JPS58113837A - 煙道ガス中の痕跡のガス状アンモニア濃度の監視系 - Google Patents
煙道ガス中の痕跡のガス状アンモニア濃度の監視系Info
- Publication number
- JPS58113837A JPS58113837A JP57224801A JP22480182A JPS58113837A JP S58113837 A JPS58113837 A JP S58113837A JP 57224801 A JP57224801 A JP 57224801A JP 22480182 A JP22480182 A JP 22480182A JP S58113837 A JPS58113837 A JP S58113837A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flue gas
- ammonia
- absorption
- radiation
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 74
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims description 36
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 33
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims description 33
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 30
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N Diammonium sulfite Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S([O-])=O PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical class O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004171 remote diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/39—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザーを使用する絶対アンモニア濃度の遠隔
測定装置に関する。
測定装置に関する。
種々の環境においてガス状アンモニアの濃度を測定でへ
ることが望ましい。特に、煙道ガス、化学グラフトフィ
ード流、大気バンクグラウンドのような環境でその場で
ガス状アンモニアを連続監視することがしばしば望まし
い。事実、窒−片酸化物のＩＮ２とＨ２０への変換を遂
行するために、燃焼生成物へアンモニアを導入する脱ノ
ックス（ｄθＮ０ｘ）法から生じる煙道ガス中のアノモ
ニア濃度′ を連続監視することが安されてきた。こ
のような方法では、検出しなければならないアンモニア
水準は５ ｐｐｍ程度の低きである。
ることが望ましい。特に、煙道ガス、化学グラフトフィ
ード流、大気バンクグラウンドのような環境でその場で
ガス状アンモニアを連続監視することがしばしば望まし
い。事実、窒−片酸化物のＩＮ２とＨ２０への変換を遂
行するために、燃焼生成物へアンモニアを導入する脱ノ
ックス（ｄθＮ０ｘ）法から生じる煙道ガス中のアノモ
ニア濃度′ を連続監視することが安されてきた。こ
のような方法では、検出しなければならないアンモニア
水準は５ ｐｐｍ程度の低きである。
カスのポイント試料採取を必要とする喋準技術を１史う
と、試料採取系のつまりｆｃ継ける困剛な問題に冨つか
る。上記つまりはたとえば石炭燃焼ボイラにおけるフラ
イアンンユによる物理的封鎖により、または試料採取系
における化学反応生成物（たとえば硫酸または亜硫酸ア
ンモニウム）の析出により起り得る。この後者の問題は
試料採取系の温度を上げることにより軽減でへろか、ガ
ス状試料を煙道ダクトから測定系へ輸送中アンモニア昼
度の変化をひ負越す残存反応の０Ｔ１目性が、分析され
る試料が正確に煙道ガスを：衣わしているかという不確
定性を導入する。さら資、７点で試料採取する技術は試
料採取されるタークト内の均一なアンモニア分布を仮定
している。
と、試料採取系のつまりｆｃ継ける困剛な問題に冨つか
る。上記つまりはたとえば石炭燃焼ボイラにおけるフラ
イアンンユによる物理的封鎖により、または試料採取系
における化学反応生成物（たとえば硫酸または亜硫酸ア
ンモニウム）の析出により起り得る。この後者の問題は
試料採取系の温度を上げることにより軽減でへろか、ガ
ス状試料を煙道ダクトから測定系へ輸送中アンモニア昼
度の変化をひ負越す残存反応の０Ｔ１目性が、分析され
る試料が正確に煙道ガスを：衣わしているかという不確
定性を導入する。さら資、７点で試料採取する技術は試
料採取されるタークト内の均一なアンモニア分布を仮定
している。
本発明ニおいては、試料採取系に関連した間１直を一部
分除くために、赤外【／−ザー吸収をアノモニア濃度の
遠隔診断として曲りのである。
分除くために、赤外【／−ザー吸収をアノモニア濃度の
遠隔診断として曲りのである。
アンモニアによる光吸収は光波長、アンモニア濃度、光
路長さに依存すること、およびレーザーからの光学放射
線の吸収を大気パンクグラウンドに分いてアンモニアの
存在の検出に使用で底ろことは知られている。
路長さに依存すること、およびレーザーからの光学放射
線の吸収を大気パンクグラウンドに分いてアンモニアの
存在の検出に使用で底ろことは知られている。
アプライド・オプティックス（Ａｏｐｌ ｌｅｄ ０ｐ
ｔｌｃｓ ｌケ巻、９号、７９７３年９月１．２．２２
９頁のアラリオ、シールスのｒｃＩ３０□１６ レーザ
ーによるＮＨ８吸収率の測定」という論文において（こ
の論文をここで引用文献とする）、あるＣ” ０２”
ｖ−ザーの波長の吸収はアノモニア濃度に直接関連で今
ることか見出された。また、ある他のレーデ−遷移は大
気バンクグランドにおいてアンモニアによる吸収は無視
で轡ることも見出され、またこれらの波長の透過を使っ
てアンモニアの吸収を大気粒子による散乱または吸収ま
たは屈折率の変動から区別で舞ることが認められた。こ
のような干渉機構はすべてのＣＯ２レーザー波長をほと
んど等しく弱めるからである。
ｔｌｃｓ ｌケ巻、９号、７９７３年９月１．２．２２
９頁のアラリオ、シールスのｒｃＩ３０□１６ レーザ
ーによるＮＨ８吸収率の測定」という論文において（こ
の論文をここで引用文献とする）、あるＣ” ０２”
ｖ−ザーの波長の吸収はアノモニア濃度に直接関連で今
ることか見出された。また、ある他のレーデ−遷移は大
気バンクグランドにおいてアンモニアによる吸収は無視
で轡ることも見出され、またこれらの波長の透過を使っ
てアンモニアの吸収を大気粒子による散乱または吸収ま
たは屈折率の変動から区別で舞ることが認められた。こ
のような干渉機構はすべてのＣＯ２レーザー波長をほと
んど等しく弱めるからである。
従来の当該技術は幾つかの理由によって、熱煙道ガスバ
ンクグラウ／ドにおいて痕跡のＮＨ，濃度を監視するの
に信用な装置を構成するだめの処方を与えていない。第
１に、ＮＨ３分子による光吸収をぞの７Ｑ Ｉｉに関連
っする係数は、グローブしたＮＨ，線の保強度とスペク
トル幅の両者に依存す４）。
ンクグラウ／ドにおいて痕跡のＮＨ，濃度を監視するの
に信用な装置を構成するだめの処方を与えていない。第
１に、ＮＨ３分子による光吸収をぞの７Ｑ Ｉｉに関連
っする係数は、グローブしたＮＨ，線の保強度とスペク
トル幅の両者に依存す４）。
線強）Ｗはけ耗団の差に、従って搗ＩＷに依存する。
報幅は煙道カスのＹ晶度と組成（Ｈ２０およびＣＯ２の
パーセント）の両者と共に変化し、−上記煙道ガスの温
度とイ・１成は燃焼の型、過剰空気の晴、試料採取点の
位置により変化する。さらに、噴出できるＮＨ，の最低
水準は、監視のため選ばれたツ波長において煙道ガス自
身中に存在するＨ、ＯおよびＣＯ２との吸収の小さな差
の存在により限定される。この残存吸収はＮＨ，測定に
対しては零水準を表わす。
パーセント）の両者と共に変化し、−上記煙道ガスの温
度とイ・１成は燃焼の型、過剰空気の晴、試料採取点の
位置により変化する。さらに、噴出できるＮＨ，の最低
水準は、監視のため選ばれたツ波長において煙道ガス自
身中に存在するＨ、ＯおよびＣＯ２との吸収の小さな差
の存在により限定される。この残存吸収はＮＨ，測定に
対しては零水準を表わす。
煙道ガスの組成と温度は変化するから、この岑水準も変
化し、それによってＮ）−１，検出の感度を限定する４
゜ そこで、適当な感度と正確度をもってＮＨｓ濃度を決定
するためには、光吸収と共に煙道ガスの組成と温度の両
者ｔ−監視しなければならないと考えられる。ＣＯ２お
よびＨ２０祷度、温度、光吸収を監視で模る系は著しく
複雑で費用がかかり、この方法を非実用的にする。しか
しながら、煙道ガスのＨ２０およびＣＯ２組成が典型的
限度内で不確かであっても、煙道ガスの温度および光吸
収の測定が煙道ガス中のＮＨ，濃度を３ｐｐｍ水準まで
決定するのに十分であることを、本発明は示す。
化し、それによってＮ）−１，検出の感度を限定する４
゜ そこで、適当な感度と正確度をもってＮＨｓ濃度を決定
するためには、光吸収と共に煙道ガスの組成と温度の両
者ｔ−監視しなければならないと考えられる。ＣＯ２お
よびＨ２０祷度、温度、光吸収を監視で模る系は著しく
複雑で費用がかかり、この方法を非実用的にする。しか
しながら、煙道ガスのＨ２０およびＣＯ２組成が典型的
限度内で不確かであっても、煙道ガスの温度および光吸
収の測定が煙道ガス中のＮＨ，濃度を３ｐｐｍ水準まで
決定するのに十分であることを、本発明は示す。
本発明によれば、温度の変化できる煙道ガスの環境に存
在しているガス状アンモニアの絶対濃度の測定系が明ら
かにされる１、この系はアンモニアにより強く吸収され
るが煙道ガス混合物中のすべての他の物質による吸収は
無視で勇る第１波長における放射線の透過の測定と、ア
ンモニアおよび煙道ガス混合物中のすべての他の物質に
よる吸収が無視できる第コ波長における放射線の透過の
測定と、光吸収する煙道ガスの温度の測定を提供する。
在しているガス状アンモニアの絶対濃度の測定系が明ら
かにされる１、この系はアンモニアにより強く吸収され
るが煙道ガス混合物中のすべての他の物質による吸収は
無視で勇る第１波長における放射線の透過の測定と、ア
ンモニアおよび煙道ガス混合物中のすべての他の物質に
よる吸収が無視できる第コ波長における放射線の透過の
測定と、光吸収する煙道ガスの温度の測定を提供する。
本発明の系は１１／および第ユの両波長における放射線
を煙道ガスダクトを通る光路に沿って放射、煉検出器に
向け、これらの波長の各々における光透過を測定する。
を煙道ガスダクトを通る光路に沿って放射、煉検出器に
向け、これらの波長の各々における光透過を測定する。
系は他の装置により煙道カス温度を測定する。ついで、
測定温度におけるアンモニア吸収率に対する貯えられた
データと共に、当該系は光透過および錦度の測定からア
ンモニア濃度を＃を算する。本発明の好ましい具体化に
対するデータをここで明らかにする。。
測定温度におけるアンモニア吸収率に対する貯えられた
データと共に、当該系は光透過および錦度の測定からア
ンモニア濃度を＃を算する。本発明の好ましい具体化に
対するデータをここで明らかにする。。
第１図に、アンモニア慣度の連続測定を提供する本発明
の好ましい具体化が示されている。ＣＯ２レーザ−１は
９２７−３０ ｒｍ−’の放射線を放射し、これは波数
ｆ１で光チヨツパ−２により定量的にさえぎられる。９
２ ’７．．Ｊ’ Ｏｃｍ−’放射線はアンモニアのＱ
α（６，６）ν２ Ａｆ＋多と一敗している。、 ＣＯ
，対照レーザー３はｑ２ ’Ａ 、！； ３ ｃｍ−’
の放射線全放射し、これは波数ｆ２で光チヨツパ−４に
より定量的にさえき゛らｎる。対照９コ’Ａ ３３ 雇
−’放射線はアンモニアま／こは・鹿道ガス中に存在す
る他肉質によって本質的に吸収されない。対照レーザー
はたとえば乱れ、すす、粒子によるスペクトル選択的で
ない吸収に対し補正する。対照および試料チョツパーは
異なる波数で操作するから、信号を電子的に分離でへる
。Ｃ０２レーザー光束は光束コンバイナー５の共通点に
向けられ、コンバイナー５は部分透過性の、部分反射性
の光エレメントまたは他の光東結合装置直である。レー
デ−光束の各々の一部分は光検出器６にぶつかり、こう
して受けた光学密度に比例した心気信号を生じる。この
信号はｒｄ調器７．８に送られ、波数ｆ、およびｆ！で
変調された信号が検出され、これはレーザー１および３
の出力にそれぞれ比例した信号である。便利な値を有す
るよう比例定数を選ぶことができる。第１図で、復調器
７，８，１３．１４にはその左側に矢印で示した相対照
尺力信号が与えられ、その上側に矢印で示した１シ調入
力信号が与えられ、その右側に矢印で示した出力信号を
生じる。
の好ましい具体化が示されている。ＣＯ２レーザ−１は
９２７−３０ ｒｍ−’の放射線を放射し、これは波数
ｆ１で光チヨツパ−２により定量的にさえぎられる。９
２ ’７．．Ｊ’ Ｏｃｍ−’放射線はアンモニアのＱ
α（６，６）ν２ Ａｆ＋多と一敗している。、 ＣＯ
，対照レーザー３はｑ２ ’Ａ 、！； ３ ｃｍ−’
の放射線全放射し、これは波数ｆ２で光チヨツパ−４に
より定量的にさえき゛らｎる。対照９コ’Ａ ３３ 雇
−’放射線はアンモニアま／こは・鹿道ガス中に存在す
る他肉質によって本質的に吸収されない。対照レーザー
はたとえば乱れ、すす、粒子によるスペクトル選択的で
ない吸収に対し補正する。対照および試料チョツパーは
異なる波数で操作するから、信号を電子的に分離でへる
。Ｃ０２レーザー光束は光束コンバイナー５の共通点に
向けられ、コンバイナー５は部分透過性の、部分反射性
の光エレメントまたは他の光東結合装置直である。レー
デ−光束の各々の一部分は光検出器６にぶつかり、こう
して受けた光学密度に比例した心気信号を生じる。この
信号はｒｄ調器７．８に送られ、波数ｆ、およびｆ！で
変調された信号が検出され、これはレーザー１および３
の出力にそれぞれ比例した信号である。便利な値を有す
るよう比例定数を選ぶことができる。第１図で、復調器
７，８，１３．１４にはその左側に矢印で示した相対照
尺力信号が与えられ、その上側に矢印で示した１シ調入
力信号が与えられ、その右側に矢印で示した出力信号を
生じる。
レーザー１，３からのレーザー光束の各々の残りの部分
は光束拡大器およびコリメータ９を通り、ついでアンモ
ニア濃度を監視しようとする片道ガス区域１０を通過す
る。ついで光束はし／ズ１１により検出器１２Ｖこ焦点
を合わされる。光検出器１２からの心気信号は復調器１
３．１４に送られ、夫々レーザー１．３からの透過光力
に比例した信号が検出される。叱率田」５は？ 、２
？、 ３０ Ｃｍ”の入射放射線および透過放射線に比
例する電圧信号を人力として受け、ｑ、２７．３０ ｃ
ｎｒ−’の放射線の光透過に比例する電圧信号を出す。
は光束拡大器およびコリメータ９を通り、ついでアンモ
ニア濃度を監視しようとする片道ガス区域１０を通過す
る。ついで光束はし／ズ１１により検出器１２Ｖこ焦点
を合わされる。光検出器１２からの心気信号は復調器１
３．１４に送られ、夫々レーザー１．３からの透過光力
に比例した信号が検出される。叱率田」５は？ 、２
？、 ３０ Ｃｍ”の入射放射線および透過放射線に比
例する電圧信号を人力として受け、ｑ、２７．３０ ｃ
ｎｒ−’の放射線の光透過に比例する電圧信号を出す。
比率計１６は同様に９．２１Ａ５３ ｈｎ−’の放射線
の光透過に比例するｒＪ号全生じる。第１図で、文字Ａ
およびＢは人力１に号を攪わし、Ａ／Ｂは比率計１５．
１６．１７により生じた関数を示す。光束コンバイナー
５による光力の等しくない分配を補正するために、電気
減衰器２１は区域１０にアンモニアが存在しないとき比
率１ｔｌ−１７への二つの入力が等しいように調節する
。第１図では、減衰器２１が１ｄ号Ｂを１１に減拭する
ように示されている。しかし、どの波長が優先的に光束
コンバイナー５により透過されるかに従って、比率計１
７の入力ＡまたはＢを減衰するように減衰器２１を直ぐ
ことがで轡る。比率計１７は９２ ’Ａ ！； ３ ｃ
ｍ−’および９２７−３０ ｃｍ−’の放射、礫に対す
る光透過率の比に比例する信号を生じる。対数増幅器１
８は、区Ｊ＊ｌＯの１４道ガスの閥度に依存する比例係
数によって、アンモニア濃度に比例する電圧を生じる。
の光透過に比例するｒＪ号全生じる。第１図で、文字Ａ
およびＢは人力１に号を攪わし、Ａ／Ｂは比率計１５．
１６．１７により生じた関数を示す。光束コンバイナー
５による光力の等しくない分配を補正するために、電気
減衰器２１は区域１０にアンモニアが存在しないとき比
率１ｔｌ−１７への二つの入力が等しいように調節する
。第１図では、減衰器２１が１ｄ号Ｂを１１に減拭する
ように示されている。しかし、どの波長が優先的に光束
コンバイナー５により透過されるかに従って、比率計１
７の入力ＡまたはＢを減衰するように減衰器２１を直ぐ
ことがで轡る。比率計１７は９２ ’Ａ ！； ３ ｃ
ｍ−’および９２７−３０ ｃｍ−’の放射、礫に対す
る光透過率の比に比例する信号を生じる。対数増幅器１
８は、区Ｊ＊ｌＯの１４道ガスの閥度に依存する比例係
数によって、アンモニア濃度に比例する電圧を生じる。
Ｙ＃Ａ度計１９（たとえば熱電対）は試料区域１０の温
度に独将に関連した重圧を生じる。最後に、後で記載す
る第３図および第７図のデータにより吸収率を温度に関
係つける貯えたアルゴリズムと共に、ｉｔ１′算機２ｏ
が人力吸収およびｌ易度データを１吏い、区域１０にお
けるアンモニア濃度を決める。
度に独将に関連した重圧を生じる。最後に、後で記載す
る第３図および第７図のデータにより吸収率を温度に関
係つける貯えたアルゴリズムと共に、ｉｔ１′算機２ｏ
が人力吸収およびｌ易度データを１吏い、区域１０にお
けるアンモニア濃度を決める。
そこで、杢糸は・帰道ガス中のＨ２ＯおよびＣＯ２の製
置が下で定義する典型的な範囲内で不確かであっても、
測定ｒ黒変に対して光吸収をＮＨ，濃度に関係つける。
置が下で定義する典型的な範囲内で不確かであっても、
測定ｒ黒変に対して光吸収をＮＨ，濃度に関係つける。
これは第２図、第３図、第７図のデータによって示され
る。第２図はＨ，０／ＱπおよびＧｏ、１２％に対する
線幅値に対し正規化した、俺々の）−１！ＯおよびＣＯ
２バンクグラウンドガス組成に対しヲ、２７．３θ／’
７Ｆ＋−’で起るＮＨ３のＱａＣｅａ６〕ｙ、 ｍ移の
相対線幅のプロントである。異なる皺のＣＯ２およびＨ
２Ｏｉ気で宮む混合９勿中でチューナプルダイオードレ
ーザ−を使いアンモニア線幅を測定することにより、上
目上データを４友。４２図のデータから、石炭および油
燃焼炉からの煙道カスで典！与り的に遭遇する組成範囲
、ｔなわちＣ０２１０〜１５π、Ｈ，Ｏｇ〜／２にに対
し、・線幅したがってＮＨ５吸収の信号・照度はわずか
に±Ｓイ変化することがわかる。第３図はθ〜ｂｏｏｃ
の温度範囲に対して公称の固定した楯道ガス組成（Ｈ２
０１０に、ＣＯ２／２％） Ｖ（おけるア／モ：：ア吸
収率の依存性を示す。２０℃のｆ−夕および２／）０〜
３００℃の範囲のデータは、チューナプルタイオードレ
ーザーを１更って、唾道カス混合物中の既矧吋のアンモ
ニアの光吸収を測定することによって得た。母集団およ
び線幅金尚温までスケーリングすることによって、６０
０℃゛までの吸収強度全示したように予６１１１で弯る
。２第３図から、吸収測定によって３０θ℃において士
５％までアンモニア濃度を決めるためには、煙道ガスの
温度を士１５℃まで知る必要１ があることは明らかである。
る。第２図はＨ，０／ＱπおよびＧｏ、１２％に対する
線幅値に対し正規化した、俺々の）−１！ＯおよびＣＯ
２バンクグラウンドガス組成に対しヲ、２７．３θ／’
７Ｆ＋−’で起るＮＨ３のＱａＣｅａ６〕ｙ、 ｍ移の
相対線幅のプロントである。異なる皺のＣＯ２およびＨ
２Ｏｉ気で宮む混合９勿中でチューナプルダイオードレ
ーザ−を使いアンモニア線幅を測定することにより、上
目上データを４友。４２図のデータから、石炭および油
燃焼炉からの煙道カスで典！与り的に遭遇する組成範囲
、ｔなわちＣ０２１０〜１５π、Ｈ，Ｏｇ〜／２にに対
し、・線幅したがってＮＨ５吸収の信号・照度はわずか
に±Ｓイ変化することがわかる。第３図はθ〜ｂｏｏｃ
の温度範囲に対して公称の固定した楯道ガス組成（Ｈ２
０１０に、ＣＯ２／２％） Ｖ（おけるア／モ：：ア吸
収率の依存性を示す。２０℃のｆ−夕および２／）０〜
３００℃の範囲のデータは、チューナプルタイオードレ
ーザーを１更って、唾道カス混合物中の既矧吋のアンモ
ニアの光吸収を測定することによって得た。母集団およ
び線幅金尚温までスケーリングすることによって、６０
０℃゛までの吸収強度全示したように予６１１１で弯る
。２第３図から、吸収測定によって３０θ℃において士
５％までアンモニア濃度を決めるためには、煙道ガスの
温度を士１５℃まで知る必要１ があることは明らかである。
第７図は温度および組成の両者の関数として、二つの選
んだ波長におけるＮＨ，不在下での煙道ガスの吸収率の
差を示す。熱煙道ガス混合物中、２６０〜３００℃にお
ける一酸化炭素による１ｌｌＬ収はチューナプルダイオ
ードレーザ−を使い測定した。
んだ波長におけるＮＨ，不在下での煙道ガスの吸収率の
差を示す。熱煙道ガス混合物中、２６０〜３００℃にお
ける一酸化炭素による１ｌｌＬ収はチューナプルダイオ
ードレーザ−を使い測定した。
乙００〜９００°にのデータは、既知のスケーリング則
を１ｉ２い既知の室温データおよび測定した吸収埴から
外挿した。これら二つの波長における吸収率の差によっ
てＮＨ，の存在が検出されるから、１栗道ガスによる吸
収の差はＮＨ５測定に対しては零水準を表わす。煙道ガ
スの組成と温度が変ると、零水準が変化する１、零水準
の不確かさがＮＨ，検出の感度を限定する。第７図から
、９０００にでは、ＣＯ２６度における７０％から７Ｓ
％までの最大予想変動は、３ρｐｍのＮＨＲｒｅ度の相
当する不確かさを生じると計算される。そこで、煙道ガ
ス混合物の温度を測定しその組成を測定しない第１図の
装置は、ＮＨ，５１）ｌ）ｍを検出でへる。
を１ｉ２い既知の室温データおよび測定した吸収埴から
外挿した。これら二つの波長における吸収率の差によっ
てＮＨ，の存在が検出されるから、１栗道ガスによる吸
収の差はＮＨ５測定に対しては零水準を表わす。煙道ガ
スの組成と温度が変ると、零水準が変化する１、零水準
の不確かさがＮＨ，検出の感度を限定する。第７図から
、９０００にでは、ＣＯ２６度における７０％から７Ｓ
％までの最大予想変動は、３ρｐｍのＮＨＲｒｅ度の相
当する不確かさを生じると計算される。そこで、煙道ガ
ス混合物の温度を測定しその組成を測定しない第１図の
装置は、ＮＨ，５１）ｌ）ｍを検出でへる。
煙道ガス温度は容易に監視できるが、煙道ガス２
中のＨ２ＯおよびＣ０２の濃度の系内夾時間監視測定は
複雑で費用のかかる操作である。煙道ガスＣ０２できる
ことは、不法′ｆｒ：実時ｌ′ＩＪ′ｌ（監視）応用Ｖ
ｃ央際的なものとする。
複雑で費用のかかる操作である。煙道ガスＣ０２できる
ことは、不法′ｆｒ：実時ｌ′ＩＪ′ｌ（監視）応用Ｖ
ｃ央際的なものとする。
第１図は本発明に従って構成された装置を示す概略図で
ある。 第２図は固定した温度で、Ｈ３Ｏ１Ｏ％およびＣｏ／２
％０１２％パックブラウンＪ成における値に正焼化した
、９２７．３０１７１ におけるＱ、（６，６）ν
。 アンモニア遷移の線幅を示すグラフである。 第３図は本発明の好ましい具体化の適当な操作Ｖこ必要
な第１図の側゛算機装置２０に貯えられたデーターの一
部分を示すグラフで、煙道ガスパックグラウンドｃｉｏ
％Ｈ２０，１２％Ｃｏ２１こ対し温度の関数としての７
．２７．３０（ｍ ＶＣおけるアンモニア吸収率（標
準気圧−薗当り）のグラフである。 第μ図ｔｘｔ本発明の好ましい具体化のゴ（当な操作に
必要な追加のデータを示すグラフであり、示しｌ た組成で二つの波長（９２７，３００ｍ 、 ９２１
７Ｌ、ｊ３傷 ）における煙道ガス吸収率（標準気圧−
歯当シ）の差のグラフである。 第１図中の番号の簡単な説明 １：ＣＯレーザー ２：光チヨツパ−３：Ｃ
Ｏ対照レーザー ４：光チョッノや−５：光束コ
ンバイナー ６二光検出器７：復調器 ８：
復調器 ９：コリメーター １０：煙道ガス区域１１：
し ン ズ １２：光検出器１３：復調器
１４：復調器 １５：比率計 １６＝比率計 １７：比 率 計 １８二対数増幅器１９：
温度計 ２０：計算機 ２１！電気減衰器 ＦＩＧ、２ −１９９− ＦＩＧ、４
ある。 第２図は固定した温度で、Ｈ３Ｏ１Ｏ％およびＣｏ／２
％０１２％パックブラウンＪ成における値に正焼化した
、９２７．３０１７１ におけるＱ、（６，６）ν
。 アンモニア遷移の線幅を示すグラフである。 第３図は本発明の好ましい具体化の適当な操作Ｖこ必要
な第１図の側゛算機装置２０に貯えられたデーターの一
部分を示すグラフで、煙道ガスパックグラウンドｃｉｏ
％Ｈ２０，１２％Ｃｏ２１こ対し温度の関数としての７
．２７．３０（ｍ ＶＣおけるアンモニア吸収率（標
準気圧−薗当り）のグラフである。 第μ図ｔｘｔ本発明の好ましい具体化のゴ（当な操作に
必要な追加のデータを示すグラフであり、示しｌ た組成で二つの波長（９２７，３００ｍ 、 ９２１
７Ｌ、ｊ３傷 ）における煙道ガス吸収率（標準気圧−
歯当シ）の差のグラフである。 第１図中の番号の簡単な説明 １：ＣＯレーザー ２：光チヨツパ−３：Ｃ
Ｏ対照レーザー ４：光チョッノや−５：光束コ
ンバイナー ６二光検出器７：復調器 ８：
復調器 ９：コリメーター １０：煙道ガス区域１１：
し ン ズ １２：光検出器１３：復調器
１４：復調器 １５：比率計 １６＝比率計 １７：比 率 計 １８二対数増幅器１９：
温度計 ２０：計算機 ２１！電気減衰器 ＦＩＧ、２ −１９９− ＦＩＧ、４
Claims (1)
- （１） （ａ）アンモニアにより選択的に吸収されるが
煙道ガス中のどの物質によってもスペクトル的には選択
的に吸収されない放射線を放射する第１のシー装置と、 （ｂ） アンモニアまたは当該煙道１１スによりスペ
クトル的には選択的に吸収されない放射線を放射する第
コのレーザー装置と、 （Ｃ） 当該煙道ガスの温度を測定する装置と、（ｄ
） 当該第１および第スのレーザー装置の各々の出力
放射線を変調する装置と、 （θ）当ａ第１および第コのレーザー装置の出方放射線
の力の各々を測定する装置と、 （ｆ） 当該出力放射）腺の各々の一部分を染めて当
該煙道ガスを通る共通の光路に向ける装置と、（Ｓ）
当該煙道ガスを１ｌｌｌ過後の当該放射線の当該部分
の各々の力を測定する装置檜と、 （ｉｔ） 当該放射線の吸収を磁子的に測定する装置
と、 （１）当該放射線の当該吸収の当該測定および当該温度
の当該測定から当該アンモニアの絶対濃度を計算する装
置とを特徴とする煙道ガス中のガス状アンモニア濃度の
監視系。 ■当該外４−装置がＣＯ２レーザーである特許請求の範
囲（乃の系。 （、？）当該第７のレーザー装置が９２７．３０ ｃｍ
−’の放射線を放射する特許請求の範囲（１）の系。 例）当該第ユのレーザー装置が９２１Ａ、！；３ｃｍ−
’の放射線を放射する特許請求の範囲（１）の系。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/332,476 US4471220A (en) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | System for monitoring trace gaseous ammonia concentration in flue gases |
| US332476 | 1981-12-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58113837A true JPS58113837A (ja) | 1983-07-06 |
Family
ID=23298399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57224801A Pending JPS58113837A (ja) | 1981-12-21 | 1982-12-21 | 煙道ガス中の痕跡のガス状アンモニア濃度の監視系 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4471220A (ja) |
| EP (1) | EP0084726B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58113837A (ja) |
| DE (1) | DE3275234D1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07167786A (ja) * | 1993-06-29 | 1995-07-04 | Boehringer Mannheim Gmbh | テストキャリア分析システムにおけるアナログ光学測定信号の検出および評価方法 |
| JPH0820360B2 (ja) * | 1988-06-08 | 1996-03-04 | リーナー、カール シュテファン | 混合気体中の気体の濃度決定方法および装置 |
| JP2011191246A (ja) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Fuji Electric Co Ltd | レーザ式ガス分析計 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3741026A1 (de) * | 1987-12-03 | 1989-06-15 | Muetek Laser Und Opto Elektron | Verfahren und system zur (spuren-) gasanalyse |
| DE3902015A1 (de) * | 1989-01-25 | 1990-08-02 | Diehl Gmbh & Co | Verfahren zur bestimmung atmosphaerischer gegebenheiten mittels laserstrahlen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE4010425C1 (ja) * | 1990-03-31 | 1991-10-17 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De | |
| US5550636A (en) * | 1993-09-03 | 1996-08-27 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Self-tuning method for monitoring the density of a gas vapor component using a tunable laser |
| FR2713774B1 (fr) * | 1993-12-13 | 1997-05-30 | Philippe Minghetti | Dispositif pour l'analyse quantitative et qualitative de gaz dissous dans un liquide. |
| DE4402054A1 (de) * | 1994-01-25 | 1995-07-27 | Zeiss Carl Fa | Gaslaser und Gasnachweis damit |
| EP0766080A1 (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-02 | FINMECCANICA S.p.A. AZIENDA ANSALDO | System and method for monitoring combustion and pollutants by means of laser diodes |
| FR2772127B1 (fr) * | 1997-12-05 | 2000-02-18 | Oldham France Sa | Procede de determination de la concentration d'un gaz dans un melange gazeux et dispositif d'analyse pour la mise en oeuvre d'un tel procede |
| US6261851B1 (en) | 1999-09-30 | 2001-07-17 | International Business Machines Corporation | Optimization of CMP process by detecting of oxide/nitride interface using IR system |
| AU2001267232A1 (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-08 | Alak Chanda | Method and apparatus for improved process control in combustion applications |
| US7004909B1 (en) * | 2001-03-19 | 2006-02-28 | Pranalytica, Inc. | Diagnostic method for high sensitivity detection of component concentrations in human gas emissions |
| EP1612786B1 (en) | 2003-03-31 | 2011-11-02 | CLARION Co., Ltd. | Disk holder, disk-positioning mechanism, and disk device |
| US8253942B2 (en) * | 2007-09-27 | 2012-08-28 | Scott Technologies, Inc. | Optical gas detector |
| US7414726B1 (en) * | 2007-10-31 | 2008-08-19 | Bambeck Robert J | Gas analyzer systems and methods |
| US8945936B2 (en) | 2011-04-06 | 2015-02-03 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Measuring chemical properties of a sample fluid in dialysis systems |
| CN104114449B (zh) * | 2012-03-27 | 2016-08-24 | 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 | 测量物质浓度的传感器装置 |
| CN103592253A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-02-19 | 安徽皖仪科技股份有限公司 | 一种对测量气体浓度进行精确温度补偿的激光气体分析仪 |
| CN103852433A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-06-11 | 南京霍普斯科技有限公司 | 一种抽取式高温热湿法烟气在线监测系统 |
| US10168276B1 (en) | 2017-11-08 | 2019-01-01 | Itron, Inc. | Identifying targeted gaseous chemical compound |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56140239A (en) * | 1980-04-01 | 1981-11-02 | Nec Corp | Atmospheric parameter measuring device |
| JPS56150332A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-20 | Fujitsu Ltd | Infrared spectroscopic analysis method |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3766380A (en) * | 1972-03-24 | 1973-10-16 | Nasa | Monitoring atmospheric pollutants with a heterodyne radiometer transmitter-receiver |
| DE2340747A1 (de) * | 1972-10-26 | 1974-05-09 | Bailey Meter Co | Gasanalysengeraet |
| US3958122A (en) * | 1974-12-19 | 1976-05-18 | United Technologies Corporation | Exhaust gas analyzer having pressure and temperature compensation |
| DE2934190A1 (de) * | 1979-08-23 | 1981-03-19 | Müller, Gerhard, Prof. Dr.-Ing., 7080 Aalen | Verfahren und vorrichtung zur molekuelspektroskopie, insbesondere zur bestimmung von stoffwechselprodukten |
-
1981
- 1981-12-21 US US06/332,476 patent/US4471220A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-12-20 EP EP82306796A patent/EP0084726B1/en not_active Expired
- 1982-12-20 DE DE8282306796T patent/DE3275234D1/de not_active Expired
- 1982-12-21 JP JP57224801A patent/JPS58113837A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56140239A (en) * | 1980-04-01 | 1981-11-02 | Nec Corp | Atmospheric parameter measuring device |
| JPS56150332A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-20 | Fujitsu Ltd | Infrared spectroscopic analysis method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0820360B2 (ja) * | 1988-06-08 | 1996-03-04 | リーナー、カール シュテファン | 混合気体中の気体の濃度決定方法および装置 |
| JPH07167786A (ja) * | 1993-06-29 | 1995-07-04 | Boehringer Mannheim Gmbh | テストキャリア分析システムにおけるアナログ光学測定信号の検出および評価方法 |
| JP2011191246A (ja) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Fuji Electric Co Ltd | レーザ式ガス分析計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3275234D1 (en) | 1987-02-26 |
| US4471220A (en) | 1984-09-11 |
| EP0084726A1 (en) | 1983-08-03 |
| EP0084726B1 (en) | 1987-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS58113837A (ja) | 煙道ガス中の痕跡のガス状アンモニア濃度の監視系 | |
| US3994590A (en) | Discrete frequency colorimeter | |
| US9546902B2 (en) | Method and system for correcting incident light fluctuations in absorption spectroscopy | |
| Moffat et al. | The applications of optical correlation techniques to the remote sensing of SO2 plumes using sky light | |
| CN104280362B (zh) | 一种高温水汽激光光谱在线检测系统 | |
| CN207946353U (zh) | 一种气体浓度检测装置 | |
| CN106323826A (zh) | 一种超低排放烟尘监测装置及监测方法 | |
| CN105928902A (zh) | 高光谱分辨率整层大气透过率测量方法 | |
| US20030132389A1 (en) | Method for monitoring and controlling the high temperature reducing combustion atmosphere | |
| JPH03221843A (ja) | 光による分析計 | |
| JP2844503B2 (ja) | ガス測定装置 | |
| CN110231307A (zh) | 基于tdlas技术的开放式光程气体浓度检测装置与方法 | |
| Meienburg et al. | In situ measurement of ammonia with a 13 CO 2-waveguide laser system | |
| US4501968A (en) | Infrared radiation gas analyzer | |
| JPS59208445A (ja) | 試料の吸収性成分量を測定するための方法とその装置 | |
| JP2540670B2 (ja) | 光ファイバを用いた多種ガス検出装置 | |
| JPS58156837A (ja) | 光学式ガス分析用測定装置 | |
| EP1151276A2 (en) | Exhaust opacity measuring device | |
| JPH05256768A (ja) | ガス濃度測定方法およびその測定装置 | |
| WO2020225770A1 (en) | Device and method for measuring the concentration of elementary carbon in the atmospheric particulate | |
| EP0094706A2 (en) | Gas analyser | |
| Brown et al. | Supercontinuum lidar applications for measurements of atmospheric constituents | |
| ITBO20070036A1 (it) | Metodo e dispositivo di misura della concentrazione dei gas di scarico di una caldaia | |
| GB2035552A (en) | Radiation detection of gas compositions | |
| KR100985341B1 (ko) | 반도체 레이저를 이용한 강재의 온도 측정장치 |