JPS5821218B2 - 窒素酸化物濃度測定機の校正用ゼロガス発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 大気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度測定機の校正方式と
しては、標準濃度のＮＯ，ＮＯ２ガスを用いる動的校正
が測定値の精度を向上させる上で有利である。

この場合、ゼロガスの安定供給のために高圧ガスボンベ
を用いるときには、ボンベ中にＮＯが数ｐｐｂ程度残り
ゼロガスとしては不適当であり、また使用量が多いため
高価なボンベガスを使用することは不経済であるなどの
問題がある。

この問題を解決するために、大気中のＮＯ。ＮＯ２を完
全に除去してゼロガスとして供給することが望まれる。

典型的な先行技術は、大気を三酸化クロム紙層に通過さ
せて大気中のＮＯをＮＯ２に酸化し、その後Ｎ０２をソ
ーダライムに吸着することによって、ゼロガスを発生す
るものである。

ゼロガス中のＮＯの残存を防ぐために、三酸化クロム紙
層を流過する大気は低速且小流量に制限せざるを得なか
った。

それゆえに本発明の主目的は、窒素酸化物濃度測定機の
校正のために大容量のゼロガスを発生することができる
装置を提供することである。

第１図は本発明の一実施例の系統図である。

空気を吸入するためのポンプ１はダイアフラム形であり
、一定圧の空気を安定して供給する。

ポンプ１からの空気はドレントラップ２を経てオ・ノン
発生器３へ至る。

オシ゛／′発生器３は、たとえば外縦９（１１７７１、
長さ５０ＣｒｒＬ程度の紫外線を通し難い耐熱ガラス製
円筒４内に、たとえば放電電極間が３０ＣｒｒＬの石英
ガラス製冷陰極水銀灯５が円筒４と同心状に配設される
。

空気が円筒４の上部から下部へ流過するとき、主として
２５３７人の紫外線によって、空気中のＮＯはＮＯ２に
変化される。

オゾン発生器３における反応式は次式（１）に示される
。

ＮＯ＋０３→ＮＯ２＋０２ ・・・・・・・・・ （
１）反応速度式は次式（２）に示される。

ｄχ 一＝Ｋ・〔０３〕・〔ＮＯ〕 ・・・・・・ （２）旧 Ｘ：反応式（１）で生成したＮＯ２の濃度に：反応定数
に＝ １０７１ｉｔｅｒ／（ｍｏｌ−ｓｅｃ）〔０３〕
二Ｏ０の濃度 ｍｏｌ／１ （ＮＯ）：ＮＯの濃度 ｍｏｌ／ｌ ここで、〔０３〕はＯ０の一定連続的な供給によって一
定である。

本件発明者の実験では、毎分空気１１をオゾン発生器３
中に流過させたとき〔０３〕が８ ｐｐｍ／Ａとなるよ
うに紫外線照射領域などが選ばれた。

したがって空気を１０／ｍ ｉ ｎ 。の割合で導ひく
と、〔０３〕はＯ０８ｐｐｍ （−３，６ｘ １０−”
ｍｏ ｌ／ｌ）となる。

また、〔ＮＯ）はＮＯの初期濃度をＣＩとすると次式（
３）で示される。

（ＮＯ）＝Ｃ１−Ｘ ・・・・・・・・・・・・
（３）これから、第（２）式を書き換えると、 Ｘ −＝＝ｉｏ７Ｘ３．６Ｘ１０”−８（Ｃ１−Ｘ）ｔ １ ｅ”＋ １１ ｎ −＝ ０．３６ ｔ−・・・（４）
（’１−Ｘ 第（４）式に、ｘ＝ｃｉ・１／２を代入して半減規ｔを
求めると、ｔ＝１．９秒となる。

空気が円筒４の上部から下部へ至るまでの時間すなわち
オゾン発生器３内の空気の滞留時間を、たとえば３０秒
となるようにすれば、ＮＯがＮＯ２に変換される効率は
３０ １１．９ （−） ＝９９．９９８係 となる。

したがって、空気に０．５ｐｐｍのＮＯが含まれている
とき、そのＮＯ除去率は９９．９９８％であるので、残
るＮＯ量は０．０１ ｐｐｂ となり、除去は完全に行
なわれる。

実際には、５〜６ｐｐｍのＮＯを瞬間的に吸引すること
もあり、この程度の除去率は必要である。

オゾン発生器３を経た空気はガス吸着筒６の下部に至る
。

この筒６には、下から上へ順にグラスウール７、活性炭
８、ソーダライム９、シリカゲル１０が層状に充填され
る。

グラスウール７を空気が通るとき、その経路が長くなり
、０３は０□に変化する。

活性炭８およびソーダライム９はＮ０２を吸着し、その
ほかＳＯ２などをも吸着する。

シリカゲル１０は、校正されるべき窒素酸化物濃度測定
機に至るゼロガスの除湿を行なうためのものであり、測
定機の最適なゼロ点調整が達成されるように、シリカゲ
ル１０の分量が選ばれる。

湿度が高い地域で本件装置を使用するときには、ポンプ
１の上流側に空気の除湿器または乾燥器を設けてもよい
。

第２図は水銀灯５の正面図である。

長手筒状水銀灯５の両端には相対的に大きな円筒形放電
電極１１．１２が配置され、これらの放電電極１１゜１
２間の放電領域は相対的に小径に形成される。

放電電極ｌＬ１２を大きくすることによって放熱効果が
向上されるとともに、単位面積当りの電子放出量が小さ
くてすむので長寿命となる。

気体が水銀灯５の最長距離を通過することになるので、
空気が紫外線を受ける量は太きい。

しかも、紫外線照射量の大きい割合には、全体の形状を
小形にすることが可能となる。

以上のように本発明によれば、たとえば１０１／ｒｎ
Ｉ ｎものきわめて大容量のゼロガスを安定して発生す
ることが可能となり、その装置は比較的小形であり、運
搬に適するようにボークフルタイプにすることができ、
ＮＯｘ濃度の測定ステーション毎の定期校正にもきわめ
て簡単に用いることができ、ゼロガス中のＮＯ’は完全
に除去されていて、しかもゼロガスを多量安価に供給す
ることができるなど、卓越した効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は水銀灯５
の正面図である。 １・・・ポンプ、２・・・ドレントラップ、３・・・オ
ゾン発生器、４・・・円筒、５・・・水銀灯、６・・・
吸着筒、７・・・グラスウール、８・・・活性炭、９・
・・ソーダライム、１０・・・シリカゲル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気を吸入するポンプと、 紫外線を発生するための水銀灯を有し、前記ポンプをら
   導ひかれる空気によりオゾンを発生してその空気中のＮ
   ＯをＮＯ２に変え、反応式ＮＯ＋０３→ＮＯ２±０□を
   達成するオゾン発生器と、前記ＮＯ２を吸着するための
   薬剤が充填された吸着筒と、 前記空気の径路の途中に介挿され、校正されるべき窒素
   酸化物濃度測定機を最適なゼロ点に設定し得るように前
   記空気の除湿を行なうための手段とを備え、 前記反応式における反応速度式に基づき、ＮＯが全てＮ
   Ｏ２に変換されるように前記オゾン発生器中のオゾン発
   生量を考慮して空気の蒲留持間が長くなるように前記水
   銀灯の紫外線発生領域を長く選んだことを特徴とする窒
   素酸化物濃度測定機の校正用七七ガス発生装置。