JPH0835950A - 炭化水素分析方法とその分析装置およびメタン・ノンメタン成分の分離能向上のための装置 - Google Patents

炭化水素分析方法とその分析装置およびメタン・ノンメタン成分の分離能向上のための装置

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JPH0835950A
JPH0835950A JP6192224A JP19222494A JPH0835950A JP H0835950 A JPH0835950 A JP H0835950A JP 6192224 A JP6192224 A JP 6192224A JP 19222494 A JP19222494 A JP 19222494A JP H0835950 A JPH0835950 A JP H0835950A
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methane
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和也 鶴見
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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    • G01N33/0022General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment using a number of analysing channels
    • G01N33/0024General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment using a number of analysing channels a chemical reaction taking place or a gas being eliminated in one or more channels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • G01N27/626Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using heat to ionise a gas

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 メタン、ノンメタンの分離能を顕著に向上さ
せる。 【構成】 サンプルガスを導入するための第1流路1
と、メタン以外の炭化水素成分を除去するために前記第
1流路1に設けたヒータ付ノンメタンカッター3と、そ
のノンメタンカッター3に空気を導入するための第2流
路6と、そのノンメタンカッター3に水素を主成分とす
るガスを導入するための第3流路7とを具備し、水素炎
イオン化検出法により炭化水素成分を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水素炎イオン化検出法
(FID法)により、炭化水素成分を測定するための分
析方法とその分析装置、およびその分析方法または分析
装置に使用されるメタン・ノンメタン成分の分離能を向
上させるための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の排ガス中に含まれている炭化水
素(HC)中からメタン以外の成分を除くための触媒と
して、MnO2 やCuO等の金属酸化物を充填してなる
ノンメタンカッターと称される触媒が用いられる。
【0003】しかるに、その触媒をそのまま使用してい
ると、メタン成分もかなり燃焼する。そのため、メタン
の燃焼を抑制する必要があり、なおかつ、メタン以外の
成分を充分に燃焼させる必要上から、メタン・ノンメタ
ン成分の分離能を向上させなければならない。その分離
能を向上させるためには、水分が有効であることが知ら
れている。
【0004】この点について、炭化水素成分の温度と燃
焼効率の関係を示す図7(A),(B)のグラフにより
説明すると、触媒に水分を添加しない場合、CH4 ,C
2 6 ,C3 8 の燃焼効率はそれぞれ同図(A)に実
線で示され、メタン成分(CH4 )の燃焼を例えば15
%以下に抑制し、かつエタン成分(C2 6 )を燃焼効
率90%以上で燃焼させることのできる温度はt1 ℃で
ある。
【0005】一方、所定の水分を触媒に添加することに
より、多成分CH4 ,C2 6 ,C3 8 の燃焼効率は
同図(B)に一点鎖線で示されるように低下するが、C
4の低下の度合が他の成分よりも顕著となる。
【0006】従って、C2 6 を90%以上燃焼させる
ことのできる温度の下限はt2 ℃となり、CH4 の燃焼
効率を15%以下に抑えることのできる温度の上限はt
3 ℃となる。よって、t2 ≦t≦t3 の温度範囲であれ
ばCH4 とC2 6 とを明確に分離することができる。
【0007】以上から、水を加えることにより、CH4
とC2 6 とを分離するための温度範囲が拡大され、制
御が容易となり、信頼性よく分離能を確実に向上させる
ことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来では、測定対象ガ
スが自動車の排ガスの場合には、燃料中に含まれている
水素が混合気と燃焼したときに生成される水がメタン・
ノンメタン成分の分離能を向上させる役割を果してい
た。
【0009】しかし、排ガス中に含まれる水の割合は燃
焼の度合によって区々であり、必ずしも、常に、必要な
だけの水が測定対象となる排ガス中に含まれているとは
限らず、水が不足してメタン成分がかなり燃焼してしま
うことがあり、その場合には、メタン・ノンメタン成分
の分離が不充分となり、信頼性の高いメタン成分の測定
値を得ることができなかった。
【0010】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
全炭化水素中に含まれているメタン成分またはノンメタ
ン成分を信頼性よく計測することのできる水素炎イオン
化検出法による炭化水素分析方法とその分析装置および
メタン・ノンメタン成分の分離能向上のための装置を提
供することを目的としている。
【0011】
【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、請求項1に記載の方法の発明では、炭化水素分析
装置に接続されるサンプルガス導入路に、メタン以外の
炭化水素成分を除去するためのノンメタンカッターを設
け、そのノンメタンカッターに水分を添加することによ
りメタン成分とノンメタン成分の分離能を向上させて、
水素炎イオン化検出法によって炭化水素成分を測定する
ことを特徴としている。
【0012】請求項2に記載の発明では、サンプルガス
を導入するための第1流路と、メタン以外の炭化水素成
分を除去するために前記第1流路に設けたヒータ付ノン
メタンカッターと、そのノンメタンカッターに空気を導
入するための第2流路と、そのノンメタンカッターに水
素を主成分とするガスを導入するための第3流路とを具
備し、水素炎イオン化検出法により炭化水素成分を検出
することを特徴としている。
【0013】請求項3に記載の発明では、サンプルガス
を導入するための第1流路と、メタン以外の炭化水素成
分を除去するために前記第1流路に設けたヒータ付のノ
ンメタンカッターと、そのノンメタンカッターに接続さ
れる酸化触媒ユニットと、その酸化触媒ユニットに接続
されて水素を主成分とするガスを導入するための第2流
路と、前記酸化触媒ユニットに接続されて空気を導入す
るための第3流路とを具備し、水素炎イオン化検出法に
よる炭化水素成分を検出することを特徴としている。
【0014】請求項4に記載の発明では、容器内に、互
いに連通し合う酸化触媒ユニットとノンメタンカッター
とが収納され、かつその酸化触媒ユニットとノンメタン
カッターとを加熱するためのヒータが、前記容器内に設
けられ、前記酸化触媒ユニットには、空気導入口と水素
導入口とが設けられる一方、前記ノンメタンカッターに
は、サンプルガス導入口とサンプルガス導出口とが設け
られてなることを特徴としている。
【0015】
【作用】請求項1に記載の発明では、ノンメタンカッタ
ーに水分を添加することによって、メタン成分とノンメ
タン成分とを明確に分離することのできる温度範囲が拡
大され、メタン・ノンメタン成分の分離能を顕著に向上
させることができる。
【0016】請求項2に記載の発明では、ノンメタンカ
ッター中で、水素と空気が燃焼して水となり、その水に
よってメタン・ノンメタン成分の分離能を向上させるこ
とができる。
【0017】請求項3および請求項4に記載の発明で
は、ヒータによって加熱された酸化触媒ユニット内で、
第2流路と第3流路とから導入された水素と空気とが燃
焼して水となり、その水をノンメタンカッターに供給し
てメタン・ノンメタン成分の分離能を向上させることが
できる。
【0018】
【実施例】以下に本発明の炭化水素分析方法とその分析
装置およびメタン・ノンメタン成分の分離能向上のため
の装置の実施例について図面に基づいて詳細に説明す
る。図1は本発明の一実施例を示し、符号1はサンプル
ガスを導入するための第1流路、1aは分岐バイパス、
1A,1Bは三方電磁弁、2はニードルバルブ、3はメ
タン以外の成分を燃焼させるためのノンメタンカッタ
ー、4A,…は流量調整用のキャピラリー、5はメタン
成分およびノンメタン成分を分析するための分析計、6
は助燃用の空気を導入するための第2流路、7はFue
lとしての水素を主成分とするガス、例えば水素とヘリ
ウム(40:60)の混合ガスを導入するための第3流
路、61,71は調圧バルブ61,71である。
【0019】このような構成により、ノンメタンカッタ
ー3内で水素と空気が燃焼して水となる。これにより、
例えば自動車の排ガス中に含まれる水の分量の多少に影
響されることなく、常に、その水によってメタン・ノン
メタン成分の分離能を充分に向上させることができ、信
頼性よくメタン成分を測定することができる。また、分
岐バイパス1aにサンプルガスを導入して全炭化水素成
分を測定することができ、両者の差からノンメタン成分
量を求めることができる。なお、図2に示すように、分
岐ライン1bに全炭化水素計51を接続することもでき
る。
【0020】図3は本発明の別実施例を示し、符号1は
サンプルガスを導入するための第1流路、2はニードル
バルブ、3はメタン以外の成分を燃焼させるためのノン
メタンカッター、4G,…は流量調整用のキャピラリ
ー、5はメタン成分を分析するための分析計、6は助燃
用の空気を導入するための第2流路、7はFuelとし
ての水素およびヘリウムを導入するための第3流路、8
は白金触媒ユニット(酸化触媒ユニット)、9はその白
金触媒ユニット8とノンメタンカッター3とを結ぶ第4
流路、10はその第4流路9を加熱するためにその第4
流路9を形成する配管(SUS管)に巻装させたリボン
ヒータである。なお、白金触媒ユニット8に代えて他の
酸化触媒を用いることもできる。
【0021】このような構成により、サンプルガスはニ
ードルバルブ2を調整することによって30kPaの圧
力でノンメタンカッター3に導入される。一方、80k
Paの圧力で供給されたH2 とHeの混合ガスが、キャ
ピラリー4Iを介して30ml/minの流量で白金触
媒ユニット8に導入されるとともに、80kPaの圧力
で供給された空気が、キャピラリー4Hを介して40m
l/minの流量で白金触媒ユニット8に導入される。
【0022】その白金触媒ユニット8は150℃以上に
加熱されており、水素と空気とが燃焼することによりH
2 Oとなり、そのH2 Oがリボンヒータ10によって結
露しない温度(61℃以上)に加熱されてサンプルガス
とともにノンメタンカッター3に導入される。
【0023】従って、排ガス中に含まれるH2 Oの分量
の如何を問わず、常に、ノンメタンカッター3に所要の
2 Oを供給することができ、メタン・ノンメタン成分
の分離能を確実に向上させることができる。また、燃焼
異常等により、排ガス中に未燃ガスが多量にあり酸素が
微量である場合等の還元雰囲気においては添加水素によ
り触媒活性が低下することがあるが、この場合、その触
媒(MnO2 ,CuO)は水素と直接接触することがな
いため、水素によって酸化活性そのものが低下させられ
るような不具合の発生が防止され、触媒の長寿命化が達
成される。なお、前実施例と同様に、図4のように、分
岐ライン1bに全炭化水素計51を接続することもでき
る。
【0024】図5、図6はメタン・ノンメタン成分の分
離能向上のための装置をコンパクト化したものであり、
白金触媒ユニット8をノンメタンカッター3とともに、
同じ温調ユニット(容器)11内に収納し、加熱配管と
なる第4流路9を省くことができ、また、リボンヒータ
10も不要である。
【0025】同図にて、符号3aはMnO2 ,CuOよ
りなる触媒、3bは触媒筒(SUS)、8aはPt触
媒、8bは触媒筒、12はシャーシ、13は断熱材(パ
イレックス)、14はヒートブロック(アルミ合金)、
15は水分添加ライン、16,16はカートリッジヒー
タ(ヒータ)、17はサーマルヒューズ、18はサンプ
ルガス導入口、19はサンプルガス導出口、20は空気
導入口、21はFuel導入口(水素導入口)である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明では、ノンメタンカッターに水を添加することによ
り、メタン・ノンメタン成分の分離能を顕著に向上させ
ることができ、信頼性の高いメタン・ノンメタン成分の
測定が可能となる。
【0027】請求項2に記載の発明では、ノンメタンカ
ッター中で、水素と空気とを燃焼させて生成される水に
よってメタン・ノンメタン成分の分離能を向上させるこ
とができ、成分の燃焼を抑制し、メタン以外の成分ガス
を充分に燃焼させて除去することができる。
【0028】請求項3に記載の発明では、酸化触媒ユニ
ット内で水素と空気が燃焼して水となし、その水をノン
メタンカッターに導入するので、ノンメタンカッター中
の触媒に水素を直接触れさせることなく、排ガスが還元
雰囲気等であっても、メタン・ノンメタン成分の分離能
を確実に向上させることができ、かつ水素による酸化活
性の劣化が回避され、ノンメタンカッターの長寿命化が
図れる。
【0029】請求項4に記載の発明では、単一の容器内
に酸化触媒ユニットとノンメタンカッターとを収納した
ので、装置のコンパクト化が図れ、ヒータを共用するこ
ともでき、加熱配管を別途要さない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の炭化水素分析装置の一実施例を示す構
成図である。
【図2】同異なる実施例を示す構成図である。
【図3】本発明の炭化水素分析装置の一実施例を示す構
成図である。
【図4】同異なる実施例を示す構成図である。
【図5】本発明のメタン・ノンメタン成分の分離能向上
のための装置の一実施例を示す縦断面図である。
【図6】同平面図である。
【図7】(A)は水を添加しない場合の炭化水素成分の
温度と燃焼効率の関係を示すグラフ、(B)は同水を添
加した場合のグラフである。
【符号の説明】
1…第1流路、3…ノンメタンカッター、5…分析計、
6…第2流路、7…第3流路、8…酸化触媒ユニット、
11…容器、16…ヒータ、18…サンプルガス導入
口、19…サンプルガス導出口、20…空気導入口、2
1…水素導入口。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭化水素分析装置に接続されるサンプル
    ガス導入路に、メタン以外の炭化水素成分を除去するた
    めのノンメタンカッターを設け、そのノンメタンカッタ
    ーに水分を添加することによりメタン成分とノンメタン
    成分の分離能を向上させて、水素炎イオン化検出法によ
    って炭化水素成分を測定することを特徴とする炭化水素
    分析方法。
  2. 【請求項2】 サンプルガスを導入するための第1流路
    と、メタン以外の炭化水素成分を除去するために前記第
    1流路に設けたヒータ付ノンメタンカッターと、そのノ
    ンメタンカッターに空気を導入するための第2流路と、
    そのノンメタンカッターに水素を主成分とするガスを導
    入するための第3流路とを具備し、水素炎イオン化検出
    法により炭化水素成分を検出することを特徴とする炭化
    水素分析装置。
  3. 【請求項3】 サンプルガスを導入するための第1流路
    と、メタン以外の炭化水素成分を除去するために前記第
    1流路に設けたヒータ付のノンメタンカッターと、その
    ノンメタンカッターに接続される酸化触媒ユニットと、
    その酸化触媒ユニットに接続されて水素を主成分とする
    ガスを導入するための第2流路と、前記酸化触媒ユニッ
    トに接続されて空気を導入するための第3流路とを具備
    し、水素炎イオン化検出法により炭化水素成分を検出す
    ることを特徴とする炭化水素分析装置。
  4. 【請求項4】 容器内に、互いに連通し合う酸化触媒ユ
    ニットとノンメタンカッターとが収納され、かつその酸
    化触媒ユニットとノンメタンカッターとを加熱するため
    のヒータが、前記容器内に設けられ、前記酸化触媒ユニ
    ットには、空気導入口と水素導入口とが設けられる一
    方、前記ノンメタンカッターには、サンプルガス導入口
    とサンプルガス導出口とが設けられてなることを特徴と
    するメタン・ノンメタン成分の分離能向上のための装
    置。
JP6192224A 1994-07-23 1994-07-23 炭化水素分析方法とその分析装置およびメタン・ノンメタン成分の分離能向上のための装置 Pending JPH0835950A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3246702A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-22 Horiba, Ltd.g Gas analysis apparatus
WO2018105169A1 (ja) 2016-12-08 2018-06-14 株式会社堀場製作所 ガス分析装置及びガス分析方法
EP3336539A1 (en) 2016-12-14 2018-06-20 Horiba, Ltd.g Gas analysis device, gas sampling device and gas analysis method
JP2018096962A (ja) * 2016-12-14 2018-06-21 株式会社堀場製作所 ガス分析装置及びガスサンプリング装置
KR20190057314A (ko) * 2016-12-09 2019-05-28 에이브이엘 에미션 테스트 시스템즈 게엠베하 분석 유닛
WO2022075353A1 (ja) * 2020-10-09 2022-04-14 株式会社堀場製作所 ガス分析装置及びガス分析方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3246702A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-22 Horiba, Ltd.g Gas analysis apparatus
JP2017207471A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 株式会社堀場製作所 ガス分析装置
US10132785B2 (en) 2016-05-17 2018-11-20 Horiba, Ltd. Gas analysis apparatus
WO2018105169A1 (ja) 2016-12-08 2018-06-14 株式会社堀場製作所 ガス分析装置及びガス分析方法
JPWO2018105169A1 (ja) * 2016-12-08 2019-10-24 株式会社堀場製作所 ガス分析装置及びガス分析方法
EP3553491A4 (en) * 2016-12-08 2020-08-19 HORIBA, Ltd. GAS ANALYSIS DEVICE AND METHOD
US11035756B2 (en) 2016-12-08 2021-06-15 Horiba, Ltd. Gas analyzing device and gas analyzing method
KR20190057314A (ko) * 2016-12-09 2019-05-28 에이브이엘 에미션 테스트 시스템즈 게엠베하 분석 유닛
EP3336539A1 (en) 2016-12-14 2018-06-20 Horiba, Ltd.g Gas analysis device, gas sampling device and gas analysis method
JP2018096962A (ja) * 2016-12-14 2018-06-21 株式会社堀場製作所 ガス分析装置及びガスサンプリング装置
US10408166B2 (en) 2016-12-14 2019-09-10 Horiba, Ltd. Gas analysis device, gas sampling device and gas analysis method
WO2022075353A1 (ja) * 2020-10-09 2022-04-14 株式会社堀場製作所 ガス分析装置及びガス分析方法

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