JPH0713633B2 - Total organic carbon meter - Google Patents

Total organic carbon meter

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JPH0713633B2
JPH0713633B2 JP1168042A JP16804289A JPH0713633B2 JP H0713633 B2 JPH0713633 B2 JP H0713633B2 JP 1168042 A JP1168042 A JP 1168042A JP 16804289 A JP16804289 A JP 16804289A JP H0713633 B2 JPH0713633 B2 JP H0713633B2
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carbon
inorganic
sample
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catalyst
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洋造 森田
章典 清藤
心吾 角
浩明 松久
英之 三木
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、全有機炭素計の全炭素燃焼部の酸化触媒、及
び/又は無機炭素反応部の反応剤の再生処理、又は活性
化処理手段を設けた全有機炭素測定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a regeneration treatment or activation treatment means for an oxidation catalyst in the all-carbon combustion part of an all-organic carbon meter and / or a reaction agent in the inorganic carbon reaction part. The present invention relates to an apparatus for measuring total organic carbon.

[従来技術] 全有機炭素計は、主に水中の全有機炭素(Totalorganic
carbon、以下TOCという)を定量測定する測定器であ
る。この基本原理は、試料を酸化触媒中で完全燃焼させ
二酸化炭素として全炭素濃度(Ct)を求め、別に無機炭
素反応部で試料中の無機炭素濃度(Ci)を求め、前記Ct
とCiを別々に非分散型赤外分析計で定量測定して、下記
の式を用いてTOCの定量値を求めるものである。
[Prior Art] The total organic carbon meter is mainly used for measuring total organic carbon in water.
Carbon, hereinafter referred to as TOC) is a measuring device for quantitatively measuring. The basic principle is that the sample is completely combusted in an oxidation catalyst to find the total carbon concentration (Ct) as carbon dioxide, and the inorganic carbon concentration (Ci) in the sample is separately determined in the inorganic carbon reaction part.
And Ci are quantitatively measured separately by a non-dispersive infrared spectrometer, and the quantitative value of TOC is calculated using the following formula.

TOC=Ct−Ci ………式[I] TOCは従来、上下水道や地下水、河川等の水質管理に必
須の測定手段として用いられていたが、近年それに加え
て半導体やICチップの洗浄用超純水等の電子・精密工業
等の水質管理に非常に重要な測定手段となっている。こ
れらの工業用は、ppb(ppbはppmの1/1000)のオーダー
のTOCの水質管理が要求される。
TOC = Ct-Ci ……… Formula [I] TOC has traditionally been used as an essential measuring means for water quality control of water and sewage, groundwater, rivers, etc. It is a very important measurement tool for water quality control of electronic devices such as pure water and precision industry. These industrial applications require TOC water quality control on the order of ppb (ppb is 1/1000 of ppm).

ところでTOC計は、キャリヤーガス供給部、全炭素燃焼
部(TC燃焼部)、無機炭素反応部(IC反応部)、除湿
部、及び炭酸ガス検出部から少なくとも構成されてい
る。そしてTC燃焼部には酸化触媒として、白金、酸化コ
バルト、パラジウム、クロム酸塩等が使用され、IC反応
部には無機酸やイオン交換樹脂等の反応剤が使用されて
いる。
By the way, the TOC meter is composed of at least a carrier gas supply section, a total carbon combustion section (TC combustion section), an inorganic carbon reaction section (IC reaction section), a dehumidification section, and a carbon dioxide detection section. Then, platinum, cobalt oxide, palladium, chromate or the like is used as an oxidation catalyst in the TC combustion section, and a reaction agent such as an inorganic acid or an ion exchange resin is used in the IC reaction section.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来のTOC計は、ある程度の期間使用す
ると、前記したTC酸化触媒あるいはIC反応剤が劣化して
くるので、その都度オペレータがTC酸化触媒やIC反応剤
の交換や再生処理をマニュアル操作で行なわなければな
らないという不都合があった。すなわち、TC燃焼部やIC
反応部を分解し、内部の触媒や反応剤を入れ替え、再度
組み立てるという煩わしい作業などが必要であった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when the conventional TOC meter is used for a certain period of time, the above-mentioned TC oxidation catalyst or IC reactant deteriorates. However, there is a problem that the replacement and the reproduction process must be performed manually. In other words, TC burner and IC
The troublesome work of disassembling the reaction part, replacing the catalyst and the reactant inside, and reassembling was necessary.

本発明は前記した従来技術の課題を解決するため、TC燃
焼部、及び/又はIC反応部へ、無機酸を注入する手段
と、試料注入量の積算手段を設け、試料注入量の積算値
が一定の値を超えたとき、無機酸が注入されて、TC酸化
触媒やIC反応剤の再生処理又は活性化処理を、手動的ま
たはオペレータが指定すれば自動的に行なうことができ
るTOC計を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a means for injecting an inorganic acid to the TC combustion section, and / or the IC reaction section, and a means for integrating the sample injection amount. Provide a TOC meter that is injected with an inorganic acid when it exceeds a certain value, and can perform regeneration or activation treatment of TC oxidation catalyst or IC reactant manually or automatically if the operator specifies. To do.

さらに、試料注入量と回数から積算注入量を求め、これ
に基き再生処理のタイミングを予め予測しTC酸化触媒や
IC反応剤の再生処理、又は活性化処理を自動的に行なう
ことができるTOC計を提供する。
Furthermore, the cumulative injection amount is calculated from the sample injection amount and the number of times, and based on this, the timing of the regeneration process is predicted in advance,
Provided is a TOC meter capable of automatically performing a regeneration process or an activation process of an IC reactive agent.

[課題を解決するための手段] 前記目的を達成するため本発明は下記の構成からなる。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution.

すなわち本発明は、キャリヤーガス供給部、酸化触媒を
使用した全炭素燃焼部、無機炭素反応剤を使用した無機
炭素反応部、除湿部、及び炭酸ガス検出部から少なくと
も構成される全有機炭素計において、前記炭酸ガス検出
部で検出された無機炭素濃度から無機炭素の積算量を求
める手段と、前記無機炭素の積算量が一定値を超えたと
き前記全炭素燃焼部へ無機酸を注入する手段と、を備
え、前記全炭素燃焼部と前記無機炭素反応部とを直列に
接続したことを特徴とする。
That is, the present invention provides a total organic carbon meter including at least a carrier gas supply unit, a total carbon combustion unit using an oxidation catalyst, an inorganic carbon reaction unit using an inorganic carbon reactant, a dehumidification unit, and a carbon dioxide gas detection unit. A means for obtaining an integrated amount of inorganic carbon from the concentration of inorganic carbon detected by the carbon dioxide detection part; and a means for injecting an inorganic acid into the all-carbon combustion part when the integrated amount of the inorganic carbon exceeds a certain value. , And the total carbon combustion section and the inorganic carbon reaction section are connected in series.

本発明において特徴的なことは、TC酸化触媒、及び/又
はIC反応剤を再生、又は活性化処理させるための無機酸
を注入する手段と、前記TC燃焼部及び/又は前記IC反応
部に対する注入された試料の量と注入回数を積算して総
注入量を求める手段を設け、試料総注入量が一定置を超
えたとき前記無機酸を注入する手段を設けたことをTOC
計に設けたことにある。これにより自動的、又は手動的
にTC酸化触媒、及び/又はIC反応剤を再生、又は活性化
処理することができる。自動的に行なえるようにすれ
ば、キャリヤーガスの供給をストップさせずに自動的に
再生処理できるので、ベースラインが狂うことなく、迅
速にかつ正確に再生処理ができる。
A feature of the present invention is a means for injecting an inorganic acid for regeneration or activation treatment of a TC oxidation catalyst and / or an IC reaction agent, and an injection for the TC combustion section and / or the IC reaction section. The TOC is equipped with a means for calculating the total injection amount by integrating the amount of injected sample and the number of injections, and for injecting the inorganic acid when the total injection amount of the sample exceeds a certain position.
It is in the total. As a result, the TC oxidation catalyst and / or the IC reactant can be regenerated or activated automatically or manually. If it can be automatically performed, the regeneration processing can be automatically performed without stopping the supply of the carrier gas, so that the regeneration processing can be performed quickly and accurately without the baseline being disturbed.

本発明において、TC燃焼部、及び/又はIC反応部へ注入
する無機酸は、塩酸、リン酸、硝酸、硫酸などの無機酸
であればいかなるものであってもよいが、扱い易さから
好ましくは塩酸である。無機酸は水溶液として用いるの
が測定系の保護のために好ましい。水溶液にする場合の
希釈倍率は任意のものとすることができる。無機酸を注
入する手段としては、好ましくは無機酸水溶液貯溜容
器、無機酸供給ライン、無機酸移送手段からなる。
In the present invention, the inorganic acid injected into the TC combustion section and / or the IC reaction section may be any inorganic acid such as hydrochloric acid, phosphoric acid, nitric acid, sulfuric acid, etc. Is hydrochloric acid. It is preferable to use the inorganic acid as an aqueous solution in order to protect the measurement system. The dilution ratio in the case of making an aqueous solution can be arbitrary. The means for injecting the inorganic acid preferably comprises an inorganic acid aqueous solution storage container, an inorganic acid supply line, and an inorganic acid transfer means.

本発明において、キャリヤーガス供給部は、一例とし
て、減圧弁、圧力計、流量制御計、流量計からなるのが
好ましい。純粋なガスを測定系に定量的に送り込むため
である。キャリヤーガスとしては、高純度空気等を用い
ることができる。
In the present invention, the carrier gas supply unit preferably includes, for example, a pressure reducing valve, a pressure gauge, a flow controller, and a flow meter. This is because pure gas is quantitatively sent to the measurement system. As the carrier gas, high-purity air or the like can be used.

次にTC燃焼部には酸化触媒として、白金等の貴金属、酸
化コバルト、パラジウム、クロム酸塩等を使用すること
ができる。このうち白金等の貴金属触媒を用いた時に
は、無機酸を注入することにより再生化処理のほかに、
触媒能力活性化処理ができて好都合である。TC燃焼部は
400℃〜950℃程度の温度が好ましい。
Next, a precious metal such as platinum, cobalt oxide, palladium, chromate or the like can be used as an oxidation catalyst in the TC combustion section. Of these, when a precious metal catalyst such as platinum is used, in addition to regeneration treatment by injecting an inorganic acid,
It is convenient because the catalyst capacity activation treatment can be performed. TC combustion section
A temperature of about 400 ° C to 950 ° C is preferable.

次にIC反応部は、無機炭素(炭酸体炭素)を二酸化炭素
に変換でき、かつ無機酸で再生できる反応装置であれば
いかなるものであっても使用できる。かかるIC反応部で
用いる反応剤としては、一例として、塩酸、リン酸、硝
酸、硫酸などの無機酸を水溶液のまま使用しても良い
し、再生可能な固体酸や、強酸性イオン交換樹脂等の反
応剤であってもよい。好ましいIC反応剤としては、水溶
液中に強酸性イオン交換樹脂を分散させ、ガスでバブリ
ングしたものである。いわゆる流動床反応が行なえ、反
応剤の活性表面を有効利用できるからである。
Next, as the IC reaction part, any reaction device that can convert inorganic carbon (carbonic acid carbon) into carbon dioxide and can be regenerated with an inorganic acid can be used. As an example of the reaction agent used in the IC reaction section, an inorganic acid such as hydrochloric acid, phosphoric acid, nitric acid, or sulfuric acid may be used as an aqueous solution, a reproducible solid acid, a strongly acidic ion exchange resin, or the like. It may be a reactive agent. As a preferred IC reactant, a strongly acidic ion exchange resin is dispersed in an aqueous solution and gas is bubbled. This is because a so-called fluidized bed reaction can be performed and the active surface of the reactant can be effectively used.

IC反応部の温度は常温(室温)であることが好ましい
が、200℃程度までの温度に加熱しても良い。
The temperature of the IC reaction part is preferably normal temperature (room temperature), but may be heated to a temperature up to about 200 ° C.

前記TC燃焼部とIC反応部は、直列に設けてもよいし、並
列に設けてもよい。無機酸により再生できる効果は同一
だからである。
The TC combustion section and the IC reaction section may be provided in series or in parallel. This is because the effect that can be regenerated by the inorganic acid is the same.

次に除湿部に関しては公知のいかなる方式であってもよ
い。例えば除湿部としては、一定温度に冷却する方式が
好ましい。特に好ましくは、電子式冷却器を用いて、10
℃以下、たとえば1℃程度の一定温度に保つことであ
る。このようにすると水分の露点が一定になり、非分散
型赤外分析計による炭酸ガス(CO2)の定量測定が安定
化する。
Next, any known method may be used for the dehumidifying section. For example, as the dehumidifying section, a method of cooling to a constant temperature is preferable. Particularly preferably, using an electronic cooler, 10
It is to keep at a constant temperature of ℃ or less, for example, about 1 ℃. In this way, the dew point of water becomes constant and the quantitative measurement of carbon dioxide (CO 2 ) by the non-dispersive infrared analyzer is stabilized.

次に炭酸ガス検出部は、一例として非分散型赤外分析計
を用いる。炭酸ガスの定量測定が最も正確にできるから
である。
Next, the carbon dioxide gas detection unit uses a non-dispersive infrared analyzer as an example. This is because the quantitative measurement of carbon dioxide can be performed most accurately.

本発明において、好ましい構成としては、酸化触媒やIC
反応剤の劣化が発生し再生処理が必要なときには、再生
処理プログラムを動作させ、自動的に無機酸の注入を行
うことである。
In the present invention, as a preferable constitution, an oxidation catalyst or IC
When the deterioration of the reactant occurs and the regeneration treatment is required, the regeneration treatment program is operated to automatically inject the inorganic acid.

本発明においては、TC燃焼部に注入された試料と注入回
数を積算して総注入量を求める手段を有し、総注入量を
表示する表示計を設けてもよい。
In the present invention, there may be provided means for integrating the sample injected into the TC combustion section and the number of injections to obtain the total injection amount, and providing an indicator for displaying the total injection amount.

また予めTC酸化触媒の活性化処理を必要とする総注入量
を設定しておき、積算値が設定値に到達すると、自動的
に触媒の活性化処理を行なうようにしてもよい。さら
に、TC酸化触媒の活性化処理として300℃以上に昇温し
たTC酸化触媒に揮発性無機酸を注入する手段を設けても
よい。
Alternatively, the total injection amount that requires the activation process of the TC oxidation catalyst may be set in advance, and the activation process of the catalyst may be automatically performed when the integrated value reaches the set value. Further, a means for injecting a volatile inorganic acid into the TC oxidation catalyst heated to 300 ° C. or higher may be provided as the activation treatment of the TC oxidation catalyst.

また、試料中の無機炭素濃度と注入量及び注入回数から
積算された無機炭素量を常に表示するようにしてもよ
い。この場合、無機炭素積算量が予め設定した値をこえ
ると自動的にIC反応剤の補充あるいは再生処理を行なう
ようにしてもよい。さらにこの場合、IC反応剤が固体酸
で、これが水柱に分散あるいは配置されていて、CO2
含まない脱気ガスが通気され、IC反応器より発生したCO
2を抽出し、検出部へ移送する方式の無機炭素測定回路
であって、この固体酸を再生するために、酸を注入する
手段を設けてもよい。
Further, the inorganic carbon concentration in the sample, the injection amount, and the inorganic carbon amount integrated from the injection number may be always displayed. In this case, when the integrated amount of inorganic carbon exceeds a preset value, the IC reactant may be automatically replenished or regenerated. Further, in this case, the IC reactant is a solid acid, which is dispersed or arranged in a water column, and a degassed gas containing no CO 2 is aerated, and the CO generated from the IC reactor is aerated.
It is an inorganic carbon measuring circuit of a type in which 2 is extracted and transferred to the detection unit, and means for injecting an acid may be provided to regenerate this solid acid.

さらに本発明の別の態様としては、TC燃焼管とIC反応器
がキャリアガス流路上、シリーズ(直列)に接続されて
いて、TC燃焼管から出るキャリヤーガスおよびドレイン
(サンプルからの凝集水)がIC反応器へ流入するTOC計
において、試料の無機炭素測定値から、無機炭素積算量
(無機炭素濃度×注入量×注入回数)を算出、記憶し、
予め設定した値をこえると、TC燃焼管(触媒上)へ揮発
性無機酸を注入して触媒の活性化処理を行なうと同時に
TC燃焼管から発生する酸性生成物によりIC反応剤の再生
処理も同時に行なわせるようにしてもよい。
As yet another aspect of the present invention, the TC combustion tube and the IC reactor are connected in series on the carrier gas flow path, and the carrier gas and drain (condensed water from the sample) discharged from the TC combustion tube are In the TOC meter flowing into the IC reactor, the inorganic carbon integrated amount (inorganic carbon concentration × injection amount × injection number) is calculated and stored from the measured inorganic carbon value of the sample,
If the value exceeds the preset value, the volatile inorganic acid is injected into the TC combustion tube (on the catalyst) to activate the catalyst and at the same time.
The IC reactant may be regenerated at the same time by the acidic product generated from the TC combustion tube.

[作用] TOC測定値が悪くなる前に、自動的に再生処理が行なわ
れるため下記の作用がある。
[Operation] Since the regeneration process is automatically performed before the TOC measurement value becomes bad, the following operations are available.

再測定の必要がなく、常に信頼性の高い測定値が得
られる。
No need for re-measurement and always reliable measurement value.

オペレータのメンテナンス作業が軽減される。さら
に下記の作用を有する。
The maintenance work of the operator is reduced. Further, it has the following effects.

TC酸化触媒は、試料中に含まれる触媒毒成分の蓄積や接
触により、酸化能力の低下を生じる。また試料中のIC成
分である炭酸塩や炭酸水素塩などは、熱分解されて酸化
物になり、触媒上に蓄積する。これらアルカリやアルカ
リ土類の酸化物は温度によってCO2を吸収したり放出す
る、いわゆる呼吸作用を行ない測定値の安定性を低下さ
せる原因となる。
The TC oxidation catalyst has a reduced oxidizing ability due to the accumulation and contact of the catalyst poison component contained in the sample. In addition, IC components such as carbonates and hydrogen carbonates in the sample are thermally decomposed into oxides and accumulated on the catalyst. These oxides of alkali and alkaline earth absorb or release CO 2 depending on the temperature, which causes so-called respiration action and causes the stability of measured values to be lowered.

また、これらのアルカリ性物質は、触媒やTC燃焼管を強
く浸蝕する。
Also, these alkaline substances strongly corrode the catalyst and the TC combustion tube.

このような状態になった触媒を無機酸(特に塩酸が好ま
しい)で処理すると、貴金属系触媒では、触媒が活性化
され、また触媒上に蓄積している有害な作用を起す酸化
物質が中性の塩化物に固定される。塩化物(例えばNaC
l)は、CO2と反応せず、また触媒や燃焼管への作用も弱
い。
When a catalyst in such a state is treated with an inorganic acid (hydrochloric acid is particularly preferable), the noble metal-based catalyst activates the catalyst and neutralizes the oxidative substances that accumulate harmful effects on the catalyst. Fixed in chloride. Chloride (eg NaC
l) does not react with CO 2 and has a weak effect on the catalyst and combustion tube.

従来は、触媒が劣化すると新しいものと取替えるか、白
金のような貴金属触媒では、触媒を取出して酸溶液中で
加熱洗浄を行なっていた。
In the past, when the catalyst deteriorated, it was replaced with a new one, or with a precious metal catalyst such as platinum, the catalyst was taken out and washed by heating in an acid solution.

IC反応剤として強酸性イオン交換樹脂を使用した場合、
IC反応剤成分を含む試料を測定すると R−SO3H+NaHCO3→R−SO3Na+H2CO3 の反応により、イオン交換樹脂のイオン交換基(−H+
が減少し最終的には、IC成分と反応しなくなる。この場
合には、例えば塩酸と反応させれば次式により再生する
ことができる。
When using a strongly acidic ion exchange resin as the IC reactant,
When measuring the sample containing the IC reactant components from the reaction of R-SO 3 H + NaHCO 3 → R-SO 3 Na + H 2 CO 3, the ion-exchange group of the ion-exchange resin (-H +)
Will eventually decrease and will eventually not react with the IC component. In this case, for example, if it is reacted with hydrochloric acid, it can be regenerated by the following formula.

R−SO3Na+HCl→R−SO3H+Nacl [実施例] 以下本発明の実施例を説明する。なお本発明は下記の実
施例に限定して解釈されることなく様々な応用が可能で
ある。
R—SO 3 Na + HCl → R—SO 3 H + Nacl [Examples] Examples of the present invention will be described below. The present invention can be applied in various ways without being limited to the following examples.

第1図に本発明の装置の一実施態様を示す。FIG. 1 shows an embodiment of the device of the present invention.

キャリヤーガス流量制御部1から供給されたキャリヤー
ガスは、TC試料注入口2、TC燃焼管5内のTC酸化触媒
4、接続配管6、IC反応器8、除湿部11、及び炭酸ガス
検出部12の順に流される。TC燃焼部は、TC炉3内にTC燃
焼管5が配置され、TC燃焼管5内にTC酸化触媒4が充填
されている。IC反応部は、IC試料注入口7とIC反応器
8、ICドレインバルブ10から構成され、IC反応器8内に
IC反応剤9が充填されている。
The carrier gas supplied from the carrier gas flow rate control unit 1 is the TC sample injection port 2, the TC oxidation catalyst 4 in the TC combustion pipe 5, the connection pipe 6, the IC reactor 8, the dehumidification unit 11, and the carbon dioxide gas detection unit 12. Will be washed out in that order. In the TC combustion section, a TC combustion tube 5 is arranged in a TC furnace 3, and a TC oxidation catalyst 4 is filled in the TC combustion tube 5. The IC reaction part is composed of an IC sample inlet 7, an IC reactor 8 and an IC drain valve 10.
IC reactant 9 is filled.

測定試料19は、マルチポートバルブ17(一例として4ポ
ートバルブを示す)から試料注入器(シリンジポンプ)
16により自動的に注入され、TC試料注入口2、TC燃焼管
5内のTC酸化触媒4、接続配管6、IC反応器8、除湿部
11、及び炭酸ガス検出部12を通過して、試料中の全炭素
量(Ct)が定量測定される。
The measurement sample 19 includes a multi-port valve 17 (a 4-port valve is shown as an example) to a sample injector (syringe pump).
16 automatically injected, TC sample injection port 2, TC oxidation catalyst 4 in TC combustion tube 5, connection pipe 6, IC reactor 8, dehumidification section
After passing through 11 and the carbon dioxide detector 12, the total carbon amount (Ct) in the sample is quantitatively measured.

別に測定試料19は、マルチポートバルブ17から試料注入
器(シリンジポンプ)16により自動的に注入され、IC試
料注入口7、IC反応器8内のIC反応剤9、除湿部11、及
び炭酸ガス検出部12を通過して、試料中の無機炭素量
(Ci)が定量測定される。
Separately, the measurement sample 19 is automatically injected from the multiport valve 17 by the sample injector (syringe pump) 16, and the IC sample injection port 7, the IC reactant 9 in the IC reactor 8, the dehumidifying section 11, and the carbon dioxide gas are injected. After passing through the detector 12, the amount of inorganic carbon (Ci) in the sample is quantitatively measured.

そしてデータ処理部13で、前記した式[I]に基いてTO
Cを算出し、表示部14で表示する。
Then, in the data processing unit 13, based on the above formula [I], TO
C is calculated and displayed on the display unit 14.

動作制御部15は、データ処理部13のデータを読んで、マ
ルチポートバルブ17から試料注入器(シリンジポンプ)
16により自動的に試料を注入すること、TC試料注入口2
またはIC試料注入口7へ試料注入を切り替えること、IC
ドレインバルブ10を開いて、オーバーフローしてくるIC
余剰液をドレインとして抜く制御などを行なう。
The operation control unit 15 reads the data of the data processing unit 13, and then the sample injector (syringe pump) from the multiport valve 17 is read.
Automatically injecting sample by 16 and TC sample inlet 2
Or switching the sample injection to the IC sample injection port 7, IC
Open the drain valve 10 and overflow IC
Control is performed to drain excess liquid as a drain.

以上の装置において、無機酸水溶液18を配置し、動作制
御部15でデータ処理部13のデータを読んで、TC試料注入
口2及び/またはIC試料注入口7から注入された試料注
入量積算値を判断し、この積算値が一定の値を越えたと
き、手動、または動作制御部15の指示により自動的に、
マルチポートバルブ17から試料注入器(シリンジポン
プ)16により、無機酸水溶液をTC試料注入口、及び/ま
たはIC試料注入口7へ注入し、TC酸化触媒4及び/また
はIC反応剤9を再生処理する。TC酸化触媒として白金な
どの貴金属を用いたときは触媒能力の活性化を保つこと
ができる。
In the above device, the inorganic acid aqueous solution 18 is arranged, the operation control unit 15 reads the data of the data processing unit 13, and the integrated value of the sample injection amount injected from the TC sample injection port 2 and / or the IC sample injection port 7 When the integrated value exceeds a certain value, manually or automatically by an instruction from the operation control unit 15,
A sample injector (syringe pump) 16 is used to inject an inorganic acid aqueous solution into the TC sample inlet and / or the IC sample inlet 7 from the multiport valve 17 to regenerate the TC oxidation catalyst 4 and / or the IC reactant 9. To do. When a precious metal such as platinum is used as the TC oxidation catalyst, activation of the catalytic ability can be maintained.

本発明において無機酸として塩酸を用いた場合、一回の
注入量の好ましい例は、TC酸化触媒に対しては、たとえ
ば2Nの塩酸を用いた場合200μ×3回程度の注入で十
分であり、IC反応剤に対しては、2Nの塩酸を用いた場合
5ml×1回程度の注入で十分である。
In the present invention, when hydrochloric acid is used as the inorganic acid, a preferable example of a single injection amount is, for the TC oxidation catalyst, for example, when 2N hydrochloric acid is used, injection of about 200 μ × 3 times is sufficient, When using 2N hydrochloric acid for the IC reactant
5 ml x 1 injection is enough.

本発明は、TOC計内に塩酸とこれをTC燃焼管及びIC反応
器に注入する注入機構を有しており、オペレータが再生
処理の実行を指定すれば、TC触媒のみあるいはIC反応剤
のみあるいはTC触媒及びIC反応剤を続けて再生処理する
プログラムを実行することもできる。
The present invention has the injection mechanism for injecting hydrochloric acid and the same into the TC combustion tube and the IC reactor in the TOC meter, and if the operator specifies the execution of the regeneration process, only the TC catalyst or only the IC reactant or It is also possible to execute a program for continuously regenerating the TC catalyst and the IC reactant.

次に他の実施例について説明する。Next, another embodiment will be described.

TC触媒(白金などの貴金属系触媒や、酸化銅、酸化コバ
ルトなど)の劣化は、試料中に含まれる無機成分の触媒
上への蓄積量やあるいは揮発性分であれば総接触時間に
依存する。従って一般的には大体同質の試料(例えば河
川水において、あるいは海水において)を測定するので
あれば触媒上に注入した総注入量(注入量×回数)に依
存するため、これを常に積算・記憶し、予め測定値への
影響が出ると考えられる注入量を設定しておいて、それ
より前に常に再生処理(活性化処理)を行なうようにす
れば常に良好な触媒条件で測定ができる。
Degradation of TC catalysts (precious metal-based catalysts such as platinum, copper oxide, cobalt oxide, etc.) depends on the amount of inorganic components contained in the sample accumulated on the catalyst or the total contact time if it is volatile. . Therefore, in general, when measuring a sample of almost the same quality (for example, in river water or seawater), it depends on the total injection amount (injection amount x number of times) injected on the catalyst, and this is always accumulated and stored. However, if the injection amount that is considered to affect the measured value is set in advance and the regeneration treatment (activation treatment) is always performed before that, the measurement can always be performed under good catalyst conditions.

さらに、河川水、湖沼水や上水などでは無機成分として
は炭酸カルシウムや炭酸マグヌシウムなどのように炭酸
塩(あるいは炭酸水素塩)の形で含まれており、これら
はTC触媒上で熱分解して酸化物の形で蓄積される。
Furthermore, river water, lake water, and tap water contain inorganic compounds in the form of carbonates (or bicarbonates) such as calcium carbonate and magnesium carbonate, which are thermally decomposed on the TC catalyst. Accumulates in the form of oxides.

この酸化物は、TC炉温度を下げた状態でCO2を吸収し、
炉温度を上げると又、CO2を放出するなどの呼吸作用を
行なってTOC計の安定化を遅らせる原因になったり、あ
るいはアルカリ性物質のため反応性が強く触媒の劣化の
大きな原因となる。
This oxide absorbs CO 2 with the TC furnace temperature lowered,
Raising the furnace temperature also causes a breathing action such as releasing CO 2 to delay the stabilization of the TOC meter, or it is an alkaline substance, which has strong reactivity and is a major cause of catalyst deterioration.

一方、試料中の炭酸塩(あるいは炭素水素塩)はまさし
くIC成分であり、IC反応部でICとして測定されるため、
IC積算量(IC濃度×注入量×回数)を算出・記憶してお
いて、これと予め設定しておいた値との比較からTC触媒
の再生処理のタイミングを判断するとより正確に行なえ
ることになる。
On the other hand, carbonate (or hydrogencarbonate) in the sample is exactly the IC component and is measured as IC in the IC reaction part,
Accurate calculation can be performed by calculating and storing the IC integrated amount (IC concentration x injection amount x number of times) and comparing it with a preset value to determine the timing of the TC catalyst regeneration process. become.

再生処理(活性化処理)としては300℃以上(望ましく
は600℃)以上に昇温し酸素を含む不活性ガス(不活性
ガスのみあるいは純酸素でも可)が流れる状態で揮発性
無機酸(望ましくはHCl)を、注入すると次の効果があ
る。
As a regeneration treatment (activation treatment), a volatile inorganic acid (desirably an inert gas containing oxygen (preferably only inert gas or pure oxygen)) can be used under the condition that the temperature is raised to 300 ° C or higher (desirably 600 ° C) or higher and an inert gas containing oxygen flows. HCl) has the following effects.

CaOなどのアルカリ性物質が塩化物などの中性塩に
なるため、CO2と反応せず、また触媒を劣化させること
も少ない。
Since an alkaline substance such as CaO becomes a neutral salt such as chloride, it does not react with CO 2 and does not deteriorate the catalyst.

塩酸は白金などの貴金属触媒を活性化させる作用が
ある。
Hydrochloric acid has a function of activating a precious metal catalyst such as platinum.

一方、IC反応剤として通常、燐酸などが使用されるが、
これは試料中の炭酸物と反応しCO2を発生する。
On the other hand, phosphoric acid or the like is usually used as the IC reactive agent,
This reacts with the carbonate in the sample to generate CO 2 .

Na2CO3+H3PO4→Na2HPO4+CO2+H2O 従って燐酸は次第に中和されその反応力が低下する。こ
れは、注入された試料中のICの総量(IC濃度×注入量×
回数)に大きく依存するため、この値を記憶しておい
て、燐酸の補充時期のタイミングを決めれば良い。
Na 2 CO 3 + H 3 PO 4 → Na 2 HPO 4 + CO 2 + H 2 O Therefore, phosphoric acid is gradually neutralized and its reaction power decreases. This is the total amount of IC in the injected sample (IC concentration × injection amount ×
Since it largely depends on the number of times), this value may be stored and the timing of the phosphoric acid replenishment timing may be determined.

さらにIC反応を強酸性イオン交換樹脂のような固体酸を
水中に分散あるいは浸漬させて、試料と反応させる方式
ではイオン交換樹脂の交換基(H+)は、試料中の炭酸塩
とのイオン交換反応で次第に減少するため、注入された
ICの総量から再生処理のタイミングを判断できる。
Furthermore, in the method of reacting the IC reaction with the sample by dispersing or immersing a solid acid such as a strongly acidic ion exchange resin in water, the exchange group (H + ) of the ion exchange resin is ion-exchanged with the carbonate in the sample. Injected because the reaction gradually decreases
The timing of reproduction processing can be determined from the total amount of ICs.

再生処理は、例えば塩酸をIC反応器内注入すれば行なわ
れる。
The regeneration process is performed, for example, by injecting hydrochloric acid into the IC reactor.

また、TC燃焼管とIC反応器をシリーズ(直列)に接続さ
れている場合は、ICの積算量からTC触媒の再生時期を判
断し、塩酸を触媒上に注入するとTC触媒の再生と同時に
TC燃焼管から出るドレイン(塩酸を多く含む強酸性のド
レイン)がIC反応器剤として無機酸を使用している場合
は、酸の補給が行なわれ、強酸性イオン交換樹脂を使用
している場合には、その再生を行なうという効果が得ら
れる。
Also, when the TC combustion tube and IC reactor are connected in series (series), when the TC catalyst regeneration time is judged from the integrated amount of IC and hydrochloric acid is injected onto the catalyst, the TC catalyst regeneration is performed at the same time.
When the drain from the TC combustion tube (strongly acidic drain containing a large amount of hydrochloric acid) uses an inorganic acid as the IC reactor agent, the acid is replenished and a strongly acidic ion exchange resin is used. Has the effect of performing the reproduction.

[発明の効果] 本発明はTC燃焼部、及び/又はIC反応部へ、無機酸を注
入する手段と、試料注入量の積算手段を設けたことによ
り、試料注入量の積算値が一定の値を超えたとき、無機
酸が注入されて、TC酸化触媒やIC反応剤の再生処理又は
活性化処理を、手動的またはオペレータが指定すれば自
動的に行なうことができるTOC計を提供することができ
た。
EFFECTS OF THE INVENTION The present invention is provided with a means for injecting an inorganic acid and a means for integrating the sample injection amount into the TC combustion section and / or the IC reaction section, so that the integrated value of the sample injection quantity is a constant value. When it exceeds the limit, it is possible to provide a TOC meter that is injected with an inorganic acid and can perform the regeneration process or the activation process of the TC oxidation catalyst or IC reactant manually or automatically if the operator specifies. did it.

さらに、試料注入量と回数から積算注入量を求め、これ
に基き再生処理のタイミングを予め予測しTC酸化触媒や
IC反応剤の再生処理、又は活性化処理を自動的に行なう
ことができるTOC計を提供することができた。
Furthermore, the cumulative injection amount is calculated from the sample injection amount and the number of times, and based on this, the timing of the regeneration process is predicted in advance,
It was possible to provide a TOC meter capable of automatically performing a regeneration treatment or an activation treatment of an IC reactive agent.

また、TC酸化触媒及びIC反応剤がTOC計内にセットされ
たまま再生処理プログラムを実行することができるた
め、オペレータの保守工数が非常に軽減されるという顕
著な効果を発揮することができた。
Further, since the regeneration processing program can be executed while the TC oxidation catalyst and the IC reactant are set in the TOC meter, the maintenance man-hour of the operator can be significantly reduced. .

さらに、TC酸化触媒あるいはIC反応剤の再生時期を積算
試料注入量あるいは積算IC量より判断するため、試料測
定値のトラブル(感度、再現性の低下など)を未然に防
止できるようになった。
Further, since the timing of regeneration of the TC oxidation catalyst or the IC reactant is judged from the integrated sample injection amount or integrated IC amount, it has become possible to prevent problems in the measured value of the sample (such as deterioration in sensitivity and reproducibility).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の装置の一実施態様を示す。 1:キャリヤーガス流量制御部 2:TC試料注入口、3:TC炉 4:TC酸化触媒、5:TC燃焼管 7:IC試料注入口、8:IC反応器 9:IC反応剤、10:ドレインバルブ 11:除湿部、12:炭酸ガス検出部 13:データ処理部、14:表示部 15:動作制御部、16:試料注入器 17:マルチポートバルブ、18:無機酸 FIG. 1 shows an embodiment of the device of the present invention. 1: Carrier gas flow controller 2: TC sample inlet, 3: TC furnace 4: TC oxidation catalyst, 5: TC combustion tube 7: IC sample inlet, 8: IC reactor 9: IC reactant, 10: Drain Valve 11: Dehumidifier, 12: Carbon dioxide detector 13: Data processor, 14: Display 15: Operation controller, 16: Sample injector 17: Multiport valve, 18: Inorganic acid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松久 浩明 京都府京都市中京区西ノ京桑原町1番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 三木 英之 京都府京都市中京区西ノ京桑原町1番地 株式会社島津製作所三条工場内 (56)参考文献 特開 昭52−48392(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hiroaki Matsuhisa, 1st Nishinokyo Kuwabara-cho, Nakagyo-ku, Kyoto, Kyoto Prefecture Inside the Sanjo Factory, Sanjo Factory (72) Hideyuki Miki 1st Nishinokyo-Kuwabara-cho, Nakagyo-ku, Kyoto, Kyoto Prefecture Shimadzu Sanjo Factory (56) Reference JP-A-52-48392 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】キャリヤーガス供給部、酸化触媒を使用し
た全炭素燃焼部、無機炭素反応剤を使用した無機炭素反
応部、除湿部、及び炭酸ガス検出部から少なくとも構成
される全有機炭素計において、前記炭酸ガス検出部で検
出された無機炭素濃度から無機炭素の積算量を求める手
段と、前記無機炭素の積算量が一定値を超えたとき前記
全炭素燃焼部へ無機酸を注入する手段と、を備え、前記
全炭素燃焼部と前記無機炭素反応部とを直列に接続した
ことを特徴とする全有機炭素計。
1. A total organic carbon meter comprising at least a carrier gas supply section, a total carbon combustion section using an oxidation catalyst, an inorganic carbon reaction section using an inorganic carbon reactant, a dehumidification section, and a carbon dioxide gas detection section. A means for obtaining an integrated amount of inorganic carbon from the concentration of inorganic carbon detected by the carbon dioxide detection part; and a means for injecting an inorganic acid into the all-carbon combustion part when the integrated amount of the inorganic carbon exceeds a certain value. And a total organic carbon meter, wherein the total carbon combustion section and the inorganic carbon reaction section are connected in series.
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