JPS58146854A - 水質の燃焼分析装置 - Google Patents

水質の燃焼分析装置

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JPS58146854A
JPS58146854A JP2812282A JP2812282A JPS58146854A JP S58146854 A JPS58146854 A JP S58146854A JP 2812282 A JP2812282 A JP 2812282A JP 2812282 A JP2812282 A JP 2812282A JP S58146854 A JPS58146854 A JP S58146854A
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JP
Japan
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combustion
pump
sample water
gas
analyzer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2812282A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyozo Kawachi
河内 恭三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2812282A priority Critical patent/JPS58146854A/ja
Publication of JPS58146854A publication Critical patent/JPS58146854A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/12Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using combustion

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical 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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野の説明 本発明は水質の全有機炭素分析針(以下T百0計と呼ぶ
)とか全酸素要求量分析針(以下ToD計と叶ぶ)等の
いわゆる水質の燃焼分析装置に関するものである。
使米蚊術の説明 Too #fおよびTδD計は共に少量の試料水を採取
し、これを試料水燃焼装置s二より高温1!(一般には
900℃前後)で加熱し、助燃ガスとの混合下で試料水
中の有機物を燃焼させる。そしてτ30計では排出ガス
(以下燃焼ガスと呼ぶ)中の二酸化炭素の増加を定量し
、TδD計1=おいては燃whfス中の#に素の減少を
定量して、試料水中の全有機炭素(Toe )および全
酸素要求量(ToD)を求めるものである。
上述のよう5二T3C針およびToD針は共に試料水を
高温でガス化するものである。したがって試料水中5二
通常溶解している各種の金属イオンおよび硝酸イオン等
は析出物および%/111Afil化物のような腐食性
ガスを形成する。これらは燃焼ガス中に混入して赤外線
を用いた分析針の指示変化および感匿低下を招く。また
Too計では試料水中の無機縦木をあらかじめ除去する
必聚があり、その手段として過常塩駿を添加している。
このため前述の析出物および腐食性ガスの他に塩化水素
ガスが存在し分析針セルの腐食劣化を促進する。したが
ってToe計およびテ百′D計を河川水とか工場排水郷
の監視またはプロセス管理等の目的で使用し長期間層=
わたり信頼性のある測定値を得るためζ:は燃焼ガス中
の前記固体微粒子および窒素酸化物とか塩化水素ガスの
ような腐食性ガスを長期間C二わたり効率良く除去する
必要がある。
このような固体微粒子や腐食性ガスを除去するため、燃
焼ガスを冷却器や、湿式フィルターに通すことが考えら
れた。この考えは上記固体微粒子や腐食性ガスの除去≦
二ついては有効であるが1次のような問題がある。すな
わち湿式フィルターは、一定流量の洗浄II(純水)が
供給されること1;よす、所期のフィルター機能を奏す
るが、この供給ilはごく小量であるため、実際に湿式
フィルター(二洗#液が供給されているのか否かをaW
tすることが難しい0このためToo liは動作11
:あるC:もかかわらす洗#液を供給するポンプの不具
合等C二より、湿式フィルタlOへの洗浄液の供給が停
止したままで長期間使用されることがある。このような
場合ポンプの不具合I:気付いた時C;は既I:赤外線
を用いた分析針のセルが劣化しており多大な保守を必要
とすることが多い。
一方、上述した洗浄液不足とは反対l二、洗#−液の過
多も次のような問題を生じる。すなわち、赤外線を用い
た分析計の出力Fi試料水燃焼装置に供給される助燃ガ
スの流量C:大きく影畳される。このため通常定圧装置
を用いて助燃ガスの定流量化を計っている。しかし助燃
ガス流量を光全6二一定化するためC:は燃焼ガス流路
内での圧力損失を−ず化しておくことが前提になる。し
かる6二種式フィルタlOに対する洗浄液の過剰供給が
あると充填物を有する内部が水封され圧力損失が増加す
る。
この友め助燃ガス流量が変化しTT3c計の測定精度が
低下する。
発明の目的 本発明の目的は試料水のガス化に伴って生じる固体微粒
子および腐食性ガスを燃焼ガス中から効率良く除去しし
かも湿式フィルター内の水封が生じることがなく、測定
精度の高い水質の燃焼分析針を提供することζ:ある。
発明の構成 以下本発明の構成を図面−二示す一実施例を参照して説
明する。第1図g=おいて、 2r!無機炭素除去権で
、ポンプ15:より採取され九試料水が供給され、また
ポンプ3により図示しない塩酸タンクからの塩酸が供給
される0さら番二、パージガス導入管4とも連通してお
り、′こζから空気または窒素ガスを導入する。5II
i試料水供給装置(ポンプ)で、小量の試料水燃焼[1
6に供給する0この試料水燃焼装置6 Fi900℃前
@1:保たれ、かつ峻化触媒を内蔵している。7は助燃
ガス導入管で、試料水燃焼装置6の入ロ部&二連通ずる
0上記試料水燃焼装置6の排出側には、冷却管8、トラ
ップ9、湿式フィルタ10.電子クーラ13を直列5二
連結した燃焼ガス清浄系統を栴成し、さらC二その最終
端には赤外It!1尋による分析計14を連結する。
次6二、上に2湿式フィルタIOの詳細構成を第2−を
を参照して説明する。湿式フィルタtoti長手方1−
」の下部1二燃焼ガス入口20、上部C二燃焼ガス出口
21、刺部に洗浄液人口22を持ち、且つ石英チックと
かアルミナボールのような充填IIIJ23を容番冴内
に内蔵する。この容餘詞の底部にはトラップ25%を接
続しており、第1図の洗浄液タンク11内の洗#該tボ
ング12を用いで洗浄液人口22から滴下する0 ここで、前記試料水供給装置5を構成するポンプと、洗
浄水供給用のポンプ12に対し同一の駆動源42を使用
する。またこれらポンプ5の吐出量とポンプ12の吐出
蓋をほぼ同程度に設定する。
発明の作用 第1図2−おいて、試料水をポンプ11二より採取し無
機炭素除去411112に送る。また図示しない塩酸タ
ンクから塩酸をポンプ3により添加し、試料水のPHを
「2」5二保ちパージガス導入管4I:導入する空気ま
たは窒素ガスにより試料水中の無機縦索を除去する。次
に試料水供給装置5により少量の試料水を試料水燃焼装
置6 Im送る。試料水燃焼装置6は900℃前後の温
度を保ち酸化触媒を内蔵しまた一定量の助燃ガスが助燃
ガス導入管7により供給される。したがって試料水燃焼
装置6に供給された試料水はガス化し試料水中のT万C
は燃焼し二緻化炭1AI−変換されたのち燃焼ガス中に
排出される。一方試料水中1=溶解していた各種の金属
イオンのような無機物r′im体微粒子として析出し一
部Fi燃焼装置6内に残留し他は排出され燃焼ガス中I
:混在する。また試料水C′−添加した塩酸も一部Fi
試料水中の塩基と化合し塩化物を生成するが残りは塩化
水素ガスとなり燃焼ガス中6=混在する0燃焼ガス中c
Fi上記の二酸化炭素、同体微粒子および塩化水素ガス
の他砿二通常試料水中番二存在する硝酸イオンとか硫酸
イオン等砿二起因する窒素酸化物およびいおう績化愉が
混在しまた過剰の水分な含んでいる。このような燃焼ガ
スは燃焼ガス清浄系統を構成する冷却管8、トラップ9
を通すことC−より気液の分離および気液分離1:付随
して上記混在物の一部が除去される0次C:燃焼ガスを
湿式フィルタlOに流す。湿式フィルタ10 Fi、洗
浄液として例えば純水を内蔵する洗浄液タンク11 C
ポンプ17!を介して配管接続しているoしたがって湿
式フィルタ101−尋人した燃焼ガスはポンプ12を用
いて供給される洗浄液により洗気浄化される0すなわち
湿式フィルタlOではその燃焼ガス入口加から導入され
た燃焼ガスは表面を洗浄液1;おおわれた充填物おの間
隙を上昇し、燃焼ガス出口21から排気される。この際
纏二充横物おの嵌置C二付着した洗浄液により逐次洗気
浄化される。燃焼ガス中の同体微粒子および腐食性ガス
の溶解し丸洗浄液廃液は−Hトラップ25に貯留し友後
排水口加から排出される。湿式フィルタ10を通過した
燃焼ガスをさらに電子クーラ13に□導入して除湿する
。このようにトラ219%湿式フィルタlOおよび電子
クーラ13のような紗化工程を経た燃焼ガスを赤外線な
用いた分析計144−導入するとこの分析計14の測定
を阻害する同体微粒子の腐食性ガスおよび水分が除去さ
れているため比較的長期間精度の員い7万o 111足
が可能となっている◇ ここで、試料水供給装置5と洗浄水供給用のポンプ12
とは共通の駆動源42により駆動されているので、これ
ら両者は必ず同期して運転−停止する。
このため、一方のみが運転され他方が停止状態となるよ
うなことはなく、例えば従来のよう1−洗浄水供給用の
ポンプ12が停止し、かつ試料水供給執[5の運転が継
続されることC二よる、湿式フィルターlOの燃焼lス
洗浄不能状態が生じることはなく、これ5二起因する分
析計14の劣化を必然的I:防止できる。また助燃ガス
導入管7から供給する助燃ガス流量(−7分)と試料水
燃焼装置6への試料水の供給量(−7分)の比I:は所
定の許容間Hがある。これは試料水燃焼装@6の内容積
および検出器35の感1等−;よって限定され通常10
0対1から100対0.05の範囲内である。一方湿式
フィルタlO口供給する洗浄液の適正量を決定するため
Cユ第6図慕二示す実験をし次。すなわち縦軸−二は、
第2図で示した湿式フィルタ101:おける燃焼ガス入
口20と燃焼ガス出口21の間の圧力損失、および燃焼
ガス出口21から一対の電極を挿入してその先端を燃焼
ガス人口2U付近の充填物お内に配置し死時の電極間の
抵抗値を取る。また横軸−二は、助燃カス流量(−7分
)と、湿式フィルタlOへの洗浄液供給量の比(R)を
取る。そして圧力損失特性を実線で、また抵抗特性は点
線で示す。なお実験では助燃カス流量は100m/分と
した。図から明らかなようにS R> 1.5 X 1
0−”で急激な圧力損失の増加がおり、これは充填物お
が水對状態になっていることを示す。またR<0.03
で抵抗値の急激な増加があり、これは充填物詔の表面が
乾き同体微粒子および腐食性ガスの除去効率を失ったこ
とを示している。したがってRFil、5 x 10 
 から0.03X10−aの範囲に設定する必要がある
ことが判明した。
と(DR(D範囲(1,5X 10−” −0,03X
 10−” ) ill記試料水供給装置5の範囲(1
00: 1〜100 : 0.05)とはは勢しい。従
って、前述のよう5二試料水供給装置5と、洗浄水用の
ポンプ12の流量を互いにほぼ等しく股足することC二
より、洗浄水用のポンプ12の流量範囲も、自動的(二
満たされることI:なる。
上記集施例で試料水供給装置5およびポンプ12を個別
のボン1として11!明したが、これらIニジとき式ま
たはダイヤフラム式、1ランジヤ一式等の多連ポンプを
用いてもよい。このような多連ポンプを用いると各々の
吐出1をはは等しく設定することは容易である。
発明の詳細 な説明した本発明によれば燃焼ガス中の固体微粒子およ
び腐食性ガスが効率良く除去され且つ故障が糾動作遥二
伴う測定精度の低下および分析計の劣化を自動的に防止
する機能を具備し友Too針とかT0n計のような水質
の燃焼分析針が提供できる0
【図面の簡単な説明】 累1図は本発明による水質の燃焼分析装置の一夾施例を
示す系統構成図、館2図it菖1図で用いる湿式フィル
ターの構成を示す断面図、@a図は本N#JA!&tl
[l−おける抵抗特性と圧力特性とを示す%江凶である
。 5・・・試料水供給装置 6・・・試料水燃焼装置7・
・・助燃ガス尋人管 1o・・・湿式フィルター12・
・・洗浄徴用のポンプ 14・・・分析計42・・共通
の駆動源 (7317)代理人 弁理士 則 近 愈 佑 (ほか
1名)第    夏    図 VSS図 iθ/ ρ、/  /  /θ lρθ(χlθ力R→ 302− 第211

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  試料水を試料水燃焼装置番二より試料水燃焼
    装置に供給し、この試料水燃焼装置内I:て助燃ガスと
    共≦二燃焼させ、その燃焼ガスを湿式フィルターl二洗
    浄液を供給するポンプおよび前記試料水供給装置の駆動
    用として共通の駆動源を用いたことを特徴とする水質の
    燃焼分析装置0 (8)  湿式フィルターも:洗浄液を供給するポンプ
    および前記試料水供給装置として、多連ポンプを用いた
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項5:記載の水質
    の燃焼分析装置。 (81m式フィルター6;洗浄液を供給するポンプとし
    て、その洗浄液流量を、助燃ガス100に対し15〜0
    .03の範囲C二設定したものを用いたことを特徴とす
    る特許請求の範1!N111項、第8項C二記載の水質
    の燃焼分析装置。
JP2812282A 1982-02-25 1982-02-25 水質の燃焼分析装置 Pending JPS58146854A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4968485A (en) * 1987-09-25 1990-11-06 Shimadzu Corporation Arrangements for preparative route leading to water analysis

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS559466B1 (ja) * 1969-11-05 1980-03-10
JPS56118668A (en) * 1980-02-22 1981-09-17 Takashi Inaga Measurement of substance able to be oxidized

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