JPH0575645U

JPH0575645U - Ｎ２ｏガス分析装置

Info

Publication number: JPH0575645U
Application number: JP2239792U
Authority: JP
Inventors: 弘 ▲吉▼田; 俊夫井上; 勝三輪; 脩熊崎; 秀一石本; 元三笠; 教夫嘉田; 毅山田
Original assignee: Horiba Ltd; Chubu Electric Power Co Inc
Current assignee: Horiba Ltd; Chubu Electric Power Co Inc
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1993-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】随時システムの校正を容易におこなえ、かつＮ
₂Ｏ除去能の監視が可能で、干渉成分を除去または補償
するための手段をも備えた高感度かつ高精度で信頼性の
高いＮ₂Ｏガス分析装置を提供する。【構成】比較ガスライン１にはＮ₂Ｏを分解するための
触媒５を設け、かつ、サンプルガスライン２にはＮ₂Ｏ
には反応せずＣＯを酸化させるための触媒９を設け、Ｎ
₂Ｏガス分析計３からの排ガスを前記触媒５の上流側に
フィードバックさせる一方、前記サンプルガスライン２
には三方切換弁７を設け、校正用の標準ガスを送入する
ための標準ガスライン８を前記三方切換弁７を介して前
記サンプルガスライン２に接続させている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はＮ₂Ｏガスの濃度を測定するためのＮ₂Ｏガス分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

今日、地球規模の環境問題となっている温暖化現象は、大気中のＣＯ₂，Ｎ₂ Ｏ，ＣＨ₄，フロンなどのガスが深く関与しているといわれており、これらを信頼性よく高い精度で測定できる濃度観測システムが要望されている。そのひとつとして、例えば比較ガスラインとサンプルガスラインとからそれぞれ比較ガスとサンプルガスを一対のセルに導入し、光源から等しく照射させた赤外線を各セル中のガスに吸収させ、両者の吸光度の相異に起因する受光量の差を検出することにより特定成分ガスの濃度を測定するようにした比較測定式の非分散型赤外線ガス分析計が公知である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このようなガス分析計でＮ₂Ｏ濃度を測定する場合、サンプルガスを利用してそれを比較ガスとするためには、サンプルガス中から測定対象成分であるＮ₂Ｏを除去しなければならず、そのための手段が必要とされる。

【０００４】また、常に測定値が高い信頼性を得られるように、随時システムの校正を容易におこなえ、かつ上述の手段によるＮ₂Ｏ除去能をも監視できることが望ましく、さらに、干渉成分となるＣＯ，ＣＯ₂，Ｈ₂Ｏ等を除去しあるいは補償するための手段も必要とされる。

【０００５】本考案はこのような実情に鑑みてなされ、随時システムの校正を容易におこなえ、かつＮ₂Ｏ除去能の監視が可能で、干渉成分を除去または補償するための手段をも備えた高感度かつ高精度で信頼性の高いＮ₂Ｏガス分析装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、図１に示すように、比較ガスライン１とサンプルガスライン２を比較測定式の非分散型赤外線Ｎ₂Ｏガス分析計３に接続し、その比較ガスライン１にはＮ₂Ｏを分解するための触媒５が設けられ、かつ、サンプルガスライン２にはＮ₂Ｏには反応せずＣＯを酸化させるための触媒９が設けられるとともに、Ｎ ₂ Ｏガス分析計３からの排ガスが前記触媒５の上流側にフィードバックライン６を介して還流される一方、前記サンプルガスライン２には切換弁７が設けられ、校正用の標準ガスを送入するための標準ガスライン８が前記切換弁７を介して前記サンプルガスライン２に接続されていることを特徴としている。

【０００７】

【作用】

比較ガスライン１に設けた触媒（例えばバナジウム）５によってサンプルガス中の測定対象成分であるＮ₂Ｏが分解除去されかつ、サンプルガスライン２に設けられた触媒（例えばホプカライトＭｎＯ₂＋ＣｕＯ）９によってＣＯが酸化されてＣＯ₂となり、これを比較ガスとし、サンプルガスライン２から送給されるサンプルガス中のＮ₂Ｏ濃度を測定することができる。

【０００８】そして、Ｎ₂Ｏガス分析計３からの排ガスを前記触媒５の上流側にフィードバックさせることにより測定対象成分と同一の成分が半減した排ガスが触媒５に導入されるため、その触媒５と接触するガス中の測定対象成分がサンプルガス中のそれよりも低下している。よって、その低下分につき触媒反応が不要となり、その触媒５の寿命が長くなる。

【０００９】そして、上述のように、触媒９により干渉成分であるＣＯをＣＯ₂に酸化させることができ、そのＣＯ₂は、既に知られている干渉補償型の非分散型赤外線ガス分析計を採用することにより充分に補償できる。また、Ｈ₂Ｏはシステム内に組み込んだ公知の除湿手段で除去すればよい。

【００１０】さらに、サンプルガスライン２に設けた切換弁７を操作してそのサンプルガスライン２に標準ガスを送入することにより、システムの校正を随時容易におこなうことができ、かつその標準ガスにより触媒５をサンプリング装置４から取り外すことなくそのままでその触媒反応を測定してその劣化の度合い等を知ることもできる。よって、たとえ触媒５が劣化してもその劣化の度合いを算入することにより常に高い精度でＮ₂Ｏ濃度の測定が可能となり信頼性が著しく向上する。

【００１１】

【実施例】

以下に本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本考案のＮ₂Ｏガス分析装置４の概念を示す構成図で、図２はその回路構成図である。

【００１２】図において符号１は比較ガスを送給するための比較ガスライン、２は測定対象となるサンプルガスを送給するためのサンプルガスラインで、共に分析計３に接続されており、その分析計３はＮ₂Ｏガス濃度を高感度かつ高精度に定量分析できる干渉補償型の流体変調方式による非分散型赤外線ガス分析計を採用している。図中、符号3a，3bは光源、3c，3dはセル、3e，3fはフィルタ、3gは測定用検出器、3hは干渉成分補償用検出器で、各セル3c，3dのガス導入口に接続される２本のガス送給ラインが、ガス流路を一定の周期で切換える流路切換手段3kを介して比較ガスライン１とサンプルガスライン２に接続される一方、各セル3c，3dのガス排出口は共に排ガスライン3lに接続されている。

【００１３】上述の比較ガスライン１にはフィルタ11、ポンプ12、触媒５、調圧器13、キャピラリ14が設けられるとともに、分析計３の排ガスライン3lに設けた分岐点Ａと比較ガスライン１をフィードバックライン６で接続され、分析計３の排ガスの一部（半分）が比較ガスライン１にフィードバックされている。

【００１４】上述の触媒５はバナジウムよりなり、測定対象成分と同一成分のＮ₂Ｏガスを分解して除去するもので、又触媒９はホプカライト等よりなり干渉成分であるＣＯを酸化させてＣＯ₂となすもので、例えば大気をサンプルガスとする場合、Ｈ ₂ ＯとＣＯ₂とはそのまま流過させ、Ｎ₂ＯとＣＯとを大気から除いてこれを比較ガスとして分析計３に送入することができる。なお、その他の干渉成分であるＨ₂Ｏは除湿手段（図示省略）によって別途除くことができ、またＣＯ₂は分析計３内で補償する。なお、ＣＯ₂の濃度変動が、Ｎ₂Ｏの測定にさほど影響を与えない場合はこの実施例で用いる干渉補償型の分析計は用いなくてよい。

【００１５】一方、サンプルガスライン２にはフィルタ21、流量計付きの電磁式三方切換弁７、ポンプ22、触媒９、調圧器23、キャピラリ24が設けられるとともに、その三方切換弁７にシステム校正用の標準ガスを送入するための標準ガスライン８が接続され、その標準ガスライン８にはキャピラリ18が設けられてその下流の分岐点Ｃにオーバーフローを許容するための排気ラインを接続している。

【００１６】以上のような構成によれば、大気中のＮ₂Ｏ濃度を測定する場合、まず、三方切換弁７を操作してフィルタ21とポンプ22とを接続して標準ガスライン８のサンプルガスライン２への接続を断ち、次いで、そのサンプルガスライン２および比較ガスライン１に大気を導入することにより、比較ガスライン１に設けた触媒５によって大気中に含まれているＮ₂Ｏが分解除去されるとともに干渉成分であるＣＯが酸化されてＣＯ₂となり、そのＮ₂ＯとＣＯが除かれた大気を比較ガスとして分析計３によりサンプルガスライン２から送給される大気中のＮ₂Ｏ濃度を測定することができる。

【００１７】その測定過程にて分析計３からの排ガスの一部がフィードバックライン６によって触媒５に還流されるため、その触媒５に導入されるＮ₂Ｏ濃度が低下し、その低下分につき触媒反応が不要となり触媒５の寿命を長くすることができる。

【００１８】そして、上述のように、触媒５により干渉成分であるＣＯが酸化されてできたＣＯ₂や大気中に含まれていたＣＯ₂は分析計３の干渉補償機能によって補償され、かつＨ₂Ｏはシステム内に組み込まれた除湿手段で除去され、干渉影響を受けることなく高感度で高精度な定量分析を信頼性よくおこなうことができる。

【００１９】一方、三方切換弁７を操作してサンプルガスライン２にシステム校正用の標準ガスを送入することにより、システムの校正を随時容易におこなうことができ、かつ、その標準ガスにより触媒５を取り外すことなくそのままでその触媒反応を測定してその劣化の度合い等を知ることもでき、これによりたとえ触媒５が劣化してもその劣化の度合いを算入することにより常に高い精度でＮ₂Ｏ濃度の測定が可能となり信頼性が著しく向上する。

【００２０】なお、分析計３は流体変調方式のみでなく、例えばガス流路の切換えをおこなわず、チョッパを用いて変調をおこなう差量測定式のものであってもよいことはいうまでもない。ちなみに、図３はチョッパａを用いた分析計ｂの構成を示し、符号ｃ，ｄはセル、ｅは測定用検出器、ｆは干渉成分補償用検出器、ｇ，ｈは光源である。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、切換弁を操作して、サンプルガスラインに標準ガスを導入することにより随時システムの校正を容易におこなうことができ、かつその触媒の劣化の度合い等をも知ることもでき、測定値の信頼性を格段に向上させることができる。

【００２２】さらに、分析計からの排ガスを触媒５に還流させることにより測定対象成分と同一成分のＮ₂Ｏの濃度を低下させて触媒に導入することができ、これによりその触媒の寿命を長くすることができる。

【００２３】また、その触媒９により干渉成分であるＣＯを酸化させてＣＯ₂とし、ＣＯ₂ 成分は分析計で補償し、かつＨ₂Ｏは除湿手段で除去することにより干渉影響を排除して高感度で高精度な測定をおこなえるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のＮ₂Ｏガス分析装置の構成図である。

【図２】一実施例を示す回路構成図である。

【図３】チョッパを用いた干渉補償型赤外線分析計の構
成図である。

【符号の説明】

１…比較ガスライン、２…サンプルガスライン、３…分
析計、５…触媒、７…切換弁、８…標準ガスライン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者三輪勝三重県員弁郡東員町笹尾西３丁目８番地の 26 (72)考案者熊崎脩愛知県名古屋市天白区島田２丁目301号 (72)考案者石本秀一京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地株式会社堀場製作所内 (72)考案者三笠元京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地株式会社堀場製作所内 (72)考案者嘉田教夫京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地株式会社堀場製作所内 (72)考案者山田毅京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地株式会社堀場製作所内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】比較ガスラインとサンプルガスラインを
比較測定式の非分散型赤外線Ｎ₂Ｏガス分析計に接続
し、前記比較ガスラインにはＮ₂Ｏを分解するための触
媒が設けられ、かつ、サンプルガスラインにはＮ₂Ｏに
は反応せずＣＯを酸化させるための触媒が設けられると
ともに、前記Ｎ₂Ｏガス分析計からの排ガスが前記触媒
の上流側にフィードバックされる一方、前記サンプルガ
スラインには切換弁が設けられ、校正用の標準ガスを送
入するための標準ガスラインが前記切換弁を介して前記
サンプルガスラインに接続されていることを特徴とする
Ｎ₂Ｏガス分析装置。