JP4931244B2 - ガス検出器用硫化水素除去フィルタ - Google Patents

ガス検出器用硫化水素除去フィルタ Download PDF

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本発明は、環境中のアルコールなどの有機ガスを検出する検出装置に適した硫化水素除去用フィルタに関する。
大気中に存在する有機ガスを検出する場合に、電気化学式ガスセンサーを使用すると、このガスセンサーは硫化水素にも高い感度を有するため測定誤差が発生するという問題がある。
このため、特許文献１に見られるようにガス透過性を有する収容体に、硫化水素と化合しやすい金属の硫酸塩をアルミナ粒子に吸着させて収容して構成されたガス検出器用硫化水素除去フィルタが用いられている。
特開２００３−２３２７７０号公報
しかしながら、このフィルタは、亜硫酸ガスを検出対象とし、硫化水素を除去対象とするものであるため、有機ガスを検出対象にする場合に利用すると、アルミナ粒子により有機ガスが吸着されてしまい測定誤差や応答遅れが生じるという不都合がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであってその目的とするところは、有機ガスの吸着を可及的に少なくしたガス検出器用硫化水素除去用フィルタを提供することである。
このような課題を達成するために請求項１の発明は、一端から他端にガスの通過が可能な筒状体に、上流側から第１の薬剤と第２の薬剤とが層状に装填されており、前記第１の薬剤が硝酸銀をシリカ粒子に担持させて調製され、また第２の薬剤が酸化マグネシウムをシリカ粒子に担持させて調製されている。
また請求項２の発明は、前記第１の薬剤の層と第２の薬剤の層の間に通気性を有する仕切り材が配置されている。
請求項１の発明によれば、検出対象である有機ガスの濃度を変化や、吸着による応答遅れを生じさせることなくサンプリングガス中の硫化水素を除去することができる。
請求項２の発明によれば、第２の薬剤で発生したＭｇ（ＮＯ3）2による第１の薬剤の劣化、フィルタ寿命の短縮を防止できる。
図１は本発明のフィルタの一実施例を示すものであって、一端にガス流入口１が、他端にガス流出口２を有し一端から他端にガスの通過が可能な筒状体３に、ガス流入口１側から層状に第１の薬剤４と第２の薬剤５とを装填して構成されている。
上流側に装填される第１の薬剤４は、担体となるシリカ粒子ゲル粒子に硝酸銀を吸着させて調製されており、また下流側の第２の薬剤５は担体となるシリカ粒子ゲル粒子に酸化マグネシウムを吸着させて構成されている。
なお、図中符号６乃至８は、それぞれガス流入口１、ガス流出口２、及び第１と第２の薬剤４、５との境界に配置されたガス透過可能な仕切り材を示す。
（実施例）
まず、第１の薬剤４の調製方法について説明する。
硝酸銀２３．３ｇを水１００ｍｌに溶解させた溶液に、シリカ粒子１０ｇを投入する。次に３００℃に加熱して水分を完全に揮散させる。
次に第２の薬剤５の調製方法について説明する。
酸化マグネシウム１０ｇを水１００ｍｌに溶解させた溶液に、シリカ粒子１０ｇを投入する。次に３００℃に加熱しながら水分を完全に揮散させる。さらに５００℃で５時間ほど加熱して焼成する。
一方、硝酸銀、及び酸化マグネシウムを担持させるシリカ粒子は、薬品の担持量と通気性の関係から６０乃至８０メッシュのものが望ましい。また３００℃で加熱する関係上、硝酸銀、及び酸化マグネシウムとの反応を防止するため、シリカ粒子の少なくとの表面の金属成分を除去したもの（ＧＬサイエンス社製 ＵｎｉｐｏｒｔＢ）が好適である。
この実施例において、ガス検出器に本発明のフィルタを接続してサンプリングを開始すると、サンプリングガスに含まれている硫化水素は第１の薬剤４の層で
Ｈ2Ｓ ＋ ２ＡｇＮＯ3 → Ａｇ2Ｓ ＋ ２ＨＮＯ3
なる反応により硫化水素の硫黄分は硫化銀（Ａｇ2Ｓ）として第１の薬剤４の層で固定され、同時に発生する硝酸（ＨＮＯ3）は一部が気体となって第２の薬剤５の層に流入する。
第１の薬剤４の層で発生した硝酸は第２の薬剤５の層の酸化マグネシウムと
２ＨＮＯ3 ＋ ＭｇＯ → Ｍｇ（ＮＯ3）2 ＋ Ｈ2Ｏ
なる反応により水と硝酸マグネシウム（Ｍｇ（ＮＯ3）2）となり、硝酸が除去されたサンプリングガスがガス検出器に流入する。
なお、水分は、ガス検出器出力を左右しないから、測定誤差は生じない。
なお、第１の薬剤の層４と第２の薬剤５の層との間の仕切り材８が存在するため、第２の薬剤５で発生したＭｇ（ＮＯ3）2が第１の薬剤４の層の未使用領域に作用して第１の薬剤４を劣化させるのが防止されている。
前述の通り調製された第１の薬剤４を１．０ｇ、また第２の薬剤５を０．５グラムを内径１１ｍｍ筒状体に充填してフィルタを構成し、１００ｐｐｍの硫化水素を含むガスを ０．５Ｌ／ｍｉｍで流してガス検出器の出力を調査したところ、図２に示したように１０００乃至１１００分の間、検出器の出力はベース値を示し、その後に検出器が硫化水素に感応して出力が上昇した。
ところで、測定環境中には１００ｐｐｍという高濃度の硫化水素は存在しないから、本願発明のフィルタは実用的に十分な長さの寿命を有することが確認できた。
一方、有機ガスの吸着の有無を調査するため、それぞれ濃度５０％ＬＥＬのメタン、イソブタン、ヘキサン、エタノールを、本発明のフィルタを接続していないガス検出器（図中 符号□で示す）、及び本発明のフィルタを接続したガス検出器（図中 符号○で示す）にパルス状に流して出力を調査したところを図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）のようになった。
これらのことから本発明のフィルタは有機ガスを吸着しないことが確認できた。
本発明のフィルタの一実施例を示す断面図である。 本発明のフィルタを検出器に接続して硫化水素を供給したときの検出器出力を示す線図である。 図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のフィルタを接続した検出器、及び検出器だけにメタン、ヘキサンを供給したときの検出器の出力を示す線図である。 図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明のフィルタを接続した検出器、及び検出器だけにイソブタン、エタノールを供給したときの検出器の出力を示す線図である。
符号の説明
４ 第１の薬剤 ５ 第２の薬剤 ６〜８ 仕切り材

Claims (2)

  1. 一端から他端にガスの通過が可能な筒状体に、上流側から第１の薬剤と第２の薬剤とが層状に装填されており、前記第１の薬剤が硝酸銀をシリカ粒子に担持させて調製され、また第２の薬剤が酸化マグネシウムをシリカ粒子に担持させて調製されていることを特徴とするガス検出器用硫化水素除去フィルタ。
  2. 前記第１の薬剤の層と第２の薬剤の層の間に通気性を有する仕切り材が配置されている請求項１に記載のガス検出器用硫化水素除去フィルタ。
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