JPS63286762A - Gas chromatography for analyzing combustible component - Google Patents

Gas chromatography for analyzing combustible component

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JPS63286762A
JPS63286762A JP62122869A JP12286987A JPS63286762A JP S63286762 A JPS63286762 A JP S63286762A JP 62122869 A JP62122869 A JP 62122869A JP 12286987 A JP12286987 A JP 12286987A JP S63286762 A JPS63286762 A JP S63286762A
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JP
Japan
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gas
oxygen
combustible
components
column
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JP62122869A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Ozasa
俊博 小笹
Kazuhiro Kozuka
小塚 一宏
Hideaki Takahashi
英昭 高橋
Keiichi Saji
啓市 佐治
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Toyota Central R&D Labs Inc
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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify equipment and to facilitate maintenance and inspection by mixing a combustion gas with a gas contg. a known concn. of oxygen, separating the same in a sepn. column and investigating the quantity of a change in the oxygen concn. in accordance with the holding time of the respective gaseous components. CONSTITUTION:A carrier gas 1 of a gas cylinder 2 flows from a flow passage 3 through one side hole 13 of a selector cock 11 to the sepn. column 4. The gas 10 is then filled in the other side hole 12 of the cock 11 when a gaseous sample 10 is injected into the cock 11. The gas 10 is carried to the column 4 by the flow of the gas 1 if the gas 10 is introduced into the gas 1 by alternating the side holes 12, 13 at the point of the time when the pressure on the side hole 12 side attains equal. The respective components in the gas 10 are separated by repeated adsorptions, desorptions, etc., to and from a packing material 5 in the column 4 and emerge from the column 4, the lower boiling components emerging earlier. These components are held mixed with the gas and are entered in this state into a reaction tube 7 where the reaction is effected with the aid of the oxygen and catalyst in the gas 1. As a result, the oxygen concn. in the gas shows the change corresponding to the concn. of the gaseous combustible component relative to time (t). Such change is detected 8 and the quantity of the change is amplified 17, by which the concn. by each component is known.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可燃成分分析用ガスクロマトグラフィに関し、
更に詳しくは各種エンジンや燃焼装置からの燃焼ガス中
の可燃成分をコンパクトで、かつ廉価な構成からなる装
置により分析するのに好適な可燃成分分析用ガスクロマ
トグラフィに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to gas chromatography for analyzing combustible components.
More specifically, the present invention relates to gas chromatography for combustible component analysis suitable for analyzing combustible components in combustion gas from various engines and combustion devices using a compact and inexpensive device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エンジンや燃焼装置で生ずる燃焼ガスの有機ガス、無機
ガスの成分分析にガスクロマトグラフィが広く用いられ
ている。ガスクロマトグラフィは、試料ガスをキャリア
ガスによって分離カラムへ運び、ここで分離されて出て
くる試料ガス中の成分を検出器で検出する装置である。
Gas chromatography is widely used to analyze the components of organic and inorganic gases in combustion gas generated in engines and combustion equipment. Gas chromatography is an apparatus in which a sample gas is transported by a carrier gas to a separation column, and components in the separated sample gas are detected by a detector.

検出器は一般的にTCD (熱伝導度検出形)やFID
(水素イオン検出形)が用いられる。
The detector is generally TCD (thermal conductivity detection type) or FID.
(hydrogen ion detection type) is used.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

これらの検出器は、その精度が高く、実用上十分である
が、これを廉価かつコンパクトにするには、以下のよう
な問題がある。
These detectors have high accuracy and are sufficient for practical use, but there are problems in making them inexpensive and compact, as described below.

T CDは熱伝導度セルにキャリアガスのみの流路とフ
ィラメントを必要とし、かつキャリアガスに1ばれる試
料ガス流路とフィラメントを必要と!、試料ガスとキャ
リアガスの熱伝導度の差によるフィラメントの電気抵抗
の変化を比較検出するようになっている。フィラメント
にはタングステン、白金などが用いられる。
TCD requires a flow path and filament for only carrier gas in the thermal conductivity cell, and also requires a sample gas flow path and filament that is exposed to the carrier gas! , the change in electrical resistance of the filament due to the difference in thermal conductivity between the sample gas and carrier gas is comparatively detected. Tungsten, platinum, etc. are used for the filament.

キャリアガスは通常熱伝導度セルのキャリアガスのみの
流路を流れた後に、試料カス注入孔を通り、ここで一定
量の試料ガスを取り込んで分離カラムを流れ、試料ガス
の分離した成分を含んで熱伝導度セルの試料ガス流路を
流れる。従ってTCDは流路が長くなるという欠点があ
る。
After the carrier gas normally flows through the carrier gas-only channel of the thermal conductivity cell, it passes through the sample gas injection hole, where it takes in a certain amount of sample gas and flows through the separation column, containing the separated components of the sample gas. flows through the sample gas flow path of the thermal conductivity cell. Therefore, TCD has the disadvantage that the flow path becomes long.

j:た、TCDではキャリアガスに、試料ガスと熱伝導
度の著しく高い)it、He、Neを用いるが、H、は
可燃性であるために安全性を確保する設備や保守点検に
費用が掛かり、HeとNeはガスの価格が高い。
j: In TCD, the carrier gas is He, Ne, which has a significantly higher thermal conductivity than the sample gas, but H is flammable, so it requires expensive equipment and maintenance to ensure safety. However, gas prices for He and Ne are high.

FIDは水素炎に高電圧をかけ、これに試料ガスガスが
混合した時の電気伝導度の変化を検出するものである。
FID applies a high voltage to a hydrogen flame and detects changes in electrical conductivity when a sample gas is mixed with the hydrogen flame.

FIDは水素を燃焼の燃料として使用することから、水
素供給設備と安全の保守点検を必要とし、燃料とは別に
キャリアガス用の設備を必要とする。
Since FID uses hydrogen as a combustion fuel, it requires hydrogen supply equipment and safety maintenance and inspection, and requires equipment for carrier gas separately from fuel.

本発明の目的は、ヒ記した従来技術の問題点を解消し、
コンパクトで、かつH2などの可燃ガスを使用しない安
全な可燃成分分析用ガスクロマトグラフィを提供するこ
とにある。
The purpose of the present invention is to solve the problems of the prior art described in
An object of the present invention is to provide a safe gas chromatography for analyzing combustible components that is compact and does not use combustible gas such as H2.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、分析づべき可燃成分を含有するガスを実質的
に可燃成分を含有しないキャリアガスと共4L分離カラ
ムに導入する手段と、該分離カラムから排出されると共
に成分別に分離された試料ガスを酸化反応させる手段と
、前記分離カラムの前流又は後流で予め定められた濃度
の酸素をガス中に混入する手段と、前記試料ガス中の可
燃成分と前記酸素とによる酸化反応後のガス中の酸素濃
度変化量に基づいて可燃成分濃度を検出する手段と、を
存することを特徴としている。
The present invention provides means for introducing a gas containing combustible components to be analyzed into a 4L separation column together with a carrier gas that does not substantially contain combustible components, and a sample gas discharged from the separation column and separated into components. means for oxidizing the sample gas, means for mixing a predetermined concentration of oxygen into the gas upstream or downstream of the separation column, and a gas after the oxidation reaction between the combustible components in the sample gas and the oxygen. and means for detecting the concentration of combustible components based on the amount of change in the oxygen concentration in the fuel.

〔作用〕[Effect]

01燃成分を含有するガス、例えば燃焼ガスの分析では
、CO1炭化水素など、可燃ガスの濃度を定量すること
が重要である。既知濃度の酸素を含むガス中に燃焼ガス
を混ぜこれを分離カラムで分離すれば、COと各炭化水
素濃度と化学!論的に等価なOtを消費し、Ot濃度変
化の履歴となる。
In the analysis of gases containing 01 combustible components, such as combustion gases, it is important to quantify the concentration of combustible gases, such as CO1 hydrocarbons. If combustion gas is mixed with gas containing oxygen at a known concentration and separated using a separation column, CO and each hydrocarbon concentration can be determined chemically! A logically equivalent amount of Ot is consumed and becomes a history of Ot concentration changes.

この0□濃度変化は酸素センサによって検出でき、各ガ
ス成分の保持時間に基づいて酸素濃度の゛変化量を調べ
ることによって、可燃成分濃度を定量できる。
This 0□ concentration change can be detected by an oxygen sensor, and the combustible component concentration can be determined by examining the amount of change in oxygen concentration based on the retention time of each gas component.

従って、キャリアガスとしては、不活性ガスと酸素の混
合気、空気等を用いることができ、H2等の可燃ガスを
使用することがなく、装置設備が簡略される。
Therefore, a mixture of an inert gas and oxygen, air, or the like can be used as the carrier gas, and combustible gas such as H2 is not used, which simplifies the equipment.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は本発明の実施例を示す概略的構成図である。第
1図において、キャリアガス1を供給するためのガスボ
ンベ2は、キャリアガス流路3を介して分離カラム4に
接続されている。分離カラム4には試料ガス分離のため
の充填剤5が充填されている。分離カラム4は恒温槽6
内に収納され、温度制御可能となっている。分離カラム
4の下流側には酸化触媒が充填された反応管7が配設さ
れ、この反応管7は触媒活性温度に保つようにヒータ1
5が付設されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a gas cylinder 2 for supplying a carrier gas 1 is connected to a separation column 4 via a carrier gas flow path 3. The separation column 4 is filled with a packing material 5 for sample gas separation. Separation column 4 is a constant temperature bath 6
It is housed inside and the temperature can be controlled. A reaction tube 7 filled with an oxidation catalyst is arranged downstream of the separation column 4, and this reaction tube 7 is connected to a heater 1 to maintain the catalyst activation temperature.
5 is attached.

反応管7の下流側には希薄λセンサ8がセットされた検
出部18が設置されている。また、ガスボンベ2から分
離カラム4に至るガス流路の途中には側孔12および側
孔13の間のガス流路を切り替えるための切替コック1
)が配設されると共にガスボンベ2と切替コック1)の
間のガス流路に圧力調整器14が設置されている。
A detection section 18 in which a dilute λ sensor 8 is set is installed on the downstream side of the reaction tube 7 . In addition, a switching cock 1 for switching the gas flow path between the side hole 12 and the side hole 13 is provided in the middle of the gas flow path from the gas cylinder 2 to the separation column 4.
) is arranged, and a pressure regulator 14 is installed in the gas flow path between the gas cylinder 2 and the switching cock 1).

第2図には、第1図における希薄λセンサ8として使用
される有孔体限界電流式酸素センサの原理図が示されて
いる。第2図において、符号31は陰極、32は陽極、
33はZr0t −Yz Oxからなる固体電解質、3
4はオリフィスである。
FIG. 2 shows a principle diagram of a porous limiting current type oxygen sensor used as the dilute λ sensor 8 in FIG. In FIG. 2, numeral 31 is a cathode, 32 is an anode,
33 is a solid electrolyte consisting of Zr0t-YzOx, 3
4 is an orifice.

この酸素センサでは、固体電解質33に電流を流すと、
陰極31へ酸素が流入し陽極32から酸素が放出される
。そこでオリフィス34が形成された覆いを陰極31側
に被せると、そのオリフィス34で酸素の流入が律速さ
れるため、第4図(A)に示すように電圧を増加しても
電流が一定値に飽和する領域を生じる。その電流は、限
界電流と呼ばれ酸素濃度に比例する。したがって、第4
図(B)に示すように一定の電圧を印加すると流れる電
流から酸素濃度を測定することができる。
In this oxygen sensor, when a current is passed through the solid electrolyte 33,
Oxygen flows into the cathode 31 and is released from the anode 32. Therefore, when a cover in which an orifice 34 is formed is placed over the cathode 31 side, the orifice 34 controls the rate of oxygen inflow, so that even if the voltage is increased, the current remains at a constant value, as shown in FIG. 4(A). This results in a region of saturation. This current is called the limiting current and is proportional to the oxygen concentration. Therefore, the fourth
As shown in Figure (B), when a constant voltage is applied, the oxygen concentration can be measured from the flowing current.

また、第3図は実用上のセンサを示す斜視図である。第
3図において、上記したオリフィス34の代わりに多孔
質アルミナ基板41を酸素ガス律速体として用い、この
多孔質アルミナ基板41上に白金からなる陰極42、ジ
ルコニア電解質43および白金からなる陽極44を順次
積層してセンサを形成し、多孔質アルミナ基板41の下
面に白金ヒータ45を配設したものである。第3図に示
すセンサにおいても、第4図(A)、(B)の特性を示
し、センサに流れる電流値から試料ガス中の酸素濃度を
計測することができる。
Moreover, FIG. 3 is a perspective view showing a practical sensor. In FIG. 3, a porous alumina substrate 41 is used as an oxygen gas rate limiter instead of the orifice 34 described above, and a cathode 42 made of platinum, a zirconia electrolyte 43, and an anode 44 made of platinum are sequentially disposed on the porous alumina substrate 41. A sensor is formed by stacking layers, and a platinum heater 45 is provided on the lower surface of a porous alumina substrate 41. The sensor shown in FIG. 3 also exhibits the characteristics shown in FIGS. 4(A) and 4(B), and the oxygen concentration in the sample gas can be measured from the value of the current flowing through the sensor.

次に第1図に示すガスクロマトグラフィの動作を説明す
る。
Next, the operation of the gas chromatography shown in FIG. 1 will be explained.

ガスクロマトグラフィは、分離カラム4の入る恒温槽6
と反応管7、検出部18がそれぞれ所定温度まで加熱さ
れる一方、キャリアガス1はガスボンベ2から切替コッ
ク1)を経て所定の圧力で、流量が一定となるように供
給される。キャリアガスには不活性ガスと酸素の混合気
を用いるので、これらの混合ガスを充填したガスボンベ
2でキャリアガス1を供給するのが一般的であるが、酸
素と不活性ガスのボンベを別々に用い、それぞれに圧力
調整器を取り付は混合比を調整してもよい。
Gas chromatography uses a constant temperature bath 6 containing a separation column 4.
While the reaction tube 7 and the detection section 18 are heated to a predetermined temperature, the carrier gas 1 is supplied from the gas cylinder 2 via the switching cock 1) at a predetermined pressure and at a constant flow rate. Since a mixture of an inert gas and oxygen is used as the carrier gas, it is common to supply the carrier gas 1 with a gas cylinder 2 filled with a mixture of these gases, but it is also possible to use separate cylinders for oxygen and inert gas. The mixing ratio may be adjusted by attaching a pressure regulator to each.

本方法においては、キャリアガス中に多少の不純ガスを
含んでも、それらが可燃成分でなければ、実質的に測定
に影響がないので、大気をキャリアガスとして用いるこ
ともできる。この場合は本ガスクロマトグラフィを使用
する環境に注意する必要がある。大気を用いる場合には
、大気をポンプで加圧し、圧力調整した後に流路3に流
す、キャリアガス中の酸素濃度は、分離カラム4の出口
より上流で、試料ガス10中の可燃成分と酸素の反応を
避けるため、できるだけ低濃度であることが望ましい。
In this method, even if some impurity gas is contained in the carrier gas, as long as the impurity gas is not a combustible component, it will not substantially affect the measurement, so air can also be used as the carrier gas. In this case, it is necessary to be careful about the environment in which this gas chromatography is used. When using the atmosphere, the atmosphere is pressurized by a pump, and the pressure is adjusted before flowing into the flow path 3. The oxygen concentration in the carrier gas is adjusted upstream of the outlet of the separation column 4, and the oxygen concentration in the carrier gas is equal to the combustible components in the sample gas 10 and the oxygen. To avoid reactions, it is desirable to keep the concentration as low as possible.

ここでは0221〜1%の範囲が好適である。Here, a range of 0.0221% to 1% is suitable.

キャリアガスlは流路3から試料導入用の切替コック1
)の一方側孔13を通って分離カラム4に流れる。キャ
リアガス1を流した状態で分離カラム4、反応管7、希
薄λセンサ8の温度が所定値にセットされると、ガスク
ロマトグラフィは測定可能な状態になる。
The carrier gas l is supplied from the flow path 3 to the switching cock 1 for introducing the sample.
) flows into the separation column 4 through the hole 13 on one side. When the temperatures of the separation column 4, reaction tube 7, and dilute λ sensor 8 are set to predetermined values while the carrier gas 1 is flowing, the gas chromatography becomes ready for measurement.

試料ガスは以下のようにして分析される。切替コック1
)に試料ガス10が注入されると、切替コック1)の一
方の側孔12には試料ガス10が満たされる。切替コッ
ク1)は試料側の側孔12とキャリアガス側の側孔13
が回転によって入れ換える構造で、側孔12側の圧力が
平衡した時点で側孔12と側孔13を入れ換えてキャリ
アガス1中に試料ガスIOを導入する。キャリアガスの
流れで試料ガス10は分離カラム4へ運ばれる。
The sample gas is analyzed as follows. Switching cock 1
), one side hole 12 of the switching cock 1) is filled with the sample gas 10. The switching cock 1) has a side hole 12 on the sample side and a side hole 13 on the carrier gas side.
The sample gas IO is introduced into the carrier gas 1 by replacing the side holes 12 and 13 when the pressure on the side hole 12 is balanced. The sample gas 10 is carried to the separation column 4 by the flow of carrier gas.

ここで試料ガス10中の各成分は、分離カラム4内の充
填剤5との間に吸着脱離、溶解、蒸発をくりかえして分
離し、一般に低沸点成分から分離カラム4を出てくる。
Here, each component in the sample gas 10 is separated by repeating adsorption/desorption, dissolution, and evaporation between it and the packing material 5 in the separation column 4, and generally the low-boiling point components emerge from the separation column 4.

試料中の窒素、酸素はキャリアガスと共に流れ、その後
無機、有機成分がキャリアガスに乗って時間的に分離さ
れて出て(る。
Nitrogen and oxygen in the sample flow together with the carrier gas, and then the inorganic and organic components ride on the carrier gas and are separated over time and exit.

この状況を第5図(A)に示す。This situation is shown in FIG. 5(A).

次にこれら成分はキャリアガスと混合した状態で反応管
7に入る。ここでキャリアガス中の酸素と触媒の助けで
反応する。これは以下の式で示される化学量論的に等価
な酸素を消費することになる。
These components then enter the reaction tube 7 in a mixed state with a carrier gas. Here, it reacts with oxygen in the carrier gas with the help of a catalyst. This results in the consumption of stoichiometrically equivalent oxygen as shown in the equation below.

1)□++Aoz   →  Hlo        
 ・・・(1)CO++AO□−+002      
   ・・・(2)Ci tlj Ok +  (i 
+ j/4− k/2)O□→ i   Co □  
+  j/2)I □0       ・・・ (3)
(fj Ilj Ok : C,H、0より構成される
任意の可燃成分) この結果、キャリアガス中の酸素濃度は第5図(B)に
示すように時刻tに対して、可燃成分ガス4度に化学量
論的に対応した変化を示す。これと希藩λセンサ8で検
出し、変化量をアンプ17で増幅すれば、成分側濃度を
知ることができる。
1) □++Aoz → Hlo
...(1)CO++AO□-+002
...(2) Ci tlj Ok + (i
+ j/4- k/2) O□→ i Co □
+ j/2) I □0 ... (3)
(fj Ilj Ok: Any combustible component consisting of C, H, and 0) As a result, the oxygen concentration in the carrier gas increases by 4 degrees with respect to time t, as shown in Figure 5 (B). shows a change corresponding to the stoichiometry. By detecting this with the λ sensor 8 and amplifying the amount of change with the amplifier 17, the concentration of the component can be determined.

第5図による成分側濃度を知るためにはどの変化がどの
成分に対応するか、又はこれらの濃度に対する感度は、
あらかじめ検定して調べておく必要がある。これには既
知の試ネ4を用いて、保持時間、相N感度として検定し
予め定めることになる。
In order to know the component side concentration according to Figure 5, which change corresponds to which component, or the sensitivity to these concentrations, is
It is necessary to test and investigate in advance. For this purpose, the retention time and phase N sensitivity are verified and determined in advance using a known tester 4.

アンプ17からの出力はレコーダやコンピュータによっ
て記録または演算処理される。なお、可燃ガス濃度は第
5図の0□濃度のキャリアガス中の濃度からのずれ(変
化)に相当し、このずれ面積の積算値が試料ガス中の各
成分濃度に対応する。
The output from the amplifier 17 is recorded or processed by a recorder or computer. Note that the combustible gas concentration corresponds to the deviation (change) from the concentration in the carrier gas of 0□ concentration in FIG. 5, and the integrated value of this deviation area corresponds to the concentration of each component in the sample gas.

濃度出力はOt換算値となるが、各成分の化学組成が既
知であれば(1)〜(3)式を介して成分濃度に変換さ
れる。
The concentration output is an Ot conversion value, but if the chemical composition of each component is known, it is converted to the component concentration via equations (1) to (3).

第6図は本発明の第2実施例を示す概略的構成図である
。第6図において、第1図に示す第1実施例との違いは
、キャリアガスの供給法である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention. The difference in FIG. 6 from the first embodiment shown in FIG. 1 is the method of supplying the carrier gas.

分離力ラム4出口までキャリアガスとしてのN、、He
、Arなどの不活性ガスが供給され、反応管7人口前で
キャリアガスにより搬送される試料ガスは酸素と混合さ
れる。この方法により、分離カラム4中での可燃ガスと
酸素の反応は全(無くなり、したがって試料ガス中の可
燃成分が確実に分離されて分離カラム4から排出され、
この分離された可燃成分が既知濃度の酸素と混合される
ので精度を向上する上で好ましい。ここでは、キャリア
ガスと酸素の混合比を調節する絞り27.19が設けら
れている。図中、基本構造は第1実施例と同じであるの
で、ガス流路以外は省略している。
N, , He as a carrier gas up to the separation force ram 4 outlet
, Ar, etc. are supplied, and the sample gas carried by the carrier gas is mixed with oxygen at the front of the reaction tube 7. By this method, the reaction between the combustible gas and oxygen in the separation column 4 is completely eliminated, so that the combustible components in the sample gas are reliably separated and discharged from the separation column 4.
This separated combustible component is mixed with oxygen at a known concentration, which is preferable for improving accuracy. Here, a throttle 27.19 is provided to adjust the mixing ratio of carrier gas and oxygen. In the figure, since the basic structure is the same as that of the first embodiment, parts other than the gas flow path are omitted.

第7図は本発明の第3実施例を示す概略的構成図であり
、キャリアガスとして大気を使用する例である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the present invention, and is an example in which the atmosphere is used as the carrier gas.

フィルタ20、ヒータ21、反応管22、ポンプ23が
流路3の上流に設置されている。反応管22とヒータ2
1は大気中に可燃ガスが含有される場合、これを燃焼除
去するために装備される。
A filter 20, a heater 21, a reaction tube 22, and a pump 23 are installed upstream of the flow path 3. Reaction tube 22 and heater 2
1 is equipped to burn and remove combustible gas when it is contained in the atmosphere.

大気中の不純ガスは直接希薄λセンサ日の出力に影否す
るが、反応器22は分離カラム4よりかなりL流である
ため、拡散によって第5図(B)の基準のなだらかなず
れ(ベースのずれ)程度となり、シャープな変化のみを
検出すれば試料ガス中の可燃成分を調べることができる
。このタイプは1、tヤリアガスボンベが不要で、コン
パクトで、持ち運びが容易であるという利点がある。
Impure gases in the atmosphere directly affect the output of the dilute λ sensor, but since the reactor 22 has a considerably L flow rate compared to the separation column 4, diffusion causes a gradual deviation from the standard in Figure 5(B) (base combustible components in the sample gas can be detected by detecting only sharp changes. This type has the advantage of not requiring a 1.t Yaria gas cylinder, being compact, and easy to carry.

第7図に示すガスクロマトグラフィの場合にもその操作
および原理は第1実施例と同じであるため省略する。
In the case of gas chromatography shown in FIG. 7, the operation and principle are the same as in the first embodiment, so a description thereof will be omitted.

第8図は本発明の第4実施例を示す概略的構成図である
。第4実施例は、上記ガスクロマトグラフィとガス採取
弁24を組合わせたものである。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment combines the gas chromatography described above and the gas sampling valve 24.

試料ガス10は、エンジンの筒内や燃焼器からガス採取
弁24によって採取される。従って、ガス採取弁24と
試料ガス流路9が連通されている。
The sample gas 10 is sampled from the cylinder of the engine or the combustor by the gas sampling valve 24 . Therefore, the gas sampling valve 24 and the sample gas flow path 9 are in communication.

本実施例において、ガスクロマトグラフィの各本体は第
1〜第3実施例のいずれでもよいが、第8図では、ガス
クロマトグラフィの各本体の例として第1実施例を適用
している。
In this embodiment, each main body of the gas chromatography may be any one of the first to third embodiments, but in FIG. 8, the first embodiment is applied as an example of each main body of the gas chromatography.

第9図は本発明の第5実施例を示す概略的構成図である
。第5実施例では、エンジンや燃焼器の排気管25から
ポンプ26によって試料ガスを吸引するものである。ガ
スクロマトグラフィの各本体は第1〜第3実施例のいず
れでもよく、第9図では第1実施例のものを用いている
。なお、ポンプ26の位置は切替コック1)の上流でも
下流でもよい。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, a sample gas is sucked by a pump 26 from an exhaust pipe 25 of an engine or a combustor. Each main body of the gas chromatograph may be of any of the first to third embodiments, and in FIG. 9, the one of the first embodiment is used. In addition, the position of the pump 26 may be upstream or downstream of the switching cock 1).

ここで示した各側では、反応管7と希薄λセンサ8を使
用しているが、希薄λセンサ8自体が高い触媒活性を有
する場合はここで触媒による酸化反応が可能であるので
反応管7は不要である。反応性7には酸化触媒が充填さ
れるが、この酸化触媒として、多孔質担体(Afi□0
3等)にPt、Pd、Rh等の貴金属を担持した触媒が
好適に用いられる。
On each side shown here, a reaction tube 7 and a dilute λ sensor 8 are used, but if the dilute λ sensor 8 itself has high catalytic activity, the catalytic oxidation reaction is possible here, so the reaction tube 7 is used. is not necessary. The reactivity 7 is filled with an oxidation catalyst, and as this oxidation catalyst, a porous carrier (Afi□0
A catalyst in which noble metals such as Pt, Pd, and Rh are supported on Pt, Pd, Rh, etc. is preferably used.

また、分離カラム4用の恒温槽には、温度をプログラム
制御する機構が用いられる場合が多い。
Furthermore, the constant temperature bath for the separation column 4 often uses a mechanism for programmatically controlling the temperature.

前項までの例では一定温度を対象として述べてきたが、
温度条件はこれに限ることはない。さらに、分離カラム
4に充填される充填剤は多種多様であるが、分析すべき
可燃成分等の種類により任意に選定すべきである。
The examples up to the previous section have been based on a constant temperature, but
The temperature conditions are not limited to these. Furthermore, although there are a wide variety of packing materials to be filled in the separation column 4, it should be selected arbitrarily depending on the type of combustible components to be analyzed.

ここで述べてきた分析法は、試料ガスが可燃ガス(例え
ば、エンジンや燃焼器に供給する燃料、燃料空気混合気
)であれば、全く同様に分析することができる。
The analysis method described here can be used in exactly the same manner as long as the sample gas is a combustible gas (for example, fuel supplied to an engine or combustor, or a fuel-air mixture).

また、キャリアガスとして、特に不活性ガスが有効であ
るが、実質的に可燃成分を含有しないガスであれば、空
気、その他のガスを使用することができる。
In addition, as the carrier gas, inert gas is particularly effective, but air and other gases can be used as long as they do not substantially contain combustible components.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、可燃ガスを分析するため
に必要とされる流路を短くでき、またキャリアガスとし
て可燃性ガスである水素等を使用する必要が生じないの
で設備を筒略化でき、かつ保守点検が容易となる優れた
効果を有する。
As described above, according to the present invention, the flow path required for analyzing combustible gas can be shortened, and there is no need to use flammable gas such as hydrogen as a carrier gas, so the equipment can be simplified. It has the excellent effect of making maintenance and inspection easy.

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

第1図は本発明の第1実施例を示す概略的構成図、第2
図は本発明に使用可能な有孔函体限界電流式酸素センサ
の原理図、第3図は本発明に使用可能な薄膜限界電流式
酸素センサ、第4図(A)は酸素センサの電流−電圧特
性図、第4図(B)は酸素センサの電流〜酸素濃度特性
図、第5図は分離カラム出口における成分濃度と反応管
出口における酸素濃度を示すグラフ、第6図は本発明の
第2実施例を示す概略的構成図、第7図は本発明の第3
実施例を示す概略的構成図、第8図は本発明の第4実施
例を示す概略的構成図、第9図は本発明の第5実施例を
示す概略的構成図である。 1・・・・・・キャリアガス、 2・・・・・・ガスボンベ、 3・・・・・・ガス流路、 4・・・・・・分離カラム、 5・・・・・・充填剤、 6・・・・・・恒温槽、 7・・・・・・反応管、 8・・・・・・希薄λセンサ、 9・・・・・・試料ガス流路、 10・・・・・・試料ガス、 1)・・・・・・切替コック、 12.13・・・・・・側孔、 14・・・・・・圧力調整器、 15.16.21・・・・・・ヒータ、17・・・・・
・アンプ、 1B・・・・・・検出部、 19.27・・・・・・絞り、 20・・・・・・フィルタ、 23.26・・・・・・ポンプ、 24・・・・・・ガスサンプリング弁、25・・・・・
・排気管、 31・・・・・・陰極、 32・・・・・・陽極、 33・・・・・・固体電解質、 34・・・・・・オリフィス、 41・・・・・・多孔質アルミナ基板、42・・・・・
・白金陰極、 43・・・・・・ジルコニア電解室、 44・・・・・・白金陽極、 45・・・・・・白金ヒータ。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a principle diagram of a perforated box limiting current type oxygen sensor that can be used in the present invention, Figure 3 is a thin film limiting current type oxygen sensor that can be used in the present invention, and Figure 4 (A) is the current of the oxygen sensor. Figure 4 (B) is a voltage characteristic diagram, Figure 4 (B) is a current-oxygen concentration characteristic diagram of the oxygen sensor, Figure 5 is a graph showing the component concentration at the outlet of the separation column and oxygen concentration at the outlet of the reaction tube, and Figure 6 is the graph showing the oxygen concentration at the outlet of the reaction tube. A schematic configuration diagram showing the second embodiment, and FIG. 7 is a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a schematic diagram showing a fifth embodiment of the present invention. 1...Carrier gas, 2...Gas cylinder, 3...Gas flow path, 4...Separation column, 5...Filling material, 6... Constant temperature chamber, 7... Reaction tube, 8... Dilute λ sensor, 9... Sample gas flow path, 10... Sample gas, 1)...Switching cock, 12.13...Side hole, 14...Pressure regulator, 15.16.21...Heater, 17...
・Amplifier, 1B...Detection unit, 19.27...Aperture, 20...Filter, 23.26...Pump, 24...・Gas sampling valve, 25...
・Exhaust pipe, 31... cathode, 32... anode, 33... solid electrolyte, 34... orifice, 41... porous Alumina substrate, 42...
- Platinum cathode, 43...zirconia electrolytic chamber, 44...platinum anode, 45...platinum heater.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)分析すべき可燃成分を含有するガスを実質的に可
燃成分を含有しないキャリアガスと共に分離カラムに導
入する手段と、該分離カラムから排出されると共に成分
別に分離された試料ガスを酸化反応させる手段と、前記
分離カラムの前流又は後流で予め定められた濃度の酸素
をガス中に混入する手段と、前記試料ガス中の可燃成分
と前記酸素とによる酸化反応後のガス中の酸素濃度変化
量に基づいて可燃成分濃度を検出する手段と、を有する
ことを特徴とした可燃成分分析用ガスクロマトグラフィ
(1) A means for introducing a gas containing combustible components to be analyzed into a separation column together with a carrier gas that does not substantially contain combustible components, and an oxidation reaction of the sample gas discharged from the separation column and separated by component. means for mixing oxygen at a predetermined concentration into the gas upstream or downstream of the separation column, and oxygen in the gas after an oxidation reaction between the combustible components in the sample gas and the oxygen. 1. A gas chromatography device for analyzing combustible components, comprising means for detecting combustible component concentration based on the amount of change in concentration.
(2)前記キャリアガスは、不活性ガスと酸素との混合
気体であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の可燃成分分析用ガスクロマトグラフィ。
(2) The gas chromatography for combustible component analysis according to claim (1), wherein the carrier gas is a mixed gas of an inert gas and oxygen.
(3)前記キャリアガスは、空気であることを特徴とす
る特許請求の範囲第(1)項記載の可燃成分分析用ガス
クロマトグラフィ。
(3) The gas chromatography for combustible component analysis according to claim (1), wherein the carrier gas is air.
(4)前記試料ガスを酸化反応させる手段は、酸化触媒
を充填した反応管からなることを特徴とする特許請求の
範囲第(1)項記載の可燃成分分析用ガスクロマトグラ
フィ。
(4) The gas chromatography for combustible component analysis according to claim (1), wherein the means for oxidizing the sample gas comprises a reaction tube filled with an oxidation catalyst.
(5)前記酸素濃度変化量は、限界電流式酸素センサで
検出されることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の可燃成分分析用ガスクロマトグラフィ。
(5) The gas chromatography for combustible component analysis according to claim (1), wherein the amount of change in oxygen concentration is detected by a limiting current type oxygen sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002277454A (en) * 2001-03-21 2002-09-25 Sumitomo Chem Co Ltd Burning velocity measuring device, method for measuring concentration of critical combustion supporting gas, and powder and granular matter handling method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002277454A (en) * 2001-03-21 2002-09-25 Sumitomo Chem Co Ltd Burning velocity measuring device, method for measuring concentration of critical combustion supporting gas, and powder and granular matter handling method
JP4598977B2 (en) * 2001-03-21 2010-12-15 住友化学株式会社 Burning rate measuring device, limit combustion-supporting gas concentration measuring method, and method for handling powdery or granular substances

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