直径が0.5乃至2mmであることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の微量酸素濃度計の排気ガスの除害装置;
(4)前記微量酸素濃度計から排出された排気ガスを前記導入口から前記除害容器の内部に導入する排気ガス導入管を備え、
前記排気ガス導入管が、前記排気ガス貯留部の中央まで引き込まれていることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の微量酸素濃度系の排気ガスの除害装置;
を要旨とする。
(5)黄燐蒸気と試料ガス中の酸素とを反応させる反応室と、該反応により発光した光の強度を測定する光検出器と、前記反応室に試料ガスを供給する試料ガス供給管と、前記反応室に黄燐蒸気を供給する黄燐蒸気供給管とを備える微量酸素濃度測定装置において、
黄燐と化学反応する粒子状の除害剤を充填する除害容器と、
前記反応室から排出される排気ガスを前記除害容器に導入する排気ガス導入管と、
前記除害剤と接触することで、含有する黄燐蒸気が除去された除害ガスを排出する排出口と、を備え、
前記除害容器は、
該除害容器内部の最下部に画成されるとともに前記排気ガス導入管と連通し、前記排気ガスが排気ガス導入管から導入される排気ガス貯留部と、
該除害容器内部の最上部に設けられるとともに前記排出口と連通し、前記除害ガスが導入されるとともに、この導入された除害ガスを排出口から排出する除害ガス貯留部と、
前記排出口の端部側に設けられ、充填された前記除害剤の排出口側の表面を視認するための検知窓と、を備え、
前記除害剤は、前記排気ガス貯留部と除害ガス貯留部との間に充填されていることを特徴とする微量酸素濃度計;
を要旨とする。
(6)試料ガス中の酸素と黄燐蒸気との反応により発光した光の強度によって試料ガス中の酸素量を測定する微量酸素濃度計から排出される排気ガスを、平均直径が0.5乃至2mmの粒子状の水酸化第二銅または酸化銅と接触させることにより、前記排気ガスに含まれる未反応の黄燐蒸気を該排気ガスから除去することを特徴とする微量酸素濃度計の排気ガスの除害方法;
を要旨とする。
(7)二式以上の除害容器と、排気ガス導入管を流通する排気ガスの流路を前記二式以上の除害容器のいずれかに切り換える切換弁とを備えることを特徴とする上記(5)に記載の微量酸素濃度計;
によっても本発明の目的を達成することができる。
これにより、試料ガスと黄燐蒸気とを反応させる反応室の設置された屋内にて排気可能となり、屋外まで排気ガスを導出する配管を不要とすることができるため、微量酸素濃度計の設置が容易となる。
また従来のように排気ガスを屋外に排気する場合も、除害された排気ガス(以下、「除害ガス」という。)に含まれる黄燐蒸気の濃度がきわめて低いレベルまで低減されていることから環境への負荷が軽減されるとともに、排出口の周囲の壁面が変色するという問題を解決することができる。
また微量酸素濃度計20は、黄燐と化学反応する粒子状の除害剤を除害容器11に充填した除害装置10と、反応室から排出される排気ガスを除害容器11に導入する排気ガス導入管43と、除害剤と接触した排気ガスを排出する除害ガス排出管44とを備える。
弁30eを通じて排気ガス導入管43より除害容器11に供給される排気ガスは、導入口14から除害容器11の最下部の排気ガス貯留部15にまず導入される。排気ガス貯留部15に蓄えられた排気ガスは、ステンレスメッシュ12を通過した後、粒子状の除害剤13と接触することで、含有する黄燐蒸気を除去されて除害ガスとなる。除害ガスは除害剤13の隙間を同図上方へとさらに流通し、高いレベルで黄燐蒸気が除去された状態で、除害容器11の最上部に設けられた除害ガス貯留部16に到達する。除害ガスは、排出口17より除害ガス排出管44および弁30fを通じて除害ガス貯留部16から系外に排出される。
(化4)
P4+10Cu(OH)2→10Cu+P4O10+10H2O (4)
に従って化学反応する。また黄燐と酸化銅とは、下記反応式(5);
(化5)
P4+10CuO→10Cu+P4O10 (5)
に従って化学反応する。
さらに上記反応式(4),(5)によって生じる五酸化リン(P4O10)は吸湿性が高いため、雰囲気中の水蒸気とさらに下記反応式(6);
(化6)
P4O10+6H2O→4H3PO4 (6)
に従って反応し、無害の燐酸(H3PO4)となって除害剤13の表面に付着する。
これにより、例えば第一の除害装置にて黄燐蒸気の除害を所定時間行い、その除害剤を交換またはリフレッシュするにあたっては、まず排気ガスの流路を第一の除害装置から第二の除害装置へと切り換えることで、第二の除害装置によって黄燐蒸気の除害作業を継続することができる。第一の除害装置に充填された除害剤をリフレッシュするには、第二の除害装置による除害作業の際中に、その除害容器を微量酸素濃度計から取り外し、除害剤を新たなものに交換すればよい。
以上のように本発明にかかる微量酸素濃度計、およびその排気ガスの除害方法においては、二式以上の除害装置を並列に設けて排気ガスの流路を切り換える方式とすることにより、微量酸素濃度計20による微量酸素の濃度測定作業を長時間にわたって連続的に行うことができる。
(実施例)
内径110mmのステンレス製の化粧パイプからなる除害容器を用意し、底面から20mm上方位置に直径0.2mmの通孔を多数設けたパンチングメタルを架設してその下部を排気ガス貯留部とした。排気ガス貯留部には除害容器の下部側方からφ9.5mmの排気ガス導入管を連通し、一方、除害容器の上面にはφ6.5mmの排出口を設けた。
なお、微量酸素濃度計は6ヶ月間連続運転した。3ヶ月経過時と6ヶ月経過時における除害ガス中の黄燐蒸気の濃度測定結果を下表2に示す。
11 除害容器
12 ステンレスメッシュ
13 除害剤
14 導入口
15 排気ガス貯留部
16 除害ガス貯留部
17 排出口
18 検知窓
19 変色ライン
20 微量酸素濃度計
21 反応室
22 光検出器
23 固形黄燐収納容器
24 脱酸素器
41 試料ガス供給管
42 黄燐蒸気供給管
43 排気ガス導入管
44 除害ガス排出管
45 バイパス管
Claims (6)
- 黄燐と化学反応する粒子状の除害剤を充填する除害容器と、
試料ガス中の酸素と黄燐蒸気との反応により発光した光の強度によって試料ガス中の酸素量を測定する微量酸素濃度計から排出される排気ガスを前記除害容器に導入する導入口と、
前記除害剤と接触することで、含有する黄燐蒸気が除去された除害ガスを排出する排出口と、を備え、
前記除害容器は、
該除害容器内部の最下部に画成されるとともに前記導入口と連通し、該導入口から導入された前記排気ガスが導入される排気ガス貯留部と、
該除害容器内部の最上部に設けられるとともに前記排出口と連通し、前記除害ガスが導入されるとともに、この導入された除害ガスを排出口から排出する除害ガス貯留部と、
前記除害容器の排出口の端部側に設けられ、充填された前記除害剤の排出口側の表面を視認するための検知窓と、を備え、
前記除害剤は、前記排気ガス貯留部と除害ガス貯留部との間に充填されていることを特徴とする微量酸素濃度計の排気ガスの除害装置。 - 除害剤が水酸化第二銅または酸化銅である請求項1に記載の微量酸素濃度計の排気ガスの除害装置。
- 粒子状の除害剤の平均直径が0.5乃至2mmであることを特徴とする請求項1または2に記載の微量酸素濃度計の排気ガスの除害装置。
- 前記微量酸素濃度計から排出された排気ガスを前記導入口から前記除害容器の内部に導入する排気ガス導入管を備え、
前記排気ガス導入管が、前記排気ガス貯留部の中央まで引き込まれていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の微量酸素濃度計の排気ガスの除害装置。 - 黄燐蒸気と試料ガス中の酸素とを反応させる反応室と、該反応により発光した光の強度を測定する光検出器と、前記反応室に試料ガスを供給する試料ガス供給管と、前記反応室に黄燐蒸気を供給する黄燐蒸気供給管とを備える微量酸素濃度測定装置において、
黄燐と化学反応する粒子状の除害剤を充填する除害容器と、
前記反応室から排出される排気ガスを前記除害容器に導入する排気ガス導入管と、
前記除害剤と接触することで、含有する黄燐蒸気が除去された除害ガスを排出する排出口と、を備え、
前記除害容器は、
該除害容器内部の最下部に画成されるとともに前記排気ガス導入管と連通し、前記排気ガスが排気ガス導入管から導入される排気ガス貯留部と、
該除害容器内部の最上部に設けられるとともに前記排出口と連通し、前記除害ガスが導入されるとともに、この導入された除害ガスを排出口から排出する除害ガス貯留部と、
前記排出口の端部側に設けられ、充填された前記除害剤の排出口側の表面を視認するための検知窓と、を備え、
前記除害剤は、前記排気ガス貯留部と除害ガス貯留部との間に充填されていることを特徴とする微量酸素濃度計。 - 試料ガス中の酸素と黄燐蒸気との反応により発光した光の強度によって試料ガス中の酸素量を測定する微量酸素濃度計から排出される排気ガスを、平均直径が0.5乃至2mmの粒子状の水酸化第二銅または酸化銅と接触させることにより、前記排気ガスに含まれる未反応の黄燐蒸気を該排気ガスから除去することを特徴とする微量酸素濃度計の排気ガスの除害方法。
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