JP6935241B2 - 除去部材、校正装置、及びガス分析装置 - Google Patents
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Description
上記の装置では、校正の実行後に校正ガスを上記の空間から排出する必要があるが、装置の校正を容易に実行するには、校正ガスの大気中への排出を容易にすることが求められる。
本発明の一見地に係る除去部材は、ガス分析装置の校正時に用いられる校正ガスを処理するための部材である。除去部材は、入口と、ケースと、スクラバ物質(除去物質、吸着物質)と、出口と、を備える。入口は、校正ガスを排出する排出口に接続される。ケースは、入口から取り入れた校正ガスが通過する内部空間を有する。スクラバ物質は、ケースの内部空間に充填され、当該内部空間を通過する校正ガスに含まれる除去対象物質を除去する固形物である。出口は、除去対象物質を除去した校正ガスを排出する。
上記の除去部材は、校正ガスから乾式にて除去対象物質を容易に取り除いて、除去対象物質をほとんど含まない校正ガスを排出できる。
これにより、上記の校正装置は、校正ガス導入部によりガス分析装置に導入された校正ガスを、除去対象物質を乾式にて容易に除去した上で排出できる。
光源は、測定対象ガスが存在する測定空間に測定光を照射する。校正セルは、測定光の光路上に設けられ、内部に校正ガスを導入する導入口と内部の校正ガスを排出する排出口とを有する。受光部は、測定空間又は校正セルを通過した測定光を受光する。校正ガス導入部は、校正セルの導入口に接続され、校正セルの内部に校正ガスを充填する。上記の除去部材は、校正セルの排出口に接続される。
これにより、ガス分析装置の校正に用いた校正ガスを、除去対象物質を乾式にて容易に除去した上で排出できる。
(1)ガス分析装置全体の構成
図1を用いて、本発明の一実施形態に係るガス分析装置100を説明する。図1は、ガス分析装置の模式断面図である。
本実施形態に係るガス分析装置100は、例えば、ごみ焼却施設の煙道1から排出される排ガスGeに含まれる塩化水素(HCl)を測定対象ガスGsとして分析するための装置である。その他、本実施形態に係るガス分析装置100は、排ガスGe中に含まれる、例えば、アンモニア(NH3)、フッ化水素(HF)、一酸化炭素(CO)を測定対象ガスGsとして分析できる。
特に、光源3にレーザーを用いた原理的にドリフトが少ない光学系を採用することにより、ガス分析装置100の校正を実行する頻度を低くできる(例えば、後述するように、半年〜1年毎に校正を実行する)。
すなわち、校正セルScは、測定光Lmの光路上に設けられ、ガス分析装置100を校正する際には、その内部に当該校正に用いられる校正ガスGcが充填される。
校正装置10は、導入口Icから校正セルScの内部に校正ガスGcを導入し、校正セルScの内部から排出口Ocを介して校正ガスGcを外部に排出する装置である。校正装置10の詳細構成については、後ほど詳しく説明する。
一方、第1リフレクタ5は、測定対象ガスGsの分析を実行する際には、上記の駆動機構により、プローブ管2の内部空間から取り除かれる。
また、制御部6は、例えば、光源3から出力した測定光Lmの強度と、プローブ管2の内部空間を通過して受光部4にて受光した測定光Lmの強度との比に基づいて、測定対象ガスGsの濃度を算出する。
以下、ガス分析装置100に校正ガスGcを導入及び排出するための校正装置10の詳細構成について、図1を用いて説明する。
校正装置10は、導入口Icに接続され、校正ガスGcを校正セルScに充填する校正ガス導入部101を有する。校正ガス導入部101は、例えば、バックグラウンドガスGbが充填された第1ガスボンベ1011と、スパンガスGspが充填された第2ガスボンベ1013と、三方弁1015とから構成される。
特に、例えば、校正セルScに導入した除去対象物質を含む校正ガスGcを排出するための特別な排気口(例えば、排ガスGeが流れる煙道1に接続された排気口)が設けられていないガス分析装置(例えば、直挿型のガス分析装置)に対しては、有用な装置である。なぜなら、上記の校正装置10は、煙道1に接続された特別な排気口がなくとも、校正ガスGcを大気に排出するための排出口が存在してさえいれば、そこに接続して使用できるからである。
以下、校正装置10にて用いられるスクラバ103の構成について、図2を用いて説明する。図2は、スクラバの構成を示す図である。
スクラバ103は、ケース1031を有する。ケース1031は、例えば、透明又は半透明の筒状のプラスチック等の樹脂部材であり、腐食性ガスに強い素材が好ましい。スクラバ103は、ケース1031の一端においてネジ止めされており、その中心には校正ガスGcの入口Isが設けられている入口部材1032を有する。入口Isから取り入れられた校正ガスGcは、ケース1031の内部空間Sを通過できる。
水酸化カルシウム及び水酸化マグネシウムを主成分とすることで、スクラバ物質1034の取り扱いを容易にしつつ、塩化水素などの酸性を有する除去対象物質を効率よく除去できる。
これらの除去対象物質を吸着させるか又は反応させて別の安全な物質に変換できるものがスクラバ物質1034に主成分として含まれていれば、スクラバ物質1034は、上記に限られない。
すなわち、上記のスクラバ103は、乾式にて容易に校正ガスGcに含まれる除去対象物質を除去して、除去対象物質をほとんど含まない校正ガスGcを排出できる。
以下、本実施形態に係るガス分析装置100の校正方法について、図3を用いて説明する。図3は、ガス分析装置の校正方法を示すフローチャートである。以下においては、ガス分析装置100のスパン校正方法を例にとって説明する。また、以下のスパン校正は、例えば、ガス分析装置100のメンテナンス時(例えば、半年〜1年毎)に実行される。
ゼロ点校正も、バックグラウンドガスGbを第1ガスボンベ1011から校正セルScに導入すること以外は、以下と同様にして実行できる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
(A)排ガスGeに含まれる測定対象ガスGs以外のガスが、スクラバ103にて除去すべき除去対象物質であってもよい。この場合、ガス分析装置100のゼロ点校正を行う際には、校正ガス導入部101は、例えば、窒素又は空気と除去対象物質とが含まれたガスをバックグラウンドガスGbとして校正セルScに導入する。
例えば、排ガスGeなどが含まれる煙道1などに直接測定光Lmを照射し、煙道1を通過した測定光Lmを受光するタイプ(クロススタック方式)のガス分析装置にも使用できる。
また、例えば、排ガスGeなどをサンプリングした測定セルの内部に測定光Lmを照射し、当該測定セルの内部を通過した測定光Lmを受光するタイプ(サンプリング方式)のガス分析装置にも使用できる。
1 煙道
1a 壁
2 プローブ管
21 導入孔
3 光源
4 受光部
5 第1リフレクタ
6 制御部
7 第2リフレクタ
8 パージガス導入部
10 校正装置
101 校正ガス導入部
1011 第1ガスボンベ
1013 第2ガスボンベ
1015 三方弁
103 スクラバ
1031 ケース
1032 入口部材
1033 フィルター
1034 スクラバ物質
1035 出口部材
1036 フィルター
1037 部材
105 流量計
Ic 導入口
Oc 排出口
Is 入口
Os 出口
S 内部空間
Sc 校正セル
W、W1 光学窓
f フランジ
Claims (6)
- 測定対象ガスが流れる煙道に取り付けられたガス分析装置の校正時に用いられる校正ガス又はスパンガスが導入される校正セルの排出口に接続され、前記排出口から排出される前記校正ガス又は前記スパンガスを処理するための部材であって、
前記校正ガス又は前記スパンガスを排出する排出口に接続される入口と、
前記入口から取り入れた前記校正ガス又は前記スパンガスが通過する内部空間を有するケースと、
前記内部空間に充填され、前記内部空間を通過する前記校正ガス又は前記スパンガスに含まれる除去対象物質を除去する固形物であるスクラバ物質と、
前記除去対象物質を除去した前記校正ガス又は前記スパンガスを排出する出口と、
を備える除去部材。 - 前記スクラバ物質は、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カリウム、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、ゼオライト、活性炭の中から選択される少なくとも一つの物質を含む、請求項1に記載の除去部材。
- 前記入口と前記スクラバ物質との間に配置されるフィルターをさらに備える、請求項1又は2に記載の除去部材。
- 前記スクラバ物質には、前記スクラバ物質の前記除去対象物質の除去能力に応じて色が変化する着色剤が含浸されている、請求項1〜3のいずれかに記載の除去部材。
- 測定対象ガスが流れる煙道に取り付けられたガス分析装置の校正時に用いられる校正ガス又はスパンガスを前記ガス分析装置に導入する校正ガス導入部と、
前記ガス分析装置の前記校正ガス又は前記スパンガスを排出する排出口に接続された、請求項1〜4のいずれかに記載の除去部材と、
を備える、校正装置。 - 測定対象ガスが流れる煙道に取り付けられるガス分析装置であって、
前記測定対象ガスが存在する測定空間に測定光を照射する光源と、
前記測定光の光路上に設けられ、内部に校正ガス又はスパンガスを導入する導入口と前記内部の前記校正ガス又は前記スパンガスを排出する排出口とを有する校正セルと、
前記測定空間又は前記校正セルを通過した前記測定光を受光する受光部と、
前記導入口に接続され、前記校正セルの内部に前記校正ガス又は前記スパンガスを充填する校正ガス導入部と、
前記排出口に接続される請求項1〜4のいずれかに記載の除去部材と、
を備えるガス分析装置。
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