JPH1144683A

JPH1144683A - クロロベンゼン類の分析装置および分析方法

Info

Publication number: JPH1144683A
Application number: JP35916097A
Authority: JP
Inventors: Kunio Miyazawa; 邦夫宮澤; Hideki Nagano; 英樹永野; Takaaki Kondo; 隆明近藤; Hiromi Sakurada; 広美櫻田
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】正しい分析値あるいは精度の高い分析値を得
るとき障害となる除湿器を必要としない、ごみ焼却炉排
ガス等の廃棄物焼却炉排ガスあるいは金属精錬プロセス
排ガスに含まれるクロロベンゼン類の分析装置および分
析方法を提供する。【解決手段】吸着剤を用いる濃縮器３と、ガスクロマ
トグラフ装置５と、検出器６とを備えており、ガスクロ
マトグラフ装置５の分離カラム２０２の入側の部分に冷
却機構２０５を設けているクロロベンゼン類の分析装
置。この分析装置を用いて試料ガスの分析を行う際、濃
縮器３により濃縮した試料ガスをガスクロマトグラフ装
置５に注入する直前に、分離カラム２０２の入側の部分
を冷却機構２０５により冷却しておき、その後、試料ガ
ス２１をガスクロマトグラフ装置５へ注入して分析を行
うクロロベンゼン類の分析方法。また、その冷却温度を
３０℃以下とする分析方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物および
産業廃棄物を焼却した際に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
有機化合物を自動的に分析する分析装置および分析方法
に関するものである。

【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。ま
た、電気炉などでスクラップを精錬するとき、スクラッ
プには塗膜・樹脂ラミネート物が表面に存在するため、
これらが熱分解・重縮合して同様にダイオキシン類が発
生する場合がある。

【０００３】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、一般
的には数ｎｇ／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。
そこで、大気汚染学会誌第２８巻第５号２７４頁（１９
９３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
ロロベンゼン類あるいはクロロフェノール類を正確に求
めることは重要である。

【０００４】また、廃棄物学会第７回研究発表会論文集
（II）５７６〜５７８ページ（１９９６年）に記載され
ているように、特に塩素付加数が３個以上のクロロベン
ゼン類が、ダイオキシン類と高度の相関があるとの報告
もある。従って、とりわけ塩素付加数が３個以上のクロ
ロベンゼン類を高正確度・高精度で求めることは極めて
重要である。

【０００５】排ガス中のクロロベンゼン類・クロロフェ
ノール類（以下クロロベンゼン類と総称する）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
（１９９２年）、特開平５−３１２７９６号公報に記載
されているものがある。これらのクロロベンゼン類の自
動分析技術は、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
縮管とこれを加熱できるヒータ、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。

【０００６】まず、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、濃縮管はとくに昇温
していないので、排ガス中のクロロベンゼン類は樹脂吸
着剤に吸着する。

【０００７】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。

【０００８】ちなみに、このときの排ガス中のクロロベ
ンゼン類の濃度は、クロロベンゼン（モノクロロベンゼ
ン）で４〜３４μｇ／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／Ｎｍ³、２，４−ジクロロフェノールで２
７〜１８６μｇ／Ｎｍ³、２，３，４，６−テトラクロ
ロフェノールで４〜４５μｇ／Ｎｍ³であり、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。

【０００９】また、特開平５−３１２７９６号公報に記
載されているクロロベンゼン類の自動分析技術では、高
感度検出のために電子捕獲型検出器を用いることを想定
している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術においては、ガラス製トラップあるいは電子冷却式除
湿器などで、ごみ焼却炉排ガスの水分（水蒸気）を取り
除く際、凝縮した水にクロロベンゼン類、とりわけクロ
ロフェノール類が取り込まれるという現象がある。その
結果、測定対象であるクロロベンゼン類の濃度が、排ガ
スの水分濃度（量）により影響を受けるため、計測（分
析）精度が低下するという問題があった。この他に、通
常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（吸着）して正確な分析値が
得られなくなるという問題もあった。

【００１１】また、特開平５−３１２７９６号公報に記
載されている技術でも、電子捕獲型検出器を用いること
の他は、高感度化技術を採用していないので、約６リッ
トルの排ガスを濃縮するとの記載がある。これより、当
然のことながら、ガスクロマトグラフ装置への排ガス中
の水分の持込みが多くなるため、前処理として除湿を行
うことを前提としている。

【００１２】最近の新鋭のごみ焼却炉、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、除湿器内で水分への取り込み、あ
るいは除湿器内部への吸着が起きると、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不足
して、検出できなくなるという問題もあった。

【００１３】新鋭のごみ焼却炉における低排出レベルの
クロロベンゼン類を、従来技術の質量分析計を検出手段
（検出器）として用いたガスクロマトグラフ装置で分析
するには、１０リットル程度の排ガスを濃縮する必要が
ある。従って、ただ単に除湿器を取り外しただけでは、
排ガス中の水分がガスクロマトグラフ装置に持ち込まれ
る。

【００１４】その結果、ガスクロマトグラフ装置内の分
離カラムが、水分と排ガス中の他の物質（化合物）、と
くに塩化水素、塩素、硫黄化合物などとが原因と思われ
る反応により損傷して、計測（定量）不能となる。排ガ
ス中には、クロロベンゼン類の他に、主として窒素、酸
素、塩化水素、塩素、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。従って、分離カラムが劣化
すると、これらの物質が分離できず、定量ができなくな
る。

【００１５】また、分離カラムの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。これが原因となって、ガ
スクロマトグラムのベースラインの変動（乱れ）を惹き
起こして、定量ができなくなる場合もある。

【００１６】本発明は、これらの問題点を解決するため
になされたもので、正しい分析値あるいは精度の高い分
析値を得るとき障害となる除湿器を必要としない、ごみ
焼却炉排ガス等の廃棄物焼却炉排ガスあるいは金属精錬
プロセス排ガスに含まれるクロロベンゼン類の分析装置
および分析方法を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、吸着剤を
用いる濃縮器と、ガスクロマトグラフ装置と、検出器と
を備えており、前記ガスクロマトグラフ装置の分離カラ
ムの入側の部分に冷却機構を設けているクロロベンゼン
類の分析装置である。

【００１８】この発明は、ガスクロマトグラフ装置に流
入する水分の量が排ガスの量と密接に関連していること
から、分析に必要な排ガスの量を大幅に低減するため、
鋭意検討を重ねた結果なされた。その結果、ごみ焼却炉
排ガス中のクロロベンゼン類を構成する塩素あるいはク
ロロベンゼン類そのものに対して、高感度のイオン化を
利用した検出器を用いることが必要であることがわかっ
た。しかしこれだけでは、検出はできるが信号／ノイズ
の比（Ｓ／Ｎ比）がまだ低いので、さらに検討を重ね
た。

【００１９】その過程で、従来排ガス試料の注入時には
４０〜６０℃程度の一定温度に設定されていたガスクロ
マトグラフ装置の分離カラムについて、温度を部分的に
低温とすることにより、ガスクロマトグラムのピークが
先鋭となる場合があることを見いだした。この効果は、
ごみ焼却炉などの排ガスのように、種々の化合物、とり
わけ、カラムを損傷する物質（化合物）を含む試料ガス
についても認められた。

【００２０】検討の結果、カラム全体を冷却してもよい
が、これは特に分離カラムの入側を冷却するのみで十分
であることがわかった。そこでこの発明では、ガスクロ
マトグラフ装置の分離カラムの入側の部分に、冷却機構
を設けている。

【００２１】このように、吸着剤を用いる濃縮器に加え
て、分離カラム入側の冷却機構を組合せることにより、
ガスクロマトグラムのピーク幅が狭くなり、信号／ノイ
ズ比が良好になる。これは、詳細な機構については検討
中であるが、分離カラムに注入されたクロロベンゼン類
が、分離カラム入側の低温の部分で試料ガスの移動が遅
くなり、一旦保持されるため、ピークの幅が狭くなると
推定される。ここで、試料ガスがその部分に保持される
というのは、完全には固定されていなくてもその部分の
外には出ずに留まっているということである。

【００２２】その結果、クロロベンゼン類の検出感度が
高くなり、ごみ焼却炉排ガスのような複雑な混合物で、
かつ分離カラムを劣化させる物質を含有する場合、吸引
・濃縮量を少なくして検出することが可能となる。従っ
て、ガスクロマトグラフ装置に流入する水分の絶対量が
大幅に低下し、とくに分離カラムが性能が低下するほど
までは損傷しないことが明らかとなった。このようにし
て、前述の課題が解決された。

【００２３】濃縮器は、測定対象のガスから、クロロベ
ンゼン類を吸着剤により吸着させる装置であり、通常の
樹脂吸着剤あるいは炭素質吸着剤などの吸着剤を用いる
形式のものでよい。

【００２４】ガスクロマトグラフ装置は、通常のクロマ
ト分離を行うカラムクロマトを用いることができる。ま
た、検出器には、クロロベンゼン類に対して検出感度の
高いイオン化を利用した検出器、例えば電子捕獲型検出
器またはヘリウムイオン化型検出器を用いる。電子捕獲
型検出器を用いることにより、前述のようにクロロベン
ゼン類を構成する塩素に対して、また、ヘリウムイオン
化型検出器を用いることにより、クロロベンゼン類その
ものに対して、高感度の検出を行うことができる。

【００２５】その他、必要に応じて用いるデータ処理装
置は、前記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。

【００２６】第２の発明は、第１の発明のクロロベンゼ
ン類の分析装置を用いて試料ガスの分析を行う際、濃縮
器により濃縮した試料ガスをガスクロマトグラフ装置に
注入する直前に、分離カラムの入側の部分を冷却機構に
より冷却しておき、その後、試料ガスをガスクロマトグ
ラフ装置へ注入して分析を行うクロロベンゼン類の分析
方法である。

【００２７】この発明では、分離カラムの入側の部分が
冷却されているので、注入された試料ガスの移動が遅く
なり、その部分に一旦は保持される（留まっている）。
ここで、注入する直前に分離カラムの入側の部分を冷却
しておくというのは、ガスクロマトグラフ装置への試料
ガスの注入を開始する時点では、分離カラムの入側の部
分が冷却された状態にあるということである。

【００２８】分離カラムの入側の部分の冷却を停止する
と、この部分はガスクロマトグラフ装置の恒温槽の温度
に昇温される。その後は、分離カラム全体が恒温槽の昇
温に伴い昇温し、試料ガスは分離カラムの中を移動して
検出器に到達して検出される。この際、分離カラムの入
側の部分に保持された（留まっていた）試料ガスは、恒
温槽の昇温により物質ごとに固有の移動速度で、同時に
分離カラムの中へ移動を開始すると考えられる。

【００２９】このようにして、実際の導入に要した時間
の影響が除去され、試料ガス中のそれぞれの物質につい
て、検出器に到達する時間の幅の拡がりが防止される。
従来技術のように濃縮器を急速加熱するだけでは、試料
ガスの導入に多少の時間がかかり、ピークの幅が広がる
ことが避けられなかったが、この発明により、検出され
るピークの幅が狭くなるので高感度の測定が可能とな
る。

【００３０】第３の発明は、分離カラムの入側の部分の
冷却温度を３０℃以下とする請求項２記載のクロロベン
ゼン類の分析方法である。

【００３１】この発明では、分離カラムの入側の部分を
３０℃以下の比較的低温にして、排ガス（試料）を一旦
分離カラムの入側部分に保持する。これにより、モノク
ロロベンゼン、ジクロロベンゼン、あるいはモノクロロ
フェノールは保持できないものの、塩素付加数が３以上
のポリクロロベンゼン、および塩素付加数が２以上のポ
リクロロフェノールは分離カラムの入側部分に保持され
る。従って、これらの塩素付加数の多いクロロベンゼン
類の分析を、精度良く行うことができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】この発明の実施にあたっては、必
要に応じ排ガス等の測定対象のガスについて除塵器によ
り前処理を行う。

【００３３】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、除
塵器全体を恒温槽に入れる、あるいはヒータを巻くなど
して１００〜３００℃、好ましくは１２０〜１６０℃に
なるようにする。

【００３４】ただし、都市ごみ焼却プロセスのバグフィ
ルタ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。

【００３５】濃縮器は、樹脂吸着剤あるいは炭素質吸着
剤などの吸着剤を充填したガラス製または金属製の管
（濃縮管）、ヒータなど濃縮管を３００℃程度まで昇温
可能な装置を備えている。その他、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、ならびにガ
スクロマトグラフ装置用のキャリアガスを、濃縮管を通
過させ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。

【００３６】また、濃縮管に低温空気、炭酸ガスなどを
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）の吸着操作のとき温度制御できる機能を有して
いるとさらに好ましい。

【００３７】ガスクロマトグラフ装置は、分離用の通常
のキャピラリカラムを装着でき、３００℃程度迄の昇温
機能が付いていればよい。分離カラムの入側の部分に、
液化炭酸ガス、その他低温ガスを効率よく吹き付けられ
る冷却機構を設ける。冷却機構の冷却する部分の寸法
は、一般に３０〜６０ｍある分離用カラムの内、入側の
１０ｃｍ程度でよいが、多少長くても構わない。

【００３８】この冷却機構を用いて、ガスクロマトグラ
フ装置に試料ガスを注入する直前に、分離カラムの入側
の部分を冷却しておくと、試料ガスが一旦は保持される
（この部分に留まる）。これと前後して冷却を停止する
と、分離カラムの入側の部分は、ガスクロマトグラフ装
置の恒温槽の熱で昇温する。その後は通常の測定と同
様、試料ガスが分離カラムの中を移動しつつ分離され
て、検出器に到達して検出される。このようにして、従
来の方法に比べて検出されるピークの幅が狭くなり、信
号／ノイズ比の良好なガスクロマトグラムが得られるの
で高感度の測定が可能となる。

【００３９】検出器には、前述のようにクロロベンゼン
類の塩素に対して高感度な電子捕獲型検出器、またはク
ロロベンゼン類そのものに高感度なヘリウムイオン化型
検出器を用いることが必要である。なお、これを手段の
形式で表すと、検出器が電子捕獲型検出器またはヘリウ
ムイオン化型検出器である第１の発明のクロロベンゼン
類の分析装置となる。

【００４０】このように、濃縮器と分離カラムの冷却機
構と前記検出器の組合せにより、分析に必要な排ガスの
量（排ガス濃縮量）を、従来の１／１０〜１／１００程
度まで低下させることが可能となる。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、除湿器がなくても分離カラムの著し
い劣化がなくなる。すなわち、分析に支障をきたす分離
カラムの性能低下がない。

【００４１】データ処理装置は、必要に応じて設置する
が、検出器の出力をクロロベンゼン類の量に変換できれ
ば、特に方式は問わない。

【００４２】この排ガス分析装置全体の制御は、シーケ
ンサによっても可能であるが、このデータ処理装置によ
って行うことができる。

【００４３】

【実施例】

（実施例１）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。この自動分析装置は、フィルタを内蔵す
る除塵器１、樹脂吸着剤を充填したガラス管を冷却・加
熱できるようにした濃縮器３、電子捕獲型検出器６を装
備したガスクロマトグラフ装置５、分析システム全体を
制御するシーケンサ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を主な構成要素としている。

【００４４】除塵器１は繊維フィルタを用い全体を恒温
槽に入れて１５０℃に保持した。濃縮器３としては、３
ｍｍ径で１５０ｍｍの長さのガラス管に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、ヒー
タを巻くとともに、炭酸ガスボンベ８０から配管８１に
より液化炭酸ガスを吹き付けられるようにして、０〜３
００℃に温度コントロ−ルできるものを試作した。ま
た、ヘリウムガスボンベ６０からのヘリウムガス、即ち
ガスクロマトグラフ装置５のキャリアガスを、ライン６
３を通してガスクロマトグラフ装置５に送り込めるよう
にした。

【００４５】ガスクロマトグラフ装置５はＨＰ５８９０
型、検出器６の電子捕獲型検出器としてはバルコ社製の
パルス放電型のものを用い、分離カラムは、ジ−エルサ
イエンス（株）製の微極性カラムを用いた。

【００４６】ここで、分離カラムの入側の部分には前述
の冷却機構を設けてある。図２は、冷却機構の概略を示
す図である。図に示すように、分離カラム２０２は恒温
槽２０１の中に設置されており、その入側は試料導入ラ
イン２０３に、出側は検出器側のライン２０４にそれぞ
れ接続されている。

【００４７】冷却機構２０５は、分離カラム２０２の入
側の部分約１０ｃｍを３ｍｍ径のチューブで覆った形状
とした。このチューブの中程に冷媒導入用の配管２０６
を接続して、分離カラム２０２の入側の部分を冷却す
る。ここでは、冷媒導入用の配管２０６に、炭酸ガスボ
ンベ８０からの配管８１を接続し、液化炭酸ガスを導入
できるようにした。これによって、分離カラム２０２の
入側の部分を、事前に（試料注入の直前に）冷却できる
ようにした。

【００４８】また、シーケンサ７は試作したものを、デ
ータ処理装置８はパソコンタイプのものを用いた。濃縮
器３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１１としては、積算式のものを用いた。さら
に、とくに細かく表してはいないが、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。

【００４９】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６３を通してキャリア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７０〜８０％と極めて燃焼状態が安定
しているときの排ガスを試料ガス２１として、ライン３
２を通して濃縮器３に５０ｍｌ（ミリリットル）吸引し
た。このとき、濃縮器３の温度は０℃に保ち、濃縮器３
に接続されたライン３３を通してポンプ１０により吸引
を行った。

【００５０】その後、ヘリウムボンベ６０からライン６
２を通して濃縮器３にヘリウムを送った。濃縮器３の出
側はライン３５となり、その後はガスクロマトグラフ装
置５に入る。ここで、ガスクロマトグラフ装置５の分離
カラムの入側の部分を、前述の冷却機構２０５（図２）
により、液化炭酸ガスを吹き付けて−４０〜−３０℃に
冷却しておいた。

【００５１】次いで、濃縮器３をヒータにより２８０℃
まで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５に導入される。ガスクロマトグラフ装置５の初期
設定温度、即ち恒温槽２０１（図２）の初期設定温度は
６０℃とした。分離カラムの入側の部分の冷却機構２０
５の液化炭酸ガスの吹き付けを停止した後、ガスクロマ
トグラフ装置５（恒温槽２０１）を、１０℃／ｍｉｎで
２６０℃まで昇温した。

【００５２】これにより、分離カラムの入側の部分から
クロロベンゼン類がガスクロマトグラフ装置５（分離カ
ラム２０２）で分離され、電子捕獲型検出器６に送られ
て定量され、自動的に分析値がデータ処理装置８から出
力される。

【００５３】図３に、ガスクロマトグラフ装置により測
定されたクロロベンゼン類の分析結果を示す。クロロベ
ンゼン類のピークＰ２〜Ｐ４のあるガスクロマトグラム
が得られている。なお、Ｐ１は窒素のピークである。図
に示すように、ピークの裾の部分が広がっていない、即
ちテーリングを起こしていない、良好な形状のピークが
得られている。従って、ピークとベースラインの分離が
容易となり、高精度の定量結果（分析値）が得られるこ
とがわかる。

【００５４】（実施例２）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６３を通してキャリアガスのヘ
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、燃焼負荷がおよそ１００％のときの排
ガス２１を、濃縮器３にライン３２、３３を通して、ポ
ンプ１０により２５０ｍｌ（ミリリットル）吸引した。
このとき、濃縮器３の温度は３０℃に保った。

【００５５】そこで、ヘリウムボンベ６０からライン６
２を通して濃縮器３にヘリウムを送る。濃縮器３の出側
はライン３５で、その後はガスクロマトグラフ装置５に
入る。濃縮器３をヒータにより２８０℃まで急速に昇温
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５に入
る。この直前に液化炭酸ガスをガスクロマトグラフ装置
５のカラムの入側部分に吹き付けて、３０℃に冷却して
おいた。

【００５６】ガスクロマトグラフ装置５の初期設定温度
（恒温槽温度）は６０℃とし、１０℃／ｍｉｎ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から出力された。

【００５７】図５に、得られた結果（ガスクロマトグラ
ム）を示す。濃縮器３の温度を３０℃に保ったため、モ
ノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、あるいはモノク
ロロフェノールは破過して、吸着量が少なく、対応する
ピークは認められない。これに対して、トリクロロベン
ゼン、テトラクロロベンゼン、ペンタクロロベンゼン、
ジクロロフェノール、トリクロロフェノール、およびテ
トラロロフェノールに対応するピークがテーリングを惹
き起こすことなく出現していることが判る。

【００５８】（比較例１）実施例と同じ装置を用いて、
分離カラムの入側の部分の冷却機構２０５の液化炭酸ガ
スの吹き付けを行わずに、同様の試験を実施した。得ら
れたガスクロマトグラムを図４に示す。窒素のピーク
（Ｐ１）とクロロベンゼン（モノクロロベンゼン）のピ
ーク（Ｐ２）以外は、クロロベンゼン類のピーク（図３
のＰ３〜Ｐ４）は見られない。また、クロロベンゼンの
ピークはテーリングしている。このようなピークでは定
量精度が極めて劣り、定量しても意味はない。

【００５９】（比較例２）実施例１と同じ装置を用い
て、分離カラムの入側の部分の冷却機構２０５の液化炭
酸ガスの吹き付けを行わずに、実施例２と同様の試験を
実施した。

【００６０】図６に、得られたガスクロマトグラムを示
す。ここでは、トリクロロベンゼン、テトラクロロベン
ゼン、ペンタクロロベンゼン、ジクロロフェノール、ト
リクロロフェノール、およびテトラロロフェノールに対
応するピークがテーリングを惹き起こしていることは明
らかであり、分析（定量）精度が劣ることが判る。

【００６１】以上、検出手段として電子捕獲型検出器を
採用し、分離カラムの入側の部分を低温にして排ガス
（試料）を一旦分離カラムの入側部分に保持することに
より、高感度化が図れ、少量の排ガス濃縮量でクロロベ
ンゼン類が検出できることが明らかである。したがっ
て、ガスクロマトグラフ装置への絶対的な水分流入量が
減るため、除湿器を取り外しても支障のないことが判
る。

【００６２】

【発明の効果】この発明では、吸着剤を用いる濃縮器に
加えて、分離カラム入側に冷却機構を設け、塩素あるい
はクロロベンゼン類そのものに対して高感度の検出器を
組合せることにより、ガスクロマトグラムのピーク幅が
狭くなり、信号／ノイズ比が良好になる。

【００６３】その結果、クロロベンゼン類の検出感度が
高くなり、ごみ焼却炉排ガスのような複雑な混合物で、
かつ分離カラムを劣化させる物質を含有する場合、吸引
・濃縮量を少なくして検出することが可能となるととも
に、除湿器を省略できるという効果がある。また、分析
の正確度・精度の低下を招く除湿器がないので、良好な
分析値が得られるようになるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の分析装置の一実施例を示す構成図。

【図２】冷却機構の一実施例の概略を示す図。

【図３】実施例１で得られたガスクロマトグラム。

【図４】比較例１で得られたガスクロマトグラム。

【図５】実施例２で得られたガスクロマトグラム。

【図６】比較例２で得られたガスクロマトグラム。

【符号の説明】

１除塵器３濃縮器５ガスクロマトグラフ装置６検出器７シーケンサ８データ処理装置１０ポンプ１１流量計２１試料ガス（分析用）２２ガス（排気）３２〜３５配管（分析ガス用）６０ボンベ（ヘリウム）６２〜６３配管（ヘリウム用）８０ボンベ（液化炭酸ガス）８１〜８２配管（液化炭酸ガス用）２０１恒温槽２０２分離カラム２０３試料ガス導入ライン２０４検出器側のライン２０５冷却機構２０６冷媒導入用の配管Ｐ１窒素に対応するピークＰ２クロロベンゼン（モノクロロベンゼン）に対応す
るピークＰ３クロロフェノール（モノクロロフェノール）に対
応するピークＰ４ジクロロベンゼンに対応するピークＰ５ジクロロフェノールに対応するピークＰ６トリクロロベンゼンに対応するピークＰ７トリクロロフェノールに対応するピークＰ８テトラクロロベンゼンに対応するピークＰ９テトラクロロフェノールに対応するピークＰ１０ペンタクロロベンゼンに対応するピーク

フロントページの続き (72)発明者櫻田広美川崎市川崎区南渡田町一丁目１番鋼管計測株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸着剤を用いる濃縮器と、ガスクロマト
グラフ装置と、検出器とを備えており、前記ガスクロマ
トグラフ装置の分離カラムの入側の部分に冷却機構を設
けているクロロベンゼン類の分析装置。
【請求項２】請求項１記載のクロロベンゼン類の分析
装置を用いて試料ガスの分析を行う際、濃縮器により濃
縮した試料ガスをガスクロマトグラフ装置に注入する直
前に、分離カラムの入側の部分を冷却機構により冷却し
ておき、その後、試料ガスをガスクロマトグラフ装置へ
注入して分析を行うクロロベンゼン類の分析方法。
【請求項３】分離カラムの入側の部分の冷却温度を３
０℃以下とする請求項２記載のクロロベンゼン類の分析
方法。