JP6641850B2 - Exhaust gas sampling device - Google Patents

Exhaust gas sampling device Download PDF

Info

Publication number
JP6641850B2
JP6641850B2 JP2015196083A JP2015196083A JP6641850B2 JP 6641850 B2 JP6641850 B2 JP 6641850B2 JP 2015196083 A JP2015196083 A JP 2015196083A JP 2015196083 A JP2015196083 A JP 2015196083A JP 6641850 B2 JP6641850 B2 JP 6641850B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
pipe
ammonia
cartridge
flow path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015196083A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017067694A (en
Inventor
賢治 ▲徳▼政
賢治 ▲徳▼政
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chugoku Electric Power Co Inc
Original Assignee
Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chugoku Electric Power Co Inc filed Critical Chugoku Electric Power Co Inc
Priority to JP2015196083A priority Critical patent/JP6641850B2/en
Publication of JP2017067694A publication Critical patent/JP2017067694A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6641850B2 publication Critical patent/JP6641850B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

本発明は、排ガス採取装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas sampling device.

排ガスに含まれるアンモニア濃度を測定するための排ガス採取装置が知られている。従来から、煙道に配置される採取管によってアンモニアの採取が行われている。しかしながら、アンモニアが採取管の内部に付着するために、アンモニア濃度の測定値の精度が低下するという問題があった。これに対して、特許文献1には、採取チューブの内部に付着したアンモニアを洗浄水で洗い流し、使用した洗浄水も測定対象としての試料に含める排ガス採取器具が記載されている。特許文献1の技術によれば、排ガスに含まれるアンモニア濃度の測定精度を向上させることができる。   BACKGROUND ART An exhaust gas sampling device for measuring the concentration of ammonia contained in exhaust gas is known. 2. Description of the Related Art Conventionally, ammonia has been collected by a collection pipe arranged in a flue. However, there is a problem that the accuracy of the measured value of the ammonia concentration is reduced because the ammonia adheres to the inside of the sampling pipe. On the other hand, Patent Literature 1 describes an exhaust gas collecting instrument in which ammonia adhered to the inside of a collection tube is washed away with washing water, and the used washing water is included in a sample to be measured. According to the technique of Patent Literature 1, measurement accuracy of the concentration of ammonia contained in exhaust gas can be improved.

特開2012−93156号公報JP 2012-93156 A

ところで、特許文献1に記載される技術のように洗浄水を用いてアンモニアを採取する場合、アンモニアの採取精度は向上するものの、洗浄工程が必要となる分、採取効率の向上には限界があった。   By the way, when ammonia is sampled using washing water as in the technique described in Patent Document 1, although the sampling accuracy of ammonia is improved, there is a limit to the improvement of the sampling efficiency because the washing step is required. Was.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アンモニアの採取精度を向上させると共に採取効率を向上させることができる排ガス採取装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an exhaust gas collecting apparatus capable of improving the collecting accuracy of ammonia and improving the collecting efficiency.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る排ガス採取装置は、排ガスが流れる排ガス流路の内部に一端が配置され且つ前記排ガス流路の外部に他端が配置されており、前記排ガス流路の内部に配置された開口部から排ガスを採取することができる採取管と、前記排ガス流路の内部に一端が配置され且つ前記排ガス流路の外部に他端が配置されており、前記採取管の少なくとも一部を囲い、前記採取管に接する熱媒体を内蔵する外管と、アンモニアを捕捉するための吸収材と、前記排ガス流路の外部で前記採取管に連結されており且つ前記吸収材を覆うケースと、を有するカートリッジと、を備える。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an exhaust gas collecting apparatus according to the present invention has an end disposed inside an exhaust gas passage through which exhaust gas flows, and another end disposed outside the exhaust gas passage. A collecting pipe capable of collecting exhaust gas from an opening disposed inside the exhaust gas flow path, one end being disposed inside the exhaust gas flow path, and the other end being disposed outside the exhaust gas flow path. An outer pipe surrounding at least a part of the collection pipe and containing a heat medium in contact with the collection pipe, an absorbent for capturing ammonia, and connected to the collection pipe outside the exhaust gas flow path. And a case that covers the absorbing material.

これにより、排ガスの熱が熱媒体を介して採取管に伝達するので、採取管が加熱される。また、外管の他端が排ガス流路の外部に位置しているので、採取管のうち排ガス流路の外部に位置する部分も排ガス流路の内部の温度に近い温度に保たれる。このため、排ガスが採取管の内部を通過するときに、排ガス中のアンモニアが採取管の内壁に付着しにくくなる。このため、採取管の内壁への付着に起因する誤差が抑制される。そして、採取管を通過した排ガス中のアンモニアは、カートリッジに流入する。カートリッジが排ガス流路の外部に位置しているので、カートリッジに流入した排ガスは冷却される。これにより、排ガス中のアンモニアが気体の状態を保ちにくくなるため、吸収材に捕捉される。このため、排ガス採取装置は、先行技術が要する洗浄工程を経ずに、アンモニアを精度よく採取することができる。したがって、排ガス採取装置は、アンモニアの採取精度を向上させると共に採取効率を向上させることができる。   Thereby, the heat of the exhaust gas is transmitted to the collection pipe via the heat medium, and the collection pipe is heated. Further, since the other end of the outer pipe is located outside the exhaust gas flow path, the portion of the sampling pipe located outside the exhaust gas flow path is also maintained at a temperature close to the temperature inside the exhaust gas flow path. For this reason, when the exhaust gas passes through the inside of the collection pipe, the ammonia in the exhaust gas hardly adheres to the inner wall of the collection pipe. For this reason, an error due to the adhesion of the sampling tube to the inner wall is suppressed. Then, the ammonia in the exhaust gas passing through the collection pipe flows into the cartridge. Since the cartridge is located outside the exhaust gas channel, the exhaust gas flowing into the cartridge is cooled. This makes it difficult for the ammonia in the exhaust gas to maintain a gaseous state, and is thus captured by the absorbent. For this reason, the exhaust gas collecting apparatus can accurately collect ammonia without performing the cleaning step required in the prior art. Therefore, the exhaust gas collecting apparatus can improve the collection accuracy of ammonia and the collection efficiency.

本発明の望ましい態様として、前記ケースは、前記ケースから外部への熱伝達を促進する放熱フィンを備えることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferred that the case is provided with a radiation fin which promotes heat transfer from the case to the outside.

これにより、排ガスの熱によるカートリッジの温度上昇が抑制される。このため、排ガス採取装置は、カートリッジの温度を所定値以下に保ちながら、カートリッジを通過する排ガスの流量を大きくすることができる。したがって、排ガス採取装置は、採取効率をさらに向上させることができる。   This suppresses a rise in the temperature of the cartridge due to the heat of the exhaust gas. For this reason, the exhaust gas sampling apparatus can increase the flow rate of the exhaust gas passing through the cartridge while maintaining the temperature of the cartridge at a predetermined value or less. Therefore, the exhaust gas collection device can further improve the collection efficiency.

本発明の望ましい態様として、前記ケースは、前記吸収材を内蔵する本体部と、前記本体部の一端に設けられて前記採取管に挿入できる連結部と、を備えることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferred that the case is provided with a main part which contains the absorption material, and a connecting part provided at one end of the main part and which can be inserted in the sampling tube.

これにより、カートリッジの採取管に対する位置決めが容易になる。このため、カートリッジの採取管への取付けが容易になる。   This facilitates positioning of the cartridge with respect to the collection tube. For this reason, attachment of the cartridge to the collection tube becomes easy.

本発明の望ましい態様として、前記外管は、前記採取管との間の隙間を密封するキャップを両端に備え、前記連結部の先端は、前記排ガス流路の外部に位置する前記キャップよりも前記排ガス流路側に位置することが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, the outer tube includes caps at both ends for sealing a gap between the outer tube and the collection tube, and a tip of the connection portion is more than the cap located outside the exhaust gas flow path. It is preferably located on the exhaust gas channel side.

採取管のうちキャップに接する部分は、採取管のうち熱媒体に接する部分に比較して低温になる。このため、採取管のうちキャップに接する部分においては、アンモニアが付着する可能性が、採取管のうち熱媒体に接する部分よりも高くなる。これに対して、第1連結部の先端がキャップよりも排ガス流路側に位置することで、排ガスは、キャップに対応する位置に到達する前にカートリッジに流入することができる。したがって、排ガス採取装置は、アンモニアの採取精度をさらに向上させることができる。   The portion of the collection tube that contacts the cap has a lower temperature than the portion of the collection tube that contacts the heating medium. For this reason, the possibility that ammonia adheres to the portion of the collection tube that contacts the cap is higher than that of the collection tube that contacts the heat medium. On the other hand, the exhaust gas can flow into the cartridge before reaching the position corresponding to the cap because the tip of the first connecting portion is located closer to the exhaust gas flow path than the cap. Therefore, the exhaust gas collecting apparatus can further improve the collecting accuracy of ammonia.

本発明の望ましい態様として、前記外管は、前記排ガス流路の内部に、前記排ガス流路の内部の前記排ガスから前記熱媒体への熱伝達を促進する加熱フィンを備えることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferred that the outer pipe is provided with a heating fin in the exhaust gas flow passage for promoting heat transfer from the exhaust gas in the exhaust gas flow passage to the heating medium.

これにより、熱媒体の温度が、排ガス流路の内部の温度に近い温度に保たれやすくなる。このため、排ガスが採取管の内部を通過するときの、アンモニアが採取管の内壁に付着する可能性が低減される。したがって、排ガス採取装置は、アンモニアの採取精度をさらに向上させることができる。   Thereby, the temperature of the heat medium is easily maintained at a temperature close to the temperature inside the exhaust gas channel. Therefore, the possibility that ammonia adheres to the inner wall of the collection pipe when the exhaust gas passes through the inside of the collection pipe is reduced. Therefore, the exhaust gas collecting apparatus can further improve the collecting accuracy of ammonia.

本発明によれば、アンモニアの採取精度を向上させると共に採取効率を向上させることができる排ガス採取装置を提供することができる。   Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide an exhaust gas collecting apparatus capable of improving the collecting accuracy of ammonia and improving the collecting efficiency.

図1は、本実施形態に係る排ガス採取装置を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an exhaust gas sampling device according to the present embodiment. 図2は、本実施形態に係る採取管の周辺を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the periphery of the collection tube according to the present embodiment. 図3は、本実施形態に係る排ガス採取装置を用いた採取方法を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating a sampling method using the exhaust gas sampling device according to the present embodiment.

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the following embodiments for carrying out the invention (hereinafter, referred to as embodiments). The components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are in the so-called equivalent range. Furthermore, components disclosed in the following embodiments can be appropriately combined.

(実施形態)
図1は、本実施形態に係る排ガス採取装置を示す模式図である。図2は、本実施形態に係る採取管の周辺を示す断面図である。排ガス採取装置1は、例えば火力発電所等の排ガス90に含まれるアンモニア濃度を測定するために、排ガス90が流れる排ガス流路9から排ガス90を採取する装置である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an exhaust gas sampling device according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the periphery of the collection tube according to the present embodiment. The exhaust gas sampling device 1 is a device that samples the exhaust gas 90 from an exhaust gas channel 9 through which the exhaust gas 90 flows, for example, to measure the concentration of ammonia contained in the exhaust gas 90 of a thermal power plant or the like.

排ガス流路9の内部を流れる排ガス90に含まれる窒素酸化物(NOx)を取り除くために、脱硝装置が用いられている。脱硝装置は、排ガスにアンモニア(NH)を注入し触媒に接触させることによって、窒素酸化物(NOx)を窒素(N)及び水(HO)に分解する。 A denitration device is used to remove nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas 90 flowing inside the exhaust gas passage 9. The denitration device decomposes nitrogen oxides (NOx) into nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O) by injecting ammonia (NH 3 ) into the exhaust gas and bringing it into contact with the catalyst.

脱硝装置が排ガス90中に注入するアンモニアの一部は、窒素酸化物と反応せずに触媒を通過することがある。脱硝装置を通過した排ガス90に含まれるアンモニア(未反応のアンモニア)は、排ガス90に含まれる硫黄酸化物(SOx)と反応して硫酸水素アンモニウム(NHHSO)を生成する。生成された酸性硫安は、脱硝装置の下流に配置されるエアヒーターを閉塞させる可能性がある。このため、火力発電所を円滑に運転するために、脱硝装置を通過した排ガス90に含まれるアンモニア濃度を把握する必要がある。排ガス流路9内からアンモニアを採取するために、排ガス流路9に排ガス採取装置1が設けられる。 Some of the ammonia injected into the exhaust gas 90 by the denitration device may pass through the catalyst without reacting with the nitrogen oxide. Ammonia (unreacted ammonia) contained in the exhaust gas 90 that has passed through the denitration device reacts with sulfur oxide (SOx) contained in the exhaust gas 90 to produce ammonium hydrogen sulfate (NH 4 HSO 4 ). The generated acidic ammonium sulfate may block an air heater disposed downstream of the denitration device. Therefore, in order to operate the thermal power plant smoothly, it is necessary to grasp the ammonia concentration contained in the exhaust gas 90 that has passed through the denitration device. An exhaust gas collecting device 1 is provided in the exhaust gas channel 9 to collect ammonia from the exhaust gas channel 9.

図1に示すように、排ガス採取装置1は、採取管4と、外管3と、カートリッジ2と、流量計11と、ポンプ12と、第1接続管17と、第2接続管18と、制御装置13と、第1温度計14と、第2温度計15と、を備える。   As shown in FIG. 1, the exhaust gas sampling apparatus 1 includes a sampling pipe 4, an outer pipe 3, a cartridge 2, a flow meter 11, a pump 12, a first connection pipe 17, a second connection pipe 18, A control device 13, a first thermometer 14, and a second thermometer 15 are provided.

採取管4は、排ガス90を採取するための中空部材である。排ガス90の採取が行われる際には、排ガス90が採取管4の内部を通過する。採取管4の一端は排ガス流路9の内部に配置されており、採取管4の他端は排ガス流路9の外部に配置されている。すなわち、採取管4は排ガス流路9の外壁91を貫通している。採取管4は、一端に開口部41を備える。開口部41は、排ガス90の流れの上流側に向かって開口している。   The collection pipe 4 is a hollow member for collecting the exhaust gas 90. When the exhaust gas 90 is collected, the exhaust gas 90 passes through the inside of the collection pipe 4. One end of the collection pipe 4 is disposed inside the exhaust gas flow path 9, and the other end of the collection pipe 4 is disposed outside the exhaust gas flow path 9. That is, the sampling pipe 4 penetrates the outer wall 91 of the exhaust gas channel 9. The collection tube 4 has an opening 41 at one end. The opening 41 opens toward the upstream side of the flow of the exhaust gas 90.

図2に示すように、外管3は、採取管4を囲う中空部材である。例えば、外管3の全長は採取管4の全長よりも短い。このため、外管3は採取管4の一部を囲っている。外管3の一端は排ガス流路9の内部に配置されており、外管3の他端は排ガス流路9の外部に配置されている。すなわち、外管3は排ガス流路9の外壁91を貫通している。より具体的には、外管3の一端は、採取管4の開口部41よりも外壁91に近い位置に配置されている。外管3の他端は、採取管4の他端と同じ位置に配置されている。   As shown in FIG. 2, the outer tube 3 is a hollow member surrounding the sampling tube 4. For example, the entire length of the outer tube 3 is shorter than the entire length of the sampling tube 4. For this reason, the outer tube 3 surrounds a part of the sampling tube 4. One end of the outer tube 3 is disposed inside the exhaust gas channel 9, and the other end of the outer tube 3 is disposed outside the exhaust gas channel 9. That is, the outer pipe 3 penetrates the outer wall 91 of the exhaust gas passage 9. More specifically, one end of the outer tube 3 is arranged at a position closer to the outer wall 91 than the opening 41 of the collection tube 4. The other end of the outer tube 3 is arranged at the same position as the other end of the sampling tube 4.

外管3は、本体部30と、キャップ31と、加熱フィン33と、を備える。本体部30は、例えば円筒状の部材であって、熱媒体35を内蔵している。熱媒体35は、例えば沸点が300℃以上である熱媒体油であり、採取管4に接している。すなわち、採取管4が熱媒体35に浸かっている。キャップ31は、本体部30の両端に配置されており、本体部30と採取管4との間の隙間を密封している。キャップ31により、熱媒体35の外部への漏出が防止されている。加熱フィン33は、排ガス90から熱媒体35への熱伝達を促進するための部材である。加熱フィン33は、排ガス流路9の内部に位置する本体部30の外壁に、外管3の長手方向に沿って複数並べられている。例えば、外管3の長手方向から見た加熱フィン33の形状は円環状である。加熱フィン33は、例えばアルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属で形成されている。   The outer tube 3 includes a main body 30, a cap 31, and a heating fin 33. The main body 30 is, for example, a cylindrical member, and incorporates the heat medium 35. The heat medium 35 is, for example, heat medium oil having a boiling point of 300 ° C. or more, and is in contact with the sampling pipe 4. That is, the sampling pipe 4 is immersed in the heat medium 35. The caps 31 are arranged at both ends of the main body 30, and seal the gap between the main body 30 and the collection tube 4. The cap 31 prevents the heat medium 35 from leaking outside. The heating fin 33 is a member for promoting heat transfer from the exhaust gas 90 to the heat medium 35. A plurality of heating fins 33 are arranged on the outer wall of the main body 30 located inside the exhaust gas passage 9 along the longitudinal direction of the outer tube 3. For example, the shape of the heating fin 33 as viewed from the longitudinal direction of the outer tube 3 is annular. The heating fin 33 is formed of a metal having a high thermal conductivity such as an aluminum alloy.

排ガス90の温度は、例えば約300℃である。本体部30が排ガス90に接するので、排ガス90の熱は本体部30を介して熱媒体35に伝達する。さらに、加熱フィン33も排ガス90に接するので、排ガス90の熱は加熱フィン33及び本体部30を介して熱媒体35に伝達する。熱媒体35が排ガス90の熱によって加熱されることで、熱媒体35の温度は排ガス90の温度と略同等となる。そして、熱媒体35が採取管4に接しているので、熱媒体35の熱は採取管4の内部に伝達する。これにより、採取管4の内部の温度が熱媒体35の温度と略同等となる。すなわち、採取管4の内部の温度は、約300℃に保たれる。これにより、排ガス90を採取するときに、採取管4の内壁におけるアンモニア化合物の付着が抑制される。   The temperature of the exhaust gas 90 is, for example, about 300 ° C. Since the main body 30 contacts the exhaust gas 90, the heat of the exhaust gas 90 is transmitted to the heat medium 35 via the main body 30. Further, since the heating fins 33 are also in contact with the exhaust gas 90, the heat of the exhaust gas 90 is transmitted to the heat medium 35 via the heating fins 33 and the main body 30. When the heat medium 35 is heated by the heat of the exhaust gas 90, the temperature of the heat medium 35 becomes substantially equal to the temperature of the exhaust gas 90. Since the heat medium 35 is in contact with the collection pipe 4, the heat of the heat medium 35 is transmitted to the inside of the collection pipe 4. Thus, the temperature inside the sampling pipe 4 becomes substantially equal to the temperature of the heat medium 35. That is, the temperature inside the collection tube 4 is maintained at about 300 ° C. Thereby, when collecting the exhaust gas 90, the adhesion of the ammonia compound to the inner wall of the collection pipe 4 is suppressed.

カートリッジ2は、アンモニアを捕捉するための装置である。図2に示すように、カートリッジ2は、排ガス流路9の外側で採取管4に連結されている。カートリッジ2は、採取管4に対して着脱可能な状態で取り付けられる。カートリッジ2は、アンモニアを捕捉する吸収材22と、吸収材22を覆うケース21と、第1シール23と、第2シール24と、を備える。   The cartridge 2 is a device for capturing ammonia. As shown in FIG. 2, the cartridge 2 is connected to the sampling pipe 4 outside the exhaust gas channel 9. The cartridge 2 is detachably attached to the collection tube 4. The cartridge 2 includes an absorbing material 22 that captures ammonia, a case 21 that covers the absorbing material 22, a first seal 23, and a second seal 24.

吸収材22は、固体であって、ケース21の内部に充填されている。例えば、事前測定において排ガス90の三酸化硫黄(SO)濃度がアンモニア濃度よりも大きい場合、吸収材22としてグラスウール(シリカウール)が用いられる。一方、事前測定において排ガス90の三酸化硫黄濃度がアンモニア濃度よりも小さい場合、吸収材22としてスルホン酸で化学修飾された充填剤が用いられる。 The absorbent 22 is solid and is filled inside the case 21. For example, when the sulfur trioxide (SO 3 ) concentration of the exhaust gas 90 is higher than the ammonia concentration in the preliminary measurement, glass wool (silica wool) is used as the absorbent 22. On the other hand, when the sulfur trioxide concentration of the exhaust gas 90 is smaller than the ammonia concentration in the preliminary measurement, a filler chemically modified with sulfonic acid is used as the absorbent 22.

ケース21は、本体部210と、第1連結部211と、第2連結部212と、放熱フィン213と、を備える。本体部210は、吸収材22を内蔵し且つ位置決めする部材であって、例えば略円柱状の中空部材である。第1連結部211は、本体部210の一端から突出する円筒状部材である。第1連結部211の外周は、採取管4の内周よりも小さい。第1連結部211は、排ガス流路9の外側に位置する採取管4の端部から、採取管4の内部に挿入されている。例えば、第1連結部211の端部は、キャップ31よりも排ガス流路9側に位置している。第1連結部211は、採取管4内の排ガス90を本体部210に導くことができる。第2連結部212は、本体部210の他端から突出する円筒状部材である。第2連結部212の外周は、第1接続管17の内周よりも小さい。第2連結部212は、第1接続管17に挿入されている。第2連結部212は、本体部210内の気体を第1接続管17に導くことができる。放熱フィン213は、ケース21から外部への熱伝達を促進するための部材である。放熱フィン213は、本体部210の外壁に、採取管4の長手方向に沿って複数並べられている。例えば、採取管4の長手方向から見た放熱フィン213の形状は円環状である。放熱フィン213は、例えばアルミニウム合金等の熱伝導率の高い金属で形成されている。   The case 21 includes a main body 210, a first connecting part 211, a second connecting part 212, and a radiation fin 213. The main body 210 is a member that contains and positions the absorbing material 22, and is, for example, a substantially cylindrical hollow member. The first connecting portion 211 is a cylindrical member protruding from one end of the main body 210. The outer periphery of the first connecting portion 211 is smaller than the inner periphery of the collection tube 4. The first connecting portion 211 is inserted into the collection pipe 4 from an end of the collection pipe 4 located outside the exhaust gas flow path 9. For example, the end of the first connecting portion 211 is located closer to the exhaust gas flow path 9 than the cap 31 is. The first connecting portion 211 can guide the exhaust gas 90 in the sampling pipe 4 to the main body 210. The second connecting portion 212 is a cylindrical member protruding from the other end of the main body 210. The outer circumference of the second connection part 212 is smaller than the inner circumference of the first connection pipe 17. The second connection part 212 is inserted into the first connection pipe 17. The second connection part 212 can guide the gas in the main body part 210 to the first connection pipe 17. The radiation fins 213 are members for promoting heat transfer from the case 21 to the outside. A plurality of heat radiation fins 213 are arranged on the outer wall of the main body 210 along the longitudinal direction of the sampling tube 4. For example, the shape of the radiation fin 213 viewed from the longitudinal direction of the sampling tube 4 is annular. The radiation fins 213 are formed of a metal having a high thermal conductivity such as an aluminum alloy.

第1シール23は、カートリッジ2と採取管4との間の隙間を密封するための部材である。第1シール23は、例えば、合成ゴム等で形成されたOリングである。図2に示すように、第1シール23は、採取管4及び本体部210に挟まれることで位置決めされている。採取管4と本体部210との間の隙間を第1シール23が密封することで、採取管4内に排ガス流路9の外部の空気が侵入することが抑制される。   The first seal 23 is a member for sealing a gap between the cartridge 2 and the collection tube 4. The first seal 23 is, for example, an O-ring formed of synthetic rubber or the like. As shown in FIG. 2, the first seal 23 is positioned by being sandwiched between the collection tube 4 and the main body 210. Since the first seal 23 seals the gap between the collection pipe 4 and the main body 210, the invasion of air outside the exhaust gas passage 9 into the collection pipe 4 is suppressed.

第2シール24は、カートリッジ2と第1接続管17との間の隙間を密封するための部材である。第2シール24は、例えば、合成ゴム等で形成されたOリングである。図2に示すように、第2シール24は、第1接続管17及び本体部210に挟まれることで位置決めされている。第1接続管17と本体部210との間の隙間を第2シール24が密封することで、第1接続管17内に排ガス流路9の外部の空気が侵入することが抑制される。   The second seal 24 is a member for sealing a gap between the cartridge 2 and the first connection pipe 17. The second seal 24 is, for example, an O-ring formed of synthetic rubber or the like. As shown in FIG. 2, the second seal 24 is positioned by being sandwiched between the first connection pipe 17 and the main body 210. Since the gap between the first connection pipe 17 and the main body 210 is sealed by the second seal 24, entry of air outside the exhaust gas passage 9 into the first connection pipe 17 is suppressed.

上述したように、採取管4の内部における排ガス90の温度は約300℃であるため、採取管4からカートリッジ2に熱が伝達する。一方、カートリッジ2は、常温である排ガス流路9の外部に配置されている。このため、採取管4からカートリッジ2に伝達した熱は、本体部210を介して外部へ伝達する。さらに、放熱フィン213が外部に露出しているので、カートリッジ2の熱は本体部210及び放熱フィン213を介して外部に伝達する。これにより、排ガス90は、カートリッジ2に流入すると冷却される。例えば、排ガス90は、吸収材22を通過するまでに100℃以下に冷却される。排ガス90が100℃以下に冷却されると、アンモニアは気体の状態を保ちにくくなる。このため、排ガス90中のアンモニアが吸収材22に捕捉される。   As described above, since the temperature of the exhaust gas 90 inside the collection pipe 4 is about 300 ° C., heat is transmitted from the collection pipe 4 to the cartridge 2. On the other hand, the cartridge 2 is disposed outside the exhaust gas passage 9 at room temperature. For this reason, the heat transmitted from the collection tube 4 to the cartridge 2 is transmitted to the outside via the main body 210. Further, since the radiation fins 213 are exposed to the outside, the heat of the cartridge 2 is transmitted to the outside via the main body 210 and the radiation fins 213. Thereby, the exhaust gas 90 is cooled when flowing into the cartridge 2. For example, the exhaust gas 90 is cooled to 100 ° C. or lower before passing through the absorber 22. When the exhaust gas 90 is cooled to 100 ° C. or lower, it becomes difficult for ammonia to maintain a gaseous state. Therefore, the ammonia in the exhaust gas 90 is captured by the absorber 22.

排ガス90の三酸化硫黄濃度がアンモニア濃度よりも大きい場合、吸収材22において排ガス90が冷却されると、グラスウールである吸収材22で酸性硫安が生成される。すなわち、排ガス90中のアンモニアが、酸性硫安として吸収材22に捕捉される。一方、排ガス90の三酸化硫黄濃度がアンモニア濃度よりも小さい場合、吸収材22において排ガス90が冷却されると、スルホン酸で修飾した充填剤である吸収材22にアンモニアが捕捉される。   When the sulfur trioxide concentration of the exhaust gas 90 is higher than the ammonia concentration, when the exhaust gas 90 is cooled in the absorbent 22, acidic ammonium sulfate is generated in the absorbent 22 which is glass wool. That is, the ammonia in the exhaust gas 90 is captured by the absorbent 22 as acidic ammonium sulfate. On the other hand, when the sulfur trioxide concentration of the exhaust gas 90 is smaller than the ammonia concentration, when the exhaust gas 90 is cooled in the absorbent 22, the ammonia is captured by the absorbent 22 which is a filler modified with sulfonic acid.

流量計11は、カートリッジ2を通過する気体の流量を測定するための装置である。流量計11は、例えば質量流量を測定でき且つ流量を制御することができる流量計である。すなわち、流量計11はマスフロコントローラである。図1に示すように、流量計11は、第1接続管17でカートリッジ2と接続されている。カートリッジ2を通過した気体は、第1接続管17を介して流量計11に流入する。   The flow meter 11 is a device for measuring the flow rate of gas passing through the cartridge 2. The flow meter 11 is, for example, a flow meter capable of measuring a mass flow rate and controlling the flow rate. That is, the flow meter 11 is a mass flow controller. As shown in FIG. 1, the flow meter 11 is connected to the cartridge 2 via a first connection pipe 17. The gas that has passed through the cartridge 2 flows into the flow meter 11 via the first connection pipe 17.

ポンプ12は、排ガス90をカートリッジ2に導くための装置である。図1に示すように、ポンプ12は、第2接続管18で流量計11と接続されており、第2接続管18の内部を負圧にすることができる。ポンプ12が稼働すると、第2接続管18、第1接続管17、カートリッジ2及び採取管4の内部が負圧になるので、排ガス90が開口部41から採取管4に流入する。排ガス90は、採取管4、カートリッジ2、流量計11の順に通過したあとポンプ12から排出される。   The pump 12 is a device for guiding the exhaust gas 90 to the cartridge 2. As shown in FIG. 1, the pump 12 is connected to the flow meter 11 via a second connection pipe 18, and the inside of the second connection pipe 18 can be set to a negative pressure. When the pump 12 is operated, the inside of the second connection pipe 18, the first connection pipe 17, the cartridge 2 and the collection pipe 4 has a negative pressure, so that the exhaust gas 90 flows into the collection pipe 4 from the opening 41. The exhaust gas 90 is discharged from the pump 12 after passing through the sampling pipe 4, the cartridge 2, and the flow meter 11 in this order.

制御装置13は、パーソナルコンピュータ(PC)等のコンピュータであり、入力インターフェースと、出力インターフェースと、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、内部記憶装置と、を含んでいる。入力インターフェース、出力インターフェース、CPU、ROM、RAM及び内部記憶装置は、内部バスで接続されている。制御装置13は、入力信号の変化に応じて、出力信号を変化させることができる。制御装置13は、第1温度計14及び第2温度計15と電気的に接続されており、第1温度計14及び第2温度計15から入力信号を受信できる。また、制御装置13は、流量計11及びポンプ12と電気的に接続されており、流量計11及びポンプ12へ出力信号を出力できるとともに、流量計11から入力信号を受信できる。   The control device 13 is a computer such as a personal computer (PC), and has an input interface, an output interface, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an internal storage. And an apparatus. The input interface, the output interface, the CPU, the ROM, the RAM, and the internal storage device are connected by an internal bus. The control device 13 can change the output signal according to the change of the input signal. The control device 13 is electrically connected to the first thermometer 14 and the second thermometer 15 and can receive an input signal from the first thermometer 14 and the second thermometer 15. Further, the control device 13 is electrically connected to the flow meter 11 and the pump 12, and can output an output signal to the flow meter 11 and the pump 12, and can receive an input signal from the flow meter 11.

第1温度計14は、採取管4の内部の温度を測定するための装置である。第1温度計14は、プローブ141と、測温部142と、を有する。例えば、プローブ141は、外管3及び採取管4を貫通している。測温部142は、プローブ141の先端に配置されており、採取管4の内部の温度を測定する。第1温度計14は、測温部142での測定結果を、信号として一定時間毎に制御装置13に出力する。   The first thermometer 14 is a device for measuring the temperature inside the sampling pipe 4. The first thermometer 14 has a probe 141 and a temperature measuring unit 142. For example, the probe 141 passes through the outer tube 3 and the collection tube 4. The temperature measuring unit 142 is arranged at the tip of the probe 141 and measures the temperature inside the sampling tube 4. The first thermometer 14 outputs the measurement result of the temperature measuring unit 142 to the control device 13 as a signal at regular intervals.

第2温度計15は、第1接続管17の内部の温度を測定するための装置である。すなわち、第2温度計15は、カートリッジ2を通過した気体の温度を測定するための装置である。第2温度計15は、プローブ151と、測温部152と、を有する。例えば、プローブ151は、第1接続管17を貫通している。測温部152は、プローブ151の先端に配置されており、第1接続管17の内部の温度を測定する。第2温度計15は、測温部152での測定結果を、信号として一定時間毎に制御装置13に出力する。   The second thermometer 15 is a device for measuring the temperature inside the first connection pipe 17. That is, the second thermometer 15 is a device for measuring the temperature of the gas that has passed through the cartridge 2. The second thermometer 15 has a probe 151 and a temperature measuring unit 152. For example, the probe 151 passes through the first connection pipe 17. The temperature measuring unit 152 is arranged at the tip of the probe 151 and measures the temperature inside the first connection pipe 17. The second thermometer 15 outputs a measurement result of the temperature measuring unit 152 to the control device 13 at predetermined time intervals as a signal.

制御装置13は、第1温度計14からの入力信号に応じて、ポンプ12を稼働させる。具体的には、制御装置13は、第1温度計14の測定結果が例えば300℃以上となった時にポンプ12を稼働させる。また、制御装置13は、流量計11からの入力信号に応じて、ポンプ12を停止させる。具体的には、制御装置13は、流量計11における流量を積算し、流量の積算値が所定値以上となった時にポンプ12を停止させる。また、制御装置13は、第2温度計15からの入力信号に応じて流量計11に信号を発する。流量計11は、制御装置13からの入力信号に応じて通過する気体の流量を調整することができる。具体的には、第2温度計15の測定結果が例えば100℃以上になったときに制御装置13が流量計11に信号を発し、流量計11が通過する気体の流量を小さくする。   The control device 13 operates the pump 12 according to an input signal from the first thermometer 14. Specifically, the control device 13 operates the pump 12 when the measurement result of the first thermometer 14 becomes, for example, 300 ° C. or more. Further, the control device 13 stops the pump 12 according to an input signal from the flow meter 11. Specifically, the control device 13 integrates the flow rate in the flow meter 11, and stops the pump 12 when the integrated value of the flow rate becomes equal to or more than a predetermined value. Further, the control device 13 issues a signal to the flow meter 11 according to an input signal from the second thermometer 15. The flow meter 11 can adjust the flow rate of the gas passing therethrough in accordance with an input signal from the control device 13. Specifically, when the measurement result of the second thermometer 15 becomes, for example, 100 ° C. or more, the control device 13 sends a signal to the flow meter 11 to reduce the flow rate of the gas passing through the flow meter 11.

図3は、本実施形態に係る排ガス採取装置を用いた採取方法を示すフローチャートである。図3に示すように、本実施形態に係る排ガス採取装置1を用いて排ガス90を採取する際、カートリッジ2が採取管4に接続される(ステップS1)。図1及び図2は、カートリッジ2が採取管4に接続された後の状態を示している。   FIG. 3 is a flowchart illustrating a sampling method using the exhaust gas sampling device according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, when collecting the exhaust gas 90 using the exhaust gas collecting apparatus 1 according to the present embodiment, the cartridge 2 is connected to the collecting pipe 4 (Step S1). FIGS. 1 and 2 show a state after the cartridge 2 is connected to the collection tube 4.

次に、制御装置13が、採取管4の内部の温度が所定値以上であるかどうかを判定する。すなわち、制御装置13が、第1温度計14の測定値と所定値とを比較する。例えば、所定値は300℃である。第1温度計14の測定値が所定値未満である場合(ステップS2、No)、制御装置13は、第1温度計14の測定値と所定値との比較を繰り返す。   Next, the control device 13 determines whether the temperature inside the sampling pipe 4 is equal to or higher than a predetermined value. That is, the control device 13 compares the measured value of the first thermometer 14 with a predetermined value. For example, the predetermined value is 300 ° C. When the measured value of the first thermometer 14 is less than the predetermined value (No at Step S2), the control device 13 repeats the comparison between the measured value of the first thermometer 14 and the predetermined value.

第1温度計14の測定値が所定値以上である場合(ステップS2、Yes)、制御装置13は、ポンプ12に信号を出力し、ポンプ12によるカートリッジ2の吸引を開始させる(ステップS3)。これにより、採取管4の内部の温度が所定値としての300℃以上である状態で、排ガス90が採取管4の内部を通過する。このため、排ガス90中のアンモニアが採取管4の内壁に付着しにくいので、排ガス90中のアンモニアが採取管4を通過してカートリッジ2に流入する。   When the measured value of the first thermometer 14 is equal to or more than the predetermined value (Step S2, Yes), the control device 13 outputs a signal to the pump 12 to start the suction of the cartridge 2 by the pump 12 (Step S3). Thus, the exhaust gas 90 passes through the inside of the collection pipe 4 in a state where the temperature inside the collection pipe 4 is equal to or higher than the predetermined value of 300 ° C. Therefore, the ammonia in the exhaust gas 90 hardly adheres to the inner wall of the collection pipe 4, so that the ammonia in the exhaust gas 90 flows into the cartridge 2 through the collection pipe 4.

次に、制御装置13が、カートリッジ2から流出した気体の温度が所定値以下であるかどうかを判定する。すなわち、制御装置13が、第2温度計15の測定値と所定値とを比較する。例えば、所定値は100℃である。第2温度計15の測定値が所定値以上である場合(ステップS4、No)、制御装置13は、流量計11に信号を出力し、流量計11における流量すなわちカートリッジ2における流量を小さくする(ステップS41)。これにより、カートリッジ2の温度上昇が抑制されるので、第2温度計15の測定値が低くなる。その後、制御装置13は再びステップS4を行う。   Next, the control device 13 determines whether the temperature of the gas flowing out of the cartridge 2 is equal to or lower than a predetermined value. That is, the control device 13 compares the measured value of the second thermometer 15 with the predetermined value. For example, the predetermined value is 100 ° C. When the measured value of the second thermometer 15 is equal to or larger than the predetermined value (Step S4, No), the control device 13 outputs a signal to the flow meter 11, and reduces the flow rate in the flow meter 11, that is, the flow rate in the cartridge 2 ( Step S41). As a result, the temperature rise of the cartridge 2 is suppressed, and the measured value of the second thermometer 15 decreases. Thereafter, the control device 13 performs step S4 again.

第2温度計15の測定値が所定値以下である場合(ステップS4、Yes)、制御装置13は、流量計11を通過した気体の流量の積算値(積算流量)と所定値とを比較する。所定値は、例えば吸収材22の容量に応じて設定される。積算流量が所定値未満の場合(ステップS5、No)、制御装置13は再びステップS4を行う。カートリッジ2から流出した気体の温度が所定値としての100℃以下であるとき、カートリッジ2は100℃に近い温度まで冷却されている。このため、カートリッジ2に流入した排ガス90中のアンモニアが吸収材22に捕捉される。   When the measurement value of the second thermometer 15 is equal to or less than the predetermined value (Step S4, Yes), the control device 13 compares the integrated value of the flow rate of the gas passing through the flow meter 11 (the integrated flow rate) with the predetermined value. . The predetermined value is set, for example, according to the capacity of the absorbent 22. When the integrated flow rate is less than the predetermined value (Step S5, No), the control device 13 performs Step S4 again. When the temperature of the gas flowing out of the cartridge 2 is equal to or lower than the predetermined value of 100 ° C., the cartridge 2 is cooled to a temperature close to 100 ° C. Therefore, the ammonia in the exhaust gas 90 flowing into the cartridge 2 is captured by the absorbent 22.

積算流量が所定値以上の場合(ステップS5、Yes)、ポンプ12に信号を出力し、ポンプ12によるカートリッジ2の吸引を停止させる(ステップS6)。これにより、カートリッジ2への排ガス90の流入が停止する。   If the integrated flow rate is equal to or more than the predetermined value (step S5, Yes), a signal is output to the pump 12, and the suction of the cartridge 2 by the pump 12 is stopped (step S6). Thus, the flow of the exhaust gas 90 into the cartridge 2 is stopped.

次に、カートリッジ2が採取管4から取り外される(ステップS7)。排ガス90の採取が続けて行われる場合は、新たなカートリッジ2が採取管4に接続される。一方、排ガス90の採取が続けて行われない場合は、採取管4の端部は例えば蓋によって密封される。これにより、排ガス90の漏出が防止される。   Next, the cartridge 2 is removed from the collection tube 4 (Step S7). When sampling of the exhaust gas 90 is performed continuously, a new cartridge 2 is connected to the sampling pipe 4. On the other hand, when the sampling of the exhaust gas 90 is not performed continuously, the end of the sampling pipe 4 is sealed by, for example, a lid. Thereby, leakage of the exhaust gas 90 is prevented.

上述した採取方法を経てカートリッジ2の吸収材22に採取されたアンモニア量は、種々の方法によって測定される。例えば、アンモニアを採取した後のカートリッジ2は、ほう酸溶液に浸けられる。これにより、吸収材22に捕捉されたアンモニアがほう酸溶液に溶け出す。そして、例えばインドフェノール青吸光光度法等によって吸収材22に捕捉されたアンモニア量が測定される。その後、吸収材22に捕捉されたアンモニア量と、流量計11の積算流量と、に基づいて排ガス90中のアンモニア濃度が算出される。   The amount of ammonia collected by the absorbent 22 of the cartridge 2 through the above-described collecting method is measured by various methods. For example, the cartridge 2 after collecting the ammonia is immersed in a boric acid solution. As a result, the ammonia captured by the absorbent 22 dissolves into the boric acid solution. Then, the amount of ammonia captured by the absorber 22 is measured by, for example, indophenol blue absorptiometry. After that, the ammonia concentration in the exhaust gas 90 is calculated based on the amount of ammonia captured by the absorbent 22 and the integrated flow rate of the flow meter 11.

また、吸収材22に捕捉されたアンモニア量は、吸収材22に捕捉されたアンモニアをガス化することで測定することができる。例えば、吸収材22に捕捉されたアンモニア量が、ガスクロマトグラフィーのヘッドスペース法と同様の手法で測定される。この場合、アンモニアを採取した後のカートリッジ2が、例えば約550℃に加熱される。そして、加熱により発生したガス中のアンモニアを分析することによって、吸収材22に捕捉されたアンモニア量が測定される。その後、吸収材22に捕捉されたアンモニア量と、流量計11の積算流量と、に基づいて排ガス90中のアンモニア濃度が算出される。   Further, the amount of ammonia captured by the absorbent 22 can be measured by gasifying the ammonia captured by the absorbent 22. For example, the amount of ammonia captured by the absorbent 22 is measured by a method similar to the head space method of gas chromatography. In this case, the cartridge 2 after collecting the ammonia is heated to, for example, about 550 ° C. Then, by analyzing the ammonia in the gas generated by the heating, the amount of ammonia captured by the absorber 22 is measured. After that, the ammonia concentration in the exhaust gas 90 is calculated based on the amount of ammonia captured by the absorbent 22 and the integrated flow rate of the flow meter 11.

なお、ステップS2における所定値は、必ずしも300℃でなくてもよく、例えば250℃程度以上の範囲で適宜設定されればよい。また、ステップS4における所定値は、必ずしも100℃でなくてもよく、例えば150℃程度以下の範囲で適宜設定されればよい。例えば、カートリッジ2の温度が150℃以下であれば、アンモニアは気体の状態を保ちにくくなるため、アンモニアが吸収材22に捕捉される。   Note that the predetermined value in step S2 does not necessarily need to be 300 ° C., and may be appropriately set, for example, in a range of about 250 ° C. or more. Further, the predetermined value in step S4 does not necessarily have to be 100 ° C., and may be set appropriately, for example, in a range of about 150 ° C. or less. For example, if the temperature of the cartridge 2 is equal to or lower than 150 ° C., it is difficult to maintain the gaseous state of ammonia, so that the ammonia is captured by the absorbent 22.

なお、流量計11は、必ずしも図1に示したようにポンプ12の上流側に配置されていなくてもよく、ポンプ12の下流側に配置されていてもよい。すなわち、第1接続管17によってカートリッジ2とポンプ12とが接続されており、第2接続管18によってポンプ12と流量計11とが接続されていてもよい。   In addition, the flow meter 11 does not necessarily need to be arranged on the upstream side of the pump 12 as shown in FIG. 1, and may be arranged on the downstream side of the pump 12. That is, the cartridge 2 and the pump 12 may be connected by the first connection pipe 17, and the pump 12 and the flowmeter 11 may be connected by the second connection pipe 18.

なお、第1温度計14は、必ずしも採取管4の内部の温度を測定しなくてもよく、例えば熱媒体35の温度を測定してもよいし、外管3の温度を測定してもよい。また、第2温度計15は、必ずしもカートリッジ2を通過した気体の温度を測定しなくてもよく、例えばカートリッジ2の本体部210の温度を測定してもよい。また、制御装置13、第1温度計14及び第2温度計15は、必ずしもなくてもよい。   In addition, the first thermometer 14 does not necessarily need to measure the temperature inside the sampling pipe 4, and may measure, for example, the temperature of the heat medium 35 or the temperature of the outer pipe 3. . Further, the second thermometer 15 does not necessarily need to measure the temperature of the gas that has passed through the cartridge 2, and may measure, for example, the temperature of the main body 210 of the cartridge 2. Further, the control device 13, the first thermometer 14, and the second thermometer 15 are not necessarily required.

なお、カートリッジ2は、必ずしも第1シール23及び第2シール24を備えていなくてもよい。第1シール23がない場合、例えば、弾性体等で形成された第1連結部211の外周が採取管4の内周よりも大きく、第1連結部211が採取管4に圧入されていてもよい。これにより、第1連結部211が採取管4に密着するので採取管4内に排ガス流路9の外部の空気が侵入することが抑制される。また、第2シール24がない場合、例えば、弾性体等で形成された第2連結部212の外周が第1接続管17の内周よりも大きく、第2連結部212が第1接続管17に圧入されていてもよい。これにより、第2連結部212が第1接続管17に密着するので第1接続管17内に排ガス流路9の外部の空気が侵入することが抑制される。   Note that the cartridge 2 does not necessarily have to include the first seal 23 and the second seal 24. When the first seal 23 is not provided, for example, even if the outer circumference of the first connection part 211 formed of an elastic body or the like is larger than the inner circumference of the collection pipe 4, the first connection part 211 is press-fitted into the collection pipe 4. Good. Thereby, since the first connecting portion 211 is in close contact with the collection pipe 4, entry of air outside the exhaust gas passage 9 into the collection pipe 4 is suppressed. When the second seal 24 is not provided, for example, the outer circumference of the second connection part 212 formed of an elastic body or the like is larger than the inner circumference of the first connection pipe 17, and the second connection part 212 is May be press-fitted. Thereby, since the second connection portion 212 is in close contact with the first connection pipe 17, the invasion of air outside the exhaust gas flow path 9 into the first connection pipe 17 is suppressed.

なお、カートリッジ2のケース21は、必ずしも第1連結部211、第2連結部212及び放熱フィン213を備えていなくてもよい。ケース21は、少なくとも採取管4を通過した排ガス90を吸収材22に導くための開口部等を備えていればよい。   Note that the case 21 of the cartridge 2 does not necessarily have to include the first connection portion 211, the second connection portion 212, and the heat radiation fins 213. The case 21 may have at least an opening for guiding the exhaust gas 90 that has passed through the sampling pipe 4 to the absorbent 22.

以上で説明したように、排ガス採取装置1は、採取管4と、外管3と、カートリッジ2と、を備える。採取管4は、排ガス90が流れる排ガス流路9の内部に一端が配置され、且つ排ガス流路9の外部に他端が配置されており、排ガス流路9の内部に配置された開口部41から排ガス90を採取することができる。外管3は、排ガス流路9の内部に一端が配置され且つ排ガス流路9の外部に他端が配置されており、採取管4の少なくとも一部を囲い、採取管4に接する熱媒体35を内蔵する。カートリッジ2は、アンモニアを捕捉するための吸収材22と、排ガス流路9の外部で採取管4に連結されており且つ吸収材22を覆うケース21と、を有する。   As described above, the exhaust gas sampling apparatus 1 includes the sampling pipe 4, the outer pipe 3, and the cartridge 2. The sampling pipe 4 has one end disposed inside the exhaust gas passage 9 through which the exhaust gas 90 flows, and the other end disposed outside the exhaust gas passage 9, and has an opening 41 disposed inside the exhaust gas passage 9. From the exhaust gas 90. The outer pipe 3 has one end disposed inside the exhaust gas flow path 9 and the other end disposed outside the exhaust gas flow path 9, and surrounds at least a part of the collection pipe 4 and contacts the heat medium 35 in contact with the collection pipe 4. Built-in. The cartridge 2 has an absorbent 22 for capturing ammonia, and a case 21 connected to the sampling pipe 4 outside the exhaust gas passage 9 and covering the absorbent 22.

これにより、排ガス90の熱が熱媒体35を介して採取管4に伝達するので、採取管4が加熱される。また、外管3の他端が排ガス流路9の外部に位置しているので、採取管4のうち排ガス流路9の外部に位置する部分も排ガス流路9の内部の温度に近い温度に保たれる。このため、排ガス90が採取管4の内部を通過するときに、排ガス90中のアンモニアが採取管4の内壁に付着しにくくなる。このため、採取管4の内壁への付着に起因する誤差が抑制される。そして、採取管4を通過した排ガス90中のアンモニアは、カートリッジ2に流入する。カートリッジ2が排ガス流路9の外部に位置しているので、カートリッジ2に流入した排ガス90は冷却される。これにより、排ガス90中のアンモニアが気体の状態を保ちにくくなるため、吸収材22に捕捉される。このため、排ガス採取装置1は、先行技術が要する洗浄工程を経ずに、アンモニアを精度よく採取することができる。したがって、排ガス採取装置1は、アンモニアの採取精度を向上させると共に採取効率を向上させることができる。   Thereby, the heat of the exhaust gas 90 is transmitted to the collection pipe 4 via the heat medium 35, and the collection pipe 4 is heated. Further, since the other end of the outer pipe 3 is located outside the exhaust gas flow path 9, the portion of the sampling pipe 4 located outside the exhaust gas flow path 9 has a temperature close to the temperature inside the exhaust gas flow path 9. Will be kept. Therefore, when the exhaust gas 90 passes through the inside of the collection pipe 4, the ammonia in the exhaust gas 90 is less likely to adhere to the inner wall of the collection pipe 4. For this reason, an error due to the adhesion of the sampling tube 4 to the inner wall is suppressed. Then, the ammonia in the exhaust gas 90 that has passed through the collection pipe 4 flows into the cartridge 2. Since the cartridge 2 is located outside the exhaust gas passage 9, the exhaust gas 90 flowing into the cartridge 2 is cooled. This makes it difficult for the ammonia in the exhaust gas 90 to maintain a gaseous state, so that the ammonia is captured by the absorber 22. For this reason, the exhaust gas sampling apparatus 1 can sample ammonia with high accuracy without performing the cleaning step required in the prior art. Therefore, the exhaust gas collecting apparatus 1 can improve the collection accuracy of ammonia and the collection efficiency.

また、排ガス採取装置1において、ケース21は、ケース21から外部への熱伝達を促進する放熱フィン213を備える。   Further, in the exhaust gas sampling apparatus 1, the case 21 includes a radiation fin 213 for promoting heat transfer from the case 21 to the outside.

これにより、排ガス90の熱によるカートリッジ2の温度上昇が抑制される。このため、排ガス採取装置1は、カートリッジ2の温度を所定値以下に保ちながら、カートリッジ2を通過する排ガス90の流量を大きくすることができる。したがって、排ガス採取装置1は、採取効率をさらに向上させることができる。   Thereby, the temperature rise of the cartridge 2 due to the heat of the exhaust gas 90 is suppressed. For this reason, the exhaust gas sampling apparatus 1 can increase the flow rate of the exhaust gas 90 passing through the cartridge 2 while maintaining the temperature of the cartridge 2 at a predetermined value or less. Therefore, the exhaust gas sampling device 1 can further improve the sampling efficiency.

また、排ガス採取装置1において、ケース21は、吸収材22を内蔵する本体部210と、本体部210の一端に設けられて採取管4に挿入できる連結部(第1連結部211)と、を備える。   In the exhaust gas collecting apparatus 1, the case 21 includes a main body 210 containing the absorbent 22 and a connecting part (first connecting part 211) provided at one end of the main body 210 and capable of being inserted into the collecting pipe 4. Prepare.

これにより、カートリッジ2の採取管4に対する位置決めが容易になる。このため、カートリッジ2の採取管4への取付けが容易になる。   Thereby, the positioning of the cartridge 2 with respect to the sampling tube 4 is facilitated. For this reason, attachment of the cartridge 2 to the collection tube 4 becomes easy.

また、排ガス採取装置1において、外管3は、採取管4との間の隙間を密封するキャップ31を両端に備える。連結部(第1連結部211)の先端は、排ガス流路9の外部に位置するキャップ31よりも排ガス流路9側に位置する。   Further, in the exhaust gas collecting apparatus 1, the outer pipe 3 has caps 31 at both ends for sealing a gap between the outer pipe 3 and the collecting pipe 4. The distal end of the connecting portion (first connecting portion 211) is located closer to the exhaust gas flow channel 9 than the cap 31 located outside the exhaust gas flow channel 9.

採取管4のうちキャップ31に接する部分は、採取管4のうち熱媒体35に接する部分に比較して低温になる。このため、採取管4のうちキャップ31に接する部分においては、アンモニアが付着する可能性が、採取管4のうち熱媒体35に接する部分よりも高くなる。これに対して、第1連結部211の先端がキャップ31よりも排ガス流路9側に位置することで、排ガス90は、キャップ31に対応する位置に到達する前にカートリッジ2に流入することができる。したがって、排ガス採取装置1は、アンモニアの採取精度をさらに向上させることができる。   The temperature of the portion of the collection tube 4 that is in contact with the cap 31 is lower than the portion of the collection tube 4 that is in contact with the heat medium 35. Therefore, the possibility that ammonia adheres to the portion of the collection tube 4 that is in contact with the cap 31 is higher than the portion of the collection tube 4 that is in contact with the heat medium 35. On the other hand, since the end of the first connecting portion 211 is located closer to the exhaust gas passage 9 than the cap 31, the exhaust gas 90 can flow into the cartridge 2 before reaching the position corresponding to the cap 31. it can. Therefore, the exhaust gas sampling apparatus 1 can further improve the sampling accuracy of ammonia.

また、排ガス採取装置1において、外管3は、排ガス流路9の内部に、排ガス流路9の内部の排ガス90から熱媒体35への熱伝達を促進する加熱フィン33を備える。   Further, in the exhaust gas sampling device 1, the outer pipe 3 includes a heating fin 33 inside the exhaust gas channel 9 for promoting heat transfer from the exhaust gas 90 inside the exhaust gas channel 9 to the heat medium 35.

これにより、熱媒体35の温度が、排ガス流路9の内部の温度に近い温度に保たれやすくなる。このため、排ガス90が採取管4の内部を通過するときの、アンモニアが採取管4の内壁に付着する可能性が低減される。したがって、排ガス採取装置1は、アンモニアの採取精度をさらに向上させることができる。   Thereby, the temperature of the heat medium 35 is easily maintained at a temperature close to the temperature inside the exhaust gas passage 9. Therefore, the possibility that ammonia adheres to the inner wall of the collection pipe 4 when the exhaust gas 90 passes through the inside of the collection pipe 4 is reduced. Therefore, the exhaust gas sampling apparatus 1 can further improve the sampling accuracy of ammonia.

1 排ガス採取装置
11 流量計
12 ポンプ
13 制御装置
14 第1温度計
141 プローブ
142 測温部
15 第2温度計
151 プローブ
152 測温部
17 第1接続管
18 第2接続管
2 カートリッジ
21 ケース
210 本体部
211 第1連結部
212 第2連結部
213 放熱フィン
22 吸収材
23 第1シール
24 第2シール
3 外管
30 本体部
31 キャップ
33 加熱フィン
35 熱媒体
4 採取管
41 開口部
9 排ガス流路
90 排ガス
91 外壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust gas sampling apparatus 11 Flow meter 12 Pump 13 Controller 14 First thermometer 141 Probe 142 Temperature measuring unit 15 Second thermometer 151 Probe 152 Temperature measuring unit 17 First connection pipe 18 Second connection pipe 2 Cartridge 21 Case 210 Main body Part 211 First connecting part 212 Second connecting part 213 Radiation fin 22 Absorbent material 23 First seal 24 Second seal 3 Outer tube 30 Main body 31 Cap 33 Heating fin 35 Heat medium 4 Sampling pipe 41 Opening 9 Exhaust gas flow path 90 Exhaust gas 91 outer wall

Claims (4)

排ガスが流れる排ガス流路の内部に一端が配置され且つ前記排ガス流路の外部に他端が配置されており、前記排ガス流路の内部に配置された開口部から排ガスを採取することができる採取管と、
前記排ガス流路の内部に一端が配置され且つ前記排ガス流路の外部に他端が配置されており、前記採取管の少なくとも一部を囲い、前記採取管に接する熱媒体を内蔵する外管と、
アンモニアを捕捉するための吸収材と、前記排ガス流路の外部で前記採取管に連結されており且つ前記吸収材を覆うケースと、を有するカートリッジと、
を備え、
前記ケースは、前記ケースから外部への熱伝達を促進する放熱フィンを備える排ガス採取装置。
One end is disposed inside an exhaust gas flow path through which the exhaust gas flows, and the other end is disposed outside the exhaust gas flow path, so that exhaust gas can be collected from an opening disposed inside the exhaust gas flow path. Tubes and
One end is disposed inside the exhaust gas flow path and the other end is disposed outside the exhaust gas flow path, surrounds at least a part of the collection pipe, and includes an outer pipe that contains a heat medium that is in contact with the collection pipe. ,
A cartridge having an absorbing material for capturing ammonia, and a case connected to the sampling pipe outside the exhaust gas flow path and covering the absorbing material,
With
Wherein the case, the exhaust gas sampling device Ru provided with radiation fins to facilitate heat transfer to the outside from the case.
前記ケースは、前記吸収材を内蔵する本体部と、前記本体部の一端に設けられて前記採取管に挿入できる連結部と、を備える請求項1に記載の排ガス採取装置。 The exhaust gas collecting apparatus according to claim 1, wherein the case includes a main body that contains the absorbing material, and a connecting part that is provided at one end of the main body and that can be inserted into the collecting pipe. 前記外管は、前記採取管との間の隙間を密封するキャップを両端に備え、
前記連結部の先端は、前記排ガス流路の外部に位置する前記キャップよりも前記排ガス流路側に位置する請求項に記載の排ガス採取装置。
The outer tube has caps at both ends for sealing a gap between the outer tube and the collection tube,
The exhaust gas sampling device according to claim 2 , wherein a tip of the connection portion is located closer to the exhaust gas flow path than the cap located outside the exhaust gas flow path.
前記外管は、前記排ガス流路の内部に、前記排ガス流路の内部の前記排ガスから前記熱媒体への熱伝達を促進する加熱フィンを備える請求項1〜のいずれか1項に記載の排ガス採取装置。 The outer tube, the inside of the exhaust gas flow path, from the exhaust gas inside the exhaust gas channel according to any one of claims 1 to 3, comprising a heating fins to facilitate heat transfer to the heat medium Exhaust gas sampling device.
JP2015196083A 2015-10-01 2015-10-01 Exhaust gas sampling device Active JP6641850B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015196083A JP6641850B2 (en) 2015-10-01 2015-10-01 Exhaust gas sampling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015196083A JP6641850B2 (en) 2015-10-01 2015-10-01 Exhaust gas sampling device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017067694A JP2017067694A (en) 2017-04-06
JP6641850B2 true JP6641850B2 (en) 2020-02-05

Family

ID=58494587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015196083A Active JP6641850B2 (en) 2015-10-01 2015-10-01 Exhaust gas sampling device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6641850B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117890166B (en) * 2024-03-14 2024-06-21 山西泰瑞祥科技有限公司 Air pollution monitoring device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017067694A (en) 2017-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107300490A (en) A kind of denitration high-temperature flue gas sampling pretreatment unit and preprocess method
JP6641850B2 (en) Exhaust gas sampling device
JP3361994B2 (en) Ammonia analyzer
JP6468004B2 (en) Gas sampling device
JP6575794B2 (en) Analytical sample collection device and collected sample analysis device
CN103134718B (en) Monitoring system and method of gas state total mercury in smoke
CN202693386U (en) Sampling device used in process of measuring SO3 in smoke
JP6030083B2 (en) How to clean the sampling tube
JP5876614B2 (en) ANALYSIS SAMPLING DEVICE AND METHOD OF USING THE SAME
JP5147920B2 (en) Exhaust gas collection device and ammonia collection method using the same
CN207248580U (en) One kind is based on flue-gas temperature and thermostat water bath coolant controlled SO3Sampling system
JP5466870B2 (en) Method and apparatus for measuring mercury concentration
KR101885651B1 (en) So₃detection apparatus
CN114486225B (en) Testing device for testing flow and conversion performance of engine catalytic converter
CN212180385U (en) Movable sulfur trioxide sampling device for detecting performance of flue gas denitration catalyst
CN206146886U (en) Ammonia analytic system
CN217688701U (en) Ammonia escape monitoring system based on chemical absorption method
CN206756543U (en) A kind of denitration high-temperature flue gas sampling pretreatment unit
CN219954638U (en) Sampling pipeline device suitable for low-temperature crystallization area
JP2004117271A (en) Method of collecting analytical exhaust gas containing high adsorptivity gas component
CN114636786B (en) Device and method for detecting sulfur trioxide or sulfuric acid mist in flue gas
CN205262814U (en) A absorbing device for flue gas ammonia escape determination
JP6009483B2 (en) Exhaust gas collection device and ammonia collection method
CN212396326U (en) Gas drying device and differential thermal scanner applying same
KR102426334B1 (en) Nitrogen Oxide Analyzing System For Selective Catalytic Reduction

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191001

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6641850

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150