JPH0727755A - Method and apparatus for checking efficiency of converter for nitrogen oxides - Google Patents

Method and apparatus for checking efficiency of converter for nitrogen oxides

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JPH0727755A
JPH0727755A JP19404193A JP19404193A JPH0727755A JP H0727755 A JPH0727755 A JP H0727755A JP 19404193 A JP19404193 A JP 19404193A JP 19404193 A JP19404193 A JP 19404193A JP H0727755 A JPH0727755 A JP H0727755A
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JP
Japan
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converter
concentration
gas
efficiency
analyzer
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JP19404193A
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Michio Kada
教夫 嘉田
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Horiba Ltd
Original Assignee
Horiba Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a simple checking method which can check the efficiency of a converter with good reliability and to provide its apparatus. CONSTITUTION:NO gas or a sample gas which contains NO is reduced via an NOx converter 5, and the concentration of NO is measured. On the other hand, NO gas or the sample gas which contains NO is made to flow through a heated SUS (stainless-steel) pipe 2, it is heated and reduced via NOx converter 5, and the concentration of NO is measured. The efficiency of the converter is found on the basis of the ratio of the concentration of NO after reduction to the concentration of NO after heating and reduction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はNOX をNOに還元する
ための窒素酸化物用コンバーター(以下NOX コンバー
ターという)の効率をチェックする方法およびその装置
に関する。
The present invention relates to a method and apparatus for checking the efficiency of nitrogen oxides for converter (hereinafter referred to as NO X Converter) for reducing NO X to NO.

【0002】[0002]

【従来の技術】NOX コンバーターは、その内部に例え
ばカーボンを主体とする還元剤が充填されており、使用
によって還元能力が低下するため、適宜、コンバーター
効率(還元効率)のチェックをおこなう必要がある。
2. Description of the Related Art A NO x converter is filled with a reducing agent mainly composed of carbon, for example, and its reducing ability is reduced by its use. Therefore, it is necessary to properly check the converter efficiency (reduction efficiency). is there.

【0003】例えば、NOガスにO3 ガスを添加してN
O+NO2 となし、NO分析計でそのNO濃度を求める
一方、そのNOX ガスをコンバーターを経由させて後、
NO分析計で還元後のNO濃度を求め、両濃度の比率か
らコンバーター効率を求めるようにしていた。
For example, by adding O 3 gas to NO gas, N
Without O + NO 2, while obtaining the NO concentration with the NO analyzer, after passing the NO X gas through the converter,
The NO concentration after reduction was determined with an NO analyzer, and the converter efficiency was determined from the ratio of both concentrations.

【0004】あるいは、NO2 ガスボンベから排出させ
たNO2 ガスをコンバーターを経由させた後、NO分析
計でNO濃度を測定し、そのNO濃度と、NO2 ガスボ
ンベのNO2 濃度とを比較することによってコンバータ
ー効率を求めるようにしていた。
[0004] Alternatively, the after the NO 2 gas was discharged from the NO 2 gas cylinder is via a converter to measure the NO concentration NO analyzer compares its NO concentration, the concentration of NO 2 NO 2 gas cylinder I was looking for converter efficiency.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来法
における前者では、O3 を発生させるためのドライエア
が必要であり、かつ添加すべきO3 濃度のコントロール
が容易ではなかった。
However, the former of the above conventional methods requires dry air for generating O 3 , and it is not easy to control the concentration of O 3 to be added.

【0006】また、後者では、NO2 ガスボンベの濃度
が経時的に変化するため、コンバーター効率を常に信頼
性よく得ることは難しかった。
Further, in the latter case, since the concentration of the NO 2 gas cylinder changes with time, it is difficult to always obtain the converter efficiency with high reliability.

【0007】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
コンバーター効率のチェックを信頼性よくおこなえる簡
易なチェック方法およびその装置を提供することを目的
としている。
The present invention has been made in view of such circumstances.
It is an object of the present invention to provide a simple check method and a device for checking the converter efficiency with high reliability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
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、第1の発明では、NOガスもしくはNOを含むサン
プルガスをNOX コンバーターを経由させて還元後のN
O濃度を計測する一方、前記NOガスもしくはNOを含
むサンプルガスを、加熱したステンレス鋼(以下SUS
という)管内を流過させた後、前記NOX コンバーター
を経由させて加熱・還元後のNO濃度を計測し、前記還
元後のNO濃度に対する加熱・還元後のNO濃度の比率
からコンバーター効率を求めることを特徴としている。
The present invention comprises means for solving the above-mentioned problems as follows. That is, in the first aspect of the present invention, the NO gas or the sample gas containing NO is passed through the NO X converter to reduce the N
While measuring the O concentration, the NO gas or the sample gas containing NO was heated to stainless steel (hereinafter referred to as SUS
After passing through the pipe, the NO concentration after heating / reducing is measured via the NO X converter, and the converter efficiency is calculated from the ratio of the NO concentration after heating / reducing to the NO concentration after reducing. It is characterized by that.

【0009】第2の発明では、NOガスもしくはNOを
含むサンプルガスを流過させるガス流路に設けられる加
熱手段付きのSUS管と、そのSUS管の下流側に設け
られる切換弁と、その切換弁に接続されるNOX コンバ
ーターと、そのNOX コンバーターの下流側に接続され
るNO分析計と、そのNO分析計と前記切換弁との間に
接続されるバイパス流路とを具備してなることを特徴と
している。
In the second aspect of the invention, the SUS pipe with heating means provided in the gas flow path for passing the NO gas or the sample gas containing NO, the switching valve provided downstream of the SUS pipe, and the switching thereof A NO x converter connected to the valve, an NO analyzer connected to the downstream side of the NO x converter, and a bypass flow passage connected between the NO analyzer and the switching valve. It is characterized by that.

【0010】[0010]

【作用】まず、切換弁を操作することにより、SUS管
をNOX コンバーターを介してNO分析計と接続し、N
OガスもしくはNOを含むサンプルガスを、加熱してい
ないSUS管からNOX コンバーターを経由させてNO
分析計に導入し、還元後のNO濃度(a)を測定する。
Operation: First, by operating the switching valve, the SUS pipe is connected to the NO analyzer via the NO X converter, and N
NO gas or sample gas containing NO is passed from a non-heated SUS tube through a NO X converter to NO
It is introduced into an analyzer and the NO concentration (a) after reduction is measured.

【0011】次いで、加熱手段を作動させてSUS管を
加熱し、NOガスもしくはNOを含むサンプルガスを、
加熱したSUS管内を通すことによって加熱酸化させ、
2NO+ 1/2O2 →NO+NO2 に変化させた後、NO
X コンバーターを経由させてNO分析計で加熱・還元後
のNO濃度(b)を測定する。
Next, the heating means is operated to heat the SUS pipe, and the NO gas or the sample gas containing NO is
It is heated and oxidized by passing it through a heated SUS tube,
After changing from 2NO + 1 / 2O 2 → NO + NO 2 , NO
Measure NO concentration (b) after heating and reduction with NO analyzer via X converter.

【0012】そして、切換弁を操作して加熱されたSU
S管をバイパス流路を介してNO分析計と接続し、加熱
酸化後のNO濃度(c)を測定すれば、コンバーター効
率CE は、CE ={(b)−(c)}÷{(a)−
(c)}より算定できる。
Then, by operating the switching valve, the heated SU
If the S pipe is connected to a NO analyzer through a bypass flow passage and the NO concentration (c) after heating and oxidation is measured, the converter efficiency C E is C E = {(b) − (c)} ÷ { (A)-
It can be calculated from (c)}.

【0013】また、例えばSUS管の加熱温度が決まれ
ば、測定ガス条件下でのNO+ 1/2O2 →NO2 への酸
化率つまりSUS管出口のNO:NO2 が概ね決まるこ
とから、仮に、NO:NO2 =1:1とすれば、加熱後
には、コンバーター入口のNO濃度は約 1/2(a)、N
2 濃度は約 1/2(a)となる。従って、コンバーター
出口のNO濃度(b)とからコンバーター効率CX
{(b)− 1/2(a)}÷{(a)− 1/2(a)}より
概算することもできる。
Further, for example, if the heating temperature of the SUS pipe is determined, the oxidation rate of NO + 1 / 2O 2 → NO 2 under the measurement gas condition, that is, NO: NO 2 at the SUS pipe outlet is substantially determined. If NO: NO 2 = 1: 1, the NO concentration at the converter inlet is about 1/2 (a), N after heating.
The O 2 concentration is about 1/2 (a). Therefore, converter efficiency C X = from NO concentration (b) at the converter outlet
It can also be roughly estimated from {(b) -1/2 (a)} / {(a) -1/2 (a)}.

【0014】[0014]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、NOX コンバーターの効率チェッ
ク装置の構成図で、符号1はNOガスもしくはNOを含
むサンプルガスを流過させるガス流路、2はSUS30
4よりなる反応管で、300℃〜500℃の範囲で加熱
温度を可変調整できるヒータ(加熱手段)3を具備して
いる。4はノーマルクローズの電磁三方弁よりなる切換
弁、5は効率チェックの対象となるNOX コンバーター
で、内部にカーボンを主体とする還元剤が充填されてお
り、ガス流路1に着脱自在に取り付けられている。6は
NO濃度を測定するためのNO分析計、7はNOガスも
しくはNOを含むサンプルガスをNOX コンバーター5
を経由させずにNO分析計6にバイパス導入するための
バイパス流路である。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an efficiency check device for a NO x converter, where reference numeral 1 is a gas flow path through which a NO gas or a sample gas containing NO is passed, and 2 is a SUS30.
It is a reaction tube composed of 4 and is equipped with a heater (heating means) 3 capable of variably adjusting the heating temperature in the range of 300 ° C to 500 ° C. 4 is a switching valve consisting of a normally closed electromagnetic three-way valve, and 5 is a NO X converter that is the target of efficiency check. It is removably attached to the gas flow passage 1 because the inside is filled with a reducing agent mainly composed of carbon. Has been. 6 is an NO analyzer for measuring the NO concentration, 7 is a NO x converter 5 for the NO gas or the sample gas containing NO.
It is a bypass flow path for introducing the bypass into the NO analyzer 6 without passing through.

【0015】このような構成のNOX コンバーターの効
率チェック装置では、以下のようにしてきわめて簡易か
つ確実にNOX コンバーター5の効率をチェックするこ
とができる〔図2(A),(B)参照〕。
With the NO x converter efficiency check device having such a configuration, the efficiency of the NO x converter 5 can be checked very simply and reliably as follows (see FIGS. 2A and 2B). ].

【0016】まず、切換弁4を図示のようにノーマルク
ローズとして、反応管2をNOX コンバーター5を介し
てNO分析計6と接続し、NOガスもしくはNOを含む
サンプルガスを、加熱していない反応管2からNOX
ンバーター5を経由させてNO分析計6に導入し、還元
後のNO濃度(a)を測定する。
First, the switching valve 4 is normally closed as shown in the drawing, the reaction tube 2 is connected to the NO analyzer 6 via the NO X converter 5, and the NO gas or the sample gas containing NO is not heated. It is introduced into the NO analyzer 6 from the reaction tube 2 via the NO X converter 5, and the NO concentration (a) after reduction is measured.

【0017】次いで、ヒータ3を作動させ反応管2を3
50℃〜450℃に加熱し、NOガスもしくはNOを含
むサンプルガスを、その反応管2内に通すことによって
加熱酸化させ、反応式;2NO+ 1/2O2 →NO+NO
2 に示すように加熱酸化させた後、NOX コンバーター
5を経由させてNO分析計6で加熱・還元後のNO濃度
(b)を測定する。
Next, the heater 3 is operated to set the reaction tube 2 to 3
The sample is heated to 50 ° C. to 450 ° C., NO gas or a sample gas containing NO is passed through the reaction tube 2 to be heated and oxidized, and the reaction formula: 2NO + 1 / 2O 2 → NO + NO
After being heated and oxidized as shown in 2 , the NO concentration (b) after heating / reduction is measured by the NO analyzer 6 via the NO X converter 5.

【0018】そして、切換弁4をオン操作して加熱され
た反応管2をバイパス流路7を介してNO分析計6と接
続し、NOX コンバーター5を経由させずに、加熱酸化
後のNO濃度(c)を測定すれば、コンバーター効率C
E は、CE ={(b)−(c)}÷{(a)−(c)}
より概略算定することができる。なお、より簡略にはC
E =(b)/(a)として求めることもできる。
Then, the switching valve 4 is turned on to connect the heated reaction tube 2 to the NO analyzer 6 via the bypass flow path 7, without passing through the NO X converter 5, the NO after the thermal oxidation. If the concentration (c) is measured, the converter efficiency C
E is C E = {(b)-(c)} ÷ {(a)-(c)}
It can be more roughly calculated. For the sake of simplicity, C
It can also be obtained as E = (b) / (a).

【0019】ちなみに、図2(A)ではヒータ(反応
管)出口におけるNO(実線)およびNO2 (破線)の
濃度変化を示し、図2(B)は、NOX コンバーター出
口(NO分析計6の直前)におけるNOの濃度変化を示
し、(a):加熱せずにNOXコンバーター5を通した
場合、(b):加熱した反応管2とNOX コンバーター
5を通した場合、(c):加熱した反応管2とバイパス
流路7を通した場合をそれぞれ示している。
Incidentally, FIG. 2 (A) shows the concentration changes of NO (solid line) and NO 2 (broken line) at the heater (reaction tube) outlet, and FIG. 2 (B) shows the NO x converter outlet (NO analyzer 6). Immediately before), (a): when the NO x converter 5 is passed without heating, (b): when the heated reaction tube 2 and the NO x converter 5 are passed, (c) : Shows the case where the heated reaction tube 2 and the bypass passage 7 are passed.

【0020】上述の濃度範囲(350℃〜450℃)で
の加熱酸化では、図3に示すように、NOの酸化は概ね
50%前後で平衡状態が保たれる。このようなSUS3
04管によるNOX の加熱酸化反応については、例えば
下記の表1、表2、表3に示すような実験データを得て
いる。
In the heating oxidation in the above concentration range (350 ° C. to 450 ° C.), as shown in FIG. 3, the NO oxidation keeps the equilibrium state at about 50%. Such SUS3
Regarding the NO X thermal oxidation reaction using the 04 tube, for example, experimental data as shown in Tables 1, 2, and 3 below are obtained.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】[0023]

【表3】 [Table 3]

【0024】表1は、dry O2 ,21%の存在下で、0.
17ppm のNOにつき、加熱温度を300℃〜500℃の
範囲で変化させた場合のNOとNO2 の濃度%を示して
いる(図3にグラフとして示す)。
Table 1 shows that, in the presence of dry O 2 , 21%,
With respect to 17 ppm NO, the concentration% of NO and NO 2 when the heating temperature is changed in the range of 300 ° C. to 500 ° C. is shown (shown as a graph in FIG. 3).

【0025】表2は、4.85ppm のNOを加熱温度を一定
(500℃)とし、共存O2 量(dry/wet) を変化させた
場合のNOとNO2 の濃度%を示している。
Table 2 shows the concentration% of NO and NO 2 when the heating temperature of NO of 4.85 ppm is constant (500 ° C.) and the coexisting O 2 amount (dry / wet) is changed.

【0026】表3は、5.05ppm のNO2 をO2 (dry
),21%の存在下で500℃に加熱した場合のNO
とNO2 の濃度%をそれぞれ示している。
Table 3 shows that 5.05 ppm of NO 2 was added to O 2 (dry
), NO when heated to 500 ° C. in the presence of 21%
And the concentration% of NO 2 are shown respectively.

【0027】このようなSUS304の特性を予め明確
に把握しておくことにより、NOXコンバーター5が劣
化している場合にはNO分析計6の指示値が上述の値よ
りも低下した値となることにより、その劣化状態を容易
に検出することもできる。
By clearly grasping the characteristics of the SUS 304 in advance, when the NO X converter 5 is deteriorated, the indicated value of the NO analyzer 6 becomes a value lower than the above value. This makes it possible to easily detect the deterioration state.

【0028】なお、NOを酸化するためには、Pt系触
媒を用いることもできるが、加熱しない場合においても
NOX を吸着するため、これをガス流路1に直接設ける
ことはできず、上述のように、低温時にはNOX を吸着
せず、加熱時にはNOを酸化する特性を有するSUS3
04をガス流路1に配置し、これをヒータ3で温度可変
に加熱できるようにして装置化を実現できたのである。
A Pt-based catalyst can be used to oxidize NO, but NO X is adsorbed even when it is not heated, and therefore it cannot be directly provided in the gas flow path 1 and the above-mentioned catalyst is used. Like SUS3, which does not adsorb NO x at low temperature and oxidizes NO when heated
No. 04 is arranged in the gas flow path 1, and the heater 3 can heat the same in a variable temperature, thereby realizing the device.

【0029】ヒータ3の温度を可変にしたことによって
NO→NO2 への変換率を簡単に変えることができ、こ
れによりNO2 濃度を広い範囲で変化させることがで
き、コンバーター効率のチェックを種々のNO2 濃度で
おこない、信頼性の高いチェックが可能となるのであ
る。
By changing the temperature of the heater 3, it is possible to easily change the conversion rate from NO to NO 2 and thereby to change the NO 2 concentration in a wide range, and to check the converter efficiency in various ways. It is possible to perform a highly reliable check by using the above NO 2 concentration.

【0030】なお、NOの測定対象となる煙道排ガスに
はO2 が含まれているため、上述したようなコンバータ
ー効率チェック装置のガス流路1を煙道のサンプリング
ラインに接続するのみで、別途NO2 ボンベを用いる必
要もなく、きわめて簡易かつ確実にコンバーター効率を
求めることができる。ちなみに、かかるコンバーター効
率チェック装置を現場に配置する場合においては、ノー
マルクローズの電磁三方弁を切換弁4として採用し、か
つNOX コンバーター5を着脱自在に装着できるように
構成し、常時は反応管2をバイパス流路7を介してNO
分析計6と接続してNOの濃度測定をおこなえるように
し、チェック時には、切換弁4をオン・オフ操作するよ
うにすればよい。
Since the flue gas which is the object of NO measurement contains O 2 , only by connecting the gas passage 1 of the converter efficiency check device as described above to the sampling line of the flue, It is not necessary to use a separate NO 2 cylinder, and the converter efficiency can be calculated very simply and reliably. By the way, when arranging such a converter efficiency check device on site, a normally closed electromagnetic three-way valve is adopted as the switching valve 4, and the NO X converter 5 is detachably mounted, and the reaction tube is always installed. 2 through the bypass flow path 7
The NO concentration may be measured by connecting to the analyzer 6, and the switching valve 4 may be turned on and off at the time of checking.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、NOガスもしくはNOを含むサンプルガスをNO
X コンバーターを経由させて還元後のNO濃度を計測す
る一方、前記NOガスもしくはNOを含むサンプルガス
を、加熱したSUS管内を流過させた後、前記NOX
ンバーターを経由させて加熱・還元後のNO濃度を計測
し、前記還元後のNO濃度に対する加熱・還元後のNO
濃度の比率からコンバーター効率を求めるので、NO2
ボンベやO3 発生装置等を要することなく、簡易かつ信
頼性よくコンバーター効率のチェックをおこなうことが
できる。
As described above, according to the method of the present invention, NO gas or NO-containing sample gas is NO.
After measuring the NO concentration after reduction via the X converter, after passing the NO gas or sample gas containing NO through the heated SUS pipe, after heating / reducing via the NO X converter NO concentration after heating / reduction with respect to the NO concentration after reduction
Since the converter efficiency is calculated from the concentration ratio, NO 2
Converter efficiency can be checked easily and reliably without the need for a cylinder or O 3 generator.

【0032】また、加熱手段付きのSUS管をガス流路
に設け、そのSUS管と、NOX コンバーターとの間に
切換弁を設け、その切換弁とNO分析計との間をバイパ
ス流路で接続した簡易な構成の装置より、NO2 ボンベ
やO3 発生装置等を持ち込むことなく、煙道の排ガスか
ら容易にコンバーター効率のチェックをおこなうことが
できる。
Further, a SUS pipe with heating means is provided in the gas flow passage, a switching valve is provided between the SUS pipe and the NO X converter, and a bypass flow passage is provided between the switching valve and the NO analyzer. It is possible to easily check the converter efficiency from the exhaust gas of the flue without bringing in a NO 2 cylinder, an O 3 generator, etc. from the connected device with a simple structure.

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

【図1】本発明のNOX コンバーターの効率チェック装
置の一実施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an efficiency check device for a NO x converter according to the present invention.

【図2】(A)はヒータ(反応管)出口におけるNOお
よびNO2 の濃度変化、(B)はNOX コンバーター出
口(NO分析計の直前)におけるNOの濃度変化をそれ
ぞれ示すグラフである。
FIG. 2A is a graph showing NO and NO 2 concentration changes at the heater (reaction tube) outlet, and FIG. 2B is a graph showing NO concentration changes at the NO x converter outlet (immediately before the NO analyzer).

【図3】SUS304管による加熱酸化時のNOとNO
2 の濃度変化を示すグラフである。
FIG. 3 NO and NO during thermal oxidation by SUS304 tube
6 is a graph showing the change in concentration of 2 .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ガス流路、2…SUS管、3…加熱手段、4…切換
弁、5…NOX コンバーター、6…NO分析計、7…バ
イパス流路。
1 ... Gas flow path, 2 ... SUS pipe, 3 ... Heating means, 4 ... Switching valve, 5 ... NO X converter, 6 ... NO analyzer, 7 ... Bypass flow path.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 NOガスもしくはNOを含むサンプルガ
スを窒素酸化物用コンバーターを経由させて還元後のN
O濃度を計測する一方、前記NOガスもしくはNOを含
むサンプルガスを、加熱したステンレス鋼管内を流過さ
せた後、前記窒素酸化物用コンバーターを経由させて加
熱・還元後のNO濃度を計測し、前記還元後のNO濃度
に対する加熱・還元後のNO濃度の比率からコンバータ
ー効率を求めることを特徴とする窒素酸化物用コンバー
ターの効率チェック方法。
1. N after reducing by passing a NO gas or a sample gas containing NO through a nitrogen oxide converter.
While measuring the O concentration, the NO gas or the sample gas containing NO was passed through the heated stainless steel pipe, and then the NO concentration after heating / reduction was measured via the nitrogen oxide converter. A method for checking the efficiency of a nitrogen oxide converter, characterized in that the converter efficiency is obtained from the ratio of the NO concentration after heating / reducing to the NO concentration after reducing.
【請求項2】 NOガスもしくはNOを含むサンプルガ
スを流過させるガス流路に設けられる加熱手段付きのス
テンレス鋼管と、そのステンレス鋼管の下流側に設けら
れる切換弁と、その切換弁に接続される窒素酸化物用コ
ンバーターと、その窒素酸化物用コンバーターの下流側
に接続されるNO分析計と、そのNO分析計と前記切換
弁との間に接続されるバイパス流路とを具備してなるこ
とを特徴とする窒素酸化物用コンバーターの効率チェッ
ク装置。
2. A stainless steel pipe with heating means provided in a gas flow path through which a NO gas or a sample gas containing NO flows, a switching valve provided downstream of the stainless steel pipe, and a switching valve connected to the switching valve. A nitrogen oxide converter, a NO analyzer connected downstream of the nitrogen oxide converter, and a bypass flow passage connected between the NO analyzer and the switching valve. A device for checking the efficiency of nitrogen oxide converters.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6468138B1 (en) 1998-07-02 2002-10-22 Shinano Electric Refining Co., Ltd. Porous grinding tool and method for grinding a roll

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US6468138B1 (en) 1998-07-02 2002-10-22 Shinano Electric Refining Co., Ltd. Porous grinding tool and method for grinding a roll

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