JPH09145622A - 化学発光式窒素酸化物計 - Google Patents

化学発光式窒素酸化物計

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JPH09145622A
JPH09145622A JP31077295A JP31077295A JPH09145622A JP H09145622 A JPH09145622 A JP H09145622A JP 31077295 A JP31077295 A JP 31077295A JP 31077295 A JP31077295 A JP 31077295A JP H09145622 A JPH09145622 A JP H09145622A
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JP
Japan
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gas
measured
converter
concentration
reaction
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JP31077295A
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English (en)
Inventor
Masaru Kozakura
優 小桜
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 N2 Oを高精度に計測することができる化学
発光式窒素酸化物計を提供する。 【解決手段】 ガス導入部1から導入されたN2 Oガス
とNOガスが共存する被測定ガスを第1の反応ライン2
6を通すことでN2 O−NOコンバータ25においてN
2 OがNOに変換され、そのガス中のNO濃度が反応セ
ル2において検出され、被測定ガスをバイパスライン8
に導くことでNO2 −NOコンバータ4を通さないガス
中のNO濃度が反応セル2において検出される。そし
て、それらのNOガス濃度間の差がN2 O−NOコンバ
ータ25において、N2 Oから変換されて生じたNOと
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラーの煙道排
ガスや自動車排ガス等に含まれる窒素酸化物の濃度を測
定する化学発光式窒素酸化物計に関する。
【0002】
【従来技術】工場の燃焼炉における燃焼や自動車のエン
ジン内における燃焼などにより生じる人体に有害な窒素
酸化物(NOx )が問題となっているが、大気中や排気
ガス中の窒素酸化物濃度を測定する装置の一つに、化学
発光式窒素酸化物計がある。これは、被測定ガス(大気
または排ガス等から採取したサンプルガス)とオゾン
(O3 )ガスとを測定装置の反応槽内で接触させ、被測
定ガス中の一酸化窒素(NO)とO3 が化学反応を起こ
す際に発生する化学発光を光検出器で検出することによ
り、被測定ガス中のNOの含有量を定量測定するもので
ある。
【0003】一方、近年、温暖効果の原因の一つとし
て、一酸化二窒素(N2 O)が注目されており、また、
脱硝装置によりNOX が除去されると考えられてきた工
業用プラントから微量のN2 Oが発生することが明らか
になてきていることから、N2 Oを計測することが重要
視されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
化学発光式窒素酸化物計では、N2 Oの測定ができず、
また、フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)や、赤
外線分析計(NDIR)等の光吸収方式による連続ガス
モニタでは、大気バックグラウンドレベルである0.3
ppm レベルの測定は難しく、N2 Oを高精度に計測する
ことは不可能であった。
【0005】そこで、本発明は、N2 Oを高精度に計測
することができる化学発光式窒素酸化物計を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、反応槽内での被測定ガス中の一酸化窒素
とオゾンとの化学反応で生じた化学発光の強度を光電検
出器で検出して窒素酸化物濃度を測定する化学発光式窒
素酸化物計において、励起状態の酸素原子と一酸化二窒
素を反応させ一酸化二窒素を一酸化窒素に変換するコン
バータを有し、このコンバータを通過した被測定ガスを
前記反応槽に導く反応ラインと、このコンバータを介さ
ずに被測定ガスを反応槽に導くバイパスラインと、を備
えたことを特徴とする。
【0007】オゾンを発生するオゾン発生部と、発生し
たオゾンに波長133nm〜175nm或いは波長20
0nm〜300nmの光を照射し、光分解により第1励
起状態の酸素原子を発生する光分解セルにより、前記励
起状態の酸素原子が生成される。
【0008】また、オゾンを発生するオゾン発生部と、
発生したオゾンにマイクロウェーブを照射し、第1励起
状態の酸素原子を発生する分解セルにより、前記励起状
態の酸素原子を生成してもよい。
【0009】以上の構成において、励起状態の酸素原子
と一酸化二窒素を反応させることで一酸化二窒素を一酸
化窒素に変換するコンバータに被測定ガスを通過させ、
2 O成分がNO成分に変換された被測定ガスをオゾン
と反応させ、その化学発光を計測することで、NO濃度
を測定し、また、被測定ガスを前記コンバータを通さ
ず、直接オゾンと反応させ、その化学発光強度を計測す
ることでNO濃度を測定し、両NO濃度の差から、N2
O濃度を計測することができる。
【0010】また、本発明は、反応槽内での被測定ガス
中の一酸化窒素とオゾンとの化学反応で生じた化学発光
の強度を光電検出器で検出して窒素酸化物濃度を測定す
る化学発光式窒素酸化物計において、励起状態の酸素原
子と一酸化二窒素を反応させることで一酸化二窒素を一
酸化窒素に変換するコンバータを有し、このコンバータ
を通過した被測定ガスを前記反応槽に導く第1の反応ラ
インと、このコンバータを介さずに被測定ガスを反応槽
に導くバイパスラインと、二酸化窒素を一酸化窒素に変
換するNO2 −NOコンバータを有し、このコンバータ
を通過した被測定ガスを前記反応槽に導く第2の反応ラ
インと、これらの3つの流路ラインに被測定ガスを適宜
切り換え供給する切換弁と、を備えたことを特徴とす
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1に
基づいて説明する。
【0012】図1は、化学発光式窒素酸化物計の全体概
略図を示している。同図において、被測定ガスを導入す
るガス導入部1と不図示の光電検出部が一体的に結合さ
れた反応セル2との間が流路ライン3で配管されてい
る。
【0013】この流路ライン3は、除湿等を行う前処理
部5に被測定ガスを直接導くバイパスライン8、一酸化
二窒素(N2 O)を一酸化窒素(NO)に変換するN2
O−NOコンバータ25を途中に配設した第1の反応ラ
イン26、及び二酸化窒素(NO2 )を一酸化窒素(N
O)に変換するNO2 −NOコンバータ4を途中に配設
した第2の反応ライン41の3つのラインに分岐してお
り、切り換えコック7により適宜被測定ガスはこれらの
3つのいずれかに供給される。これらの3つのライン
は、前処理部5の前段で合流しており、いずれのライン
を通過したガスも前処理部5及び流量制御部6を介して
反応セル2に導かれる。
【0014】他方、反応セル2にはオゾン発生部9から
3 ガスを供給するためのO3 ガス供給ライン11が配
管接続されており、また、この反応セル2には、排出ガ
ス中のO3 を分解するためのオゾン分解器12と検出さ
れたNOガス濃度を指示する指示計10が接続されてい
る。
【0015】N2 O−NOコンバータ25は、供給され
た被測定ガスに対して第1励起状態の酸素原子を反応さ
せることで、以下の式(1)の化学反応を起こさせ、被
測定ガス中のN2 OをNOに変換するもので、変換を終
えた被測定ガスは、前処理部5及び流量制御部6を介し
て反応セル2に供給される。
【0016】 N2 O+O( 12 )−−>N2 +O2 ・・・・・・(1) −−>2NO 尚、上記(1)式において、N2 Oが上段と下段に分か
れて化学反応する分岐比は、温度、湿度など条件によっ
て定まる。
【0017】第1励起状態の酸素原子は、N2 O−NO
コンバータ25に接続された光分解セル21により生成
される。すなわち、光分解セル21では、オゾン発生部
24からオゾンの供給を受け、電源部23によって駆動
されるUVランプ22より波長200nm〜300nm
の紫外線を照射することで、以下の化学反応が起こり、
第1励起状態の酸素原子が生成される。
【0018】 O3 −−>O2 +O( 12 ) ・・・・・・(2) かかる構成の化学発光式窒素酸化物計において、NO2
濃度を計測する場合、ガス導入部1から導入されたNO
2 ガスとNOガスが共存する被測定ガスを還元触媒が設
けられたNO2 −NOコンバータ4を通すことでNO2
がNOに変換され、そのガス中のNO濃度が反応セル2
において検出される。一方、被測定ガスをNO2 −NO
コンバータ4を通さずにそのガス中のNO濃度を検出す
ることで、それらのNOガス濃度間の差からNO2 ガス
濃度が算出される。
【0019】また、N2 O濃度を計測する場合、ガス導
入部1から導入されたN2 OガスとNOガスが共存する
被測定ガスをN2 O−NOコンバータ25を通すことで
2 OがNOに変換され、そのガス中のNO濃度が反応
セル2において検出され、被測定ガスをN2 O- NOコ
ンバータ25を通さないガス中のNO濃度が反応セル2
で検出される。そして、それらのNOガス濃度間の差が
2 O−NOコンバータ25において、N2 Oから変換
されて生じたNOとなる。
【0020】このとき、上記(1)式において、N2
が上段(N2 +O2 )及び下段 (2NO)に分かれる
ので、反応する分岐比は、温度、湿度などの周囲環境に
よって異なるが、予めN2 O濃度が既知の参照ガスを第
1の反応ライン26とバイパスライン8とにそれぞれ通
し、N2 O−NOコンバータ25によりN2 Oから変換
されたNO濃度を計測することで知ることが出来る。
【0021】上記(1)式における分岐比の計測は、予
め、N2 O濃度が既知の参照ガスを備えておき、N2
濃度の計測の度に行っても良いし、特定の周囲環境の基
で上記(1)式における分岐比の計測を行い、N2 O濃
度の計測時には、ヒータ等を別途設けることでN2 O−
NOコンバータ25内の環境を分岐比を計測したときの
周囲環境に保持するようにしても良い。
【0022】例えば、上記(1)式において、N2 Oの
内、上段(N2 +O2 )側に分岐して化学反応するのが
7に対して、下段(2NO)側に分岐して化学反応する
のが10の分岐比であれば、計測されたNO濃度の17
/20倍がN2 O濃度となるため、この場合、バイパス
ラインを通して測定されたNO濃度と第1の反応ライン
26を通して測定されたNO濃度との差を17/20倍
したものが、被測定ガス中に存在するN2 O濃度とな
る。
【0023】なお、上述の実施例では、波長200nm
〜300nmの紫外線を用いて、第1励起状態の酸素原
子を生成したが、波長133nm〜175nmの光を用
いてもよいし、紫外線の代わりに、マイクロウェーブを
用いても良い。
【0024】なお、化学発光式ガス分析計は、常圧式、
減圧式を問わないが、減圧式にすることで、pptレベ
ルのNO濃度測定が可能となるため、N2 Oもpptレ
ベルで計測できる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、励起状態の酸素原子と
一酸化二窒素を反応させることで一酸化二窒素を一酸化
窒素に変換するコンバータを有し、このコンバータを通
過した被測定ガスを前記反応槽に導く反応ラインを別途
設けたため、化学発光式窒素酸化物計において、N2
を高精度に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である化学発光式窒素酸化物
計の概略図である。
【符号の説明】
1・・・・・ガス導入部 25・・・・第1の反応ライン 26・・・・N2 O−NOコンバータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応槽内での被測定ガス中の一酸化窒素
    とオゾンとの化学反応で生じた化学発光の強度を光電検
    出器で検出して窒素酸化物濃度を測定する化学発光式窒
    素酸化物計において、 励起状態の酸素原子と一酸化二窒素を反応させ一酸化二
    窒素を一酸化窒素に変換するコンバータを有し、このコ
    ンバータを通過した被測定ガスを前記反応槽に導く反応
    ラインと、 このコンバータを介さずに被測定ガスを反応槽に導くバ
    イパスラインと、 を備えたことを特徴とする化学発光式窒素酸化物計。
JP31077295A 1995-11-29 1995-11-29 化学発光式窒素酸化物計 Pending JPH09145622A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109310979A (zh) * 2016-04-07 2019-02-05 全球分析仪系统有限公司 光解转化器
US11820655B2 (en) 2017-05-11 2023-11-21 Global Analyzer Systems Limited Method of controlling recombination or back reactions of products and byproducts in a dissociation reaction

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