JPH10253508A - Nitrogen oxide sampler - Google Patents

Nitrogen oxide sampler

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JPH10253508A
JPH10253508A JP5615397A JP5615397A JPH10253508A JP H10253508 A JPH10253508 A JP H10253508A JP 5615397 A JP5615397 A JP 5615397A JP 5615397 A JP5615397 A JP 5615397A JP H10253508 A JPH10253508 A JP H10253508A
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nitrogen oxide
sampler
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茂 田中
Yuichi Komazaki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a nitrogen oxide sampler by performing the sampling and recovering of nitrogen oxide effectively under natural light without the need for an ultraviolet lamp in the nitrogen oxide sampler. SOLUTION: This nitrogen oxide sample is equipped with a plate-shaped base 11, on which the particles of a photocatalyst 10 are immobilized, and a plate-shaped translucent plate 14, on which external light strikes and which transmits it. The surface of the base 11 where the catalyst 10 is immobilized and the translucent plate 14 are arranged opposedly with a space to form a gas passage by the space formed by the base 11 and the translucent plate 14. By this configuration, the sampler is shaped into a plate, a window part is formed for introducing external light such as natural light into the inside, and the photocatalyst 10 is activated by the external light introduced through the window part to sampling and to recover nitrogen oxides, to eliminate the need for an ultraviolet lamp, and to implement miniaturization.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、サンプラーに関
し、特に大気や室内の気中の含まれる窒素酸化物の濃度
を測定する窒素酸化物サンプラーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sampler, and more particularly to a nitrogen oxide sampler for measuring the concentration of nitrogen oxide contained in air or indoor air.

【0002】[0002]

【従来の技術】大気や室内の気体中の含まれる窒素酸化
物の濃度測定は、労働衛生や健康住宅環境や排気ガス、
あるいは環境汚染等を監視するモニタリング分野におい
て利用されている。通常、この窒素酸化物の濃度測定で
は一酸化窒素NOや二酸化窒素NO2 の濃度測定が行わ
れている。従来、気体中の窒素酸化物濃度を測定する方
法として、NOとオゾンの反応を利用した化学発光法
や、赤外・紫外線吸収を利用した方法や、一定量の液体
に吸収させて化学的に定量分析を行う方法や、その他各
種の測定方法が知られている。また、窒素酸化物の濃度
が低い場合の測定精度や窒素酸化物の捕集・回収効率や
価格等を改善するために、拡散スクラバーを用い、光触
媒によって窒素酸化物を吸着し、濃度測定を行う方法も
提案されている。
2. Description of the Related Art The measurement of the concentration of nitrogen oxides contained in air and indoor gases is performed by measuring occupational health, healthy housing environment, exhaust gas,
Alternatively, it is used in the monitoring field for monitoring environmental pollution and the like. Usually, in the measurement of the concentration of nitrogen oxides, the concentration of nitrogen monoxide NO and nitrogen dioxide NO 2 is measured. Conventionally, as a method of measuring the concentration of nitrogen oxides in a gas, a chemiluminescence method utilizing the reaction of NO with ozone, a method utilizing infrared / ultraviolet absorption, or a method of chemically absorbing a certain amount of liquid to absorb the same. Methods for performing quantitative analysis and other various measurement methods are known. In addition, in order to improve the measurement accuracy when the concentration of nitrogen oxides is low, the efficiency of trapping and collecting nitrogen oxides, and the price, etc., use a diffusion scrubber to adsorb nitrogen oxides with a photocatalyst and measure the concentration. Methods have also been proposed.

【0003】図6は従来の光触媒による窒素酸化物の濃
度測定に用いられる窒素酸化物サンプラーの概略図であ
る。図6において、窒素酸化物サンプラー90は、円筒
形の拡散スクラバーを利用し、円筒の中心に設けた紫外
線ランプ93の外側に、該紫外線ランプ93を囲むよう
に円筒形の石英管92を配置し、さらにこの石英管92
の外側に間隔をあけてガラス管91を配した構成とし、
石英管92側に面したガラス管91面にTiO2の光触
媒を設けている。
FIG. 6 is a schematic view of a conventional nitrogen oxide sampler used for measuring the concentration of nitrogen oxide using a photocatalyst. In FIG. 6, a nitrogen oxide sampler 90 uses a cylindrical diffusion scrubber, and arranges a cylindrical quartz tube 92 outside the ultraviolet lamp 93 provided at the center of the cylinder so as to surround the ultraviolet lamp 93. And the quartz tube 92
Glass tube 91 is arranged at intervals outside the
A TiO 2 photocatalyst is provided on the surface of the glass tube 91 facing the quartz tube 92.

【0004】この窒素酸化物サンプラー90では、石英
管92とガラス管91との間で形成されるガス流路中に
試料ガスを導入し、紫外線ランプ93からの紫外線によ
って光触媒を活性化させ、試料ガス中に含まれる窒素酸
化物の酸化し捕集を行い、抽出水によって回収を行って
いる。
In this nitrogen oxide sampler 90, a sample gas is introduced into a gas flow path formed between a quartz tube 92 and a glass tube 91, a photocatalyst is activated by ultraviolet rays from an ultraviolet lamp 93, Nitrogen oxides contained in the gas are oxidized and collected, and the water is extracted for recovery.

【0005】なお、図6において、符号94,96は抽
出水の導入および導出を行う管であり、符号95は試料
ガスの導入管であり、符号97,98はパージガスの導
入管およびパージガスと試料ガスの導出管である。
In FIG. 6, reference numerals 94 and 96 denote pipes for introducing and extracting extracted water, reference numeral 95 denotes a pipe for introducing a sample gas, and reference numerals 97 and 98 denote pipes for introducing a purge gas and a purge gas and a sample. This is a gas outlet pipe.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の光触媒
を用いた窒素酸化物サンプラーは、光触媒を紫外線によ
って活性化させることによって、窒素酸化物の捕集・回
収効率が改善されるものの、紫外線ランプを必要とし、
そのため小型化が困難で、また、試料ガスの採集場所の
選択にも支障が生じるという問題がある。
In the above-described nitrogen oxide sampler using the conventional photocatalyst, the efficiency of trapping and recovering nitrogen oxides is improved by activating the photocatalyst with ultraviolet rays. Requires
Therefore, there is a problem that it is difficult to reduce the size, and there is a problem in selecting a location for collecting the sample gas.

【0007】そこで、本発明は前記した従来の窒素酸化
物サンプラーの問題点を解決し、紫外線ランプを要せず
自然光で効率的な窒素酸化物の捕集・回収ができ、ま
た、小型化することができる窒素酸化物サンプラーを提
供することを目的とする。
Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems of the conventional nitrogen oxide sampler, and enables efficient collection and recovery of nitrogen oxide by natural light without the need of an ultraviolet lamp, and also reduces the size. It is an object to provide a nitrogen oxide sampler which can be used.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の窒素酸化物サン
プラーは、サンプラーの形状を平板状とし、該平板形状
とすることによって、自然光等の外光を内部に取り入れ
る窓部を形成し、窓部を通して取り入れた外光によって
光触媒を活性化させ、窒素酸化物の捕集・回収を行うも
のであり、これによって、紫外線ランプを不要とし、小
型化を実現するものである。
According to the nitrogen oxide sampler of the present invention, the sampler is formed in a flat plate shape, and by forming the sampler into a flat plate shape, a window portion for taking in external light such as natural light is formed. The photocatalyst is activated by the external light introduced through the section to collect and collect nitrogen oxides, thereby eliminating the need for an ultraviolet lamp and realizing miniaturization.

【0009】本発明の窒素酸化物サンプラーは、サンプ
ラーを平板状形状とし、自然光等の外光を内部の光触媒
に取り入れる構成とするために、光触媒の微粒子が固定
された平面板状の基部と、外光を入射し透過させる平面
板状の透光板とを備え、この基部の光触媒が固定された
面に対して透光板を間隔をあけて対向配置し、基部と透
光板とで形成する間隔によってガス流路を形成する構成
とする。そして、この構成において、透光板を透過した
外光によって光触媒を活性化させ、ガス流路内に導入し
た試料ガス中の窒素酸化物を酸化し捕集するものであ
る。
The nitrogen oxide sampler of the present invention has a flat plate-like base on which fine particles of a photocatalyst are fixed in order to make the sampler a flat plate shape and to take in external light such as natural light into an internal photocatalyst. A flat plate-shaped light-transmitting plate through which external light is incident and transmitted, and the light-transmitting plate is disposed facing the surface of the base where the photocatalyst is fixed at an interval, and is formed by the base and the light-transmitting plate The configuration is such that the gas flow path is formed by the intervals. In this configuration, the photocatalyst is activated by the external light transmitted through the light transmitting plate, and the nitrogen oxide in the sample gas introduced into the gas flow path is oxidized and collected.

【0010】本発明の窒素酸化物サンプラーによれば、
平面板状の基部と平面板状の透光板とを間隔をあけて対
向配置することによって、平面板状の捕集面を形成する
ことができ、さらに、この捕集面上の光触媒には、対向
配置した透光板を通して外光を照射することができる。
これによって、紫外線ランプを用いることなく光触媒に
光を照射して活性化させることができ、窒素酸化物の捕
集・回収を行うことができる。また、紫外線ランプを不
要とすることによって、自然光や照明光等の外光を利用
することができ、また、窒素酸化物サンプラー自体のサ
イズを小型化することができるため、試料ガスのサンプ
リング場所の制限が緩和され、窒素酸化物の測定箇所の
範囲を広げることができる。
According to the nitrogen oxide sampler of the present invention,
By arranging the flat plate-shaped base and the flat plate-shaped light-transmitting plate so as to face each other with a space therebetween, a flat plate-shaped collection surface can be formed. External light can be applied through a light-transmitting plate disposed opposite to the light-transmitting plate.
Thus, the photocatalyst can be activated by irradiating light without using an ultraviolet lamp, and the collection and recovery of nitrogen oxides can be performed. In addition, by eliminating the need for an ultraviolet lamp, external light such as natural light or illumination light can be used, and the size of the nitrogen oxide sampler itself can be reduced. Restrictions are relaxed, and the range of measurement sites for nitrogen oxides can be increased.

【0011】また、本発明の窒素酸化物サンプラーにお
いて、基部の面に光触媒を固定する固定方法として、テ
フロン等の基部面上にTiO2/ヒドロキシアパタイト
を塗布し、この塗布面上にバインダーとしてPTFE
(ポリテトラフロオロエチレン)皮膜潤滑材を噴霧し、
さらに、このPTFEの上部にTiO2粉体を散布する
ことによって、TiO2の光触媒の固定を行うことがで
きる。これによって、平面板状の基部に対する光触媒の
固定を行うことができ、試料ガスや抽出水の導入による
光触媒の剥離や流動を防止することができる。
In the nitrogen oxide sampler of the present invention, as a fixing method for fixing the photocatalyst on the base surface, TiO 2 / hydroxyapatite is applied on the base surface of Teflon or the like, and PTFE is used as a binder on the applied surface.
Spraying (polytetrafluoroethylene) film lubricant
Further, by spraying the TiO 2 powder on the PTFE, the TiO 2 photocatalyst can be fixed. This makes it possible to fix the photocatalyst to the flat plate-shaped base, and to prevent separation and flow of the photocatalyst due to introduction of the sample gas or the extraction water.

【0012】また、本発明の窒素酸化物サンプラーにお
いて、この窒素酸化物サンプラーのガス流路に試料ガス
と抽出水を選択的に導入する導入手段と、ガス流路から
試料ガスと抽出水を選択的に導出する導出手段と、導出
した抽出水を分析する分析手段と、抽出水を排出した後
のガス流路を乾燥させる乾燥手段を備えることによっ
て、窒素酸化物の連続測定を行うことができる窒素酸化
物測定装置を構成することができる。
Further, in the nitrogen oxide sampler of the present invention, an introducing means for selectively introducing a sample gas and extracted water into a gas flow path of the nitrogen oxide sampler, and selecting the sample gas and the extracted water from the gas flow path. The continuous measurement of nitrogen oxides can be performed by providing the deriving means for deriving the extracted water, the analyzing means for analyzing the extracted water extracted, and the drying means for drying the gas flow path after discharging the extracted water. A nitrogen oxide measuring device can be configured.

【0013】この窒素酸化物測定装置によれば、導入手
段によって窒素酸化物サンプラーのガス流路に試料ガス
を導入し、外光を光触媒に照射して試料ガス中に含まれ
る窒素酸化物を捕集する。窒素酸化物の捕集の後、導入
手段を切り換えてガス流路に抽出水を導入し、捕集した
窒素酸化物を抽出水中に溶出させ、導出手段から抽出水
を取り出して、分析手段に回収させ窒素酸化物の分析を
行う。乾燥手段は抽出水を取り出した後のガス流路を乾
燥させ、これによって、次の窒素酸化物の捕集・回収を
行い、連続した測定を行うことができる。
[0013] According to this nitrogen oxide measuring apparatus, the sample gas is introduced into the gas flow path of the nitrogen oxide sampler by the introducing means, and the photocatalyst is irradiated with external light to capture the nitrogen oxide contained in the sample gas. Gather. After collecting the nitrogen oxides, switch the introduction means to introduce the extraction water into the gas flow path, elute the collected nitrogen oxides into the extraction water, take out the extraction water from the extraction means, and collect it in the analysis means Then, the nitrogen oxides are analyzed. The drying unit dries the gas flow path after extracting the extracted water, thereby collecting and recovering the next nitrogen oxide, and performing continuous measurement.

【0014】本発明の実施態様によれば、紫外線ランプ
を不要とし、自然光や照明光等の外光によって光触媒を
活性化させ、窒素酸化物の捕集を行うことができる。ま
た、本発明の実施態様によれば、紫外線ランプを不要と
することによって、窒素酸化物サンプラーおよび該窒素
酸化物サンプラーを用いた窒素酸化物測定装置を小型化
することができ、サンプリングの範囲を拡大することが
できる。
According to the embodiment of the present invention, it is possible to eliminate the need for an ultraviolet lamp, activate the photocatalyst by external light such as natural light or illumination light, and collect nitrogen oxides. Further, according to the embodiment of the present invention, by eliminating the need for an ultraviolet lamp, the nitrogen oxide sampler and the nitrogen oxide measuring device using the nitrogen oxide sampler can be miniaturized, and the sampling range can be reduced. Can be expanded.

【0015】本発明の実施態様の光触媒の固定方法によ
れば、テフロン等の部材に対するTiO2 の光触媒の固
定を、容易にかつ触媒能力を損なうことなく効果的に行
うことができる。
According to the photocatalyst fixing method of the embodiment of the present invention, the photocatalyst of TiO 2 can be fixed to a member such as Teflon easily and effectively without impairing the catalytic ability.

【0016】本発明の実施態様の窒素酸化物サンプラー
を用いた窒素酸化物測定装置によれば、窒素酸化物の連
続測定が可能となる。
According to the nitrogen oxide measuring apparatus using the nitrogen oxide sampler of the embodiment of the present invention, it is possible to continuously measure nitrogen oxide.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図1,2は本発明の窒素
酸化物サンプラーの概略を説明するための図であり、図
1は窒素酸化物サンプラーの各構成部分を分割して示
し、図2は窒素酸化物サンプラーの平面図、正面図、お
よび断面図を示している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 and 2 are diagrams for explaining the outline of a nitrogen oxide sampler according to the present invention. FIG. 1 shows each component of the nitrogen oxide sampler, and FIG. 2 is a plan view of the nitrogen oxide sampler. , Front view, and cross-sectional view.

【0018】図1,2において、窒素酸化物サンプラー
1は、光触媒10の微粒子が固定された平面板状の基部
11と、基部11の光触媒10が固定された面側に取り
付けられる第1の枠部12と、第1の枠部12に取り付
けられる第2の枠部13と、基部11上の光触媒10と
隙間をあけて対向配置される透光板14とを備える。な
お、基部11、第1の枠部12、および第2の枠部13
はテフロン等の素材で形成することができる。
In FIGS. 1 and 2, the nitrogen oxide sampler 1 has a flat plate-shaped base 11 on which fine particles of the photocatalyst 10 are fixed, and a first frame attached to the surface of the base 11 on which the photocatalyst 10 is fixed. The light-emitting device includes a portion 12, a second frame portion 13 attached to the first frame portion 12, and a light-transmitting plate 14 arranged to face the photocatalyst 10 on the base portion 11 with a gap. The base 11, the first frame 12, and the second frame 13
Can be formed of a material such as Teflon.

【0019】基部11は平面板状に形成され、その上面
に光触媒が固定される。図3は基部への光触媒の固定を
説明するための図である。図3(a)において、テフロ
ン等の基部面上にTiO2 /ヒドロキシアパタイトの塗
布面10aを形成しておき、この塗布面10a上にバイ
ンダーとしてPTFE(ポリテトラフロオロエチレン)
の皮膜潤滑材10bをスプレー等によって噴霧する。さ
らに、この皮膜潤滑材10b上部に光触媒のTiO2
体10cを散布することによって、TiO2 の光触媒の
固定を行う。
The base 11 is formed in a flat plate shape, and a photocatalyst is fixed on the upper surface thereof. FIG. 3 is a diagram for explaining fixation of the photocatalyst to the base. In FIG. 3A, a coating surface 10a of TiO 2 / hydroxyapatite is formed on a base surface of Teflon or the like, and PTFE (polytetrafluoroethylene) is used as a binder on the coating surface 10a.
Is sprayed by a spray or the like. Furthermore, by sparging the TiO 2 powder 10c photocatalysts in this film lubricant 10b upper, performs the fixing of the TiO 2 photocatalyst.

【0020】なお、基部11上に生成した光触媒10は
窒素酸化物を捕集する部分であるため、この光触媒が気
体と接触する面積が広いほど窒素酸化物の捕集効率が向
上する。この光触媒と気体との接触面積は、基部上に生
成される光触媒の生成面積、および各光触媒の微粒子の
基部に対する固定状態が影響する。
Since the photocatalyst 10 formed on the base 11 is a portion for trapping nitrogen oxides, the trapping efficiency of nitrogen oxides is improved as the area of contact of this photocatalyst with gas is increased. The contact area between the photocatalyst and the gas is affected by the generation area of the photocatalyst generated on the base and the state of fixation of the fine particles of each photocatalyst to the base.

【0021】本発明の窒素酸化物サンプラーによれば、
基部上での光触媒の生成面積を拡大することによって接
触面積を拡大することができ、また、上記光触媒の固定
方法によって、光触媒のTiO2 粉体の微粒子と皮膜潤
滑材10bとの接触面積を小さくすることができるた
め、光触媒のTiO2 粉体の微粒子との気体との接触面
積を広げることができる。
According to the nitrogen oxide sampler of the present invention,
It is possible to enlarge the contact area by increasing the generation area of the photocatalyst on the base and by the method of fixing the photocatalyst, reduce the contact area between the TiO 2 powder particles and the film lubricant 10b photocatalyst Therefore, the contact area between the fine particles of the TiO 2 powder of the photocatalyst and the gas can be increased.

【0022】第1の枠部12は中央部に開口部12aを
有した部材であり、基部11と透光板と共にガス流路を
形成する。また、第2の枠部13も中央部に開口部13
aを有した部材であり、該開口部13aに透光板14を
はめ込むことによって、外光を内部に導く透明な窓部を
形成する。また、透光板14は例えば石英によって形成
することができ、自然光や照明光等の外光を効率よく光
触媒10に到達させることができる。
The first frame portion 12 is a member having an opening 12a at the center, and forms a gas flow path together with the base portion 11 and the light transmitting plate. The second frame 13 is also provided with an opening 13 at the center.
a transparent window that guides external light to the inside by forming a light-transmitting plate 14 into the opening 13a. Further, the light transmitting plate 14 can be formed of, for example, quartz, and external light such as natural light or illumination light can efficiently reach the photocatalyst 10.

【0023】また、第2の枠部13の一部には、第1の
枠部12の開口部12aに達する貫通孔が形成され、さ
らに、該貫通孔内に通ずる管部が形成され、導入口15
および導出口16が形成されている。この導入口15お
よび導出口16は、試料ガスあるいは抽出水を、窒素酸
化物サンプラーのガス流路中に導入させたり、あるいは
ガス流路から導出させるパイプを構成する。なお、図1
では、導入口15および導出口16は、透光板14が取
り付けられた窓の開口部13a側に設けられているが、
逆に基部側に設けることもできる。
Further, a through hole reaching the opening 12a of the first frame portion 12 is formed in a part of the second frame portion 13, and a tube portion communicating with the through hole is formed. Mouth 15
And an outlet 16 are formed. The inlet 15 and the outlet 16 constitute a pipe for introducing a sample gas or extracted water into the gas flow path of the nitrogen oxide sampler, or for drawing out the gas from the gas flow path. FIG.
In the embodiment, the inlet 15 and the outlet 16 are provided on the opening 13a side of the window to which the light transmitting plate 14 is attached.
Conversely, it can be provided on the base side.

【0024】図2(a)は、図1中の矢印Aで示した側
から見た平面図であり、図中の開口部13aおよび透光
板14を通して内部のガス流路に外光を導き、光触媒1
0を活性化させ窒素酸化物の捕集を行う。また、図2
(b)は長さ方向から見た正面図であり、図2(c)は
B―B’部分の断面図である。導入口15から導入され
た試料ガスあるいは抽出水は、図2(c)中の矢印の方
向に沿ってガス流路内を流動する。
FIG. 2A is a plan view seen from the side indicated by the arrow A in FIG. 1, and external light is guided to an internal gas flow path through the opening 13a and the light transmitting plate 14 in the figure. , Photocatalyst 1
0 is activated to collect nitrogen oxides. FIG.
FIG. 2B is a front view seen from the length direction, and FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line BB ′. The sample gas or extracted water introduced from the inlet 15 flows in the gas flow path in the direction of the arrow in FIG.

【0025】光触媒による窒素酸化物の捕集は、例え
ば、TiO2 の微粒子の表面で、光による電子励起で発
生した活性種によって、窒素酸化物は酸化されるととも
に、ハイドロキシアパタイトの吸着効果も伴って吸着が
行われる。その後、脱イオン水等の抽出水を一定時間接
触させると、これらの窒素酸化物は亜硝酸イオンまたは
硝酸イオンとして抽出される。したがって、この亜硝酸
イオンまたは硝酸イオンを定量することによって、試料
ガス中の窒素酸化物の濃度を求めることができる。
The collection of nitrogen oxides by the photocatalyst involves, for example, the oxidation of nitrogen oxides by active species generated by electron excitation by light on the surface of TiO 2 fine particles, and the adsorption of hydroxyapatite. Adsorption is performed. Thereafter, when an extraction water such as deionized water is contacted for a certain period of time, these nitrogen oxides are extracted as nitrite ions or nitrate ions. Therefore, by quantifying the nitrite ion or nitrate ion, the concentration of nitrogen oxide in the sample gas can be obtained.

【0026】従って、平板板状の窒素酸化物サンプラー
1は、基部11の光触媒10が設けられた面と透光板1
4の間に挟まれた隙間によってガス流路が形成され、該
ガス流路内に導入された試料ガスは、ガス流路中を流動
する間に、透光板14を通して入射した外光で活性化さ
れた光触媒と接触し、窒素酸化物は酸化され捕集され
る。
Therefore, the nitrogen oxide sampler 1 in the form of a flat plate has a surface on which the photocatalyst 10 of the base 11 is provided and the light transmitting plate 1.
The sample gas introduced into the gas flow path is activated by external light incident through the light transmitting plate 14 while flowing through the gas flow path. The nitrogen oxides are oxidized and collected by contact with the oxidized photocatalyst.

【0027】次に、図4,5を用いて、本発明の窒素酸
化物サンプラーを用いた窒素酸化物の測定装置、および
その動作手順について説明する。
Next, an apparatus for measuring nitrogen oxides using the nitrogen oxide sampler of the present invention and its operation procedure will be described with reference to FIGS.

【0028】図4に示す窒素酸化物測定装置は、窒素酸
化物サンプラー1にイオンクロマトグラフ3等の分析装
置を接続し、バルブおよびポンプをプログラム制御する
ことによって、窒素酸化物の自動連続測定を可能とする
測定装置である。
In the nitrogen oxide measuring apparatus shown in FIG. 4, an analyzer such as an ion chromatograph 3 is connected to a nitrogen oxide sampler 1 and a valve and a pump are program-controlled to perform an automatic continuous measurement of the nitrogen oxide. It is a measuring device that can be used.

【0029】窒素酸化物測定装置は、本発明の窒素酸化
物サンプラー1を備え、試料ガスを捕集し回収する試料
ガス捕集部2と、該試料ガス捕集部2で回収した抽出水
を送液するポンプ62と、抽出水中の硝酸イオンおよび
亜硝酸イオンを測定するイオンクロマトグラフ3と備え
る。なお、各部に設けられた弁,バルブ,ポンプのオ
ン、オフ制御は図示しない制御装置によって行うことが
できる。
The nitrogen oxide measuring apparatus includes a nitrogen oxide sampler 1 of the present invention, and a sample gas collecting section 2 for collecting and collecting a sample gas, and a sample water collecting section 2 for extracting water collected by the sample gas collecting section 2. It is provided with a pump 62 for feeding liquid and an ion chromatograph 3 for measuring nitrate ions and nitrite ions in the extraction water. The ON / OFF control of the valves, valves, and pumps provided in each section can be performed by a control device (not shown).

【0030】試料ガス捕集部2は、試料ガスを吸引して
導入を行う試料ガス吸引口21と、校正用の標準ガスを
生成する標準ガス生成器51と、導入した試料ガスある
いは標準ガスを選択して窒素酸化物サンプラー1に導く
三方弁31と、選択されたガスの流量を調整する流量調
整器22と、試料ガスあるいは標準ガスが吸着した窒素
酸化物サンプラー1のガス流路に抽出水を注入する抽出
水注入器25と、抽出水注入器25からの抽出水の注入
を制御するバルブ42と、抽出水排出後に、ガス流路を
乾燥させるためのパージガスを生成するパージガス生成
器52と、パージガス生成器52からのパージガスの制
御を行うバルブ41と、流量調整器22からの試料ガス
あるいは標準ガスと抽出水注入器25からの抽出水とパ
ージガス生成器52からのパージガスを選択して窒素酸
化物サンプラー1の導入口15に送る弁32と、窒素酸
化物サンプラー1の導出口16から取り出された抽出水
をイオンクロマトグラフ3に送り、ガスを排気側に送る
ための選択を行う弁33と、イオンクロマトグラフ3へ
の抽出水の制御を行うバルブ44と、該抽出水の流量を
計量する抽出水計量部24と、排気用のガスの制御を行
うバルブ43と、排気ガス中の水分を除去するためのミ
ストトラップ23と、ガス吸引用の吸引ポンプ61とを
備える。
The sample gas collection unit 2 includes a sample gas suction port 21 for sucking and introducing a sample gas, a standard gas generator 51 for generating a standard gas for calibration, and a sample gas or standard gas introduced. A three-way valve 31 for selecting and leading to the nitrogen oxide sampler 1, a flow regulator 22 for adjusting the flow rate of the selected gas, and extracting water into the gas flow path of the nitrogen oxide sampler 1 on which the sample gas or the standard gas is adsorbed. , A valve 42 for controlling the injection of extracted water from the extracted water injector 25, and a purge gas generator 52 for generating a purge gas for drying the gas flow path after discharging the extracted water. A valve 41 for controlling a purge gas from a purge gas generator 52; a sample gas or a standard gas from a flow rate regulator 22; A valve 32 for selecting the purge gas from the sampler and sending it to the inlet 15 of the nitrogen oxide sampler 1 and extracting water taken out from the outlet 16 of the nitrogen oxide sampler 1 to the ion chromatograph 3 to send the gas to the exhaust side A valve 33 for selecting for sending, a valve 44 for controlling the extraction water to the ion chromatograph 3, an extraction water measuring section 24 for measuring the flow rate of the extraction water, and a valve for controlling the exhaust gas 43, a mist trap 23 for removing moisture in the exhaust gas, and a suction pump 61 for gas suction.

【0031】図5は上記窒素酸化物測定装置の測定動作
を説明するためのフローチャートである。窒素酸化物測
定装置による試料ガス中の窒素酸化物の測定は、弁31
を試料ガス吸入口21側に切り替え、弁32を流量調整
器22側に切り替え、試料ガス吸入口21から窒素酸化
物サンプラー1内に試料ガスを導入し(ステップS
1)、窒素酸化物サンプラー1に自然光あるいは照明光
等の外光を照射し、光触媒を活性化させ、試料ガス中の
窒素酸化物の捕集を行う。なお、窒素酸化物サンプラー
1の導出口16から流出する試料ガスは、弁33および
バルブ43を通ってミストトラップ23で水分を除去し
た後、吸引ポンプ61で吸引され排気される(ステップ
S2)。
FIG. 5 is a flow chart for explaining the measuring operation of the nitrogen oxide measuring device. The measurement of nitrogen oxides in the sample gas by the nitrogen oxide measuring device
Is switched to the sample gas inlet 21 side, the valve 32 is switched to the flow controller 22 side, and the sample gas is introduced from the sample gas inlet 21 into the nitrogen oxide sampler 1 (step S).
1) Irradiating the nitrogen oxide sampler 1 with external light such as natural light or illumination light to activate the photocatalyst and collect nitrogen oxides in the sample gas. The sample gas flowing out from the outlet 16 of the nitrogen oxide sampler 1 passes through the valve 33 and the valve 43 to remove water with the mist trap 23, and is then sucked and exhausted by the suction pump 61 (step S2).

【0032】所定量の試料ガスの導入を行い、該導入ガ
スの捕集を終了した後、弁31を閉じ、さらに、弁32
を抽出水注入器25側に切り替えて弁42を開いて、抽
出水を窒素酸化物サンプラー1のガス流路に導入する
(ステップS3)。抽出水をガス流路内に導入すると、
該抽出水はガス流路内で光触媒と接触する。これによっ
て、光触媒により酸化され亜硝酸,硝酸として吸着して
いた窒素酸化物は抽出水中に亜硝酸イオン,硝酸イオン
として溶出する(ステップS4)。その後、弁33を切
り替えバルブ44を開放して、窒素酸化物サンプラー1
から窒素酸化物を溶出させた抽出水を取り出し、イオン
クロマトグラフ3に導入し測定を行う(ステップS
5)。
After a predetermined amount of the sample gas has been introduced and the collection of the introduced gas has been completed, the valve 31 is closed, and
Is switched to the extraction water injector 25 side, the valve 42 is opened, and the extraction water is introduced into the gas flow path of the nitrogen oxide sampler 1 (step S3). When the extracted water is introduced into the gas channel,
The extracted water contacts the photocatalyst in the gas flow path. As a result, the nitrogen oxides oxidized by the photocatalyst and adsorbed as nitrite and nitrate are eluted as nitrite ions and nitrate ions in the extraction water (step S4). Thereafter, the valve 33 is switched to open the valve 44, and the nitrogen oxide sampler 1 is opened.
Extracted water from which nitrogen oxides have been eluted is taken out of the apparatus and introduced into the ion chromatograph 3 for measurement (step S).
5).

【0033】抽出水の導出が終了した後、弁32を切り
替えバルブ41を開放して、パージガス生成器52から
パージガスを窒素酸化物サンプラー1のガス流路内に供
給し、ガス流路を乾燥させる。これによって、次の窒素
酸化物の捕集・回収動作を行うことができる。
After the extraction of the extracted water is completed, the valve 32 is switched to open the valve 41, and the purge gas is supplied from the purge gas generator 52 into the gas flow path of the nitrogen oxide sampler 1 to dry the gas flow path. . Thus, the next nitrogen oxide trapping / collecting operation can be performed.

【0034】この窒素酸化物測定装置によれば、弁,バ
ルブ,ポンプの制御をプログラム制御することによっ
て、窒素酸化物の捕集・回収、および測定を自動かつ連
続で行うことができ、また、窒素酸化物サンプラーでは
外光によって光触媒の活性化を行うことができるため、
従来の紫外線ランプを要することなく窒素酸化物の捕集
を行うことができる。
According to this nitrogen oxide measuring apparatus, the collection, recovery and measurement of nitrogen oxide can be performed automatically and continuously by controlling the control of valves, valves and pumps in a program. Since the nitrogen oxide sampler can activate the photocatalyst by external light,
It is possible to collect nitrogen oxides without using a conventional ultraviolet lamp.

【0035】なお、試料ガスの導入において、流量調整
器に代えて導入容積の制御が可能な制御弁を用いること
ができる。また、窒素酸化物サンプラーに加温装置を設
けることによって、ガス流路の乾燥の迅速化をはかるこ
とができる。
In introducing the sample gas, a control valve capable of controlling the introduced volume can be used instead of the flow regulator. Further, by providing a heating device in the nitrogen oxide sampler, it is possible to speed up drying of the gas flow path.

【0036】なお、前記と同様の動作手順で、試料ガス
に代えて標準ガスを窒素酸化物サンプラーに送って測定
を行うことによって、校正を行うことができる。
The calibration can be performed by sending the standard gas instead of the sample gas to the nitrogen oxide sampler and performing the measurement in the same operation procedure as described above.

【0037】[0037]

【表1】 表1は、本発明の窒素酸化物サンプラーを用いた実験結
果例であり、流量が毎分0.2Lで捕集時間を30分と
し、抽出水の液量を10mlの測定条件としたときの窒
素酸化物の回収効率を測定したものである。これによれ
ば、ほぼ100%の回収率が確認された。
[Table 1] Table 1 is an example of an experimental result using the nitrogen oxide sampler of the present invention, in which the flow rate was 0.2 L / min, the collection time was 30 minutes, and the amount of extraction water was 10 ml. It is a measurement of the recovery efficiency of nitrogen oxides. According to this, a recovery rate of almost 100% was confirmed.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の窒素酸化
物サンプラーによれば、紫外線ランプを要せず自然光で
効率的な窒素酸化物の捕集・回収ができ、また、小型化
することができる。
As described above, according to the nitrogen oxide sampler of the present invention, it is possible to efficiently collect and recover nitrogen oxide by natural light without using an ultraviolet lamp, and to reduce the size. Can be.

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

【図1】本発明の窒素酸化物サンプラーの概略を説明す
るための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a nitrogen oxide sampler of the present invention.

【図2】本発明の窒素酸化物サンプラーの概略を説明す
るための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an outline of a nitrogen oxide sampler of the present invention.

【図3】本発明の窒素酸化物サンプラーの基部への光触
媒の固定を説明するための図である。
FIG. 3 is a view for explaining fixation of a photocatalyst to a base of the nitrogen oxide sampler of the present invention.

【図4】本発明の窒素酸化物サンプラーを用いた窒素酸
化物の測定装置を説明するための概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an apparatus for measuring nitrogen oxides using the nitrogen oxide sampler of the present invention.

【図5】本発明の窒素酸化物サンプラーを用いた窒素酸
化物の測定装置を説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a nitrogen oxide measuring apparatus using the nitrogen oxide sampler of the present invention.

【図6】従来の光触媒による窒素酸化物の濃度測定に用
いられる窒素酸化物サンプラーの概略図である。
FIG. 6 is a schematic view of a conventional nitrogen oxide sampler used for measuring the concentration of nitrogen oxide using a photocatalyst.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…窒素酸化物サンプラー、2…試料ガス捕集部、3…
イオンクロマトグラフ、10…光触媒、11…基部、1
2,13…枠部、12a,13a…開口部、14…透光
板、15…導入口、16…導出口、21…試料ガス吸入
口、22…流量調整器、23…ミストトラップ、24…
抽出水計量部、25…抽出水注入器、31,32,33
…弁、41,42,43,44…バルブ、61,62…
ポンプ。
1. Nitrogen oxide sampler 2. Sample gas collection unit 3.
Ion chromatograph, 10 photocatalyst, 11 base, 1
2, 13 ... frame part, 12a, 13a ... opening, 14 ... translucent plate, 15 ... inlet, 16 ... outlet, 21 ... sample gas inlet, 22 ... flow rate regulator, 23 ... mist trap, 24 ...
Extraction water measuring unit, 25 ... extraction water injector, 31, 32, 33
... valves, 41, 42, 43, 44 ... valves, 61, 62 ...
pump.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光触媒の微粒子が固定された平面板状の
基部と、外光を入射し透過させる平面板状の透光板とを
備え、前記基部の光触媒が固定された面に対して透光板
を間隔をあけて対向配置し、前記基部と透光板とで形成
する間隔によってガス流路を形成し、透光板を透過した
外光によって光触媒を活性化させ、ガス流路内に導入し
た試料ガス中の窒素酸化物を捕集することを特徴とする
窒素酸化物サンプラー。
1. A flat plate-shaped base on which fine particles of a photocatalyst are fixed, and a flat plate-shaped light-transmitting plate through which external light is incident and transmitted, wherein the base has a transparent surface with respect to a surface on which the photocatalyst is fixed. The light plates are opposed to each other with an interval therebetween, a gas flow path is formed by an interval formed by the base and the light transmitting plate, and a photocatalyst is activated by external light transmitted through the light transmitting plate, so that the gas flow path is formed in the gas flow path. A nitrogen oxide sampler characterized by collecting nitrogen oxides in an introduced sample gas.
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