JPH11295292A - Chlorobenzenes analyzer - Google Patents

Chlorobenzenes analyzer

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JPH11295292A
JPH11295292A JP10094760A JP9476098A JPH11295292A JP H11295292 A JPH11295292 A JP H11295292A JP 10094760 A JP10094760 A JP 10094760A JP 9476098 A JP9476098 A JP 9476098A JP H11295292 A JPH11295292 A JP H11295292A
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JP
Japan
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gas
chlorobenzenes
concentrator
detector
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP10094760A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunio Miyazawa
邦夫 宮澤
Hideki Nagano
英樹 永野
Takaaki Kondo
隆明 近藤
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Publication of JPH11295292A publication Critical patent/JPH11295292A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for analyzing chlorobenzenes in exhaust gases without the need for a dehumidifier. SOLUTION: A device for automatically analyzing chlorobenzenes is provided with at least a concentrating device 2, a gas chromatograph 5, and a detector 6, and a data processing device 8 as necessary. The concentrating device 2 comprises a heating means 3 and a cooling means 81 using a low-temperature fluid, is capable of temperature control, and is placed in a low-humidity or low-moisture atmosphere. In addition, the device for automatically analyzing chlorobenzenes is provided with a gas straying means 63 to spray dry air or inert gas to the outside part of the concentrating device 2 and a piping system to introduce a gas containing helium as a main component, which is the carrier gas of the gas chromatograph 5, from the gas outlet of the detector 6 to the gas spraying means 63.

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、例えば、一般廃棄
物および産業廃棄物を焼却した際発生する燃焼排ガス、
あるいは金属精錬プロセスから排出されるガスなどに含
まれる塩素系有機化合物を自動的に分析する装置に関す
るものである。
[0001] The present invention relates to, for example, combustion exhaust gas generated when incinerating general waste and industrial waste,
Alternatively, the present invention relates to an apparatus for automatically analyzing a chlorine-based organic compound contained in a gas or the like discharged from a metal refining process.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、各種の廃棄物を焼却する際に焼
却炉から極めて猛毒のダイオキシン類が発生する。これ
ら排ガス中に含まれるダイオキシン類の濃度は、ダイオ
キシンおよびその同族体、ならびにジベンゾフランおよ
びその同族体を凡て合わせても、1ng/Nm3(毒性
換算値)程度以下であるため、現在の技術では直接測定
することは不可能である。
2. Description of the Related Art Generally, when various kinds of waste are incinerated, extremely intoxicating dioxins are generated from incinerators. Since the concentration of dioxins contained in these exhaust gases is about 1 ng / Nm 3 (equivalent value of toxicity) or less even when dioxin and its homologues, and dibenzofuran and its homologues are all added, the current technology is It is not possible to measure directly.

【0003】そこで大気汚染学会誌第28巻第5号27
4頁(1993年)第6図に記載されているようにクロ
ロベンゼン類はダイオキシン類と高度の相関があるた
め、クロロベンゼン類を測定し、相関関係のあるダイオ
キシン類の濃度を計算して求めるものがある。したがっ
て、排ガス中のクロロベンゼン類を正確に求めることは
極めて重要である。
The Journal of the Air Pollution Society, Vol. 28, No. 5, 27
Since chlorobenzenes have a high degree of correlation with dioxins as shown in FIG. 6 on page 4 (1993), it is necessary to measure chlorobenzenes and calculate the concentration of correlated dioxins. is there. Therefore, it is extremely important to accurately determine chlorobenzenes in exhaust gas.

【0004】排ガス中のクロロベンゼン類の自動分析技
術としては、横浜国大環境研紀要第18巻1〜8頁(1
992年)に記載されているものがある。すなわち、排
ガス中に含まれている水蒸気を除去するためのガラス製
のトラップ、樹脂吸着剤を充填した濃縮管(吸着器)と
これを加熱できるヒーター、およびガスクロマトグラフ
装置を基本とするものである。
A technique for automatically analyzing chlorobenzenes in exhaust gas is disclosed in the bulletin of the Institute for Environmental Studies, Yokohama National University, Vol.
992). That is, it is based on a glass trap for removing water vapor contained in exhaust gas, a concentration tube (adsorber) filled with a resin adsorbent, a heater capable of heating the same, and a gas chromatograph device. .

【0005】これによると、先ず、排ガスは濃縮管の下
流にあるポンプで引かれてガラス製トラップによって水
蒸気を取り除かれ、濃縮管を通過する。このとき、濃縮
管はとくに冷却、あるいは昇温しておらず略常温である
ので、排ガス中のクロロベンゼン類は樹脂吸着剤に吸着
する。次に、濃縮管を270℃に昇温すると同時にライ
ンを切り替えて、ガスクロマトグラフ装置のキャリアガ
スを濃縮管に通すようにしてガスクロマトグラフ装置に
送り込むようにする。これにより、吸着したクロロベン
ゼン類は脱着して、ガスクロマトグラフ装置(検出手段
は水素炎イオン化検出器)によって定量される。
[0005] According to this, first, the exhaust gas is drawn by a pump downstream of the concentrating tube, the steam is removed by a glass trap, and then passes through the concentrating tube. At this time, since the condensing tube is not cooled or heated at a substantially normal temperature, the chlorobenzenes in the exhaust gas are adsorbed by the resin adsorbent. Next, the line is switched at the same time as the temperature of the concentrating tube is raised to 270 ° C., and the carrier gas of the gas chromatograph is passed through the concentrating tube and sent to the gas chromatograph. As a result, the adsorbed chlorobenzenes are desorbed and quantified by a gas chromatograph (the detection means is a flame ionization detector).

【0006】なお、因に、このときの排ガス中のクロロ
ベンゼン類の濃度は、モノクロロベンゼンで4〜34μ
g/Nm3、1、4−ジクロロベンゼンで4〜65μg
/Nm3、ヘキサクロロベンゼンで3〜10μg/N
3、2、4−ジクロロフェノールで27〜186μg
/Nm3、2、3、4、6−テトラクロロフェノールで
4〜45μg/Nm3と報告されており、排ガスの濃縮
量は3.2リットルであると報告されている。
Incidentally, the concentration of chlorobenzenes in the exhaust gas at this time is 4 to 34 μm in monochlorobenzene.
g / Nm 3 , 4-65 μg with 1,4-dichlorobenzene
/ Nm 3 , 3 to 10 μg / N with hexachlorobenzene
m 3 , 27 to 186 μg with 2,4-dichlorophenol
/ Nm 3 , 2 , 3 , 4 , 6-tetrachlorophenol is reported to be 4 to 45 μg / Nm 3, and the concentration of exhaust gas is reported to be 3.2 liters.

【0007】また、特開平5−312796号公報に記
載されている、ダイオキシン類代替指標としてのクロロ
ベンゼン類の自動分析技術では高感度検出のための電子
捕獲型検出器を用いることも想定はしているものの、高
感度化技術としてのコールドトラップインジェクター、
あるいはその他の高感度化技術を採用していない。した
がって、約6リットルの排ガスを濃縮するとの記載があ
り、当然のことながら排ガス中水分のガスクロマトグラ
フ装置への持ち込みが多くなるため、前処理として除湿
を行うことが必要条件となっている。
Further, in the technique for automatically analyzing chlorobenzenes as a substitute index for dioxins described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-313796, it is assumed that an electron capture detector for high sensitivity detection is used. However, cold trap injector as a technology to increase sensitivity,
Or, it does not employ other high sensitivity technology. Therefore, it is described that about 6 liters of exhaust gas is concentrated. Naturally, the amount of moisture in the exhaust gas is brought into the gas chromatograph apparatus, so that it is necessary to perform dehumidification as a pretreatment.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術では、
ガラス製トラップ、あるいは電子冷却式除湿器などでご
み焼却炉排ガス中の水蒸気(水分)を取り除く際、クロ
ロベンゼン類、とくに塩素付加数の多い高沸点のクロロ
ベンゼン類あるいはクロロフェノール類が、凝縮した水
に取り込まれる。さらに、その量が排ガス中の水分濃度
(量)によって影響を受けるため、計測精度が低くなる
という問題があった。この他に除湿器は冷却されている
ので、クロロベンゼン類自身が凝縮し、除湿器内に付着
するという問題があった。
In the above-mentioned prior art,
When removing water vapor (moisture) in waste gas from a refuse incinerator using a glass trap or an electronically cooled dehumidifier, chlorobenzenes, especially high-boiling chlorobenzenes or chlorophenols with a large number of chlorine additions, are converted into condensed water. It is captured. Furthermore, since the amount is affected by the moisture concentration (amount) in the exhaust gas, there is a problem that the measurement accuracy is reduced. In addition, since the dehumidifier is cooled, there is a problem that chlorobenzenes themselves condense and adhere to the inside of the dehumidifier.

【0009】また、最近の新鋭ごみ焼却炉(いわゆるダ
イオキシン対策炉)の排ガスは、全体的には、クロロベ
ンゼン類の含有量が従来の1/100程度と少なくなっ
てきている。例えば、ジクロロベンゼンで0.5μg/
Nm3程度である。そのため、クロロベンゼン類の除湿
器内水分への取り込み、あるいは除湿器内部での凝縮・
付着が起きると、ガスクロマトグラフ装置に導入される
クロロベンゼン類の絶対量が減少して、検出できなくな
るという問題があった。
In addition, the exhaust gas of a recent state-of-the-art waste incinerator (so-called dioxin countermeasure furnace) generally has a reduced content of chlorobenzenes, which is about 1/100 that of the conventional exhaust gas. For example, 0.5 μg / dichlorobenzene
It is about Nm 3 . For this reason, chlorobenzenes are taken into the moisture inside the dehumidifier, or condensed
When the adhesion occurs, there is a problem that the absolute amount of chlorobenzenes introduced into the gas chromatograph decreases and the detection becomes impossible.

【0010】現状の低排出レベルでは、ガスクロマトグ
ラフ−質量分析計を用いた場合、少なくとも10リット
ル程度の排ガスを濃縮する必要がある。そこで、ただ単
に除湿器を取り外したのみでは、ごみ焼却炉排ガス中に
含まれる水分と塩化水素、塩素、あるいは硫黄酸化物な
どとが原因であると思われる作用によって、ガスクロマ
トグラフ装置内の分離カラムが劣化あるいは損傷する。
排ガス中にはクロロベンゼン類・クロロフェノール類の
他に主として窒素、酸素、塩素・塩化水素、硫黄酸化
物、ならびに種々の有機化合物などが含まれているため
に、分離カラムが劣化するとそれぞれが分離できなくな
り、定量できなくなる。
At the current low emission level, it is necessary to concentrate at least about 10 liters of exhaust gas when using a gas chromatograph-mass spectrometer. Therefore, if the dehumidifier is simply removed, the separation column in the gas chromatograph device is caused by the action considered to be caused by the moisture contained in the waste gas from the incinerator and hydrogen chloride, chlorine, or sulfur oxide. Deteriorates or is damaged.
Exhaust gas contains mainly chlorobenzenes and chlorophenols, as well as nitrogen, oxygen, chlorine and hydrogen chloride, sulfur oxides, and various organic compounds. And cannot be quantified.

【0011】また、分離カラム内面に付着させているポ
リシロキサンを主成分とする、いわゆる液相成分が流出
して、検出されるときもあるので、これが原因となって
定量できなくなる場合もある。
In some cases, a so-called liquid phase component containing polysiloxane as a main component attached to the inner surface of the separation column flows out and is detected.

【0012】これらの従来技術における問題は、検討の
結果、次のようにして解決できる。検討の過程で、ごみ
焼却炉排ガス中に含有されるクロロベンゼン類の塩素に
対して高感度な検出器である電子捕獲型検出器を用い、
さらなる感度向上を図るため樹脂吸着剤濃縮器を低温に
温度制御して吸着・濃縮を行うと、ガスクロマトグラム
のピーク幅が狭くなることを見い出した。その結果、信
号/ノイズの比が良好になり、排ガスのような複雑な混
合物で、かつ分離カラムを劣化する物質を含有するもの
でも吸引・濃縮量が少なくても検出可能となる。
These problems in the prior art can be solved as follows as a result of investigation. In the course of the study, we used an electron capture detector, which is a highly sensitive detector for chlorine in chlorobenzenes contained in waste gas from incinerators.
It has been found that the peak width of the gas chromatogram becomes narrower when the adsorption and concentration are performed by controlling the temperature of the resin adsorbent concentrator to a low temperature in order to further improve the sensitivity. As a result, the signal / noise ratio is improved, and even a complex mixture such as exhaust gas and containing a substance that degrades the separation column can be detected even if the amount of suction and concentration is small.

【0013】これは、低温で吸着・濃縮を行うと、吸着
効率が向上して、濃縮器に吸着する際に小さい領域(樹
脂吸着剤の微小部分)で吸着でき、ガスクロマトグラフ
装置に導入するときに、狭いバンド幅で導入を行うこと
ができるためと推察される。そのため、ガスクロマトグ
ラフ装置に導入される水分の絶対量が少なくなるので、
除湿器は不要になる。
[0013] This is because, when the adsorption and concentration are performed at a low temperature, the adsorption efficiency is improved, and the adsorption can be performed in a small area (a minute portion of the resin adsorbent) when adsorbing to the concentrator. In addition, it is presumed that introduction can be performed with a narrow bandwidth. Therefore, since the absolute amount of water introduced into the gas chromatograph becomes small,
The need for a dehumidifier is eliminated.

【0014】ここで、濃縮器(吸着管)を低温とするに
は、低温の冷却用ガス、例えば液化炭酸ガス、あるいは
液体窒素ガスの吹付けと、ヒーター加熱による温度制御
が有効である。通常、吸着管はコンパクトで小さいた
め、直ぐに所定の温度に達し、冷却用ガスの吹き付けは
間欠的に行うことになる。
Here, in order to lower the temperature of the concentrator (adsorption tube), it is effective to spray a low-temperature cooling gas, for example, liquefied carbon dioxide gas or liquid nitrogen gas, and to control the temperature by heating the heater. Usually, since the adsorption tube is compact and small, it reaches a predetermined temperature immediately, and the cooling gas is sprayed intermittently.

【0015】すると、雨天の日など濃縮器が設置されて
いる雰囲気の湿度が高い場合、冷却用ガスの吹付けが停
止しているときに、吹出しノズル部あるいはケースとの
間に、雰囲気中の水分が氷となって付着して成長するこ
とがわかった。これは、排ガスの濃縮時間が、5分間程
度の短時間であれば殆ど問題は認められないが、長時間
となると着氷後次第に成長し大きくなり、冷却用ガスの
流通を妨げるようになる。
If the humidity of the atmosphere in which the concentrator is installed is high, such as on a rainy day, and when the blowing of the cooling gas is stopped, the space between the blowing nozzle and the case is closed. It was found that the water became ice and adhered and grew. This is almost no problem when the concentration time of the exhaust gas is as short as about 5 minutes. However, when the concentration time is long, it gradually grows and grows after icing, thereby impeding the flow of the cooling gas.

【0016】その結果、冷却用ガスが一様に流れなくな
り、偏流を惹き起こす。この偏流により、吸着管の一部
が過冷却となり、その部分の内側で、排ガス中の水分が
氷となって付着する。したがって、比較的水分を吸着し
ないとされている樹脂吸着剤を用いても、濃縮器に水分
が濃縮される。この水分が、ガスクロマトグラフ装置に
導入されると、上述のように分離カラムを損傷させた
り、あるいはそこに至らないまでもベースラインの変動
を惹き起こし、定量に影響を及ぼす可能性がある。
As a result, the cooling gas does not flow uniformly, causing a drift. Due to this drift, a part of the adsorption tube is supercooled, and inside the part, the water in the exhaust gas becomes ice and adheres. Therefore, even if a resin adsorbent which is relatively not adsorbed with water is used, the water is concentrated in the concentrator. When this moisture is introduced into the gas chromatograph, the separation column may be damaged as described above, or even if it does not reach the separation column, the baseline may fluctuate, which may affect the quantification.

【0017】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、除湿器を必要とせず、また、濃縮
器を冷却しても水分の着氷等のない、廃棄物焼却炉ある
いは金属精錬プロセス等の排ガス中のクロロベンゼン類
の分析装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such problems, and does not require a dehumidifier, and has no icing of water even when the concentrator is cooled. Another object is to provide an apparatus for analyzing chlorobenzenes in exhaust gas from a metal refining process or the like.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め鋭意検討を重ねた結果、濃縮器を設置してある環境
(雰囲気)の湿度を低下させるとよいことを見い出し、
本発明の完成に至った。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, it has been found that it is desirable to lower the humidity of the environment (atmosphere) in which the concentrator is installed.
The present invention has been completed.

【0019】第1の発明は、少なくとも濃縮器、ガスク
ロマトグラフ装置、検出器、および必要によりデータ処
理装置を備えたクロロベンゼン類の自動分析装置であっ
て、濃縮器については、加熱手段および低温流体を用い
た冷却手段を有しており、温度制御可能であるととも
に、湿度の低いあるいは水分の少ない雰囲気の中に設置
されていることを特徴とするクロロベンゼン類の分析装
置である。
The first invention is an automatic analyzer for chlorobenzenes provided with at least a concentrator, a gas chromatograph, a detector and, if necessary, a data processor. An apparatus for analyzing chlorobenzenes, comprising a cooling means used, temperature controllable, and installed in an atmosphere with low humidity or low moisture.

【0020】この発明では、濃縮器を湿度の低い雰囲気
に設置して、前述の課題を解決している。またこの発明
は、濃縮器、ガスクロマトグラフ装置および検出手段と
して好ましくは電子捕獲型検出器から構成されている自
動分析装置に適用することにより、目的が達成される。
以下に発明の装置の各構成部分について説明する。
In the present invention, the above-mentioned problem is solved by installing the concentrator in an atmosphere having a low humidity. Further, the object of the present invention is achieved by applying the present invention to an automatic analyzer constituted by a concentrator, a gas chromatograph device, and preferably an electron capture detector as a detecting means.
Hereinafter, each component of the apparatus of the present invention will be described.

【0021】クロロベンゼン類の濃縮器は、樹脂吸着剤
を充填したガラス製、または金属製の管(吸着管)、ヒ
ーターなど吸着管を300℃程度まで昇温可能な加熱手
段、上述の除塵器を通して排ガスを吸引できるポンプと
ガス流量計、ならびにヘリウムガスなど不活性なガスを
吸着管を通過してガスクロマトグラフ装置に送り込める
機構を有していればよい。
The concentrator for chlorobenzenes is made of a glass or metal tube (adsorption tube) filled with a resin adsorbent, heating means such as a heater capable of raising the temperature of the adsorption tube to about 300 ° C., and the above-mentioned dust remover. What is necessary is just to have a pump and a gas flow meter capable of sucking the exhaust gas, and a mechanism capable of sending an inert gas such as helium gas to the gas chromatograph device through the adsorption tube.

【0022】また、この濃縮器は、吸着管に液化炭酸ガ
スあるいは液体窒素ガスなど冷却用ガスを吹き付ける機
構も保持させ、排ガス中成分(クロロベンゼン類)の吸
着操作のとき低温に温度制御できる機能を有しているこ
とが必要である。このとき、ある程度長さのある吸着管
を均一に冷却するために、吸着管をケースに格納するこ
とにより低温流体が全体に行き渡るようにすることが好
ましい。
The concentrator also has a function of blowing a cooling gas such as liquefied carbon dioxide gas or liquid nitrogen gas onto the adsorption tube, and has a function of controlling the temperature to a low temperature during the operation of adsorbing components (chlorobenzenes) in the exhaust gas. It is necessary to have. At this time, in order to uniformly cool the suction tube having a certain length, it is preferable to store the suction tube in a case so that the low-temperature fluid can be distributed throughout.

【0023】第2の発明は、濃縮器に対して、その外部
に乾燥空気あるいは不活性ガスを吹き付けるガス吹付け
手段を備えていることを特徴とする請求項1記載のクロ
ロベンゼン類の分析装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus for analyzing chlorobenzenes according to claim 1, wherein said concentrator is provided with gas blowing means for blowing dry air or inert gas to the outside thereof. is there.

【0024】この発明では、水分が含有されていないガ
スを濃縮器に吹付けることにより、乾燥空気、あるいは
窒素、ヘリウム、アルゴン等の水分を殆ど含まないガス
をケース内に吹込み、水分をパージする機構を持たせ
て、低温流体(冷却用ガス)のノズル部分、および吸着
管とケースの間の部分の雰囲気の湿度を低下させる。こ
のようにして、冷却用ガスが停止しているときに濃縮器
の外部に氷が成長しないようにしておく。吹込み用のガ
スとしては、水分を含まないガスであればとくに限定は
ないが、可燃性ガスを主成分とするものは引火・爆発の
危険性があり、防爆対策が必要となるので、避けた方が
よい。有害ガスについても同様である。
In the present invention, a gas containing no moisture is blown into the case by blowing a gas containing no moisture to the concentrator, and a gas containing almost no moisture such as nitrogen, helium, or argon is blown into the case to purge the moisture. To reduce the humidity of the atmosphere of the nozzle portion of the low-temperature fluid (cooling gas) and the portion between the suction pipe and the case. In this way, ice is prevented from growing outside the concentrator when the cooling gas is stopped. There is no particular limitation on the gas to be injected as long as it is a gas that does not contain moisture.However, those containing flammable gas as the main component are in danger of ignition or explosion, and explosion-proof measures must be taken. Better. The same applies to harmful gases.

【0025】第3の発明は、ガスクロマトグラフ装置の
キャリアーガスであるヘリウムを主成分とするガスを、
検出器のガス排出口からガス吹付け手段に導く配管系を
備えていることを特徴とする第1および第2の発明のク
ロロベンゼン類の分析装置である。
According to a third invention, a gas mainly containing helium, which is a carrier gas of a gas chromatograph, is used.
A chlorobenzenes analyzer according to the first and second aspects of the present invention, further comprising a piping system for guiding gas from the gas outlet of the detector to the gas blowing means.

【0026】この発明は、濃縮器に吹き付けるガスとし
て、電子捕獲型検出器等の検出器を通して排出されるヘ
リウムガスを用いることが可能となるので、ヘリウムガ
スの有効利用を図ることができる。
According to the present invention, helium gas discharged through a detector such as an electron capture detector can be used as the gas to be blown to the concentrator, so that helium gas can be effectively used.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】この発明の実施に当たっては、ま
ず、排ガス中にダストやミストが含まれていると測定阻
害を惹き起こしたり測定装置を汚したりするので、除塵
器を設けて測定装置に供給する排ガスからダストやミス
トを除去する。この除塵器には、一般的な除塵フィルタ
ーを用いればよいが、クロロベンゼン類が吸着しないよ
うに温度管理する必要がある。つまり、全体を恒温槽に
入れる、あるいはヒーターを巻くなどして100〜30
0℃、好ましくは120〜160℃になるようにする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In carrying out the present invention, first, if dust or mist is contained in exhaust gas, it will cause measurement hindrance or soil the measuring device. Remove dust and mist from supplied exhaust gas. Although a general dust filter may be used for this dust remover, it is necessary to control the temperature so that chlorobenzenes are not adsorbed. In other words, the whole is put in a constant temperature bath, or a heater is wound, for example, for 100 to 30 days.
0 ° C., preferably 120-160 ° C.

【0028】ただし、都市ごみ焼却プロセスのバグフィ
ルターの下流側の配管など、排ガス中のダスト・ミスト
が非常に少ない、すなわち十分綺麗な排ガスの測定のと
きは除塵器を省略できる場合もある。
However, the dust remover may be omitted when the amount of dust and mist in the exhaust gas is very small, such as the piping downstream of the bag filter in the municipal solid waste incineration process, that is, when the exhaust gas is sufficiently clean.

【0029】さらに、排気するラインを設けて、吸着剤
に吸着している微量水分を取り除くというドライパージ
操作をできるようにしておくと、多少、排ガスを多めに
吸引しても支障がでないので、非常に好ましい。
Further, if an exhaust line is provided so that a dry purge operation for removing a trace amount of water adsorbed on the adsorbent can be performed, there is no problem even if a large amount of exhaust gas is sucked. Very preferred.

【0030】ガスクロマトグラフ装置は、通常のキャピ
ラリーカラムを装着でき、300℃程度迄の昇温機能が
付いていればよい。検出器には、感度向上を図るためク
ロロベンゼン類を構成している塩素に対して高感度な電
子捕獲型検出器を用いることが必要である。クロロベン
ゼン類の塩素に対して高感度の電子捕獲型検出器を採用
し、吸着・濃縮温度を低温とすることにより感度向上を
図れるので、排ガス濃縮量が1/5〜1/100程度に
減らすことが可能となる。そのため、ガスクロマトグラ
フ装置(分離カラム)への水分持ち込み量が極めて少な
くなり、除湿器を省略しても分離カラムが劣化しなくな
る。
The gas chromatograph may be equipped with a normal capillary column and may have a function of raising the temperature to about 300 ° C. For the detector, it is necessary to use an electron-capture detector which is highly sensitive to chlorine constituting chlorobenzenes in order to improve the sensitivity. The adoption of an electron capture detector with high sensitivity to chlorine in chlorobenzenes allows the sensitivity to be improved by lowering the adsorption / concentration temperature, so that the exhaust gas concentration can be reduced to about 1/5 to 1/100. Becomes possible. Therefore, the amount of water brought into the gas chromatograph (separation column) is extremely small, and the separation column does not deteriorate even if the dehumidifier is omitted.

【0031】その他、検出器から出力された信号を受け
取り、クロロベンゼン類の量に変換することのできるデ
ータ処理機能を必要とする。さらに、この自動分析の主
な目的からは、クロロベンゼン類とダイオキシン類の相
関関係を予め求めておき、ダイオキシン類の量に変換で
きることが望ましい。排ガス分析の際のこの排ガス分析
システム全体の制御はシーケンサーによっても可能であ
るが、上述のデータ処理装置によって行うことができ
る。
In addition, a data processing function that can receive the signal output from the detector and convert it into the amount of chlorobenzenes is required. Furthermore, from the main purpose of this automatic analysis, it is desirable that the correlation between chlorobenzenes and dioxins be determined in advance and converted into the amount of dioxins. The control of the entire exhaust gas analysis system at the time of exhaust gas analysis can be performed by a sequencer, but can be performed by the above-described data processing device.

【0032】[0032]

【実施例】図1は、排ガス中のクロロベンゼン類を自動
的に分析するための排ガス分析装置の一実施例を示す構
成図である。この装置は、フィルターを内臓する除塵器
1、濃縮器2、ガスクロマトグラフ装置5(電子捕獲型
検出器6装備)、分析システム全体を制御するシーケン
サー7、および測定されたクロマトグラムからクロロベ
ンゼン類を計算するためのデータ処理装置8から構成さ
れる。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an exhaust gas analyzer for automatically analyzing chlorobenzenes in exhaust gas. This device has a dust remover 1 with a built-in filter, a concentrator 2, a gas chromatograph device 5 (equipped with an electron capture detector 6), a sequencer 7 for controlling the entire analysis system, and chlorobenzenes calculated from the measured chromatogram. And a data processing device 8 for performing the processing.

【0033】除塵器1は繊維フィルターを用い全体を恒
温槽に入れて150℃に保時した。濃縮器2は樹脂吸着
剤を充填したガラス管を冷却・加熱できるようにし、ま
た水分を含まない不活性ガス(ヘリウムガス)によりパ
ージできるようにした。吸着管としては、3mm径、1
00mm長さのガラス管に2, 6−ジフェニル−p−フ
ェニレンオキシド樹脂吸着剤を詰めたものを用いた。ま
た、吸着管には、ヒーター3を巻くとともに、さらに1
5mm径、120mm長さの両端を若干絞ったケース4
に入れた。ケース4の中には、炭酸ガスボンベ80から
液化炭酸ガスを吹付けられる冷却手段を設けて、0〜3
00℃に温度コントロールできるようにした。
The dust remover 1 was kept at 150 ° C. in a constant temperature bath using a fiber filter. The concentrator 2 can cool and heat the glass tube filled with the resin adsorbent, and can purge the glass tube with an inert gas (helium gas) containing no water. 3mm diameter, 1
A glass tube having a length of 00 mm and filled with a 2,6-diphenyl-p-phenylene oxide resin adsorbent was used. In addition, a heater 3 is wound around the adsorption tube,
Case 4 with 5mm diameter and 120mm length with both ends slightly squeezed
Put in. The case 4 is provided with a cooling means for spraying liquefied carbon dioxide gas from the carbon dioxide gas cylinder 80,
The temperature could be controlled to 00 ° C.

【0034】また、濃縮器2の吸着管の中を、ヘリウム
ガスボンベ60からのヘリウムガスでパージできるよう
な配管系を試作した。ヘリウムガスボンベ60からのヘ
リウムガスを、ライン61で濃縮器2に送り、ライン3
6で排気するというドライパージ操作をできるようにし
た。このようにして、ラインを35に切り替えて、濃縮
器2を昇温すると、濃縮器2のクロロベンゼン類はガス
クロマトグラフ装置5に導入される。
Also, a piping system capable of purging the inside of the adsorption tube of the concentrator 2 with the helium gas from the helium gas cylinder 60 was manufactured as a trial. The helium gas from the helium gas cylinder 60 is sent to the concentrator 2 via line 61 and
A dry purge operation of evacuating at 6 was enabled. In this way, when the line is switched to 35 and the temperature of the concentrator 2 is raised, the chlorobenzenes of the concentrator 2 are introduced into the gas chromatograph device 5.

【0035】ガスクロマトグラフ装置5はHP5890
型、検出器はバルコ社製の電子捕獲型のものを、またデ
ータ処理装置はパソコンタイプのものを用いた。また、
カラムはジーエルサイエンス(株)製の微極性カラムを
用いた。
The gas chromatograph 5 is HP5890
The type and detector used were an electron capture type manufactured by Barco, and the data processor used was a personal computer type. Also,
The column used was a micropolar column manufactured by GL Sciences Corporation.

【0036】シーケンサー7は試作したものを、濃縮器
(吸着管)を通して排ガスを吸引するためのポンプ10
としてはダイアフラム式ポンプを、排ガス流量を計測す
るための流量計12としては積算式のものを用いた。さ
らに、とくに細かく記述をしてはいないが各機器類を連
結する配管に適宜バルブを取り付け(通常のバルブ、三
方バルブ、六方バルブ)、以下の操作ができるようにし
た。
The sequencer 7 is a prototype of a pump 10 for sucking exhaust gas through a concentrator (adsorption tube).
The diaphragm type pump was used, and the flow meter 12 for measuring the exhaust gas flow rate was an integrating type. Further, although not described in detail, valves were appropriately attached to the pipes connecting the devices (normal valves, three-way valves, and six-way valves) so that the following operations could be performed.

【0037】自動分析は次の手順(操作)によって行っ
た。ガスクロマトグラフ装置5はヘリウムボンベ60か
らライン62を通してキャリアーガスのヘリウムを供給
してスタンバイ状態とする。最新鋭のごみ焼却炉におい
て燃焼負荷が100%で極めて燃焼状態が安定している
ときの排ガス21を濃縮器2にライン31・ライン33
を通して、ポンプ10により1000ml(ミリリット
ル)吸引した。このとき、濃縮器2の温度を0℃に保っ
た。濃縮器2へのヘリウム吹付けは常時行っている。
The automatic analysis was performed according to the following procedure (operation). The gas chromatograph device 5 supplies helium as a carrier gas from a helium cylinder 60 through a line 62 to be in a standby state. The exhaust gas 21 when the combustion load is 100% and the combustion state is extremely stable in the state-of-the-art refuse incinerator is supplied to the concentrator 2 by the line 31 and the line 33
, 1000 ml (milliliter) was sucked by the pump 10. At this time, the temperature of the concentrator 2 was kept at 0 ° C. Helium is sprayed on the concentrator 2 at all times.

【0038】そこで、ヘリウムボンベ60からライン6
1を通して濃縮器2にヘリウムを送る。濃縮器2の出側
はライン36で、濃縮器2を0℃としたままで、ドライ
パージを2分間行った。
Therefore, the helium cylinder 60 to line 6
Helium is sent to concentrator 2 through 1. The outlet side of the concentrator 2 was a line 36, and dry purging was performed for 2 minutes while the concentrator 2 was kept at 0 ° C.

【0039】ラインを35に切り替え、濃縮器2をヒー
ター3により250℃迄急速に昇温し始めると、吸着し
ているクロロベンゼン類が脱着して、ライン35を通
り、ガスクロマトグラフ装置に入る。同時にライン62
のヘリウム供給を停止した。ガスクロマトグラフ装置の
初期設定温度(恒温槽温度)は室温とし、10℃/mi
nで280℃迄昇温した。これによりクロロベンゼン類
がガスクロマトグラフ装置5に送られる結果、自動的に
分析値がデータ処理装置8から出力される。
When the line is switched to 35 and the temperature of the concentrator 2 is rapidly raised to 250 ° C. by the heater 3, the adsorbed chlorobenzenes are desorbed and enter the gas chromatograph through the line 35. At the same time line 62
Helium supply was stopped. The initial set temperature (temperature in the thermostat) of the gas chromatograph is set to room temperature and 10 ° C./mi.
The temperature was raised to 280 ° C. with n. As a result, the chlorobenzenes are sent to the gas chromatograph device 5, and the analysis values are automatically output from the data processing device 8.

【0040】得られた結果を図2に示す。この図のガス
クロマトグラムより、実施例においては、クロロベンゼ
ン類に対応するピークの形状が良好なことが判る。ま
た、ベースラインの変動もほとんど見られない。なお、
この測定は室内の湿度67%のときに行った。
FIG. 2 shows the obtained results. From the gas chromatogram in this figure, it can be seen that in the example, the shape of the peak corresponding to chlorobenzenes was good. Also, there is almost no change in the baseline. In addition,
This measurement was performed when the indoor humidity was 67%.

【0041】比較例については、濃縮器2のヘリウムガ
ス吹付けを実施しなかった以外は、上記の実施例と同一
の装置を用い、同様の方法で試験を行った。得られたガ
スクロマトグラムを図3に示す。このガスクロマトグラ
ムでは、ベースラインがかなり乱れており、その影響で
クロロベンゼンのピークが見当たらなくなっている。
With respect to the comparative example, a test was performed by the same method using the same apparatus as that of the above example, except that the helium gas was not sprayed on the concentrator 2. The obtained gas chromatogram is shown in FIG. In this gas chromatogram, the baseline is considerably disturbed, and as a result, no chlorobenzene peak is found.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明により、高感度化の技術である濃
縮器による低温での排ガスの吸着・濃縮技術を採用し、
濃縮器周辺の雰囲気の湿度を低下させることにより、分
析値に悪影響のある除湿器を省略することが可能とな
る。また、この装置では、除湿器を省略したままで、ベ
ースラインの変動を惹き起こすことなく長期間連続的に
自動測定できるという効果がある。
According to the present invention, a technique for adsorbing and concentrating exhaust gas at a low temperature by a concentrator, which is a technique for increasing sensitivity, is adopted.
By reducing the humidity of the atmosphere around the concentrator, it becomes possible to omit a dehumidifier that has an adverse effect on the analysis value. In addition, this device has an effect that continuous measurement can be performed continuously for a long period of time without causing a change in the baseline, while omitting the dehumidifier.

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

【図1】本発明技術の一実施例である分析装置の概略
図。
FIG. 1 is a schematic view of an analyzer according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施例で得られたガスクロマトグラム。FIG. 2 is a gas chromatogram obtained in an example.

【図3】比較例で得られたガスクロマトグラム。FIG. 3 is a gas chromatogram obtained in a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 除塵器 2 濃縮器 3 ヒーター 4 ケース 5 ガスクロマトグラフ装置 6 電子捕獲型検出器 7 シ−ケンサ− 8 デ−タ処理装置 10 ポンプ 12 流量計 21 ガス(分析用) 22 ガス(排気) 31〜36 配管(分析ガス用) 60 ボンベ(ヘリウム) 61〜63 配管(ヘリウム用) 80 ボンベ(液化炭酸ガス) 81 配管(液化炭酸ガス用) P1 クロロベンゼンに対応するピーク P2 ジクロロベンゼンに対応するピーク P3 トリクロロベンゼンに対応するピーク P4 テトラクロロベンゼンに対応するピーク REFERENCE SIGNS LIST 1 dust remover 2 concentrator 3 heater 4 case 5 gas chromatograph device 6 electron capture type detector 7 sequencer 8 data processing device 10 pump 12 flow meter 21 gas (for analysis) 22 gas (exhaust) 31 to 36 Piping (for analytical gas) 60 Bomb (helium) 61-63 Piping (for helium) 80 Bomb (liquefied carbon dioxide) 81 Piping (for liquefied carbon dioxide) P1 Peak corresponding to chlorobenzene P2 Peak corresponding to dichlorobenzene P3 Trichlorobenzene Peak corresponding to P4 Peak corresponding to tetrachlorobenzene

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも濃縮器、ガスクロマトグラフ
装置、検出器、および必要によりデータ処理装置を備え
たクロロベンゼン類の自動分析装置であって、濃縮器に
ついては、加熱手段および低温流体を用いた冷却手段を
有しており、温度制御可能であるとともに、湿度の低い
あるいは水分の少ない雰囲気の中に設置されていること
を特徴とするクロロベンゼン類の分析装置。
1. An automatic analyzer for chlorobenzenes comprising at least a concentrator, a gas chromatograph, a detector and, if necessary, a data processor, wherein the concentrator has a heating means and a cooling means using a low-temperature fluid. An apparatus for analyzing chlorobenzenes, wherein the apparatus has a temperature controllable and is installed in an atmosphere with low humidity or low moisture.
【請求項2】 濃縮器に対して、その外部に乾燥空気あ
るいは不活性ガスを吹き付けるガス吹付け手段を備えて
いることを特徴とする請求項1記載のクロロベンゼン類
の分析装置。
2. An apparatus for analyzing chlorobenzenes according to claim 1, wherein said concentrator is provided with gas blowing means for blowing dry air or inert gas to the outside thereof.
【請求項3】 ガスクロマトグラフ装置のキャリアーガ
スであるヘリウムを主成分とするガスを、検出器のガス
排出口からガス吹付け手段に導く配管系を備えているこ
とを特徴とする請求項1および請求項2記載のクロロベ
ンゼン類の分析装置。
3. The gas chromatograph apparatus according to claim 1, further comprising a piping system for guiding a gas containing helium as a main component, which is a carrier gas of the gas chromatograph device, to gas blowing means from a gas outlet of the detector. An analyzer for chlorobenzenes according to claim 2.
JP10094760A 1998-04-07 1998-04-07 Chlorobenzenes analyzer Pending JPH11295292A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6190613B1 (en) * 1998-04-30 2001-02-20 Frontier Laboratories Ltd. Sample concentration device
JP2014021097A (en) * 2012-07-24 2014-02-03 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Chamber for laser ablation

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