JPH06118075A - アンモニア分析計 - Google Patents

アンモニア分析計

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JPH06118075A
JPH06118075A JP28968092A JP28968092A JPH06118075A JP H06118075 A JPH06118075 A JP H06118075A JP 28968092 A JP28968092 A JP 28968092A JP 28968092 A JP28968092 A JP 28968092A JP H06118075 A JPH06118075 A JP H06118075A
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gas
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Fujio Koga
富士夫 古賀
Shigeyuki Akiyama
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 NH3 濃度に対してNO2 濃度比の大きいサ
ンプルガスであってもNH3 濃度を正確に連続測定する
アンモニア分析計を提供する。 【構成】 第一流路3に第一コンバータ6と第二コンバ
ータ7を配置し、第二流路4に第三コンバータ8を配置
し、差量でNH3 濃度を測定するアンモニア分析計1に
おいて、第二コンバータ7と第三コンバータ8の触媒効
率の差を補正する補正手段を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化触媒方式でNH3
をNOに変換して、NO濃度をもとにNH3濃度を測定
する連続測定方式のアンモニア分析計に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図3において、30は従来型のアンモニ
ア分析計、31はNO検出器であって、たとえばNOと
3 との反応によって分析成分の一部が励起状態のNO
2 となり、その励起状態のNO2 が基底状態のNO2
遷移するときに発生する光を検出して前記NOの濃度を
検出する化学発光式ガス検出器(Chemical Luminescence
Detecter,以下CLDという) で構成される。また、前
記NO検出器31にはサンプルガスSの二つの流路であ
る第一流路32と第二流路33を並列に接続しており、
切換手段34により第一流路32を流れるサンプルガス
Sと第二流路33中を流れるサンプルガスSのどちらか
が択一的にNO検出器31に供給されるように構成され
ており、前記第一流路32中にはNH3 をNOに変換す
る第一コンバータ35とNO2 をNOに変換する第二コ
ンバータ36とが直列に設けられている。そして前記第
二流路33中にはNO2をNOに変換する第三コンバー
タ37を設けている。
【0003】このアンモニア分析計30は次のように動
作する。つまりまず、前記切換手段34によってサンプ
ルガスSが前記第一流路32側に流されて、第一流路3
2中の第一コンバータ35によってサンプルガスS中の
NH3 がNOに変換され、第二コンバータ36によって
サンプルガスS中のNO2 がNOに変換される。このよ
うにして変換されたサンプルガスS中のNO濃度つまり
サンプルガスS中のNH3 とNO2 を変換したNOガス
と,もともと存在したNOガスとの合計濃度を前記NO
検出器31にて測定し、その結果を差量アンプ38に入
力する。次に、切換手段34を切り換えてサンプルガス
Sが前記第二流路33側に流れるようにして、第二流路
33中の第三コンバータ37によってサンプルガスS中
のNO2 がNOに変換される。こうして変換されたサン
プルガスSのNO濃度つまりサンプルガスS中のNO2
を変換したNOガスと,もともと存在したNOガスとの
合計濃度を前記NO検出器31にて測定し、その結果を
差量アンプ38に入力して、前記第一流路32中を流れ
たNOガスの濃度との差をとることによってサンプルガ
スS中のNH3 の濃度を測定できる。
【0004】このように、前記切換手段34を定期的に
切り換えることによって第一流路32中のNO濃度−第
二流路33中のNO濃度の差量でNH3 濃度を連続測定
することができる構成になっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この従来のアンモニア
分析計においては、第一流路32の第一コンバータ35
でNH3 をNOに変換し、第二コンバータ36でNO2
をNOに変換し、第二流路33の第三コンバータ37で
NO2 をNOに変換し、第一流路32のNO濃度−第二
流路33のNO濃度の差量でNH3 濃度を測定するよう
になっている。
【0006】ところで、第一コンバータ35はNH3
NOに変換するコンバータであるがその化学反応式は次
式(1)に示すとおりである。 2NH3 +5/2O2 →2NO+3H2 O (1) また、第二コンバータ36と第三コンバータ37はNO
2 をNOに変換するコンバータになっており、その化学
反応式は次式(2)、又は(3)に示すとおりである。
尚、式(3)はサンプルガスS中に炭素が存在する場合
である。 2NO2 →2NO+O2 (2) 2NO2 +C→2NO+CO2 (3) 上記の化学反応式により明らかなように第二コンバータ
36、第三コンバータ37はNO2 を還元することによ
ってサンプルガスS中のNO2 を同量のNOに変換す
る。しかし、このNOの量は触媒効率の差や、触媒劣化
によって変化してしまうために、第二コンバータ36の
出力するNOの量と第三コンバータ37のNOの量は完
全に一致するとは限らない。
【0007】特に、サンプルガスS中のNH3 濃度に対
するNOX 濃度の比が1:5〜1:10と高い場合、第
二コンバータ36と第三コンバータ37の触媒効率の差
や触媒劣化の差によって、NO2 からNOへの触媒効率
の差が大きくなってNH3 濃度の測定値に大きく影響
し、誤差の原因となるという欠点があった。そこで、よ
り正確な測定をするためには、それらの誤差を補う補償
手段を設ける必要がある。
【0008】本発明は上記の点を考慮にいれてなされた
ものであって、サンプルガスS中のNH3 濃度に対して
NOX 濃度が高いサンプルガスSにおいても、NH3
度の測定を正確に行うことができるアンモニア分析計を
提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち本第一発明は、
NO検出器に接続されるサンプルガス流路を並列状態の
第一流路と第二流路に分岐させ、切換手段により第一流
路中のガス又は第二流路中のガスが択一的に前記NO検
出器に供給されるように構成し、前記第一流路中にはN
3 をNOに変換する第一コンバータとNO2 をNOに
変換する第二コンバータとを直列に設け、前記第二流路
中にはNO2 をNOに変換する第三コンバータを設けて
あるアンモニア分析計において、前記第一コンバータの
入口側と出口側を結ぶバイパス流路を設け、第一コンバ
ータ又はバイパス流路のいずれか一方にサンプルガスを
流すための切換手段を設けて前記第二コンバータと第三
コンバータの触媒効率の差を求めこれを補償するように
構成してあることを特徴とするアンモニア分析計であ
る。また、第二発明は、NO検出器に接続されるガス流
路途中にNO2 をNOに変換するコンバータを設け、こ
のガス流路の入口側に、サンプルガス第一流路と、サン
プルガス第二流路とを並列接続し、これら第一,第二流
路中のガスのいずれかを択一的に前記ガス流路に流すた
めの切換手段を設け、さらに前記サンプルガス第一流路
中にNH3 をNOに変換するコンバータを設けてあるこ
とを特徴とするアンモニア分析計である。
【0010】
【作用】上記第一発明において、第一流路の第一コンバ
ータを迂回するバイパス流路を設けたことによってNH
3 濃度測定をする前に、先に第二コンバータと第三コン
バータにサンプルガスSを流しNO2 をNOに変換する
触媒効率の差を求め、第一コンバータにサンプルガスS
を流入させてNH3 濃度を測定するときに、前記触媒効
率の差によって補正することによって、触媒効率の差と
は無関係に正確なNH3 濃度を測定することができる。
また、上記第二発明において、NO検出器に接続される
ガス流路途中にNO2をNOに変換するコンバータを設
け、このガス流路の入口側に、サンプルガス第一流路
と、サンプルガス第二流路とを並列接続し、これら第
一,第二流路中のガスのいずれかを択一的に前記ガス流
路に流すための切換手段を設け、さらに前記サンプルガ
ス第一流路中にNH3 をNOに変換するコンバータを設
けることにより、この第一、第二流路の出口側に、NO
2 をNOに変換する一つのコンバータを設けるだけでよ
く、前記NO2 をNOに変換するコンバータに触媒劣化
が生じてきたとしてもNH3 濃度測定には影響せず、前
記三方弁の切換動作を定期的に行うことによって、NH
3 濃度の連続測定が正確にできるのである。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図1は本発明の第一実施例を示す概略図であ
って、図中の1は本発明のアンモニア分析計であり、2
はCLDによるNO検出器である。また、前記NO検出
器2にはサンプルガスSの二つの流路である第一流路3
と第二流路4とが並列に接続されており、三方弁5が下
流側の合流点に設けられており、それによって第一流路
3を流れるサンプルガスSと第二流路4中を流れるサン
プルガスSのどちらかが択一的にNO検出器2に供給さ
れるように構成されている。また、前記第一流路3中に
はNH3 をNOに変換する第一コンバータ6とNO2
NOに変換する第二コンバータ7とを直列に設けてお
り、第一コンバータの入口側と出口側にわたってバイパ
ス流路9を接続してあり、このバイパス流路9の下流側
に三方弁10を設けることによってサンプルガスSは第
一コンバータ6かバイパス流路9のどちらかに択一的に
流れることになる。一方、前記第二流路4中にはNO2
をNOに変換する第三コンバータ8を設けている。
【0012】このアンモニア分析計1は次のように動作
する。まず、前記三方弁10によってサンプルガスSの
流れをバイパス流路9側に切り換えて第一コンバータ6
を通さない状態で、前記もう一つの三方弁5を切り換え
てサンプルガスSを第一流路3側に流すようにし、サン
プルガスSを第二コンバータ7に通してNO検出器2に
よってNO濃度を測定し、その結果を差量アンプ11に
入力する。つぎに、三方弁5を切り換えてサンプルガス
Sを第二流路4側に流してサンプルガスSを第三コンバ
ータ8に通してNO検出器2によってNO濃度を測定
し、その結果を差量アンプに入力し、前記第二コンバー
タ7と第三コンバータ8の触媒効率の差を差量アンプ1
1で計算し、その値は補正用としてゼロシフト回路12
に記憶される。
【0013】次に三方弁10を切り換えてサンプルガス
Sが第一コンバータ6側に流れるようにし、また、三方
弁5によってサンプルガスSが前記第一流路3側に流れ
るようにして、第一流路3中の第一コンバータ6によっ
てサンプルガスS中のNH3がNOに変換され、第二コ
ンバータ7によってサンプルガスS中のNO2 がNOに
変換される。このようにして変換されたサンプルガスS
中のNO濃度つまりサンプルガスS中のNH3 とNO2
を変換したNOガスと,もともと存在したNOガスとの
合計濃度を前記NO検出器2にて測定し、その結果を差
量アンプ13に入力する。
【0014】そして、三方弁5を切り換えてサンプルガ
スSが前記第二流路4側に流れるようにして、第二流路
4中の第三コンバータ8によってサンプルガスS中のN
2がNOに変換される。こうして変換されたサンプル
ガスSのNO濃度つまりサンプルガスS中のNO2 を変
換したNOガスと,もともと存在したNOガスとの合計
濃度を前記NO検出器2にて測定し、その結果を差量ア
ンプ13に入力して、このNOガス濃度と前記第一流路
3中を流れたNOガスの濃度との差さらには前記ゼロシ
フト回路12に記憶されている補正値によって第二コン
バータ7と第三コンバータ8の触媒効率の差に関係なく
サンプルガスS中のNH3 の濃度を正確に測定できる。
【0015】このように、前記三方弁5を定期的に切り
換えることによって第一流路3中のNO濃度−第二流路
4中のNO濃度の差量でNH3 濃度を連続測定すること
ができ、さらに、三方弁10を切り換えることによって
第二コンバータ7と第三コンバータ8の触媒効率の差や
触媒劣化による触媒効率の差を補正し、正確なNH3
度を測定できる構成になっている。
【0016】なお、サンプルガスSをバイパス流路9と
第一コンバータ6のいずれかに択一的に流すために、そ
の流路を切り換える切換手段10や、第一流路3と第二
流路4の切換えを行う切換手段5の構成は前記のように
三方弁に限られるものではなく、また、その設置場所も
図示のものに限られないことは言うまでもない。さら
に、本実施例で用いられた補償手段としての差量アンプ
11,13やゼロシフト回路12の構成についても上記
の構成に限られたものでないことは明らかである。
【0017】次に、図2は本発明の第二実施例を示す概
略図である。図2において、20は本発明のアンモニア
分析計、21はCLDによるNO検出器である。また、
前記NO検出器21に接続されるガス流路28途中には
NO2 をNOに変換するコンバータ23が接続してあ
り、前記コンバータ23の入口側にはサンプルガス第二
流路25と,NH3 をNOに変換するコンバータ22を
設けているサンプルガス第一流路24とを並列に設けて
おり、これらの第一,第二流路中のガスのいずれかを択
一的に前記ガス流路28に流すための三方弁26を設け
ている。
【0018】このアンモニア分析計20は次のように動
作する。まず、前記三方弁26によってサンプルガスS
がコンバータ22が接続されているサンプルガス第一流
路側に流れるようにして、コンバータ22によってサン
プルガスS中のNH3 がNOに変換され、コンバータ2
3によってサンプルガスS中のNO2 がNOに変換され
る。このようにして変換されたサンプルガスS中のNO
濃度つまりサンプルガスS中のNH3 とNO2 を変換し
たNOガスと,もともと存在したNOガスとの合計濃度
を前記NO検出器21にて測定し、その結果を差量アン
プ27に入力する。
【0019】そして、三方弁26を切り換えてサンプル
ガスSがサンプルガス第二流路25側に流れるようにし
て、コンバータ23のみに流れるようにすることによっ
てサンプルガスS中のNO2 がNOに変換される。こう
して変換されたサンプルガスSのNO濃度つまりサンプ
ルガスS中のNO2 を変換したNOガスと,もともと存
在したNOガスとの合計濃度を前記NO検出器21にて
測定し、その結果を差量アンプ27に入力して、前記コ
ンバータ22中を流れたNOガスの濃度との差をとるこ
とによってサンプルガスS中のNH3 の濃度を測定でき
る。
【0020】この場合、NO2 をNOに変換するコンバ
ータをコンバータ23一つにしているため、触媒劣化が
生じてきたとしてもNH3 の濃度には関係せず、前記三
方弁26の切換動作を定期的に行うことによって、その
ような触媒効率の変化に関係なくNH3 濃度の連続測定
が正確にできる構成になっている。
【0021】なお、サンプルガスSをサンプルガス第一
流路24とサンプルガス第二流路25のいずれかに択一
的に流すためにその流路を切り換える弁は前記三方弁2
6に限られるものではなく、またその設置場所も図示の
ものに限られないことは言うまでもない。
【0022】
【発明の効果】以上のように本第一発明は、第一コンバ
ータの入口側と出口側を結ぶバイパス流路を設け、第一
コンバータ又はバイパス流路のいずれか一方にサンプル
ガスを流すための切換手段を設け、前記第二コンバータ
と第三コンバータの触媒効率の差を求めこれを補償する
ように構成してあることによって、触媒効率の差や触媒
劣化による触媒効率の差を補正することができるので、
たとえNH3 に対するNOX の濃度が高い場合において
も、触媒効率の差に関係なくNH3 濃度の正確な測定が
できる。
【0023】また、本第二発明では、NO検出器に接続
されるガス流路途中にNO2 をNOに変換するコンバー
タを設け、このガス流路の入口側に、サンプルガス第一
流路と、サンプルガス第二流路とを並列接続し、これら
第一,第二流路中のガスのいずれかを択一的に前記ガス
流路に流すための切換手段を設け、さらに前記サンプル
ガス第一流路中にNH3 をNOに変換するコンバータを
設けることにより、この第一、第二流路の出口側に、N
2 をNOに変換する一つのコンバータを設けるだけで
よく、前記NO2 をNOに変換するコンバータに触媒劣
化が生じてきたとしても、この触媒劣化はNH3 濃度測
定に何ら影響を及ぼすことがなく、前記三方弁の切換動
作を定期的に行うことによって、NH3 濃度の連続測定
を正確に行なえるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアンモニア分析計の第一実施例の構成
を示す概略図である。
【図2】本発明のアンモニア分析計の第二実施例の構成
を示す概略図である。
【図3】従来例のアンモニア分析計の構成を示す概略図
である。
【符号の説明】
1,20…アンモニア分析計、2,21…NO検出器、
3…第一流路、4…第二流路、5,10,26…切換手
段、6…第一コンバータ、7…第二コンバータ、8…第
三コンバータ、9…バイパス流路、22,23…コンバ
ータ、24…サンプルガス第一流路、25…サンプルガ
ス第二流路、28…ガス流路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 NO検出器に接続されるサンプルガス流
    路を並列状態の第一流路と第二流路に分岐させ、切換手
    段により第一流路中のガス又は第二流路中のガスが択一
    的に前記NO検出器に供給されるように構成し、前記第
    一流路中にはNH3 をNOに変換する第一コンバータと
    NO2 をNOに変換する第二コンバータとを直列に設
    け、前記第二流路中にはNO2 をNOに変換する第三コ
    ンバータを設けてあるアンモニア分析計において、前記
    第一コンバータの入口側と出口側を結ぶバイパス流路を
    設け、第一コンバータ又はバイパス流路のいずれか一方
    にサンプルガスを流すための切換手段を設けて前記第二
    コンバータと第三コンバータの触媒効率の差を求めこれ
    を補償するように構成してあることを特徴とするアンモ
    ニア分析計。
  2. 【請求項2】 NO検出器に接続されるガス流路途中に
    NO2 をNOに変換するコンバータを設け、このガス流
    路の入口側に、サンプルガス第一流路と、サンプルガス
    第二流路とを並列接続し、これら第一,第二流路中のガ
    スのいずれかを択一的に前記ガス流路に流すための切換
    手段を設け、さらに前記サンプルガス第一流路中にNH
    3 をNOに変換するコンバータを設けてあることを特徴
    とするアンモニア分析計。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG97870A1 (en) * 1999-04-01 2003-08-20 Ibm Method of detecting amines in the sub part per billion range
JP2017090418A (ja) * 2015-11-17 2017-05-25 中国電力株式会社 アンモニア濃度測定装置
JP2021148656A (ja) * 2020-03-19 2021-09-27 日本碍子株式会社 ガスセンサセット及び被測定ガス中の複数目的成分の濃度測定方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017090418A (ja) * 2015-11-17 2017-05-25 中国電力株式会社 アンモニア濃度測定装置
JP2021148656A (ja) * 2020-03-19 2021-09-27 日本碍子株式会社 ガスセンサセット及び被測定ガス中の複数目的成分の濃度測定方法

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