JPH06201587A - 窒素酸化物測定装置 - Google Patents

窒素酸化物測定装置

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JPH06201587A
JPH06201587A JP34788792A JP34788792A JPH06201587A JP H06201587 A JPH06201587 A JP H06201587A JP 34788792 A JP34788792 A JP 34788792A JP 34788792 A JP34788792 A JP 34788792A JP H06201587 A JPH06201587 A JP H06201587A
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JP
Japan
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nitrogen dioxide
nitrogen
sample
absorption bottle
concentration
Prior art date
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JP34788792A
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English (en)
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Jinkichi Miyai
迅吉 宮井
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DKK Corp
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DKK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ザルツマン試薬を吸収液として用いて窒素酸化
物濃度を測定する装置において、特別なメンテナンス作
業を施すことなく、安定かつ安全に排気ガスに含まれる
酢酸を除去できるようにする。 【構成】符号2は、試料大気中の二酸化窒素濃度を測定
する第1二酸化窒素用吸収びん、符号3は、試料大気中
の一酸化窒素を二酸化窒素に酸化する酸化びん、符号4
は、酸化された二酸化窒素濃度を測定することにより一
酸化窒素濃度を測定する第2二酸化窒素用吸収びん、符
号5は、試料大気を装置内に吸引するための試料大気吸
引ポンプである。第2二酸化窒素用吸収びんと試料吸引
ポンプとの間には微生物脱臭剤カラム10が設けられてい
る。微生物脱臭剤カラム10と試料大気吸引ポンプ5との
間には、試料大気流量調整ライン13が連結されている。
以上の各構成部材は、窒素酸化物測定装置の外殻を形成
する筐体17内に略密封状態で収納されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、大気汚染や酸性雨の原
因物質である大気中の窒素酸化物の測定装置に関するも
ので、特に、窒素酸化物測定装置の排気ガスから酢酸を
除去する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】大気中の窒素酸化物測定装置は日本工業
規格 B 7953で規定されており、二酸化窒素を吸収して
発色するザルツマン試薬を吸収液として用いる吸光光度
法がその一つとして採用されている。
【0003】この吸光光度法による窒素酸化物測定装置
としては、図6に示すように、試料大気を装置内に導入
するフィルタ21、試料大気中の二酸化窒素濃度を測定す
るザルツマン試薬が充填された第1二酸化窒素吸収びん
22、試料中の一酸化窒素を二酸化窒素に酸化する硫酸酸
性の過マンガン酸カリウム溶液が充填された酸化びん2
3、二酸化窒素に酸化された一酸化窒素濃度を測定する
ザルツマン試薬が充填された第2二酸化窒素吸収びん2
4、試料大気吸引ポンプ25、そして排気口に中和処理カ
ラム26が設けられ、第2二酸化窒素吸収びん24と試料大
気吸引ポンプ25との間に、試料大気流量調整用弁27及び
バイパスフィルタ28からなる試料大気流量調整ライン29
が連結され、これらの各部材は筐体30内に収納されてい
る。
【0004】以上のようなザルツマン試薬を用いる窒素
酸化物測定装置では、ザルツマン試薬がN−1−ナフチ
ルエチレンジアミン二塩酸塩、スルファニル酸及び氷酢
酸の混合液であるので、排気口から希釈されているとは
いえ酢酸蒸気が排出されている。したがって、窒素酸化
物測定装置周辺の作業者に不快感を与え、また、酢酸蒸
気が測定局舎内に充満すると、測定局舎内に設けられた
各種汚染物質の測定器類の測定を干渉することになる。
例えば、二酸化硫黄の測定は溶液導電率法によって行わ
れているが、酢酸のような酸性物質が試料空気中に共存
すると正の干渉を与えることになる。
【0005】そこで、従来、酢酸蒸気の排出を防止する
ために、排気口の出口に水酸化ナトリウム顆粒などを充
填した中和処理カラムを取付け、排気ガス中の酢酸を中
和吸着していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の水酸化
ナトリウム顆粒などの中和処理剤を充填した中和カラム
は、水酸化ナトリウム顆粒50gで寿命が約一ヵ月と短
く、また、吸湿して目詰まりが発生し、その結果流量変
動を起こすので測定精度の信頼性が低く、さらに、中和
処理剤自体が危険性の高いものであった。本発明は、以
上の問題点を解決し、寿命が長く、かつ、常に安定して
酢酸を除去できる窒素酸化物測定装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために、酢酸を除去する手段に付いて鋭意研究
した。例えば、高密度の活性炭などを用いて酢酸を吸着
させる手段は、寿命が短いという問題点があり、有機物
を触媒的に分解する触媒を利用する手段は、触媒の活性
を維持するために常に高温にする必要があり、装置が高
価になるものであった。そして、本発明者は種々の酢酸
除去手段を検討した結果、有機物を資化する微生物を利
用した微生物脱臭剤に着目し、本発明を完成させた。
【0008】すなわち、本発明の窒素酸化物測定装置
は、ザルツマン試薬を充填した二酸化窒素用吸収びんに
試料大気を導入して試料大気中の二酸化窒素及び一酸化
窒素濃度を測定する窒素酸化物測定装置において、試料
大気を吸引する試料大気吸引ポンプの上流側に配置され
た試料大気流量調整ラインと、最終段の二酸化窒素用吸
収びんの出口との間に、酢酸を資化する微生物を含む微
生物脱臭剤からなる微生物脱臭手段を配置したことを特
徴として構成されている。
【0009】微生物脱臭剤は、酢酸分解の高活性微生
物、例えば、TORULOPSIS INCONSPICUA等を含む微生物を
ピート(繊維質泥炭)などに担持させたものであり、そ
の酢酸の脱臭作用は、 CH3COOH+2O2 → 2CO2+2H2O なる酸化分解反応であり、処理後有害な生成物を出さな
いものである。
【0010】ところで、窒素酸化物測定装置におては、
試料ガスは、N−1−ナフチルエチレンジアミン二塩酸
塩、スルファニル酸及び氷酢酸の混合溶液と硫酸酸性の
過マンガン酸カリウム溶液とを通過した後排気されるも
のであるが、これらの薬品類が微生物脱臭剤の微生物に
与える影響は全く判らないものであった。しかし、本願
発明者の研究により、上記物質が微生物に何ら影響を与
えないことが判明し、本発明が可能になったものであ
る。
【0011】微生物脱臭手段の形態としては、微生物脱
臭剤をカラムに充填したものが一般的である。
【0012】微生物脱臭手段は、試料大気を吸引する試
料大気吸引ポンプの上流側に配置された試料大気流量調
整ラインと、最終段の二酸化窒素用吸収びんの出口との
間に設けられている。すなわち、微生物脱臭手段は、最
終段の二酸化窒素用吸収びんからの試料大気は導入され
るが、試料大気調整用大気は導入されない構成になって
いる。この構成により、微生物の活発な活動が維持され
る。
【0013】すなわち、微生物の働きを活発にするに
は、湿度が高くかつ温和な環境を維持することが必要で
あるが、試料大気調整用大気も導入するようにすると、
試料大気調整用大気は通常乾いた空気であるので、微生
物脱臭剤が乾燥し微生物の活動を阻害するものであっ
た。また、微生物脱臭手段の上流に加湿手段を設けるこ
ともできるが、コストが高くなり、かつ、窒素酸化物測
定装置の筐体内に設けることが困難であった。また、二
酸化窒素用吸収びんから出た試料大気は加温されている
ので、微生物脱臭剤には温かい試料大気が導入される
が、試料大気調整用大気は冷たい場合もあるので加温手
段を設ける必要があった。また、窒素酸化物測定装置の
内部は熱で充満しているので、この熱により微生物脱臭
手段は加温されている。
【0014】酢酸を酸化分解する能力は、微生物脱臭剤
の量と試料大気の流量とに依存するが、濃度100ppmの酢
酸を完全に酸化分解するには、例えば、1リットルの微
生物脱臭剤を使用するとき、試料大気流量は約300m/
l以下である。
【0015】
【作用】本発明の窒素酸化物測定装置では、二酸化窒素
吸収びんから発生した水蒸気が微生物脱臭手段に内に送
られるので微生物脱臭手段は常に湿度の高い状態に維持
され、二酸化窒素吸収びんなどから発生した熱が微生物
脱臭手段に伝わり微生物脱臭手段は常に温和な状態に維
持される。
【0016】
【実施例】本発明の窒素酸化物測定装置の一実施例を図
面に基づいて説明する。図1は窒素酸化物測定装置の全
体構成図、図2は微生物脱臭手段としての微生物脱臭カ
ラムの断面図である。図1ににおいて、符号1は、試料
大気を装置内に導入するフィルター、符号2は、試料大
気中の二酸化窒素濃度を測定する第1二酸化窒素用吸収
びん、符号3は、試料大気中の一酸化窒素を二酸化窒素
に酸化する酸化びん、符号4は、酸化された二酸化窒素
濃度を測定することにより一酸化窒素濃度を測定する第
2二酸化窒素用吸収びん、符号5は、試料大気を装置内
に吸引するための試料大気吸引ポンプである。
【0017】そして、フィルター1は第1二酸化窒素用
吸収びん2の入口2aに流量計6及びキャピラリー7を
介して連結され、この第1二酸化窒素用吸収びん2の出
口2bはザルツマン試薬の移動を防止するトラップ8を
介して酸化びん3の入口3aに連結されている。この酸
化びん3の出口32は第2二酸化窒素用吸収びん4の入口
4aに連結され、第2二酸化窒素用吸収びん4の出口4
bはザルツマン試薬の移動を防止するトラップ9及び微
生物脱臭手段としての微生物脱臭剤カラム10を介して試
料大気吸引ポンプ5に連結されている。この微生物脱臭
剤カラム10と試料大気吸引ポンプ5との間には、試料大
気流量調整弁11とバイパスフィルター12とからなる試料
大気流量調整ライン13が連結されている。
【0018】上記微生物脱臭カラム10は、図2に示すよ
うに、直径60mm、長さ200mmの容積を持つ円筒状のカラ
ム本体10a内に、微生物脱臭剤10bが充填されたもので
ある。
【0019】また、符号14はザルツマン試薬を貯留して
いる吸収液タンクで、この吸収液タンク14は、吸収液ポ
ンプ15及び予熱タンク16を介して第1二酸化窒素用吸収
びん2及び第2二酸化窒素用吸収びん4に連結されてい
る。そして、第1二酸化窒素用吸収びん2及び第2二酸
化窒素用吸収びん4は、予熱タンク16で加温されたザル
ツマン試薬が充填され、酸化びん3は硫酸酸性の過マン
ガン酸カリウム溶液が充填されている。
【0020】そして、以上の各構成部材は、窒素酸化物
測定装置の外殻を形成する筐体17内に略密封状態で収納
されている。
【0021】以上のような二酸化窒素測定装置において
は、試料大気吸引ポンプ5を作動させてフィルター1か
ら試料大気を装置内に吸引する。このとき、試料大気流
量調整弁11を調節して導入される試料大気が所定の流量
になるように調整する。したがって、試料大気流量調整
ライン13の試料大気ラインに連結される連結点Aにおい
て、試料大気と流量調整用大気が混ざりあい、そして、
試料大気吸引ポンプ5を介して筐体17外へ排出される。
【0022】フィルター1から導入された試料大気は第
1二酸化窒素用吸収びん2に導入され、試料大気中の二
酸化窒素がザルツマン試薬と反応しばら色のアゾ染料を
生成する。このザルツマン試薬の発色を吸収びん下部に
設けられた測定セルにおいて吸光度測定し、この測定値
から二酸化窒素濃度を求める。次に、この試料大気は酸
化びん3に導入し、試料大気中の一酸化窒素を二酸化窒
素に酸化する。そして、この一酸化窒素を二酸化窒素に
酸化した試料大気は、第2二酸化窒素吸収びん4に導入
され、第1二酸化窒素吸収びん2と同様に二酸化窒素濃
度(実際は、一酸化窒素濃度)を求める。
【0023】第2二酸化窒素吸収用びん4を出た試料大
気はトラップ9を介して微生物脱臭カラム10へ送られ、
試料大気中の酢酸が分解除去される。このとき、この試
料大気は、温かく、かつ、第2二酸化窒素吸収びん4に
おいて発生した水蒸気が混入されているので極めて高い
湿度となっている。したがって、微生物脱臭カラム10
は、常に湿度の高い試料大気で満たされ、また、第2二
酸化窒素吸収びん4から導入されてい来た試料大気はザ
ルツマン試薬で加温されており、さらに、予熱タンク1
6、第2二酸化窒素吸収びん4等自体から熱が放射され
て筐体17内部は温められているので、カラム本体10a内
は微生物の良好な生活環境となっている。
【0024】微生物脱臭カラム10で酢酸が除去された試
料大気は、連結点Aで流量調整用大気と混合され、この
状態で試料大気吸引ポンプ5を介して排気口から筐体17
外部へ排出される。
【0025】次に、本発明の実施例と比較例との特性を
比較した実験結果に付いて説明する。
【0026】〔実施例1〕図1に示す窒素酸化物測定装
置を用い、微生物脱臭カラムの微生物脱臭剤としては、
繊維質泥炭に酢酸分解性の高活性微生物を担持したもの
(株式会社鹿島製,PADOS P型)を用い、その体
積は約1リットルであった。
【0027】〔比較例1〕図3に示す窒素酸化物測定装
置を用いた。この窒素酸化物測定装置は、微生物脱臭剤
カラム10を吸引ポンプ5の下流の排気口の直前に設け、
かつ、この微生物脱臭剤カラム10の上流に加湿器19を設
けた他は、図1に示す窒素酸化物測定装置を同一であ
る。なお、このような微生物脱臭カラム10を排気口の直
前に設ける装置においては、微生物脱臭カラム10の流量
は全排気流量(試料大気と流量調整用大気との合わさっ
た流量)であるので、線流速が毎分2〜3リットルと速
くなり、かつ、湿度の高い試料大気は湿度の低い流量調
整用大気によって低湿化しているので、微生物脱臭カラ
ム10の上流に加湿器19を設けなければ極めて短時間で使
用できなくなるものであった。
【0028】〔実験方法〕試料大気を300ml/minで導入
し、第2二酸化窒素用吸収びんの出口及び排気口から排
出されるガス中の酢酸濃度を北川式ガス検知管(光明理
化製,1〜50ppm)で測定した。なお、酢酸を除去しな
いとき、季節による変動はあるが、通常6〜10ppm程度
である。
【0029】〔実験結果〕 実施例1 第2二酸化窒素用吸収びん4の出口の酢酸濃度は30〜10
0ppmであるが、排気口では検知管で検出されず、官能的
にも酢酸の臭いは感じられなかった。また、図4に示す
ように、3ヵ月にわたり微生物脱臭剤が作用し続けるこ
とが確認できた。これは、微生物は栄養としての資化物
質が供給される限り継代培養が繰り返され、半永久的に
生息するためである。したがって、特に、メンテナンス
を施すこと無く極めて長期間安定して酢酸を除去でき
る。
【0030】比較例1 加湿器19からの水分の供給が十分な場合は、排気口から
の酢酸濃度は検知管によっても検出できず、官能的にも
酢酸臭気は感じられなかった。しかし、図5に示すよう
に、加湿器19の水量が減ってくると7日目程度で酢酸臭
気が感じられるようになり、水面が加湿器19内のバブラ
ーの位置より下になると、1〜2ppmの酢酸が出てくる
ようになり、その後放置しておくと次第に酢酸の未分解
漏れ濃度は高くなった。しかし、加湿器19に水を補給す
ると再び酢酸の除去は完全に回復した。したがって、こ
のような構成の窒素酸化物測定装置では、加湿器19に定
期的に水を補給しなければならないことが分かった。
【0031】
【発明の効果】本発明は、特に何らかの作業を行うこと
なく極めて長期間にわたって安定かつ安全に酢酸を確実
に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による窒素酸化物測定装置の一実施例
の全体構成を示す系統図。
【図2】 本発明による窒素酸化物測定装置の一実施例
に使用する微生物脱臭剤カラムの断面図。
【図3】 窒素酸化物測定装置の比較例の全体構成を示
す系統図。
【図4】 本発明による窒素酸化物測定装置の一実施例
の酢酸濃度と期間との関係を示す図。
【図5】 比較例の酢酸濃度と期間との関係を示す図。
【図6】 従来の窒素酸化物測定装置の全体構成を示す
系統図。
【符号の説明】
2…第1二酸化窒素用吸収びん 3…酸化びん 4…第2二酸化窒素用吸収びん 5…試料大気吸引ポンプ 10…微生物脱臭カラム(微生物脱臭手段) 10a…カラム本体 10b…微生物脱臭剤 13…流量調整用流路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年1月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ザルツマン試薬を充填した二酸化窒素用
    吸収びんに試料大気を導入して試料大気中の二酸化窒素
    及び一酸化窒素濃度を測定する窒素酸化物測定装置にお
    いて、試料大気を吸引する試料大気吸引ポンプの上流側
    に配置された試料大気流量調整用ラインと、最終段の二
    酸化窒素用吸収びんの出口との間に、酢酸を資化する微
    生物を含む微生物脱臭剤からなる微生物脱臭手段を配置
    したことを特徴とする窒素酸化物測定装置
JP34788792A 1992-12-28 1992-12-28 窒素酸化物測定装置 Pending JPH06201587A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006214889A (ja) * 2005-02-03 2006-08-17 Chiba Univ 窒素酸化物の捕集装置及びそれを用いる窒素酸化物の測定方法。
JP2011027635A (ja) * 2009-07-28 2011-02-10 Jx Nippon Oil & Energy Corp 気体状の炭化水素中の窒素酸化物の測定方法及びそれを利用したオレフィン含有炭化水素の製造方法

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