JP6641850B2 - Exhaust gas sampling device - Google Patents
Exhaust gas sampling device Download PDFInfo
- 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
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.
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.
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
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(NH3)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(N2)及び水(H2O)に分解する。
A denitration device is used to remove nitrogen oxides (NOx) contained in the
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(NH4HSO4)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
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
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
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
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
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
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
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(SO3)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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Claims (4)
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2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.
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)
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 |
-
2015
- 2015-10-01 JP JP2015196083A patent/JP6641850B2/en active Active
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 |