KR0178374B1 - 기체성분 분석 장치와 그 방법 및 샘플기체 채취장치 - Google Patents

Abstract

확산 스크루버와 유동 경로 스위치 밸브 및 샘플 주입밸브내의 이온 착색판을 갖는 가스 성분 분석 시스템은 샘플 가스 성분이 균형 상태에 도달할 때까지 확산 스크루버내에 흡수성 액체를 급송하기 위해 비 순환 유동 경로 상태를 형성하도록 스위치된다.

이때, 상기 두 밸브는 흡수성 액체를 농축 컬럼에 급송하기 위해 순환 유동 경로 상태로 스위치 되며, 이온 착색판으로 후속 검출을 위해 용리유체 샘플 가스 성분이 비 순환 상태를 형성하도록 추가로 스위치된다.

Description

기체성분 분석 장치와 그 방법 및 샘플기체 채취장치

제1도는 확산 스크루버와 크로마토그래프를 갖는 종래의 기체성분 분석장치를 도시한 도면이다.

제2도는 확산 스크루버와 크로마토그래프를 갖는 다른 종래의 기체 성분 분석장치를 도시한 도면이다.

제3도는 본 발명에 따른 제1 및 제2 실시예의 확산 스크루버와 크로마토그래프를 갖는 신규의 기체성분 분석장치를 도시한 도면이다.

제4도는 본 발명에 따른 확산 스크루버와 크로마토그래프를 갖는 신규의 기체 성분 분석장치와 관련된 제어부를 도시한 도면이다.

제5도는 본 발명에 따른 크로마토그래프를 갖는 신규의 기체 성분 분석장치와 관련된 확산 스크루버의 내관 및 외관 사이의 조인트 메카니즘을 도시한 도면이다.

제6도는 본 발명에 따른 제3의 실시예의 확산 스크루버 및 크로마토그래프를 갖는 신규의 기체 성분 분석장치를 도시한 도면이다.

제7도는 본 발명에 따른 제4의 실시예의 확산 스크루버 및 크로마토그래프를 갖는 신규의 기체 성분 분석장치를 도시한 도면이다.

제8도는 본 발명에 따른 제5의 실시예의 확산 스크루버 및 크로마토그래프를 갖는 신규의 기체 성분 분석장치를 도시한 도면이다.

제9도는 본 발명에 따른 제6의 실시예의 확산 스크루버 및 크로마토그래프를 갖는 신규의 기체 성분 분석장치를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 확산 스크루버 4 : 내관

6 : 액체 유입 포트 11 : 샘플 주입 밸브

14 : 농축 컬럼 17 : 유로 전환 밸브

15 : 흡수 액체 펌프 25 : 방출 포트

26 : 거품제거기 29 : 체크 밸브

32 : 보호 컬럼 33 : 분리 컬럼

41 : 흡수 액체 저장소 44 : 제어 장치

44a : 컴퓨터 44b : 인터페이스

본 발명은 깨끗한 대기에서 휘발성 성분의 연속적인 감시를 하는 기체 분석용 장치와 방법과 후속의 기체 분석을 위하여 기체 샘플을 채취하는 장치에 관한 것이다.

종래의 기술에서는, 대기중에서 기체성분의 분석은 분석실에서 기체 시료들을 채취와 그에 따른 다양한 분석들에 의해 실행된다. 그러나, 특정 기체 성분 분석은 기체 성분을 감시하도록 현장에서 센서와 레코드를 갖춤으로써 실행될 수도 있다. 현장에서 통상의 샘플을 채취함에 있어서, 기체 성분들은 흡수제를 함유하는 추출액 또는 분석용 흡수액에 흡수된다.

고속의 액체 크로마토그래프 또는 이온 크로마토그래프와 같은 액체 크로마토그래프는 일회의 샘플의 주입에 의해 액체의 다수의 성분들을 고감도 분석할 수 있는 특색을 가진다. 특히, 무기 성분을 독점적으로 분석하기 위한 이온 크로마토그래프는, 비록 타 분석방법에 의해 음이온 성분을 분석하는 것이 복잡할지라도, 음이온 성분을 즉시 분석하도록 널리 이용되고 있다. 산성 기체 성분의 분석은 이온 크로마토그래프에 의한 흡수제를 함유하는 흡수액과 추출액의 샘플링과 후속의 분석에 의하여 행해진다.

흡수액의 사용방법에 있어서, 기체 투명 막을 사용하는 또 다른 기체 샘플링 방법이 개발되기까지, 성분들을 액체로 분해하도록 허락하는 대기의 흡수와 버블링(bubbling)을 위한 버블러(bubbler)또는 집진장치 안으로 흡수액체의 소정의 양을 집어 넣는 방법이 널리 사용되어 왔다. 이 또 다른 방법은 Measurement of atmospheric sulfur dioxide by diffusion scrubber coupled ion chromatography 라는 제목의 책 어날리티걸 케미스트리, 볼륨 61, 넘버 1, 1988년 1월에서 공지되었다.

제1도는 기체 투명 막을 사용하는 이 종래의 분석 장치를 도시하고 있다. 종래의 장치는 샘플 채취부와 샘플 분석부로 이루어진다. 상기 샘플 채취부는 주로 확산 스크루버(101)를 포함한다.

상기 확산 스크루버(101)는 외관 및 내관(105, 104)을 포함한다. 흡수제를 함유하는 흡수액 또는 추출액은 내관 및 외관(104, 105)사이를 통하여 흐른다. 상기 내관(104)은 기체분자들이 내관 및 외관(104, 105)사이 속으로 미소 다공성체를 통하여 관통하도록 하지만, 대기의 먼지 입자들이 내관 및 외관(104, 105)사이 안으로 관통하는 것으로부터 방지할 수도 있는 미소 다공성막을 포함한다. 내관(104)으로서 미소 다공성 막은 흡수액이 내부 관(104)안으로 스며들어가는 것을 또한 방지할 수도 있다. 상기 미소 다공성 막 관(104)은 흡수액으로부터 대기를 분리시킬 수도 있지만, 기체분자들을 자유롭게 하여 흡수액 안으로 관통하도록 한다. 상기 흡수액은 스크루버 액체 펌프(115)를 통하여 스크루버 액체 저장소(141)로 부터 확산 스크루버(101)안으로 공급된다. 샘플링 기체는 기체 흡입 포트(113)로부터 기체 샘플링 펌프(112)와 유량계(116)를 통하여 확산 스크루버(101)안으로 공급된다. 상기 샘플링 기체는 내부 관(104)의 내부를 통하여 방출 포트 안으로 전달된다. 상기 흡수액은 외관의 내부(104)이나 내관(104)의 외부인 영역을 통하여 전달되어 미소 다공성 막을 통하여 관통한 기체 분자를 포획한다. 확산 스크루버(101)는 기체 성분을 분석하기 위한 크로마토그래프(130)에 연결된다. 확산 스크루버에 기체 분자를 포획하는 흡수액은 이온 크로마토그래프(130)과 관련된 샘플 주입 밸브(111)를 통하여 흡수액이 기체 성분의 후속의 분석을 위하여 예비된 샘플 루우프(114)안으로 주입된다. 이 경우에 있어서, 상기 샘플 주입 밸브(111)는 제1도에서의 실선에 의해 도시된 하나의 상태를 이룬다. 상기 이온 크로마토그래프는 액체 저장소(136)와 샘플링 루우프(114)에 저장된 흡수액으로부터 별도로 가드(guard)컬럼(132)안으로 그 액체를 주입하기 위한 액체 펌프(131)를 가진다. 상기 가드 컬럼(132)은 압축기(134)에 연결되는 분리 컬럼(133)에 연결된다. 이 압축기(134)는 전기 도전율 검출기(135)에 연결된다.

상기 기체 성분을 분석하기 위하여, 상기 샘플 주입 밸브(111)는 제1도의 점선에 의해서 도시된 또 다른 상태를 가져서, 기체 분자들이 포획된 흡수액이 기체성분을 분석하기 위하여 샘플링 루우프(114)로 부터 가드 컬럼(132), 분리 컬럼(133), 압축기(134)및 전기 도전율 검출기(135)를 통하여 주입된다.

제2도에 도시된 기체 성분을 샘플링하고 분석하는 다른 종래의 장치가 공지되어 있다. 상기 또 다른 종래의 장치의 기체 성분의 민감도를 개선하였다. 샘플 주입 밸브는 샘플링 루우프 대신에 농축 컬럼을 갖추고 있다. 이 또 다른 종래의 장치는 PPM, pp 75 ∼ 85, 1992년 2월에 공지되어있다.

상기 또 다른 종래의 장치는 샘플 채취부와 샘플 분석부를 포함한다. 샘플 채취부는 주로 확산 스크루버(151)를 포함한다. 확산 스크루버(151)는 외관 및 내관(155, 154)을 포함한다. 흡수제를 함유하는 흡수액 또는 추출액은 내관 및 외관(154, 155)사이를 통하여 흐른다. 내관(154)은 기체분자들이 미소 다공성체를 통하여 내관 및 외관(154, 155)사이 안으로 관통하게 하나, 대기중의 먼지 입자들이 내관 및 외관(154, 155)사이 안으로 관통하는 것으로부터 방지할 수도 있는 미소 다공성막을 포함한다. 내관(154)으로서 미소 다공성 막 관은 흡수액이 내관(154)의 내부 안으로 새어 들어가는 것을 또한 방지할 수도 있다. 미소 다공성 막 관(154)는 흡수액으로 부터 대기를 고립시킬 수도 있지만, 기체분자들이 자유롭게 흡수액 안으로 관통하게 할 수도 있다. 상기 흡수액은 스크루버 액체 저장용기(191)로부터 확산 스크루버(151)로 주입된다. 샘플링 기체는 확산 스크루버(151)의 기체 흡기 포트(163)로 부터 내관(154)의 내부안으로 주입된다. 샘플링 기체는 확산 스크루버(151)의 흡기 포트(163)의 반대 단부로부터 방출되고, 세 방향 밸브(171)와 유량계(166)를 통하여 이 장치로 부터의 방출을 위한 샘플링 기체 펌프(162)안으로 주입된다. 흡수액은 외관(155)의 내부이나 내관(154)의 외부인 영역을 통하여 전달되어 미소 다공성 관을 통하여 관통된 기체 분자들을 포획한다.

확산 스크루버(151)는 송액 펌프(165)를 통하여 기체 성분을 분석하기 위한 이온 크로마토그래프(180)에 연결된다. 확산 스크루버(151)에서 기체 분자들을 포획하는 흡수 액체는 송액 펌프(165)를 통하여 이온 크로마토그래프(180)와 관련된 샘플 주입 밸브(161)안으로 주입된다. 샘플 액체는 흡수액체 또는 샘플 액체가 기체 성분의 후속의 분석을 위하여 저장된 샘플 루우프(114)안으로 주입된다.

세 방향 밸브(171)는 기체를 샘플링하기 위한 샘플링 시간을 제어하는 타이머(172)에 의하여 제어된다. 샘플 주입 밸브(161)는 작동기(174)의 동작에 의하여 두개의 상이한 상태 사이에서 전환한다. 작동기(174)는 타이머(172)와 또 다른 타이머(173)에 의해서 제어된다. 샘플링 주입밸브(161)가 제2도에서 실선에 의해서 도시된 일 상태를 가질 경우, 샘플 기체를 포획하는 흡수액체는 기체 성분의 후속 분석을 위해 거기에 저장된 농축 컬럼(164)안으로 주입된다. 농축 컬럼(164)에서, 흡수액체의 기체 성분들이 농축된다. 샘플 주입 밸브(161)는 제2도의 점선에 의하여 도시된 또 다른 상태를 갖도록 전환되어서 샘플기체를 포획하는 흡수 액체가 농축 컬럼(164)로 부터 개방 컬럼(187)안으로 주입된다. 용출액 저장소(186)에 저장된 용출액은 용출액 펌프를(181)를 통하여 개방 컬럼(187)안으로 주입된다. 흡수 액체에 포획된 기체들의 농축된 성분들은 이 농축된 성분들이 용출액 저장소(186)로부터 주입된 용출액의 용출을 보여주는 동안에 농축 컬럼(164)로 부터 개방 컬럼(187)안으로 또한 주입된다. 그런 다음, 용출된 샘플은 흡수액체의 기체성분이 분석되는 동안에 가드 컬럼(182), 분리 컬럼(183), 압축기(184)및 전기 전도율 검출기(185)를 차례로 통과하여 주입된다.

샘플 주입 밸브(161)는 일정시간 간격을 두고 두 상태 사이에서 전환하도록 타이머(172, 173)에 의하여 제어되도록 하여, 시간이 지나감에 따라 분석되어질 기체 성분의 변화들이 관찰되어질 수도 있다. 예를 들어서, 질산 성분이 한 시간당 한번씩 측정될 수도 있다.

상기 두개의 종래의 장치는 다음의 단점들을 갖는다. 생산라인이 있는 클린 룸(clean room)의 대기중의 불순물이 제품의 신뢰성과 수율에 상당한 영향을 미치는 것은 일련의 사실이다. 이러한 관점에 있어서, 고감도 상태에서 기체를 분석하는 것이 요구된다. 더 나아가 단시간내에 기체를 분석하는 것이 요구된다. 더욱이, 보수 작업 없이 장시간 동안 기체 분석기가 동작할 수 있는 것이 요구된다.

제1도에 도시된 샘플링 루프를 갖춘 종래의 장치는 불충분한 민감도를 가지고 있다.

제2도에 도시된 농축 컬럼을 갖춘 또 다른 종래의 장치는 장시간 샘플링이 민감도의 개선을 하게 하는 특징이 있다. 그러나, 무부하 가동 검사치(no-load running test value)는 또는 증가된다. 작은 양의 기체성분을 분석하기 위하여, 장시간의 샘플링이 실행되지만, 샘플 성분의 인텐서티(intensity)(S)에 대한 무부하 가동 검사치의 인텐시티(intensity)(B)의 비율(S/B)은 개선되지 않는다. 확산 스크루버를 통하여 흡수 액체가 전달되는 동안에, 흡수 액체는 분석하는 성분 뿐만 아니라 대기중의 성분도 흡수할 수도 있어서, 그 대기 성분이 펌프에 거품을 보여, 유동비 변화를 가져온다. 이러한 사실로부터, 무인제어에 의해 장시간 동안 기체 분석기를 작동시키는 것이 어렵게 보인다.

따라서, 본 발명의 목적은 기체성분을 채취하기 위한 신규의 장치를 제공하는데 있으며, 상기 장치는 상술한 어떠한 문제점들을 가지고 있지 않다.

본 발명의 또 다른 목적은 상술된 어떠한 문제점을 가지고 있지 않은, 기체성분 분석을 위한 신규의 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 개선된 고 민감도를 갖는 기체성분 분석을 위한 신규의 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 고 민감도에서 휘발성 기체성분을 분석하기 위한 신규의 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상술된 어떠한 문제점을 가지고 있지 않은, 기체성분 분석을 위한 신규의 방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 개선된 고 민감도를 갖는 기체 성분 분석을 위한 신규의 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 고 민감도에서 휘발성 기체 성분 분석을 위한 신규의 방법을 제공하는데 있다.

더욱이, 본 발명의 목적은 기체 성분 분석을 위한 확산 스크루버와 크로마토그래프를 포함하는 시스템을 제공하는데 있으며, 유로(flow passage)전환 밸브 및 샘플 주입 밸브는 흡수성 액체를 확산 스크루버안으로 주입하기 위한 비순환(non - circulation)유로를 형성하도록 전환되어서, 흡수 액체는 동일 기체성분이 평형상태에 이를 때까지 샘플 기체 성분을 포획하고, 그 이후에 상기 양 밸브는 흡수 액체를 농축 컬럼안으로 주입하기 위한 순환 유로를 형성하도록 전환되고, 그 결과로 상기 두 밸브는 크로마토그래프에 의해 검출용 샘플 기체 성분을 용출하는 비순환 유로를 형성하기 위해 다시 전환된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점들은 다음의 설명으로부터 더욱 명확할 것이다.

본 발명은 내관 및 외관을 포함하는 확산 스크루버가 구비된 기체 성분 채취용 장치를 제공하며, 내부 관은 샘플링 기체들만이 관통할 수도 있는 기체 관통막을 포함하며, 샘플링기체는 내관의 내부를 통하여 흐르고 흡수 액체는 내관 및 외관 사이를 통하여 흘러서 상기 흡수액체가 내부 관의 내부로부터 상기 막을 관통한 샘플링 기체를 흡수한다.

기체 채취 장치에는, 흡수 액체를 확산 스크루버의 내관 및 외관사이로 주입하기 위한 확산 스크루버로부터 상류부에 제공된 흡수 액체 주입 펌프를 갖추고 있다.

확산 스크루버로부터 하류부에 제공된 최소한 하나의 유로 전환 밸브가 더 제공되며, 유로 전환 밸브는 최소한 세방향의 유로를 갖고, 유로들 각각은 하나의 포트(port)를 가지며, 포트들 중의 하나는 확산 스크루버에 연결된다.

확산 스크루버에 연결된 포트보다 포트들 중의 다른 하나의 포트가 연결된 흡수 액체 저장소가 더 제공되며, 상기 저장소는 유로 전환 밸브를 통하여 흡수 액체의 다음의 주입을 위하여 흡수 액체를 저장한다.

흡수 액체용 순환 유로를 제공되는데, 이 순환 유로는 유로 전환 밸브, 흡수 액체 주입펌프 및 확산 스크루버 사이를 연결한다.

흡수 액체용 비순환 유로가 제공되는데, 이 비순환 유로는 흡수액체 저장소를 유로 전환 밸브와 확산 스크루버 안으로 주입하는 흡수 액체 주입펌프를 통하여 연결된다.

상기 유로 전환 밸브는 유로가 순환과 비순환 유로들 사이에서 전환되게 한다.

확산 스크루버는 확산 스크루버의 세로방향의 대향 단부에 제공된 한 셋트의 조인트 부재에 의해서 내관 및 외관을 고정하는데, 흡수 액체용 입구는 상기 대향 단부의 일부에 구비되고, 흡수 액체용 출구는 상기 대향 단부의 타부에 제공된다.

확산 스크루버의 상류부와 흡수성 액체 주입 펌프의 하류부 사이에 구비된 샘플 주입 밸브가 선택적으로 더 구비될 수도 있고, 샘플 주입 밸브는 적어도 여섯 방향의 유로를 포함하며, 각각은 포트를 가지며, 농축 컬럼은 확산 스크루버와 흡수 액체 주입 펌프 사이에서 커플링(coupling)용으로 사용된 포트와 상이한 포트를 통하여 샘플 주입 밸브에 제공된다.

상기 샘플 주입 밸브는 상이한 두 개의 유로 사이에서 전환하며, 하나의 유로에서 상기 농축 컬럼은 순환 또는 비순환 유로로 결합되고, 다른 하나의 유로에서는 상기 농축 컬럼은 순환 또는 비순환 유로로부터 분리된다.

확산 스크루버 안으로 샘플링 기체를 주입하기 위한 확산 스크루버의 일 단부에 구비된 기체 샘플링 펌프가 선택적으로 더 구비될 수도 있다.

상기 유로 전환 밸브는 네 방향 유로 또는 세 방향 유로를 가질 수도 있다.

세 방향 유로의 경우에 있어서, 흡수 액체의 어떠한 거품이라도 제거하기 위한 유로 전환 밸브의 상류부에 구비된 거품제거기가 선택적으로 더 구비될 수도 있고, 상기 거품제거기는 적어도 세 개의 포트를 갖고, 제1 포트는 흡수 액체의 입구로 사용되며, 제2 포트는 흡수 액체의 출구로 사용되고, 제3 포트는 샘플링 기체의 출구로 사용되고, 체크밸브는 흡수 액체의 유동방향을 한 방향으로 제한하기 위한 제3 포트에 제공된다. 흡수 액체 저장소는 파이프 라인의 일 단부보다 더 높은 레벨에 위치한 거품제거기의 레벨보다 높은 레벨에 선택적으로 위치할 수도 있고, 그것의 대향 단부가 거품제거기의 기체출구에 연결되어서, 시폰(siphon)효과 때문에 흡수 액체 펌프에 의해 흡수 액체의 양 보다 더 많은 흡수 액체의 흡수 액체 저장소로부터 거품제거기 안으로 주입된다.

흡수 액체 저장소는 하나의 캡과 최소한 두개 이상의 연결 포트를 가질 수도 있는데, 하나의 포트는 저장소의 흡수 액체를 비순환 유로 안으로 주입하기 위한 것이고, 다른 포트는 공기 또는 불활성 기체를 저장소 안으로 주입하기 위한 제어밸브와 파이프 라인을 연결한다.

본 발명은 하나 또는 그 이상의 기체 채취장치와 기체 분석기를 포함하는 기체 성분 분석용 장치를 구비한다.

기체 채취장치에는 내관 및 외관을 포함하는 확산 스크루버가 구비되는 데, 내관은 샘플링 기체만이 관통할 수도 있는 기체관통막을 포함하고, 샘플링 기체는 내관의 내부를 통하여 흐르고 흡수 액체는 내관과 외관 사이를 통하여 흘러서 흡수 액체가 내관의 내부로 부터 막을 통하여 관통한 샘플링 기체를 흡수한다.

확산 스크루버의 내관과 외관 사이로 흡수 액체를 주입하기 위한 확산 스크루버로부터 상류부에 구비되는 흡수 액체 주입 펌프가 구비된다.

확산 스크루버의 하류부에 구비된 최소한의 하나의 유로 전환 밸브를 더 제공하여, 상기 유로 전환 밸브는 최소한 세 방향의 유로를 갖고, 그들 각각은 하나의 포트를 가지고, 포트들 중의 하나는 확산 스크루버에 연결된다.

확산 스크루버에 연결된 일 포트보다 포트들 중의 다른 하나의 포트에 연결된 흡수 액체 저장소가 구비되며, 상기 저장소는 유로 전환 밸브를 통하여 흡수 액체의 연속적인 주입을 위한 흡수 액체를 저장한다.

흡수 액체용 순환 유로가 구비되는데, 상기 순환 유로는 유로 전환 밸브, 흡수액체 주입펌프 및 확산 스크루버 사이를 연결한다.

흡수 액체용 비순환 유로가 구비되는데, 상기 비순환 유로는 유로 전환 밸브, 흡수 액체 주입펌프를 통하여 확산 스크루버 안으로 흡수 액체 저장소를 연결한다.

확산 스크루버의 상류부와 흡수 액체 주입펌프의 하류부 사이에 구비되는 샘플 주입 밸브가 더 구비되며, 최소한 여섯 방향의 유로를 포함하는 샘플 주입 밸브의 각각은 하나의 포트를 갖는다.

확산 스크루버와 흡수 액체 주입펌프 사이의 결합을 위해 사용되는 포트와 상이한 포트를 통하여 샘플 주입 밸브에 구비된 농축 컬럼이 더 구비된다.

유로 전환 밸브는 순환 및 비순환 유로들 사이에서 유로가 전환 되게 한다.

기체 분석기에는 샘플 기체 성분의 연속적인 분석을 위하여 샘플링 기체 성분을 용출하기 위하여 사용되는 용출액을 저장하기 위한 용출액 저장소가 구비된다.

용출액을 용출액 저장소로부터 샘플 주입 밸브안으로 주입하기 위한 샘플 주입 밸브와 용출액 저장소 사이에 구비된 용출액 펌프가 더 구비되는데, 상기 용출액 펌프는 각각 확산 스크루버와 농축 컬럼에 연결된 포트보다는 샘플 주입 밸브의 타 포트에 연결된다.

용출액에서 용출된 기체 성분 검출용 검출기가 구비되는데, 상기 검출기는 각각 확산 스크루버, 농축컬럼 및 용출액 저장소에 연결된 포트와는 상이한 포트를 통하여 샘플 주입 밸브에 연결되어 용출펌프와 샘플 주입 밸브를 통하여 검출기 안으로 용출 저장소를 연결하는 기체 분석기 유로를 형성한다.

상기 샘플 주입 밸브는 상이한 두개의 유로 사이에서 전환하며, 하나의 유로에서 농축 컬럼이 흡수 액체 유로 시스템으로 결합되고, 타 유로에서는 상기 농축 컬럼은 상기 흡수 액체 유로 시스템으로부터 분리된다.

상기 검출기는 액체 크로마토그래프 또는 이온 크로마토그래프를 포함할 수도 있다.

확산 스크루버는 확산 스크루버의 세로로 대향한 단부에 구비된 한 셋트의 조인트 부재에 의해서 내관 및 외관을 고정시키고, 흡수 액체용입구는 대향 단부의 일 단부에 구비되고 흡수성 액체용 출구는 대향 단부의 타단부에 구비된다.

확산 스크루버의 상류부와 흡수 액체 주입 펌프의 하류부 사이에 구비된 샘플 주입 밸브가 선택적으로 더 제공되는데, 적어도 여섯 방향의 유로를 포함하는 샘플 주입 밸브 각각은 하나의 포트를 갖는다.

확산 스크루버와 흡수 액체 주입 펌프 사이에서의 결합을 위해서 사용되는 포트와 상이한 포트를 통하여 샘플 주입 밸브에 구비된 농축 컬럼이 선택적으로 더 제공된다.

상기 샘플 주입 밸브는 상이한 두 유로들 사이에서 전환하며, 하나의 유로에서의 농축 컬럼은 순환 또는 비순환 유로로 결합되고, 타 유로에서는 상기 농축 컬럼은 순환 또는 비순환 유로로 부터 분리된다.

확산 스크루버안으로 샘플링 기체를 주입하기 위하여 확산 스크루버의 일 단부에 구비된 기체 샘플링 펌프가 선택적으로 더 제공된다.

유로 전환 밸브는 네 방향 유로 또는 세방향 유로를 가질 수도 있다.

흡수 액체에서 어떠한 거품도 제거하기 위하여 유로 전환 밸브의 상류부에 구비된 거품제거기가 선택적으로 더 제공되는데, 상기 거품제거기는 적어도 세개의 포트를 갖는데, 제1 포트는 흡수 액체의 유입을 위해 사용되며, 제2 포트는 흡수 액체의 유출을 위해 사용되고, 제3 포트는 샘플링 기체의 유출을 위해 사용된다.

흡수 액체의 유동방향을 한 방향으로 제한하기 위해 제3 포트에 구비되는 체크 밸브가 선택적으로 더 구비될 수도 있다.

흡수 액체 저장소는 파이프 라인의 일 단부보다 더 높은 레벨에 위치한 거품제거기의 레벨보다 더 높은 레벨에 선택적으로 위치할 수도 있고, 그것의 대향 단부가 상기 거품제거기의 기체 출구에 연결되어서, 흡수성 액체 펌프에 의해서 주입된 양보다 더 많은 흡수 액체 양이 흡수 액체 저장소로부터 거품제거기안으로 주입된다.

흡수 액체 저장소는 하나의 캡 및 최소한 두 개의 연결 포트를 가질 수도 있고, 일 포트는 저장소의 흡수 액체를 비순환 유로로 주입하기 위한 것이고, 타 포트는 파이프 라인 상기 저장소 안으로 공기 또는 불활성 기체를 주입하기 위한 제어밸브와 연결되어 있다.

흡수 액체 주입 펌프의 작동을 제어하기 위하여 흡수 액체 주입 펌프에 연결된 중앙제어장치가 선택적으로 구비되며, 상기 중앙제어장치는 용출 펌프의 작동을 제어하기 위한 용출 펌프에 또한 연결되며, 상기 중앙제어장치는 유로 전환 밸브의 작동을 제어하기 위한 유로 전환 밸브에 또한 연결되며, 상기 중앙 제어장치는 샘플 주입 밸브의 작동을 제어하기 위한 샘플 주입 밸브에 또한 연결되고 상기 중앙제어장치는 검출기와 연속 데이터 프로세싱으로 부터 샘플 기체 성분에 관하여 검출된 데이터를 가져오게 하기 위한 검출기에 또한 연결된다.

다수의 기체 채취장치가 선택적으로 더 제공될 수도 있는데, 기체 채취장치의 샘플 주입 밸브는 용출펌프와 검출기 사이에 연속적으로 연결되어 있다.

용출펌프와 샘플 주입 밸브 사이에 구비된 세척수 주입 밸브가 선택적으로 더 구비되는데, 상기 세척수 밸브는 여섯 방향 유로를 갖는다.

용출펌프와 샘플 주입 밸브에 각각 연결된 포트들과 달리 세척수 주입 밸브를 통하여 세척수 주입 밸브에 연결된 세척수 측정 관이 선택적으로 더 구비될 수도 있는데, 상기 세척수 측정 관은 세척수를 그곳에 저장함으로써 세척수 양을 측정할 수 있다.

용출펌프, 샘플 주입 밸브 및 세척수 측정 관에 각각 연결된 포트들과는 달리 세척수 주입 밸브의 포트를 통하여 세척수 주입 밸브에 연결된 세척수 주입기가 선택적으로 제공될 수도 있는데, 상기 세척수 주입기는 세척수를 세척수 주입 밸브에 주입한다.

상기 세척수 주입 밸브는 상이한 두 개의 유로 사이에서 전환되는데, 하나의 유로는 세척수 주입기로부터 주입된 세척수를 세척수 측정 관에 채워지도록 하고, 다른 유로는 세척수 측정관에 채워진 세척수가 샘플 주입 밸브에 주입되도록 한다.

선택적으로, 용출 펌프와 샘플 주입 밸브 사이에 연결된 세척수 주입 밸브가 선택적으로 더 구비될 수도 있는데, 상기 세척수 주입 밸브는 확산 스크루버와 샘플 주입 밸브 사이에 연결되며, 상기 세척수 주입밸브는 여섯 방향의 유로를 갖는다.

용출 펌프, 샘플 주입밸브 및 확산 스크루버에 각각 결합된 포트 이외의 세척수 주입밸브의 포트를 통하여 세척수 주입밸브에 결합된 세척수 측정관이 선택적으로 더 구비될 수도 있는데, 세척수 측정관은 그곳에 세척수를 저장함으로서 세척수의 양을 측정할 수 있다.

용출 펌프, 샘플 주입밸브 및 세척수 측정관에 각각 결합된 포트 이외의 세척수 주입밸브의 포트를 통하여 세척수 주입밸브에 결합된 세척수 주입기가 선택적으로 더 설치될 수도 있는데, 세척수 주입기는 그 세척수 주입 밸브에 세척수를 주입한다.

세척수 주입밸브는 상이한 두 개의 유로간을 전환하는데, 하나의 유로는 세척수 주입기로부터 주입된 세척수를 세척수 측정관에 충진하게 하며, 다른 유로는 세척수 측정관에 충진된 세척수가 샘플 주입밸브로 주입되게 한다.

샘플 주입 밸브와 확산 스크루버의 흡수 액체 입구사이에 결합된 샘플 주입밸브가 선택적으로 더 구비될 수도 있는데, 샘플 주입밸브는 유로 전환 밸브와 확산 스크루버의 흡수 액체 배출구사이에 결합될 수도 있고, 세척수 주입 밸브는 세척수가 방출되는 방출 포트를 갖는다.

세척수 주입밸브는 상이한 두개의 유로사이를 전환하며, 하나의 유로는 샘플 주입밸브를 방출 포트에 연결시키고 흡수성 액체 유입구를 흡수 액체 배출구에 연결시키고, 다른 하나의 유로는 샘플 주입밸브를 흡수성 액체 유입구에 연결시키고 흡수 액체 배출구를 유로 전환 밸브에 연결시킨다.

본 발명은 상술한 기체성분 분석장치를 사용한 기체성분 분석방법이다. 새로운 방법은 전단계, 샘플링 단계 및 분석단계로 이루어져 있다.

전 단계에서는, 유로 전환 밸브는 흡수 액체용 비순환 유로가 형성된 하나의 유로 상태로 전환되는데, 그 비순환 유로 전환 밸브와 흡수 액체 주입펌프를 통해 흡수성 액체 저장소를 확산 스크루버내에 연결시킨다.

또한, 샘플 주입밸브는 농축 컬럼이 용출 유로 시스템에 결합된 유로 상태로 전환된다. 더욱이, 흡수 액체 펌프를 통하여 흡수 액체 저장소에 저장된 흡수 액체는 확산 스크루버의 흡수 액체 유입구로 주입되고 샘플기체는 확산 스크루버로 주입되어, 적어도 분석된 기체성분이 흡수 액체와 샘플 기체사이에서 평형상태에 이를 때까지, 상기 두 주입단계가 샘플 기체성분이 흡수 액체내에 포획되어 지도록 유지된다.

샘플링 단계에서는, 유로 전환 밸브는 유로 전환 밸브, 흡수 액체 주입 펌프 및 확산 스크루버사이를 연결하는 순환 유로로 전환된다. 또한, 샘플 주입 밸브는 농축 컬럼이 흡수 액체 유로 시스템으로 결합된 다른 유로 상태로 전환 된다. 더욱이, 샘플 기체성분이 포획된 흡수 액체는 농축컬럼으로 주입된다.

분석 단계에서, 유로 전환 밸브는 흡수 액체용 비순환유로가 형성된 하나의 유로상태로 전환 되는데, 그 비순환유로는 흡수액 저장소를 유로 전환 밸브와 흡수 액체 주입 펌프를 통해 확산 스크루버에 연결한다.

또한 샘플 주입 밸브는 샘플링 기체 성분을 용출액내로 용출되게 하기 위해 농축컬럼이 용출 유로 시스템에 결합된 유로상태로 주입된다.

더욱이, 용출 액체는 샘플 기체 성분이 샘플 기체 성분을 검출하기 위한 검출기로 용출되는 유로로 주입된다.

전 단계, 샘플링단계 및 분석단계는 적어도 여러 회수 선택적으로 실행될 수도 있는데, 분석단계 동안 용출 유로내에서서 실행되고, 다음을 위한 전단계가 흡수 액체 유로내에서 실행된다.

소정 횟수의 세트의 사전단계, 샘플링단계 및 분석단계를 반복한 후, 공기 또는 불활성 기체는 공기를 흡수 액체 주입 펌프와 거품제거기로부터 방출하게 하기 위해 흡수 액체에 주입될 수도 있다.

다수의 기체 채취장치를 구비하는 경우, 다수의 기체 채취장치는 기체분석기가 다수의 기체 채취장치에 대해 순차적으로 분석단계를 실행하도록 시간간격을 가지고 사전단계 및 샘플링단계를 실행할 수도 있다.

본 발명은 또한 하나 또는 그 이상의 기체 채취장치와 기체 분석기를 포함한 기체 분석기 시스템의 사용에 의해 기체 성분 분석 방법을 제공한다.

전 단계에서, 유로 전환 밸브는 흡수 액체용 비순환 유로가 형성된 하나의 유로 상태로 전환되는데, 비순환 유로는 흡수 액체 저장소를 유로 전환밸브와 흡수 액체 주입 펌프를 통해 확산 스크루버내로 연결한다.

또한, 샘플 주입밸브는 농축 컬럼이 용출 유로 시스템에 결합된 유로 상태로 주입된다. 또한, 세척수 주입밸브는 세척수 주입기로부터 주입된 세척수가 세척수 측정관에 충진되도록 하는 하나의 유로로 전환된다. 더욱이, 흡수 액체펌프를 통해 흡수성 액체 저장소에 저장된 흡수 액체는, 적어도 분석된 기체성분이 흡수 액체와 샘플 기체사이에서 균형상태에 이를 때까지, 상기 두 주입단계는 샘플 기체 성분이 흡수 액체로 포획될 수 있도록 유지되게 하기 위해 확산 스크루버의 흡수 액체 유입구로 주입되고 또한 샘플기체는 확산스크루버로 주입된다.

세척 단계에서, 세척수 주입밸브는 세척수 측정관에 충진된 세척수 용출 유로 시스템을 통해 주입되게 하고 샘플 주입밸브가 농축컬럼의 용출액을 세척하기 위해 농축컬럼에 주입되도록 전환된다.

샘플링 단계에서, 유로 전환 밸브는 유로 전환 밸브, 흡수 액체 주입 펌프 및 확산 스크루버 사이를 연결하는 순환유로로 전환 된다.

또한, 샘플 주입밸브는 농축컬럼이 흡수 액체 유로 시스템에 결합된 다른 유로 상태로 전환된다. 더욱이, 샘플 기체 성분이 포획된 흡수 액체는 농축컬럼으로 주입된다.

분석단계에서, 유로 전환 밸브는 흡수 액체용 비순환 유로가 형성된 하나의 유로상태로 전환 되는데, 그 비순환 유로는 흡수 액체 저장소를 유로 전환밸브와 흡수 액체 주입펌프를 통해 확산 스크루버내에 연결시킨다.

또한 세척수 주입밸브는 세척수 주입기로부터 주입된 세척수가 세척수 측정관에 충진되도록 하나의 유로로 전환된다.

또한 샘플 주입밸브는 샘플링 기체 성분이 용출 액체내로 용출 되도록 농축컬럼이 용출 유로 시스템과 결합된 유로상태로 전환 된다.

더욱이, 샘플링 기체 성분이 용출된 속으로의 용출액은 샘플기체 성분 검출용 검출기로 주입된다.

전 단계, 샘플링단계 및 분석단계는 적어도 여러 번 실시되며, 분석단계가 용출 유로에서 실행되는 동안, 다음 번을 위한 전 단계는 흡수 액체 유로에서 실행된다.

소정의 수의 세트의 전 단계, 샘플링단계 및 분석단계를 반복 실행한 후, 공기 또는 불활성 기체는 공기를 흡수 액체 주입 펌프와 거품제거기로부터 방출하게 하기 위해 흡수 액체로 주입된다.

다수의 기체 채취장치를 구비하는 경우에, 그 다수의 기체 채취장치는 시간 차를 가지고 전 단계 및 샘플링 단계를 실행하여 기체분석기가 다수의 기체 채취장치에 대해 순차적으로 분석단계를 실행한다.

본 발명은 하나 또는 그 이상의 기체 채취장치와 기체 분석기를 구비하는 기체 분석기 시스템을 사용하여 기체성분을 분석 하는 방법을 제공한다. 그 방법은 전 단계, 세척 단계, 샘플링 단계 및 분석단계를 포함한다. 전 단계에서는 , 유로 전환 밸브는 흡수 액체용 비 순환 유로가 형성된 하나의 유로상태로 전환되는데, 그 비순환 유로는 흡수 액체 저장소를 유로 전환 밸브와 흡수 액체 주입 펌프를 통하여 확산 스크루버내에 연결된다.

또한, 샘플 주입밸브는 농축 컬럼이 용출 유로 시스템에 결합된 유로 상태로 전환 된다. 또한, 세척수 주입밸브는 세척수 주입기로 부터 주입된 세척수가 세척수 측정관에 충진하도록 하나의 유로로 스위칭 된다.

더욱이, 흡수 액체 펌프를 통해 흡수 액체 저장소에 저장된 흡수 액체는 확산 스크루버의 흡수성 액체 유입구로 주입되고 샘플 기체는 확산 스크루버내로 주입되어 적어도 분석된 기체성분이 흡수 액체와 샘플 기체사이에서 평형상태가 될 때까지 상기 두 주입단계가 샘플 기체성분이 샘플 기체 성분이 흡수 액체에 포획되도록 유지된다.

세척 단계에서, 세척수 주입밸브는 세척수 측정관에 충진된 세척수가 용출 유로 시스템을 통해 주입되도록 다른 유로로 전환되고 그런 후 샘플 주입밸브가 농축 컬럼으로부터 용출 액체를 세척하도록 농축 컬럼으로 전환된다.

샘플링 단계에서는, 유로 전환 밸브는 유로 전환 밸브, 흡수 액체 주입 펌프 및 확산 스크루버사이를 연결하는 순환유로로 전환 된다. 또한, 샘플 주입 밸브는 농축 컬럼이 흡수 액체유로 시스템에 결합되는 다른 유로 상태에 주입된다. 더우기, 샘플 기체 성분이 포획된 흡수액체는 농축 컬럼으로 주입된다.

분석 단계에서, 유로 전환 밸브는 흡수 액체용 비순환 유로가 형성된 하나의 유로 상태로 전환되는데, 비순환유로는 흡수성 액체 저장소를 유로 전환밸브와 흡수 액체 주입펌프를 통해 확산 스크루버로 연결한다.

또한 세척수 주입밸브는 세척수 주입기로부터 주입된 세척수가 세척수 측정관내에 충진되도록 하나의 유로로 전환된다.

또한, 샘플 주입 밸브는 농축 컬럼이 용출 유로 시스템과 결합한 유로상태로 전환 되어 샘플링 기체 성분이 용출액으로 용출된다.

더우기, 샘플 기체성분이 용출된 용출액은 샘플 기체성분 검출용 검출기로 주입된다.

전 단계, 샘플링단계 및 분석단계는 적어도 다수 회 실행될 수도 있으며 그 분석 단계가 용출 유로에서 실행되는 동안, 다음 번을 위한 전 단계는 흡수 액체 유로에서 실행된다.

전 단계, 샘플링 단계 및 분석 단계를 소정의 수의 세트를 반복 실행 한 후, 공기 또는 불활성 기체는 공기를 흡수 액체 주입 펌프와 거품제거기로부터 방출되게 흡수 액체에 주입할 수도 있다.

다수의 기체 채취장치를 구비한 경우, 다수의 기체 채취장치는 기체분석기가 다수의 기체 채취장치에 대해 분석단계를 순차적으로 실행하도록 서로 시간 차를 가지고 전 단계 및 샘플링단계를 실행할 수도 있다.

본 발명은 또한 하나 또는 그 이상의 기체 채취장치와 기체 분석기를 구비한 기체 분석시스템을 사용하여 기체 성분을 분석하는 방법을 제공한다. 그 방법은 전 단계, 세척단계, 샘플링단계 및 분석단계를 포함한다.

전 단계에서, 유로 전환 밸브는 흡수 액체용 비순환 유로가 형성된 하나의 유로 상태로 전환되는데, 비순환 유로는 유로 전환밸브와 흡수 액체 주입 펌프를 통해 흡수성 액체 저장소를 확산 스크루버에 연결한다.

또한, 샘플 주입 밸브는 농축 컬럼이 용출유로 시스템에 결합되는 유로 상태로 전환된다.

또한, 세척수 주입밸브는 샘플 주입 밸브가 흡수 액체 주입구에 연결되고 흡수 액체 배출구가 유로 전환 밸브에 연결된 하나의 유로상태로 전환된다.

더우기, 흡수 액체펌프를 통해 흡수성 액체 저장소에 저장된 흡수 액체는 확산 스크루버의 흡수성 액체 유입구로 주입되고 샘플 기체는 확산 스크루버로 주입되어 적어도 분석된 기체성분이 흡수 액체와 샘플 기체사이에서 평형상태가 될 때까지 두 주입단계는 샘플 기체성분을 흡수 액체내에 포획되어 지도록 유지된다.

세척 단계에서, 샘플 주입밸브는 샘플 주입밸브가 방출 포트에 연결되고 흡수 액체 유입구가 흡수 액체 유출구에 연결된 다른 유로 상태로 전환 되어 흡수 액체가 농축 컬럼으로 부터 용출액체를 세척한다.

샘플링 단계에서, 유로 전환 밸브는 유로 전환 밸브, 흡수 액체 주입 펌프 및 확산 스크루버 사이를 연결하는 순환 유로로 전환된다. 또한, 세척수 주입밸브는 샘플 주입밸브가 흡수 액체 유입구에 연결되고 흡수 액체 배출구는 유로 전환 밸브에 연결된 하나의 유로 상태로 전환된다.

또한, 샘플 주입 밸브는 농축 컬럼이 흡수 액체 유로 시스템에 결합되는 다른 유로 상태로 전환 된다.

더우기, 샘플 기체 성분이 포획된 흡수 액체는 농축 컬럼으로 주입된다.

분석 단계에서, 유로 전환 밸브는 흡수 액체용 비순환 유로가 형성된 하나의 유로 상태로 전환 되는데, 비순환유로는 흡수 액체 저장소를 유로 전환 밸브와 흡수 액체 주입 펌프를 통해 확산 스크루버에 연결한다.

또한, 세척수 주입 밸브는 샘플 주입밸브가 흡수 액체 유입구에 연결되고 흡수 액체 배출구는 유로 전환 밸브에 연결된 하나의 유로 상태로 전환 된다.

또한, 샘플 주입 밸브는 농축 컬럼이 용출 유체 유로 시스템에 결합되는 하나의 유로 상태로 전환 된다.

더우기, 샘플기체 성분이 용출된 용출 액체는 샘플기체 성분 검출용 검출기에 주입된다.

전 단계, 세척단계, 샘플링단계 및 분석단계가 차례로 반복 된다. 전 단계, 샘플링 및 분석 단계는 적어도 수회 실행되는데, 분석 단계가 용출유로에서 실행되는 동안에, 다음 번을 위한 전 단계는 흡수 액체 유로내에서 실행된다.

소정의 수의 세트의 전 단계, 샘플링 및 분석 단계를 반복 실행한 후, 공기 또는 불활성기체는 공기를 흡수 액체주입펌프와 거품제거기로부터 방출되도록 흡수성 액체에 주입된다.

다수의 기체 채취장치를 구비한 경우, 다수의 기체 채취장치는 서로 시간 차를 가지고 전 단계 및 샘플링 단계를 실행하여 기체 분석기가 다수의 기체 채취장치에 대해 순차적으로 분석 단계를 실행한다.

바람직한 실시예를 기술하기에 앞서, 기체성분 분석용 장치의 동작이 일반적으로 기술된다.

본 발명에 따르면, 흡수 액체를 확산 스크루버에 주입하기 위한 흡수 액체 유로는 유로 주입 밸브를 조절함으로써 순환 및 비순환 상태 사이에서 전환될 수도 있다. 샘플 주입 밸브의 스위칭은 기체성분의 후속검출용 농축 기체성분의 고의적인 용출액을 담기 위하여 분석되어질 기체 성분의 농축용 농축 컬럼에 주입하기 위한 샘플링 유로 또는 용출액체를 농축 컬럼에 주입하기 위한 유로 분석을 선택할 수도 있다.

확산 스크루버에 있어서, 흡수 액체는 내관 및 외관 사이을 통해 흐르고, 한편 샘플기체는 내관의 내측을 경유하여 통과하여 기체성분이 미세 다공관을 통해 통과하여 흡수성 액체에 흡수될 수도 있다. 샘플 기체가 확산 스크루버를 경유하여 흐른 직후, 기체성분은 샘플링 기체와 흡수액사이에서 요구되는 평형 상태에 이르지 못한다. 이러한 이유 때문에 본 발명은 샘플링 프로세스에 대한 전(前)프로세스를 구비한다.

전 프로세스에 있어서, 유로 전환 밸브는 비순환 유로를 형성하도록 전환됨으로써, 깨끗한 흡수 액체가 기체 성분이 샘플링 기체와 흡수 액체사이에서 요구되는 평형상태를 취하도록 필요한 시간동안 저장소로부터 확산 스크루버로 주입된다.

전 프로세스에서 요구된 평형상태가 얻어진 후, 유로 전환 밸브와 샘플 주입밸브는 순환 유로와 의도된 샘플링 프로세스를 개시하기 위한 샘플링 유로를 형성하기 위해 전환된다. 확산 스크루버내에 기체 성분을 이미 포획한 흡수 액체는 기체성분이 흡수재에 흡수되어 있는 농축 컬럼에 주입되어, 기체성분이 의도한 농도를 나타낸다.

본 발명과는 반대로, 흡수 액체가 1 ml /min 의 유량으로 주입되면, 흡수 액체에 포함된 불순물의 샘플링 10 ml 를 10 분동안 비순환 유로에 무부하 운전 시험 값(no-load running text value)을 제공한다.

반대로, 본 발명에 따르면, 순환 유로는 비순환 유로를 사용할 때 유료 용량이 5 ml 이상을 초과하지 않으며 무부하 운전 시험값이 무부하 운전 시험값의 절반 또는 그 이하인 조건하에서 기체 성분을 샘플링 하기 위해 사용된다. 무부하 운전 시험값은 흡수 액체내의 불순물 때문에 샘플링 시간과는 독립적으로 일정하다. 샘플링 시간을 길게 지연하는 것은 S / B 값을 향상할 수도 있게 하여 최소의 검출 가능한 값이 낮아지도록 할 수도 있다.

샘플링 프로세스 이후, 유로 전환 밸브는 비순환 유로를 형성하도록 전환되고 샘플 주입밸브를 분석 유로를 형성하도록 전환되어 용출 저장소에 저장된 용출액체를, 농축된 기체성분이 기체 성분을 검출하기 위한 검출기내로 후속 전송하기 위한 용출액체를 보이는 농축 컬럼에 주입한다. 이 기간동안, 흡수 액체용 비순환 유로는 다음의 전 프로세스를 실행하도록 주어진다.

확산 스크루버에서, 흡수 액체는 분석될 기체 성분뿐만 아니라 다른 기체 성분을 흡수 하도록 샘플링 기체와 접촉된다. 흡수 액체내에 흡수된 기체의 일부는 펌프에 고장을 유발할 수도 있는 거품을 보일 수도 있지만, 발생된 거품은 흡수 액체 유로에 구비된 거품제거기에 의해 제거된다.

거품제거기에 의해 포획된 공기는 전 프로세스의 거품제거기의 방출구를 통해 방출된다. 모든 소정의 수의 프로세스 주기 동안, 흡수 액체 저장소에 결합된 공기 주입 밸브는 펌프내의 어떠한 거품도 제거하도록 흡수 액체를 강하게 주입하기 위한 공기압을 제공하기 위한 공기 또는 비활성 기체를 주입하기 위해 개방된다. 따라서, 본 발명의 장치는 장시간 동안 유지보수가 필요없는 연속동작을 보이는 것이 가능하다.

모든 밸브와 펌프의 중앙 제어용 제어부가 설치되어 장치의 억제되지 않은 동작이 가능할 수도 있다.

농축 컬럼에서, 흡수 액체뿐만 아니라 용출 액체도 유입 되고, 이러한 이유 때문에 농축 컬럼내의 용출액체를 잔류물이 흡수 액체와 함께 흡수 액체 유로로 주입될 가능성이 있다.

흡수 액체에 혼합된 용출액은 필요한 흡수와 농축 컬럼내의 기체 성분의 농축을 방지할 수도 있으므로 채취효율을 감소시키는 결과를 낳는다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 흡수 액체의 후속도입을 위한 농축 컬럼으로 부터 용출된 용출액의 잔류부분을 세척하기 위한 세척 프로세스가 선택적으로 제공될 수도 있다.

세척수 유로 밸브는 용출액에 세척수를 도입하기 위한 용출펌프로부터 용출유체 출구내로 세척수를 유입하도록 하류부에 설치될 수도 있거나, 세척수 유로 밸브가 흡수 액체 유로에 결합될 수도 있다.

3 방향 밸브는 샘플 주입밸브와 확산 스크루버의 유입 포트사이에 구비되어 세척프로세스에서 흡수 액체가 농축 컬럼내로 도입되고 용출 유체출구를 세척하기 위해 확산 스크루버내로 유도되지 않고 방출된다.

이 세척 프로세스동안에, 기체 성분이 후속 샘플링 프로세스에서 농축 컬럼내로 도입 되도록 대기를 확산 스크루버내로 도입하는 것이 가능할 수도 있다.

[본 발명의 바람직한 실시예]

본 발명에 따른 제1 실시예는 확산 스크루버와 이온 크로마토그래프를 갖는 신규한 기체 성분 분석시스템이 구비된 제3,4도 및 제5도를 참조하여 상세히 기술될 것이다.

제3도에 나타낸 바와 같이, 신규한 기체 분석 시스템은 대기내에서 암모니아 성분을 분석하기 위한 기체 채취장치와 이온 크로마토그래프(30)를 구비한다. 기체 채취장치는 확산 스크루버(1)를 포함한다. 확산 스크루버는 내관(4)과 외관(5)을 더 포함한다. 내관(4)은 50 ㎝ 의 길이를 갖고 플루오르수지 관과 함께 내관의 대향 단부에 설치되는 미세 다공성 플루오르수지 막 관(포프론 관 TB - 32)을 포함한다. 미세 다공성 플루오르수지 박막관는 그 미세 다공을 통해 기체가 통과하도록 하지만, 미세 다공을 통해 액체가 통과되는 것을 방지한다. 외관(5)는 70 ㎝ 의 길이와 각각 4 ㎜ 와 6 ㎜ 의 내,외부 직경을 갖는 플루오르수지 관을 포함한다. 내관 및 외관(4,5)는 양 관의 세로로 대향 단부에 설치된 결합부재(2,3)에 의해 서로 고정 된다. 결합부재(2,3)의 구조는 제5도에 도시되어 있다. 결합부재(45)는 할로우 너트(45a, 45b)로 고정되어 수용되어 내관 및 외관을 결합시킨다.

테프론 밀봉재(45f, 45h)는 결합부재(45)와 내, 외관사이를 밀봉하기 위한 결합부재(45)의 세로 대향 단부에 설치된다. 유입 또는 유출 포트에서, 결합부재는 할로우 너트(45i)에 의해 고정된다. 테프론 밀봉재(45g)는 또한 유입 또는 유출 포트의 단부에 설치된다.

샘플링 기체는 내관(4)의 내부를 통하여 지나가는 한편, 샘플링 기체를 흡수하기 위한 흡수 액체는 내관(4)의 외측과 외관(5)의 내측을 통해 흘러서 내관(4)의 내측을 통하여 지나가는 샘플링 기체 성분은 내관(4)의 미세 다공을 통하여 기체 성분이 흡수액체에 흡수되는 내관(4)의 외측과 외관(5)의 내측으로 통과할 수도 있다. 결합부재(2)에는 기체 유입포트 및 흡수 액체 유출 포트(7)가 구비된다.

확산 스크루버(1)는 기체 유입포트를 통해 흡입구(13)에 더 연결된 샘플링 기체펌프(12)에 결합되어 샘플링 기체가 샘플링 기체 펌프(12)를 통해 내관(4)의 내부로 주입되도록 한다. 기체는 유량계(16)로 주입되고 그 후 방출된다.

확산 스크루버(1)는 흡수 액체 유입 포트를 통해 샘플 주입밸브(11)에 결합된다. 샘플 주입밸브(11)는 6 방향 유로와 6 개의 연결 포트를 갖는다. 6 개의 연결포트는 다음 설명의 편의성을 위해 시계 방향으로 제1 내지 제6 연결포트라 명명한다. 확산 스크루버(1)의 흡수 액체 유입 포트(6)는 제3 및 제6 연결포트를 통해 연결되는 농축 컬럼(Ion Pac CG12)(14)가 구비된 샘플 주입밸브(11)의 제1 연결포트에 결합된다. 농축컬럼(14)에서, 흡수 액체에 포획된 기체성분은 그런 후 농축된다.

샘플 주입밸브(11) 는 흡수 액체내의 어떠한 거품도 제거하기 위한 거품제거기(26)에 추가로 결합되어지는 흡수 액체 펌프(15)에 또한 결합된다. 거품제거기(26)에는 방출 포트(25)가 구비되는데, 이 방출 포트(25)로부터 거품제거기(26)내의 흡수 액체의 일부가 액체의 공기 거품과 함께 방출된다.

방출 포트(25)에는 체크 밸브(29)가 구비된다. 거품제거기(26)는 그의 유출 파이프(27)를 통해 흡수 액체 펌프(15)에 결합되고 또한 그의 유입 파이프(28)를 통해 유로 전환 밸브(17)에 결합된다. 유로 전환 밸브(17)는 3 방향 유로와 3 개의 연결 포트를 갖는다. 3 개의 연결포트는 여기에서 제1 내지 제3 포트라 명명한다. 유로 전환 밸브(17)는 제1 포트를 통해 거품제거기(26)에 결합된다. 유로 전환 밸브(17)는 또한 제2 포트를 통해 다른 거품제거기(21)에 결합된다. 거품제거기(21)는 거품제거기(26)내의 흡수 액체의 일부가 방출 포트(20)로 부터 공기 또는 거품과 함께 방출되도록 체크 밸브(24)를 갖는 방출 포트(20)를 갖는다. 거품제거기는 또한 확산 스크루버(1)의 유입 포트(7)에 연결되는 유입 파이프(21)와 유로 전환 밸브(17)의 제2 포트에 연결되는 방출 포트(23)를 갖는다. 유로 전환 밸브(17)는 그의 제3 포트를 통해 흡수 액체를 저장된 흡수 액체 저장소(41)에 결합된다. 이 실시예에서, 흡수 액체는 초정수(super pure water)이다.

유로 전환 밸브(17)는 제1 및 제2 포트가 서로 연결 되도록 유로가 제1 및 2 포트 사이에 형성된 제1 상태를 취한다. 제1 상태에서, 순환 흡수 액체 유로가 형성된다. 유로 전환 밸브(17)는 제1 및 제3 포트가 서로 연결되도록 유로가 제1 및 제3 포트사이에 형성되는 제2 상태를 취한다. 제2 상태에서, 비순환 흡수 액체유로가 형성된다.

이온 크로마토그래프(DX100)는 일련의 가드 컬럼(이온 pac CG12)(32), 가드 컬럼(32)에 결합된 분리 컬럼(이온 pac CS12)(33), 분리 컬럼(33)에 결합된 압축기(CSRS - I)및 압축기(34)에 결합된 전기 도전율 검출기(35)를 포함한다. 가드 컬럼(32)은 샘플 주입밸브(11)의 제4 포트에 연결된다. 순환 흡수 액체 유로에서, 샘플 주입밸브(11)는 제4 및 제5 포트사이를 연결하는 유로를 갖는다. 샘플 주입밸브(11)의 제5 포트는 용출액체로서 20mM 의 메틸술폰산이 저장된 용출액 저장소(36)에 추가로 결합된 용출액 펌프(31)에 결합된다.

더우기, 컴퓨터(44a)와 컴퓨터(44a)에 연결되는 인터페이스(44b)를 포함하는 제어장치(44)가 구비된다. 이온 크로마토그래프내의 검출기에 의해 검출된 검출 데이터는 제4도에 도시한 바와 같이 동작 제어용 개별 밸브와 펌프에 전송된 후속 신호의 발생을 위해 인터페이스(44b)를 통해 컴퓨터(44a)로 가져다 지고 입력된다. 흡수 액체용 유로는 순환 유로와 비순환유로에서 전환한다. 용출액유로는 분석 유로와 비분석 유로 사이에서 전환한다.

다음의 설명은 상술한 기체 성분 분석 시스템의 동작에 초점을 맞출 것이다. 유로 전환 밸브는 흡수 액체 유로가 비순환 유로내로 통하도록 전환된다. 더우기, 샘플주입밸브는 용출액 유로가 비분석 유로내로 통하도록 전환 된다. 밸브(42)는 개방상태로 세트 된다. 흡수 액체 펌프(15)는 동작상태가 된다. 더욱이 이온 크로마토그래프(30)은 동작한다. 흡수 액체, 예컨대, 초정수는 거품제거기(26)를 통해 흡수 액체 저장소(41)로부터 흡수액체 펌프(15)에 주입된다. 거품제거기(26)에서, 흡수 액체의 일부는 거품제거기내의 공기와 함께 방출포트로부터 방출되고 나머지 흡수 액체는 흡수 액체 펌프(15)로 주입된다.

거품제거기(26)로 부터 공기가 방출된 후, 밸브(42)는 폐쇄되고 반면에, 유로 전환 밸브(17), 샘플 주입밸브(11)및 흡수 액체 펌프(15)는 그대로 유지된다. 대기는 대기가 확산 스크루버(1)의 내관(4)의 내측을 통해 통과하도록 샘플 기체 펌프(12)에 의해 흡입된다. 흡입된 대기량은 15 분간 유량계(16)에 의해 제어된다. 흡수 액체는 확산 스크루버(1)의 유입구(6)내로 유입되고 그 후 내관 및 외관(4,5)에 충진되어져 유출 포트(7)로부터 흡수 액체와 후속 방출이 흘러넘치는 결과를 낳는다. 흘러넘쳐 방출된 흡수 액체는 거품제거기(21)로 주입된다. 유로 전환 밸브의 제2 포트는 폐쇄되므로, 흡수 액체는 거품제거기내의 공기와 함께 방출 포트(20)로부터 방출된다. 그 결과, 거품제거기(21)는 흡수 액체로 채워진다. 확산 스크루버(1)의 유출 포트(7)와 거품제거기(21)사이의 흡수 액체는 암모니아가 평형상태인 곳으로 들어오고 다음에 확산 스크루버(1)를 관류하는 샘플링 대기로 들어온다. 상기 전 단계는 15 분간 유지된다.

유로 전환 밸브(17)와 샘플 주입 밸브(11)는 흡수 액체 유로가 순환 유로 또는 샘플링 유로로 통하도록 전환 되어 흡수 액체가 농축 컬럼(14)을 통해 통과하여 분석 기체성분을 농축시킨다. 이 샘플링 프로세스는 15 분간 계속된다. 흡수 액체 유로는 순환유로내로 통과하므로, 거품제거기(21)내의 흡수 액체는 유로 전환 밸브(17)를 통해 거품제거기(21)로 주입된다. 확산 스크루버(1)에서, 흡수 액체는 적어도 암모니아를 포함하는 기체성분의 흡수를 보인다. 이 흡수 액체는 순환 유로를 통해 암모니아 성분이 농축 컬럼의 흡수제에 흡수되고 농축되어지는 농축 컬럼(14)내로 주입된다. 그런 후, 흡수 액체는 암모니아 기체성분 흡수용 확산 스크루버로 순환된다. 흡수 액체는 샘플링 프로세스동안 계속 순환되므로, 무 부하 운전 시험값은 일정하게 유지된다. 이는 장시간의 샘플링이 S/B 비를 개선시키는 결과를 낳아서 검출가능한 최소값이 낮아진다는 것을 의미한다.

유로 전환 밸브(17)는 흡수 액체유로가 비순환 유로에 유입되도록 전환된다. 샘플 주입밸브(11)는 용출액 유로가 분석유로내로 유입되도록 전환된다. 그 결과, 용출액 저장소(36)에 저장된 용출액체는 용출액 펌프(31)를 통해 용출액이 농축된 암모니아의 용출을 일으킬 수도 있는 농축 컬럼(14)에 주입되며, 농축된 암모니아는 샘플링 프로세스에서 농축 컬럼내에서 농축되어 진다. 용출된 암모니아는 용출액과 함께 가드 컬럼(32)에 주입되고 그 후 암모니아 성분이 다른 음이온 성분으로부터 분리된 분리 컬럼(33)에 주입된다. 암모니아 성분은 접지의 전기도전율이 감소된 압축기(34)에 주입된다. 암모니아 성분은 전기 전도율 측정용 전기 도전율 검출기(35)에 주입된다. 도전율 대 시간의 변화가 데이터로서 제4도에 도시된 제어장치(44)내의 컴퓨터(44a)의 인터페이스(44b)를 통하여 입력된다. 입력된 데이터로부터, 컴퓨터(44a)는 크로마토그래프의 필요한 준비, 암모니아에 대한 피그 검출, 피크 영역의 계산, 샘플 대기에서 암모니아 농도의 계산 및 스크린 또는 프린터를 경유한 결과값 데이터의 출력을 순차적으로 실행한다.

한편, 상기 분석 프로세스 동안, 흡수 액체용 비순환유로에서, 전 프로세스는 다음 프로세스를 실행한다.

상기 분석 프로세스가 15 분간 계속된 후 유로 전환밸브(17)와 샘플 주입밸브(11)가 순환유로와 샘플링 유로를 형성하도록 전환된다. 결과적으로, 컴퓨터(44a)에 의해 설정된 연속 측정 횟수에 따르면, 상기 샘플링 프로세스 및 분석 프로세스는 30 분마다 대기내의 암모니아의 다수의 측정을 위해 선택적으로 실행된다.

본 발명에 따른 제2 실시예는 확산 스크루버와 이온 크로마토그래프을 갖는 신규의 기체 성분 분석 시스템이 구비된 제3도를 참조하여 상세히 설명될 것이다.

제2 실시예의 시스템은 구조와 동작에 있어 제1 실시예와 완전히 같다. 반복적인 기술을 피하기위해, 신규의 기체 분석시스템의 구조와 동작에 대한 설명은 제외될 것이다. 제2 실시예는 대기에서 산성 성분을 분석 점에서 제1 실시예와 다르다. 이온 크로마토그래프은 가드 컬럼(32)(이온 Pac AG4A - SC), 분리 컬럼(33)(이온 Pac AS4A - SC), 농축 컬럼(14)(이온 Pac AG4A - SC)및 압축기(34)(ASRS - I)를 포함한다.

흡수 액체 저장소(41)에, 초정수가 제1 실시예와 같이 흡수 액체로서 저장되지만, 용출물 저장소(36)에는 용출으로서 4mM 의 탄산나트륨와 1.5mM 의 탄산수소나트륨이 포함된 용액이 저장된다.

부가적으로 제어장치(44)를 구비하는 것은 모든 밸브와 펌프가 인터페이스(44b)를 통해 컴퓨터(44a)로부터 출력된 제어신호에 의해 제어되게 할 수도 있고 또한 측정된 전기 도전율 대 시간의 변화에 대한 정보 데이터가 인터페이스를 통하여 입력된 정보 데이터가 CL-, NO₂-, NO₃-, SO₄ ²-, 등등의 분리된 크로마토그래프를 얻기 위해 처리되는 컴퓨터(44a)에 입력되게 할 수도 있다. 제어장치(44)에서, 개별 성분의 피크에 관한 검출, 피크 영역의 계산 및 샘플 대기에서 산성 성분의 계산은 계산에 의해 발생된 결과가 스크린과 프린터를 통해 출력되도록 실행된다.

제1 및 2 실시예의 변형으로서, 이온 크로마토그래프 대신에, 거기에 결합되는 이용가능한 분석기 뿐만 아니라 검출기, 유량 주입 분석기 및 액체 크로마토그래프로서 이용될 수도 있다.

본 발명의 따른 제3 실시예는 확산 스크루버와 이온 크로마토그래프을 구비한 신규의 기체 성분 분석 시스템이 구비된 제6도를 참조하여 상세히 설명된다.

제6도에 도시한 바와 같이, 신규의 기체 분석 시스템은 대기에서 암모니아 성분을 분석하기 위한 두 개의 제1 및 2 기체 채취장치(50a, 50b)와 이온 크로마토그래프(50)를 포함한다. 제1 및 2 기체 채취장치(50a, 50b)는 서로 같은 구조를 갖고, 양자는 흡수 액체 공급을 수용하기 위해 3 방향 밸브(94)를 통해 단일 흡수 액체 저장소(91)에 결합된다.

제1 기체 채취장치(50a)는 확산 스크루버(51a)를 포함한다. 확산 스크루버(51a)는 내관(54a)및 외관(55a)을 더 포함한다. 내관(54a)은 50 ㎝ 의 길이를 가지며 플루오르수지 관과 함께 그의 대향 단부에 설치된 미세 다공성 플루오르수지 막 관(포플론 관 TB - 32)을 포함한다. 미세 다공성 플루오르수지 막 관은 기체가 미세 다공을 통해 통과하게 하지만, 액체가 미세 다공을 통하여 통과되는 것을 방지한다. 외관(55a)은 70 ㎝ 의 길이와 각각 4 ㎜ 와 6 ㎜ 의 내부 및 외부 직경을 갖는 플루오르수지 관(54a, 55a)을 포함한다. 내관 및 외관(54a, 55a)은 양쪽 관의 세로 반대측 단부에 설치된 결합부재(52a, 53a)를 통해 서로 고정된다.

샘플링 기체는 내관(54a)의 내측을 통해 흐르고, 반면에 샘플링 기체를 흡수하기 위한 흡수 액체는 내관(54a)의 외측과 외관(55a)의 내측을 통하여 지나갈 수도 있어서 내관(54a)의 내측을 통하여 흐르는 개체 성분은 내관(54a)의 미세 다공을 통하여 기체 성분이 흡수 액체내에 흡수되는 내관(54a)의 외측과 외관(55a)의 내측을 통과할 수도 있다. 결합부재(52a)에는 기체 유입포트 및 흡수 액체 유출포트(57a)가 구비된다. 결합 부재(53a)에는 기체 유출포트와 흡수 액체 유입 포트(56a)가 구비된다.

확산 스크루버(51a)는 기체 유입 포트를 통해 흡기구(63a)에 추가로 결합되는 샘플링 기체 펌프(62a)에 결합되어 샘플링 기체가 샘플링 기체 펌프(62a)를 통해 내관(54a)의 내부로 주입된다. 기체는 유량계(66a)에 주입되고 그 후 방출된다.

확산 스크루버는 또한 그의 흡수 액체 유입 포트(56a)를 통해 샘플 주입밸브(61a)에 결합된다. 샘플 주입 밸브(61a)는 6 방향 유로와 6 개의 연결포트를 갖는다. 6 개의 연결포트는 다음 설명의 편의성을 위해 시계 방향으로 제1 내지 제6 연결포트라 명명한다. 확산 스크루버(51a)의 흡수 액체 유입포트(56a)는 그의 제3 및 제6 연결포트를 통해 농축 컬럼(이온 Pac CG12)(64a)이 구비된 샘플 주입밸브(61a)의 제1 연결포트(56a)에 결합된다.

농축컬럼(64a)에서, 흡수 액체에 포획된 기체 성분은 농축된다. 샘플 주입밸브(61a)는 또한 흡수 액체내의 거품을 제거하기 위해 거품제거기(76a)에 추가로 결합되는 흡수 액체 펌프(65a)에 결합된다. 거품제거기(76a)에는 방출 포트(80a)가 구비되고 그것으로부터 거품제거기(76a)내의 흡수 액체의 일부가 액체내의 공기 또는 거품과 함께 방출된다. 방출 포트(80a)에는 체크 밸브(79a)가 구비된다. 거품제거기(76a)는 그의 유출 파이프(77a)를 통해 흡수 액체펌프(65a)에 결합되고 또한 그의 유입 파이프(78a)를 통해 유로 전환 밸브(67a)에합된다. 유로 전환 밸브(67a)는 3 방향 유로와 3 개의 연결 포트를 갖는다. 3 개의 연결포트는 여기에서 제1 내지 제3 포트라 명명한다. 유로 전환 밸브(67a)는 제1 포트를 통해 거품제거기(76a)에 결합된다. 유로 전환 밸브(67a)는 또한 제2 포트를 통해 다른 거품제거기(76a)에 결합된다. 거품제거기(71a)는 체크 밸브(74a)를 갖는 방출 포트(75a)를 가져서 거품제거기(71a)내의 흡수 액체의 일부가 방출포트(75a)로부터 액체내의 공기 또는 거품과 함께 방출토록 한다. 거품제거기(71a)는 또한 확산 스크루버(51a)의 유입 포트(57a)에 결합되는 유입 파이프(72a)와 유로 스위칭 밸브(67a)의 제2 포트에 연결되는 유출 포트(73a)를 갖는다. 유로 스위칭 밸브(67a)는 그의 제3 포트를 통해 기체 채취장치의 상대 시스템으로서 공통적으로 사용되는 공통 흡수 액체 저장소(91)에 결합된다. 이 실시예에서, 흡수 액체는 초정수이다. 유로 전환 밸브(67a)는 유로가 제1 및 2 포트 사이에 형성된 제1 상태를 취하여 제1 및 2 포트가 서로 연결된다. 제1 상태에서, 순환 흡수 액체 유로가 형성된다. 유로 전환 밸브(67a)는 유로가 제1 및 제3 포트사이에 형성된 제2 상태를 취하여 제1 및 제3 포트가 서로 연결되게 한다. 제2 상태에서, 비순환 흡수액체 유로가 형성된다.

제1 기체 채취장치(50b)는 확산 스크루버(51b)를 포함한다. 확산 스크루버(51b)는 내관(54b)및 외관(55b)을 더 포함한다. 내관(54b)은 50 ㎝ 의 길이를 갖고 플루오르수지 관과 함께 그의 반대측 단부에 설치된 미세 다공성 플루오르수지 박막 관(포플론 관 TB - 32)을 포함한다. 미세 다공성 플루오르수지 박막 관은 기체가 미세 다공을 통해 통과하도록 하지만, 미세 다공을 통해 액체가 통과되는 것을 방지한다. 외관(55b)은 70 ㎝ 의 길이와 각각 4 ㎜ 와 6 ㎜ 의 직경을 갖는 플루오르수지 관을 포함한다. 내관 및 외관(54b, 55b)은 양쪽 관의 세로 반대측 단부에 설치된 결합부재(52b, 53b)를 통해 서로 고정된다.

샘플링 기체는 내관(54a)의 내측을 통해 지나가는 한편 샘플링 기체를 흡수하기 위한 흡수 액체는 내관(54b)의 외측과 외관(55b)의 외측을 통하여 통과할 수도 있어서 내관의 내측을 통하여 통과하는 샘플링 기체성분이 내관(54b)의 미세 다공을 통하여 기체성분이 흡수 액체로 흡수되는 내관(54b)의 외측과 외관(55b)의 내측으로 통과할 수도 있다. 결합부재(52b)는 기체 유입 포트와 흡수 액체 유출 포트(57b)를 구비된다. 결합 부재(53b)에는 기체 유출 포트 및 흡수 액체 유입 포트(56b)가 구비된다.

확산 스크루버(51b)는 그의 유입포트를 통해 흡기구(63b)에 추가로 결합되는 샘플링 기체 펌프(62b)에 결합되어 샘플링 기체가 샘플링 기체 펌프(62b)를 통하여 내관(54b)의 내측으로 주입된다. 기체는 유량계(66b)에 주입되고 그 후 방출된다.

확산 스크루버(51b)는 그의 흡수 액체 유입 포트(56b)를 통해 샘플 주입밸브(61b)에 결합된다. 샘플 주입 밸브(61b)는 6 방향 유로와 6 개의 연결포트를 갖는다. 6 개의 연결포트는 이하 설명의 편의를 위해 반시계방향으로 제1 내지 제6 연결포트라 명명한다. 확산 스크루버(51b)의 흡수 액체 유입포트(56b)는 그의 제3 및 제6 연결포트를 통해 농축컬럼(이온 pac CG12)이 구비된 샘플 주입 밸브(61b)의 제1 연결포트에 결합된다. 농축컬럼(64a)에서, 흡수 액체에 포획된 기체 성분은 농축된다.

샘플 주입 밸브(61b)는 흡수 액체내의 거품을 제거하기 위해 거품제거기(76b)에 추가로 결합되는 흡수 액체펌프(65b)에 결합된다. 거품제거기(76b)는 방출포트(80b)를 구비하고, 그 방출포트로부터 거품제거기(76b)내의 흡수 액체의 일부가 액체내의 공기 또는 거품과 함께 방출된다. 방출 포트(80b)는 체크 밸브(79b)가 구비된다. 거품제거기(76b)는 그의 유출 파이프(77b)를 통해 흡수 액체펌프(65b)에 연결되고 또한 그의 유입 파이프(78b)를 통해 유로 전환 밸브(67b)에 연결된다. 유로 전환 밸브(67b)는 3 방향 유로와 3 개의 연결포트를 갖는다. 3 개의 연결포트는 여기에서, 제1 내지 제3 연결포트라 명명한다. 유로 전환 밸브(67b)는 제1 포트를 통해 거품제거기(76b )에 연결된다. 유로 전환 밸브(67b)는 제2 포트를 통해 다른 거품제거기(71b)에 결합된다. 거품제거기(71b)는 체크밸브(74b)를 갖춘 방출 포트(75b)를 가지므로 거품제거기(71b)내의 흡수 액체의 일부가 방출포트(75b)로 부터 흡수 액체내의 공기 또는 거품과 함께 방출된다. 거품제거기(71b)는 또한 확산 스크루버의 유입 포트(75b)에 연결된 유입 파이프(72b)와 유로 스위칭 밸브(67b)의 제2 포트에 연결되는 유출 포트(73b)를 갖는다. 유로 스위칭 밸브(67b)는 그의 제3 포트를 통해 기체 채취장치의 상대 시스템에 의해 공통적으로 사용되는 공통 흡수 액체 저장소(19)에 연결된다. 이 실시예에서, 흡수 액체는 초정수 이다.

유로 전환 밸브(67b)는 제1 포트 및 제2 포트가 서로 연결되어 유로가 제1 포트 및 제2 포트 사이에 형성된 제1 상태를 취한다. 제1 상태에서, 순환 흡수 액체 유로가 형성된다. 유로 전환 밸브(67b)는 제1 포트와 제3 포트가 서로 연결되어 유로가 제1 포트와 제3 포트 사이에 형성되는 제2 상태를 취한다. 제2 상태에서, 비순환 흡수 액체 유로가 형성된다.

이온 크로마토그래프(DX100)(80)는 일련의 가드컬럼(이온 pac CG12)(82)과, 가드컬럼(82)에 결합된 분리 컬럼(이온 pac CS12)과, 분리컬럼(83)에 연결된 압축기(CSRS-I)(84)및 압축기(84)에 연결된 전기 도전율 검출기(85)를 포함한다. 상기 가드컬럼(82)은 샘플 주입 밸브(61b)의 제5 포트에 연결된다. 순환 흡수 액체 유로를 형성하는 상태에서, 상기 샘플 주입 밸브(61b)는 제4 포트와 제5 포트사이를 연결하는 유로를 갖는다. 상기 샘플 주입 밸브(61b)의 제4 포트는 상기 샘플 주입 밸브(61a)의 제4 포트에 연결된다. 순환 흡수 액체 유로를 형성하는 상태에서, 상기 샘플 주입 밸브(61a)는 제4 포트와 제5 포트 사이를 연결하는 유로를 갖는다. 상기 샘플 주입 밸브(61a)의 제5 포트는 용출액으로 20 mM 의 탄산나트륨(methylsulfonic acid)이 저장된 용출액 저장소(86)에 더 연결되는 용출액 펌프(81)에 연결된다. 제6도를 참조하면, 컴퓨터(44a)와 컴퓨터(44a)에 연결된 인터페이스(44b)를 포함하는 제어부(44)가 구비된다. 이온 크로마토그래프(80)의 검출기에 의해 검출된 검출 데이터는 동작 제어용 각각의 밸브 및 펌프에 전달되는 제어신호의 후속의 발생을 위해 인터페이스(44b)를 통해 컴퓨터(44a)로 가져와 지고 입력된다.

흡수 액체용 유로는 순환 유로와 비순환 유로 사이에서 전환한다. 용출액용 유로는 분석 유로와, 비분석 유로 및 샘플링 유로 사이에서 전환한다.

다음의 기술은 상술한 기체 성분 분석 장치의 동작에 중점을 둔다. 상기 유로 전환 밸브(67a, 67b)는 제1 포트와 제3 포트가 서로 연결되도록 전환되어 제1 및 제2 기체 채취장치의 흡수 액체 유로가 비순환 경로안으로 통한다. 더욱이, 상기 샘플 주입 밸브(61a, 61b)는 제1 및 제6 포트가 서로 연결되도록, 제2 및 제3 포트가 서로 연결되도록 그리고 제4 및 제5 포트가 서로 연결되도록 전환된다. 그 결과, 용출 유로는 비분석 유로 안으로 통한다. 밸브(92)는 개방상태로 세트된다. 세 방향 밸브(94)는 세트되어 그것의 3 개의 포트들은 개방된다. 흡수 액체 펌프(65a, 65b)는 동작한다. 더우기, 이온 크로마토그래프(80)도 작동한다.

흡수액체, 예를 들어, 초정수가 거품제거기(76a)를 통하여 흡수 액체 저장소(91)로 부터 흡수 액체 펌프(65a)안으로 주입된다. 거품제거기(76a)에서, 흡수 액체의 일부는 거품제거기(76a)의 공기와 함께 방출 포트(80a)로 부터 방출되며 나머지 흡수 액체는 흡수 액체 펌프(65a)로 주입된다.

또한, 흡수액체, 예를 들어, 초정수가 거품제거기(76b)를 통하여 흡수 액체 저장소(91)로 부터 흡수 액체 펌프(65b)안으로 주입된다. 거품제거기(76b)에서는, 흡수 액체의 일부가 거품제거기(76b)의 공기와 함께 방출포트(80b)로 부터 방출되며, 나머지 흡수액체는 흡수액체 펌프(65b)로 주입된다.

각각의 거품제거기(76a, 76b)로 부터 공기가 방출된 후에, 세방향 밸브(94)가 계속 유지되면서, 밸브(95)는 유로 전환 밸브(67a, 67b), 샘플 주입밸브(61a, 61b), 및 흡수 액체 펌프(65a, 64b)를 폐쇄한다. 대기는 샘플링 기체펌프(62a, 62b)에 의해 흡입되어 그 대기가 각각의 확산 스크루버(51a, 51b)의 내관(54a, 54b)의 내측을 통해 통과하게 한다. 흡입된 대기량은 각각의 유량계(66a, 66b)에 의해 제어된다.

기체 채취장치(50a)에서는, 흡수 액체가 확산 스크루버(51a)의 유입 포트(56a)안으로 주입되고 내관 및 외관(55a,55a)사이에서 충진되어서, 흡수액체의 유출과 유출 포트(57a)로 부터의 흡수 액체의 후속 방출 결과를 낳는다. 상기 유출되고 방출된 흡수액체는 거품제거기(71a)에 주입된다. 유로 전환 밸브(67a)의 제2 포트가 폐쇄되기 때문에, 흡수 액체는 거품제거기(71a)의 공기와 함께 방출 포트(75a)로 부터 방출된다. 그 결과, 거품제거기(71a)는 흡수액체로 채워진다. 확산 스크루버(51a)의 유출구(77a)와 거품제거기(71a)사이의 흡수액체는 확산 스크루버(51a)를 통과하는 샘플링 대기에 암모니아가 평형인 상태에 이르게 된다.

기체 채취장치(50b)에서, 흡수 액체는 확산 스크루버(51b)의 유입구(56b)안으로 주입되고 그런 후 내관 및 외관(54b, 55b)사이에서 충진되어, 흡수액체의 유출과 유출구(57b)로 부터 흡수액체의 추후의 방출 결과를 낳는다. 유로 전환 밸브(67b)의 제2 포트가 폐쇄되기 때문에, 흡수 액체는 거품제거기(71b)의 공기와 함께 방출 포트(75b)로 부터 방출된다. 그 결과, 거품제거기(71b)는 흡수액체로 채워진다. 확산 스크루버(51b)의 유출 포트(77b)와 거품제거기(71b)사이의 흡수 액체는 암모니아가 평형상태인 곳으로 들어오고 다음에 확산 스크루버(51b)를 관류하는 샘플링 대기로 들어온다. 상기 프로세스 또는 단계는 그 프로세스가 시작된 이후 15 분 만에 완료된다. 다음 단계는 샘플링 단계이다. 샘플링 단계는 제1 및 제2 기체 채취장치에 의해서 서로 시간 차이를 가지고 실행된다. 제1 기체 채취장치(50a)의 샘플링 단계는 제2 기체 채취장치(50b)의 샘플링 단계에 선행한다.

유로 전환 밸브(67a)와 샘플 주입 밸브(61a)는 흡수액 유로가 순환 유로와 순환 유로 또는 샘플링 유로로 통하도록 전환 되어 흡수액체가 농축 컬럼(74a)를 통과하여 분석 기체 성분의 농축을 행한다. 상기 샘플링 프로세스는 15 분 동안 계속된다. 흡수 액체 유로가 순환 유로로 통하므로, 거품제거기(71a)의 흡수 액체는 유로 전환 밸브(67a)를 통하여 거품제거기(76a)로 주입된다. 확산 스크루버(51a)에서, 흡수 액체가 적어도 암모니아를 포함하는 기체성분의 흡수를 보여준다. 이 흡수 액체는 순환 유로를 통하여, 암모니아 성분이 농축 컬럼의 흡수제내로 흡수되고 농축되는 농축컬럼(64a)으로 주입된다. 그런 다음, 흡수 액체는 암모니아 기체성분의 흡수를 위하여 확산 스크루버에 순환된다. 흡수 액체가 샘플링 프로세스 동안에 순환을 유지하기 때문에, 무부하 운전 시험 값은 일정하게 유지된다. 이는 장시간 샘플링이 S/B 비를 개선하는 결과를 가져와서 검출 가능한 최소값이 낮아지는 것을 의미한다.

제1 기체 채취장치(50a)의 샘플링 단계에 이어서, 제2 기체 채취장치(50b)가 샘플링 단계로 들어서는 동안에, 제1 기체 채취장치(50a)는 분석단계로 들어설 것이다.

제1 기체 채취장치(50a)에서는, 유로 전환 밸브(67a)는 흡수 액체 유로를 비순환 유로로 통하도록 전환된다. 샘플 주입 밸브(61a)는 용출 유로가 분석 유로로 통하도록 전환된다. 그 결과, 용출액 저장소(86)에 용출액이 용출펌프(81)를 통하여 용출액이 농축 암모니아의 용출를 일으킬 수도 있는 농축 컬럼(64a)에 주입되는데, 농축 암모니안는 샘플링 프로세스에서 농축 컬럼(64a)에 농축된다. 용출된 암모니아는 제2 기체 채취장치(50b)에서 농축 컬럼(64b)를 통과하지 않고 가드 컬럼(82)에 용출액과 함께 주입된다. 그런 다음, 상기 용출된 암모니아는 암모니아 성분이 타 음이온 성분으로 부터 분리된 분리 컬럼(83)안으로 주입된다. 암모니아 성분은 백그라운드의 전기 도전율이 감소되는 압축기(84)에 주입된다. 그 다음에, 암모니아 성분은 전기 도전율 측정용 전기 도전율 검출기(85)에 주입된다. 도전율 대 시간의 변화는 인터페이스(44b)를 통하여 제4도에 도시된 제어부(44)의 컴퓨터(44a)안으로 데이터로서 입력된다. 상기 입력된 데이터로부터, 컴퓨터(44a)는 크로마토그래프의 필요한 준비, 암모니아에 관한 피크의 검출, 피크영역의 계산, 샘플 대기에 농축된 암모니아의 계산 및 스크린 또는 프린터를 통한 결과 데이터의 출력을 순차적으로 실행한다.

제1 기체 채취장치(50a)의 상기 분석 프로세스 동안에, 샘플링 프로세스는 제2 기체 채취장치(50b)에 의해 실행된다. 더욱이, 제1 기체 채취장치는 현재의 분석 프로세스와 동시에 차기의 기체 측정 프로세스을 위한 차기의 전(previous)프로세스를 실행한다.

유로 전환 밸브(67b)와 샘플 주입 밸브(61b)는 흡수 액체 유로가 순환 유로 또는 샘플링 유로로 통하도록 전환되어 상기 흡수 액체가 농축 컬럼(74b)을 통과하여 분석기체 성분의 농축을 행한다. 이 샘플링 프로세스는 15 분 동안 계속된다. 흡수 액체 유로가 순환 유로 안으로 통하므로, 거품제거기(71b)의 흡수액체가 유로 전환 밸브를 통하여 거품제거기(76b)에 주입된다. 확산 스크루버(51b)에서는, 흡수 액체가 적어도 암모니아를 포함하는 기체 성분의 흡수를 보여준다. 이 흡수액체는 순환 유로를 통하여 암모니아 성분이 농축 컬럼의 흡수제안으로 흡수되고 농축되는 농축컬럼(64b)안으로 주입된다. 그런 다음에, 흡수액체는 암모니아 기체성분 흡수용 확산 스크루버에 순환된다. 흡수액체는 샘플링 프로세스 동안에 계속 순환되므로, 무부하 운전 시험값이 일정하게 유지된다. 이는 장시간의 샘플링이 S/B 비를 개선시키는 결과를 가져와서 감지 가능한 최소치가 낮아지는 것을 의미한다.

상기 프로세스는 15 분 동안 계속되고, 제1 기체 채취장치가 차기의 측정을 위한 샘플링 프로세스 안으로 들어오는 동안에, 15 분 후에 제2 기체 채취장치(50b)가 분석 프로세스로 들어온다.

제2 기체 채취장치(50b)에서는, 유로 전환 밸브(67b)는 흡수액체 유로를 비순환 유로로 통하도록 전환 된다. 샘플 주입 밸브(61b)는 용출 유로가 분석 유체 통로로 통하도록 전환 된다. 그 결과, 용출액 저장소(86)에 저장된 용출액이 농축 컬럼(64a)을 통과하지 않고, 용출펌프를 통하여 용출액이 농축 암모니아의 용출를 발생시킬 수도 있는 농축 컬럼에 주입되는데, 암모니아는 샘플링 프로세스에서 농축 컬럼(64b)에 농축된다. 용출된 암모니아는 용출액과 함께 제2 기체 채취장치(50b)에서 농축 컬럼(64b)를 통과함이 없이 가드 컬럼(82)에 주입된다. 그런 다음 용출된 암모니아는 암모니아 성분이 타 음이온 성분으로 부터 분리되는 분리 컬럼(83)안으로 주입된다. 암모니아 성분이 백그라운드의 전기 도전율이 감소하는 압축기(84)에 주입된다. 암모니아 성분은 전기 도전율 측정용 전기 도전율 검출기(85)에 주입된다.

도전율 대 시간의 변화는 제4도에 도시된 제어부(44)에서 인터페이스(44b)를 통하여 컴퓨터(44a)안으로 데이터로서 입력된다. 입력된 데이터로부터, 컴퓨터(44a)는 크로마토그래프의 필요한 준비, 암모니아에 관한 피그의 검출, 피크영역의 계산, 샘플 대기에서 암모니아 농축의 계산 및 스크린 또는 프린터를 통한 데이터 결과의 출력을 순차적으로 실행한다.

반면에, 제2 기체 채취장치(50b)에 의한 상기 분석 프로세스 동안, 차기의 샘플링 프로세스는 차기 기체성분 측정을 위하여 제1 기체 채취장치(50a)에 의하여 실행된다. 제2 기체 채취장치는 또한 현재의 분석프로세스와 동시에 차기의 전(previous)프로세스를 실행한다.

이어서, 제2 기체 채취장치가 샘플링 프로세스 안으로 들어오는 동안, 제1 기체 채취장치는 분석 프로세스와 전 프로세스를 시작한다. 제1 및 제2 기체 채취장치(50a, 50b)에 의한 상기 프로세스는 소정의 횟수 만큼 반복한다.

두개의 기체 채취장치(50a, 50b)를 제공함에 의해 이온 크로마토그래프가 동작의 중단없이 기체성분의 연속적인 검출을 실행하도록 한다. 제1 및 제2 실시예의 변형으로서, 이온 크로마토그래프 대신에, 검출기, 유로 주입 분석기와 액체 크로마토그래프, 또한 이들에 연결되는 분석기로서 사용될 수도 있다.

본 발명에 따른 제4 실시예는 제7도를 참조하여 상세하게 설명될 것이며, 확산 스크루버와 이온 크로마토그래프를 갖는 신규의 기체 성분 분석장치가 구비된다.

제7도에 도시된 바와 같이, 신규의 기체 성분 분석장치는 대기에서의 암모니아 성분을 분석하기 위한 기체 채취장치와 이온 크로마토그래프(230)를 포함한다. 제4 실시예에서 시스템과 제1 실시예의 시스템과의 중요한 구조적 상이점은 세척주 주입 밸브와 세척수 펌프를 더 제공하고, 가드 컬럼을 제공하지 않는 것이다. 이 실시예에서는 세척수 주입 밸브는 용출 펌프와 샘플 주입 밸브 사이에 삽입된다.

상기 기체 채취장치는 확산 스크루버(201)를 포함한다. 확산 스크루버(201)는 내관(204)과 외관(205)을 더 포함한다. 내관(204)은 50 ㎝ 의 길이를 갖고 플루오르수지 관과 함께 내관의 대향 단부에 구비된 미세 다공 플루오르수지막 관(포플론 관 TB - 32)을 포함한다. 상기 미소 다공 플루오르 수지막 관은 기체들이 미세 다공을 통하여 관통하도록 하지만, 어떠한 액체에 대해서도 미소 다공체를 통하여 관통하지 못하도록 한다. 외관(205)는 70 ㎝ 의 길이와 각각 4 ㎜ 와 6 ㎜ 의 내부 및 외부 직경을 갖는 플루오르수지 관을 포함한다. 내관(204)과 외관(205)은 양 관의 세로로 대향 단부에 제공된 조인트 부재(202, 203)를 통하여 서로 고정된다. 조인트부재(202, 203)의 구조는 제5도에 도시되었다.

확산 스크루버(201)는 기체 유입 포트(213)를 통하여 기체 유입구에 더 연결된 샘플링 기체 펌프(212)에 연결되어서 샘플링 기체가 샘플링 기체펌프(212)를 통하여 내관(204)의 내부안으로 주입된다. 상기 기체들은 유량계(216)에 주입되고 방출된다.

확산 스크루버(201)는 흡수 액체 유입구(206)를 통하여 샘플 주입 밸브(211)에 연결된다. 상기 샘플 주입 밸브(211)는 여섯 방향 경로와 여섯 개의 연결 포트를 갖는다. 상기 여섯 개의 연결 포트는 하기의 설명의 편의를 위하여 시계방향으로 제1 내지 제6 연결 포트라 명명한다. 확산 스크루버(201)의 흡수 액체 유입 포트(206)는 샘플 주입 밸브(211)의 제1 연결 포트에 연결된다. 상기 샘플 주입 밸브(211)에는 제3 및 제6 연결 포트를 통하여 농축 컬럼(이온 pac CG12)(214)을 구비한다. 농축 컬럼(214)에서, 흡수 액체에 포획된 기체 성분이 농축된다.

상기 샘플 주입 밸브(211)는 또한 흡수성 액체의 어떠한 거품도 제거하기 위한 거품제거기(226)에 연결된 흡수 액체 펌프(215)에 또한 연결된다. 상기 거품제거기(226)에는 거품제거기(226)의 흡수 액체의 일부가 그 액체의 공기 또는 거품과 함께 방출되는 방출 포트(227)를 갖추고 있다. 상기 방출 포트(227)는 체크 밸브(225)를 갖추고 있다. 상기 거품제거기(226)는 출구 파이프를 통하여 흡수 액체 펌프(215)에 연결되고, 또한, 입구 파이프를 통하여 유로 전환 밸브(217)에 연결된다. 상기 유로 전환 밸브(217)는 세방향 경로와 세 개의 연결 포트를 갖는다. 상기 세개의 연결 포트는 제1 내지 제3 포트라 명명한다. 상기 유로 전환 밸브(217)는 제1 포트를 통하여 거품제거기(226)에 연결된다. 유로 전환밸브(217)는 또한 제2 포트를 통하여 또 다른 거품제거기(221)에 연결된다. 상기 거품제거기(221)는 체크 밸브(220)를 갖는 방출 포트(222)를 가지므로 거품제거기(221)에서 흡수 액체의 일부가 방출 포트(222)로부터 액체의 공기 또는 거품과 함께 방출된다. 거품제거기(221)는 확산 스크루버(201)의 유입구(207)에 연결된 입구 파이프(223)및 유로 스위칭 밸브(217)의 제2 포트에 연결된 출구 파이프(224)를 또한 갖는다. 유로 전환 밸브(217)는 제3 포트를 통하여 흡수 액체가 저장된 흡수 액체 저장소(229)에 연결된다. 이 실시예에서, 흡수 액체는 초정수이다.

유로 전환 밸브(217)는 유로가 제1 및 제2 포트 사이에 형성되는 제1 상태에 이르게 되어서 제1 및 제2 포트가 서로 연결된다. 이 제1 상태에서는, 순환 흡수 액체 유로가 형성된다. 유로 전환 밸브(217)는 유로가 제1 및 제3 포트 사이에 형성되는 제2 상태에 이르게 되어서, 제1 및 제3 포트가 서로 연결된다. 제2 상태에서, 비순환 흡수 액체 유로가 형성된다.

이온 크로마토그래프(DX100)(230)는 일련의 분리 컬럼(이온 pac CS12)(233), 분리 컬럼(233)에 연결된 압축기(CSRS-I)(234), 압축기(334)에 연결된 전기 도전율 검출기(335)를 포함한다. 분리 컬럼(333)은 샘플 주입밸브(211)의 제4 포트에 연결된다.

세척수 주입 밸브(241)는 샘플 주입 밸브(211)과 용출액으로서 20mM 의 메틸 술폰산이 저장된 용출액 저장소(236)가 더 연결된 용출 펌프(231)사이에 구비된다. 세척수 주입 밸브(241)는 여섯 방향 경로와, 제1부터 제6 포트까지 시계방향으로 명명된 여섯 개의 연결 포트를 가진다. 세척 주입 밸브의 제1 포트는 용출펌프(231)에 연결된다. 세척 주입 밸브(241)의 제2 포트는 샘플 주입 밸브(211)의 제5포트에 연결된다. 세척수 주입 밸브(241)은 제3 및 제6 포트를 통하여 세척수를 측정하는 가느다란 관(244)에 연결된다. 세척수 주입 밸브(241)의 제4 포트는 세척수를 세척수 주입 밸브(241)안으로 주입하기 위한 세척수 펌프(243)에 연결된다. 세척수 주입 밸브(241)의 제5 포트는 세척수가 방출되는 방출 포트(242)에 연결된다.

더욱이, 컴퓨터(44a)와 컴퓨터(44a)에 연결된 인터페이스(44b)를 포함하는 제어부(44)가 구비된다. 이온 크로마토그래프의 검출기에 의해서 검출된 검출 데이터는 제4도에 도시한 바와 같이, 제어 동작을 위한 개별 밸브와 펌프에 전달되는 제어신호의 뒤이은 발생을 위하여 컴퓨터(44a)안으로 인터페이스를 통하여 가져오고 입력된다.

흡수 액체용 유로는 순환 유로와 비순환 유로사이에서 전환한다. 용출액유로는 분석 유로와 비분석 유로 사이에서 전환된다.

세척수용 유로는 세척수 주입 경로와 세척수 비주입 경로사이에서 전환한다.

다음의 기술은 상술된 기체 성분 분석 장치의 동작에 중점을 둔다. 유로 전환 밸브(217)는 흡수 액체 유로가 비순환 경로로 통하도록 전환된다. 더욱이, 샘플 주입 밸브(211)는 용출 경로가 비분석 유체 통로로 통하도록 전환되고, 세척수 주입 밸브(241)는 세척수 유로가 세척수 비주입 경로안으로 통하도록 전환되어서, 세척수가 세척수 펌프에 의하여 세척수 계량 세관(244)안으로 주입되고 채워지게된다.

밸브(247)는 질소 기체를 흡수 액체 저장소(229)안으로 주입하기 위하여 개방된다. 세척수 펌프(231)뿐만 아니라 흡수 액체 펌프(215)도 작동한다. 더욱이, 이온 크로마토그래프(230)가 작동된다. 흡수 액체, 예들 들어, 초정수가 거품제거기(226)를 통하여 흡수 액체 저장소(229)로부터 흡수 액체 펌프(215)안으로 주입된다. 거품제거기(226)에서, 흡수 액체의 일부가 거품제거기(226)의 공기와 함께 방출 포트(227)로 부터 방출되고 나머지 흡수 액체는 흡수 액체 펌프(215)안으로 주입된다.

거품제거기(226)로부터 공기가 방출된 후에, 유체 통로 전환 밸브(217), 샘플 주입 밸브(211), 세척수 펌프(243)및 흡수성 액체 펌프(215)가 계속 유지하는 동안, 밸브(247)는 폐쇄된다. 대기는 확산 스크루버(201)의 내관(204)의 내부를 통과하도록 샘플링 기체펌프(212)에 의해 흡입된다. 흡입된 대기량은 9 시간 30 분 동안 유량계(216)에 의해 제어된다. 흡수 액체는 확산 스크루버(201)의 입구 포트(206)안으로 주입되고 내관 및 외관(204, 205)사이에 충진되어서, 흡수 액체의 유출과 출구 포트(207)로부터 연속적인 방출의 결과를 가져온다. 유출되고 방출된 흡수 액체는 거품제거기(221)에 주입된다. 유로 전환 밸브의 제2 포트는 폐쇄되므로 흡수 액체는 거품제거기(221)의 공기와 함께 방출 포트(222)로 부터 방출된다. 그 결과, 거품제거기(221)는 흡수 액체로 채워진다. 확산 스크루버(201)의 유출 포트(207)와 거품제거기(221)사이의 흡수 액체는 암모니아가 평형상태인 곳으로 들어오고 다음에 확산 스크루버(201)를 관류하는 샘플링 대기로 들어온다. 한편, 세척수 계량 세관(244)은 세척수로 채워진다. 상기 전 단계는 9 시간 30 분 동안 유지된다.

상기 전 프로세스가 완료된 후에, 세척 프로세스가 시작된다. 세척수 주입 밸브(241)는 세척수 유로가 세척수 주입 유로로 통하도록 전환되어서 세척수가 샘플 주입 밸브(211)를 통하여 농축 컬럼(214)에 용출액과 함께 주입된다. 세척수는 제5 포트와 제6 포트를 통하여 흐르고 농축 컬럼(214)안으로 주입되어서, 농축 컬럼(214)으로 부터의 용출액을 세척하고 제거한다. 이 세척 프로세스는 세척수 계량 세관(244)에 세척수가 남지않을 때까지 30 분 동안 계속된다. 세척수 계량 세관(244)의 용량은 용출액 펌프(231)와 연관된 유량비의 산출량에 의해서 규정된다.

상기 세척 프로세스가 완료된후에, 샘플링 프로세스가 시작된다. 유로 전환 밸브(217)와 샘플 주입 밸브(211)는 흡수 액체 유로가 순환 유로 또는 샘플 유로로 통하도록 전환되어서, 흡수 액체가 농축 컬럼(214)를 통하여서 흘러서 그것에 의해 분석 기체 성분을 농축한다. 세척수 주입 밸브(241)는 세척수 유로가 세척수 주입 유로로 통하도록 전환되어 세척수 계량 세관(244)에 채워진 세척수는 농축 컬럼(214)을 통하지 않고, 용출액과 함께 샘플 주입 밸브(211)를 통하여 분리 컬럼안으로 주입된다. 이 샘플링 프로세스는 10 분 동안 계속된다. 흡수 액체 유로는 순환 유로로 통하므로, 거품제거기(221)의 흡수 액체는 유로 전환 밸브(217)를 통하여 거품제거기(226)에 주입된다. 확산 스크루버(201)에서는, 흡수 액체가 적어도 암모니아를 포함하는 기체 성분의 흡수를 보여준다. 이 흡수 액체는 순환 유로를 통하여 암모니아 성분의 농축 컬럼의 흡수제에 흡수되고 그후 농축되는 농축 컬럼(214)안으로 주입된다. 그런 다음, 흡수성 액체는 암모니아 기체성분을 더 흡수하기 위한 확산 스크루버(201)에 순환된다. 흡수 액체가 샘플링 프로세스동안 계속 순환되기 때문에, 비부하 운전 시험치는 일정하게 유지된다. 이는, 장시간의 샘플링이 S/B 의 비를 개선시켜서 검출가능한 최소치가 낮아지는 결과를 낳는다.

상기 샘플링 프로세스가 완료된 후에, 분석 프로세스가 시작된다. 유로 전환 밸브(217)는 흡수 액체 유로가 비순환 유로로 통하도록 전환된다. 세척수 주입 밸브(241)는 세척수 유로가 비주입 유로로 통하도록 전환되고 그리하여 세척수가 세척수 계량 세관(244)안으로 주입되고 채워진다. 샘플 주입 밸브(211)는 용출액 유로가 분석 유로로 통하도록 전환된다. 그 결과 용출액 저장소(236)에 저장된 용출액은 용출 펌프(231)를 통하여, 용출액이, 샘플링 프로세스에서 농축 컬럼(214)에서 농축되는 농축 암모니아의 용출을 일으킬 수도 있는 농축 컬럼(214)에 주입된다. 용출된 암모니아는 암모니아 성분이 타 음이온 성분으로부터 분리된 분리 컬럼(233)에 용출액과 함께 주입된다. 그 이후에, 암모니아 성분은 백그라운드의 전기 도전율이 감소하는 압축기(234)에 주입된다. 암모니아 성분은 전기 도전율을 측정하기 위하여 전기 도전율 검출기(235)에 주입된다. 도전율 대 시간의 변화는 제4 도에 도시된 제어부(44)의 컴퓨터(44a)로 인터페이스(44b)를 통하여 데이터로서 입력된다. 상기 입력된 데이터로부터, 컴퓨터(44a)는 크로마토그래프의 요구된 준비, 암모니아에 관한 피크 검출, 피크 영역의 계산, 샘플 대기에서 암모니아 농도의 계산 그리고 스크린 또는 프린터를 통한 결과 데이터의 출력을 순차적으로 실행한다.

반면에, 상기 분석 프로세스 동안에, 흡수 액체용 비순환 유로에서, 전 프로세스는 차기의 프로세스로서 실행된다.

상기 분석 프로세스는 9 시간 30 분 동안 계속되고, 그 후에 유로 전환 밸브(217), 세척수 주입 밸브(241)그리고 샘플 주입 밸브(211)가 세척 프로세스로 들어오도록 전환된다. 바로 뒤에, 컴퓨터(44a)에 의해 예정된 연속적인 측정용 횟수에 따라, 상기 세척, 샘플 그리고 분석 프로세스가 대기에서의 암모니아의 연속적인 측정을 위하여 매 20 분 마다 차례로 반복된다.

변형으로서, 상기 시스템은 이온 크로마토그래프(230)의 개별 컬럼들을 대신함으로써, 대기중의 산성 성분을 검출하기 위해 이용될 수도 있다. 상기 시스템은 유동 주입 분석 또는 액체 크로마토그래프를 사용함으로써, 또는 거기에 연결될 수 있는 다양한 분석기에 의해 다양한 휘발성 성분들을 검출하기 위해 또한 이용 가능할 수도 있다. 또한, 기체 채취 시스템를 더 첨가할 수 있어서, 기체 분석기 시스템은 제3 실시예와 같이 두 개의 기체 채취 시스템과 단일의 이온 크로마토 그래프를 포함한다.

본 발명에 따른 제5 실시예는 제8도를 참조하여 상세하게 설명될 것이며, 그 안에, 확산 스크루버와 이온 크로마토그래프를 갖는 신규의 기체 성분 분석 시스템이 제공된다.

제8도에 도시된 바와 같이, 상기 신규의 기체 성분 분석 시스템는 대기중의 암모니아 성분을 분석하기 위하여 기체 채취 시스템과 이온 크로마토 그래프(280)를 포함한다. 제5 실시예과 제4 실시예의 시스템의 중요한 구조적 상이점은 샘플 주입 밸브와 확산 스크루버의 흡수 액체 유입구 포트에 세척수 주입 밸브의 연결을 더 제공하는 것과 세척수 펌프를 제공하지 않는 것이다. 용출액은 세척수로서 이용될 수도 있다.

기체 채취 시스템는 확산 스크루버(251)를 포함한다. 확산 스크루버(251)는 내관(254) 및 외관(255)를 더 포함한다. 내관(254)은 50 ㎝ 의 길이를 갖고 플루오르수지 관과 함께 그것의 대향 단부에 구비되는 미소 다공성 플루오르수지 막 관(폴프론 관 TB-32)을 포함한다. 미소 다공 플루오르 막 관은 기체들이 미소 다공을 통하여 관통되도록 하지만, 어떠한 액체가 상기 미소 다공체를 통하여 통과되는 것은 막는다. 외관(255)은 각각 4 ㎜ 와 6 ㎜ 의 내부 및 외부 직경과 70 ㎝ 의 길이를 갖는 플루오르수지 관을 포함한다. 내관 및 외관(254,255)은 조인트 부재(252, 253)를 통하여 서로 고정되고 양 관의 세로의 대향 단부에서 제공된다. 조인트 부재(252,253)의 구조는 제5도에서 도시된다.

확산 스크루버(251)는 기체 입구 포트를 통하여, 흡기구(263)에 더 연결되는 샘플링 기체 펌프(262)에 연결되어서, 샘플링 기체가 샘플링 기체 펌프(262)를 통하여 내관(254)의 내부로 주입된다. 상기 기체들은 유량계(266)에 주입되고 그런 후 방출된다.

확산 스크루버(251)는 흡수 액체 유입 포트(256)를 통하여, 샘플 주입 밸브(261)에 더 연결되는 세척수 주입 밸브(291)에 연결된다. 상기 세척수 주입 밸브(291)는 여섯 방향 경로와 여섯 개의 연결 포트들을 갖는다. 상기 여섯 개의 연결 포트들은 하기 설명의 편의를 위하여 시계방향으로 제1 부터 제6 연결 포트라고 명명한다. 확산 스크루버(251)의 흡수 액체 유입구 포트(256)는 세척수 주입 밸브(291)의 제1 연결 포트에 연결된다. 세척수 주입 밸브(291)의 제2 포트는 샘플 주입 밸브(261)의 제1 포트에 연결된다. 세척수 주입 밸브(291)의 제4 포트는 샘플 주입 밸브(261)의 제5 포트에 연결된다.

세척수 주입 밸브(291)의 제5 포트는 용출액 펌프(281)를 통하여, 용출액으로서 20 mM의 메틸술폰산이 저장된 용출액 저장소(286)에 연결된다. 세척수 주입 밸브(291)는 제3 및 제6 포트를 통하여 세척수 계량 세관(294)에 더 연결된다.

샘플 주입 밸브(261)는 제3 및 제6 연결 포트를 통하여 농축 컬럼(이온 Pac CG12)을 갖추고 있다. 농축 컬럼(264)에서는, 흡수 액체에서 포획된 기체 성분들이 농축된다.

샘플 주입 밸브(261)는 제2 포트를 통하여, 흡수액의 어떠한 거품도 제거하기 위한 거품제거기(276)에 연결되는 흡수 액체 펌프(265)에 연결된다. 거품제거기(276)는 방출포트를 구비하고 있는데, 방출포트로부터 거품제거기(276) 내의 흡수 액체의 일부가 액체속의 공기 또는 거품과 함께 방출된다. 상기 방출 포트(277)는 체크 밸브(275)를 갖추고 있다. 거품제거기(276)는 유출구 파이프를 통하여 흡수 액체 펌프(265)에 연결되고, 유입구 파이프를 통하여 유로 전환 밸브(267)에 연결된다. 상기 유로 전환 밸브(267)는 세 방향 경로와 세개의 연결 포트들을 가진다. 상기 세개의 연결 포트들은 여기에서, 제1부터 제3 포트로 명명한다.

유로 전환 밸브(267)는 제1 포트를 통하여 거품제거기(276)와 결합된다. 또한, 유로 전환 밸브(267)는 제2 포트를 통하여 다른 거품제거기(271)와 결합된다. 거품제거기(271)는 체크 밸브(270)를 갖는 배출 포트(272)를 가지고 있이서 거품제거기(271)내의 흡수 액체의 일부분이 방출 포트(272)로부터 상기 액체내의 공기 또는 거품과 함께 방출된다. 또한, 거품제거기(271)는 확산 스크루버(251)의 유입 포트(257)와 결합된 유입 파이프(273)와, 유로 스위칭 밸브(267)의 제2 포트와 연결된 유출 파이프(274)를 가진다. 유로 스위칭 밸브(267)는 제3 포트를 통하여 흡수 액체가 저장된 흡수 액체 저장소(279)와 연결된다. 본 실시예에서, 흡수 액체는 초정수이다.

유로 전환 밸브(267)는 유로가 제1 및 제2 포트 사이에 형성되는 제1 상태를 취하여 제1 및 제2 포트가 상호 연결된다. 상기 제1 상태에서 순환 흡수 액체 유로가 형성된다. 유로 전환 밸브(267)는 유로가 제1 및 제3 포트 사이에 형성되는 제2 상태를 취하게 되어 제1 및 제3 포트는 상호 연결된다. 상기 제2 상태에서, 비순환 흡수 액체 유로가 형성된다.

이온 크로마토그래프(DX100)(280)는 일련의 분리 컬럼(Ion pac CS12)(283)과, 분리 컬럼(283)에 연결된 압축기(CSRS-I)(284)그리고 압축기(334)와 연결된 전기 도전율 검출기(335)를 포함한다. 분리 컬럼(333)은 샘플 주입 밸브(261)의 제4 포트와 연결된다.

또한, 컴퓨터(44a) 및 이 컴퓨터(44a)에 연결된 인터페이스(44b)를 포함하는 제어기(44)가 제공된다. 제4도에 도시된 것처럼, 이온 크로마토그래프내의 검출기에 의하여 검출된 검출 데이터는 동작을 제어하기 위한 밸브와 펌프에 전달될 제어 신호의 연속적인 발생을 위해 인터페이스(44b)를 통하여 컴퓨터(44b)내로 가져와지고(fetched)입력된다.

흡수 액체용 유로는 순환 유로와 비순환 유로사이에서 전환한다. 용출액 유로는 분석 유체 통로와 비분석 유체 통로 사이를 전환한다.

다음의 설명은 상기 기체 성분 분석 시스템의 동작에 초점을 둘 것이다. 유로 전환 밸브(267)는 흡수 액체 유로가 비순환 통로로 들어가도록 전환된다. 또한, 샘플 투입 밸브(261)와 세척수 주입 밸브(291)는 세척수 용출액 유로가 비주입 통로로 들어가도록 전환되어 용출액과 세척수는 세척수 펌프에 의하여 세척수 계량 세관(294)내로 주입되고 그 속에 고이게 된다.

질소 기체를 흡수 액체 저장소(279)내로 주입하기 위하여 밸브(297)가 개방된다. 흡수 액체 펌프(265)와 세척수 펌프(281)가 동작 상태에 놓여진다. 또한, 이온 크로마토그래프(280)도 동작 상태에 놓여진다. 흡수 액체, 예들 들면, 초정수는 흡수 액체 저장소(279)로부터 거품제거기(276)를 통하여 흡수 액체 펌프(265)내로 주입된다. 거품제거기(276)에서, 흡수 액체의 일부분이 거품제거기(276)내의 공기와 함께 방출 포트(277)로부터 방출되고, 나머지 흡수 액체는 흡수 액체 펌프(265)에 주입된다.

거품제거기(276)로부터 공기가 방출된후에, 유로 전환 밸브(267), 샘플 주입 밸브(261), 세척수 펌프(293)와 흡수 액체 펌프(265)는 상태를 유지하는 동안, 밸브(297)가 닫힌다. 확산 스크루버(251)의 내관(254)안으로 대기를 통과시키기 위해 대기가 샘플 기체 펌프(262)에 의하여 흡입된다. 흡입된 대기의 양은 9 분 30 초 동안 유량계(266)에 의하여 제어된다. 흡수 액체는 확산 스크루버(251)의 유입 포트(256)내로 유입된 다음, 내관 및 외관(254, 255)사이에 채워져서, 흡수 액체가 넘치게 되어 이어서 유출 포트(257)로부터 방출시킨다. 넘쳐서 방출되는 흡수 액체는 거품제거기(271)에 주입된다. 유로 전환 밸브의 제2 포트가 닫히기 때문에, 흡수 액체는 방출 포트(272)로부터 거품제거기(271)내의 공기와 함께 방출된다. 그 결과, 거품제거기(271)는 흡수 액체로 채워진다.

거품제거기(271)와 확산 스크루버(251)의 유출 포트(257)사이의 흡수 액체는 확산 스크루버(251)를 통과하는 샘플링 기체와 암모니아를 평형 상태로 되게한다. 반면에, 세척수 계량 세관(294)은 세척수와 용출액으로 채워진다. 상기 전(previous)프로세스는 9 분 30 초 동안 유지된다.

상기 전 프로세스가 완료된 후에, 세척 프로세스가 시작된다. 세척수 투입 밸브(291)가 전환되어 세척수 용출액 유로는 주입 유로로 들어가며, 따라서 세척수와 용출액은 샘플 주입 밸브(261)를 통하여 농축 컬럼(264)으로 주입된다. 세척수는 제5 및 제6 포트를 통과한 후에 농축 컬럼(264)으로 주입된다. 세척수 계량 세관(294)내의 세척수가 모두 없어질 때까지 상기 세척 프로세스는 30 초 동안 계속된다. 세척수 계량 세관(294)의 용량은 용출액 펌프(281)와 관련된 유동비의 결과에 의하여 결정된다.

상기 세척 프로세스가 완료된 후에, 샘플 프로세스가 시작된다. 유로 전환 밸브(267)와 샘플 주입 밸브(261)가 전환 되어 흡수 액체 유로는 순환 유체 통로 또는 샘플 유체 통로로 들어가게 되어 흡수 액체는 농축 컬럼(264)을 통과하고 따라서 분석 기체 성분의 농축이 실행된다. 세척수 주입 밸브(291)가 전환 되어 세척수 유로는 세척수 주입 유로로 들어가며, 따라서 세척수 계량 세관(294)내에 채워진 세척수 또는 용출액은 샘플 주입 밸브(261)를 통하여 분리 컬럼내로 들어가지만 농축 컬럼(264)을 통과하지는 않는다. 상기 샘플링 프로세스는 10 분 동안 계속된다. 흡수 액체 유로가 순환 유로로 들어가기 때문에, 거품제거기(271)내의 흡수 액체는 유로 전환 밸브(267)를 통하여 거품제거기(276)로 주입된다. 확산 스크루버(251)에 있어서, 흡수 액체는 적어도 암모니아를 포함하는 기체 성분의 흡수를 나타낸다. 이 흡수 액체는 순환 유체 통로를 통하여 농축 컬럼(264)내로 주입되는데, 여기에서 암모니아 성분이 농축 컬럼의 흡수제내에 흡수된 후 농축된다. 다음에, 흡수 액체는 암모니아 기체 성분을 더 흡수하기 위해 확산 스크루버(251)로 순환된다. 흡수 액체는 샘플 프로세스 동안에 순환되기 때문에, 무부하 운전 시험 값은 일정하게 유지된다. 이는 장시간의 샘플 프로세스가 S/B 비율을 개선시키기 때문에 검출가능한 최소값이 낮아짐을 의미한다.

상기 샘플 프로세스가 완료된 후에, 분석 프로세스가 시작된다. 유로 전환 밸브(267)는 전환되어 흡수 액체 유로가 비순환 유로로 들어가게 한다. 세척수 주입 밸브(291)와 샘플 주입 밸브(261)는 전환되어 용출액 유로가 분석 유로로 들어가게 한다. 그 결과, 용출액 저장소(286)내에 저장된 용출액 또는 세척수는 용출액 펌프(281)를 통하여 농축 컬럼(264)으로 주입되며, 이곳에서 상기 용출액은 농축된 암모니아의 용출을 발생시킬 수도 있는데, 농축된 암모니아는 샘플 프로세스시에 농축 컬럼(264)내에서 농축되었다. 다음에, 용출된 암모니아가 상기 용출액과 함께 분리 컬럼(283)에 주입되는데, 여기에서 암모니아 성분이 다른 음이온 성분으로 부터 분리된다. 다음에, 암모니아 성분이 압축기(284)에 주입되며, 여기에서 백그라운드 전기 도전율은 감소된다. 다음에, 암모니아 성분이 전기 도전율 측정용인 전기 도전율 검출기(285)에 주입된다. 시간에 대한 도전율의 변화는, 제4 도에 도시된 것처럼, 인터페이스(44b)를 통하여 제어기(44)내의 컴퓨터(44a)내로 입력된다. 입력된 데이터로 부터, 컴퓨터(44a)는 크로마토그래프의 필요한 준비, 암모니아에 대한 피크 검출, 피크 면적의 측정, 샘플 분위기 내의 암모니아 농축 측정 및 스크린 또는 프린트를 통한 데이터의 출력을 순차적으로 실행한다.

반면에, 상기 분석 프로세스 동안에, 흡수 액체용 비순환 유로에서, 상기 전(previous)프로세스는 다음 프로세스로서 실행된다.

상기 분석 프로세스는 9 분 30 초 동안 계속되며, 그 다음에, 유로 전환 밸브(267), 세척수 주입 밸브(291)및 샘플 주입 밸브(261)는 전환되어 세척 프로세스로 들어간다. 계속해서, 컴퓨터(44a)에 의해 미리 정해진 연속적인 측정용 횟수에 의하여, 상기 세척, 샘플 및 분석 프로세스는 20 분간격으로 교대로 그 분위기에서 암모니아의 연속적인 측정을 위해 반복된다.

변형예로서, 이온 크로마토그래프(280)내의 각 컬럼을 대체함으로써, 상기 시스템은 대기중의 산 성분을 검출하기 위해 사용될 수도 있다. 또한, 상기 시스템은 유체 주입 분석기나 액체 크로마토그래프, 또는 이들과 결합되는 다양한 분석기를 사용하여 다양한 휘발성 성분을 검출할 수도 있다. 또한, 기체 채취시스템을 추가할 수 있어서, 기체 분석기 시스템은 제3 실시예와 같이 하나의 이온 크로마토 그래프와 2 개의 기체 채취시스템을 구비한다.

제9도와 참조하여 본 발명의 제6 실시예가 설명되었는데, 제9도에는 확산 스크루버와 이온 크로마토그래프를 가지는 신규의 기체 성분 분석 시스템이 제공된다.

제9도에서 도시한 바와 같이, 신규의 기체 성분 분석 시스템은 대기중의 암모니아 성분을 분석하기 위한 이온 크로마토그래프(330)와 기체 채취 시스템을 포함한다. 제6 실시예에서 제5 실시예의 시스템과의 중요한 구조적 차이점은 세척수 주입 밸브가 구비되어 흡수 액체가 세척수로서 역할을 더 할 수도 있는 위치에 있는 것이다.

제9도에 도시된 바와 같이, 신규의 기체 성분 분석 시스템은 대기중의 암모니아 성분을 분석하기 위한 이온 크로마토그래프(330)와 기체 채취시스템을 포함한다. 제4 실시예의 제1실시예의 시스템과의 중요한 구조적 차이는 세척수 주입 밸브와 세척수 펌프를 더 제공하고, 가드 컬럼을 제공하지 않는 것이다. 본 실시예에서, 세척수 주입 밸브는 용출액 펌프와 샘플 주입 밸브 사이에 삽입된다.

기체 채취 시스템은 확산 스크루버(301)를 포함한다. 확산 스크루버(301)는 내관(304)및 외관(305)를 더 포함한다. 내관(304)은 길이가 50 ㎝ 이고 플루오르수지 관과 함께 대향단부에 제공된 미소 다공의 플루오르수지 막 관(Porflon 관 TB-32)을 포함한다. 미소 다공의 플루오르수지 막 관은 미소 다공을 통하여 기체를 스며들게하지만, 액체가 스며드는 것을 막는다. 외관(305)은 길이가 70 ㎝ 이고 내부 및 외부 직경이 각각 4 ㎜ 와 6 ㎜ 인 플루오르수지 관을 포함한다. 내관 및 외관(304,305)은 양 관의 대향단부에 종방향으로 제공된 결합 부재(302,303)에 의해 서로 고정된다. 결합 부재(302, 303)의 구조는 제5도에서 설명된다.

확산 스크루버(301)는 그 기체 유입 포트를 통하여, 기체 유입 포트(313)와 더 결합되는 샘플 기체 펌프(312)와 결합되어 샘플 기체가 샘플 기체 펌프(312)를 통하여 내관(304)의 내부로 주입된다. 기체는 유량계(316)에 주입된 후 방출된다.

확산 스크루버(301)는 그 흡수 액체 유입 포트(306)와 세척수 주입 밸브(341)를 통하여 샘플 주입 밸브(311)와 결합된다. 세척수 주입 밸브(341)는 다섯 방향의 유로와 다섯 개의 연결 포트를 가지는데, 연결 포트는 시계 방향으로 제1 포트에서 제5 포트라 명명된다. 샘플 주입 밸브(311)는 여섯 방향의 유로와 여섯 개의 연결 포트를 가진다. 이 여섯 개의 연결 포트는 시계 방향으로 제1 포트에서 제6 포트까지 명명된다. 세척수 주입 밸브(341)의 제1 포트는 세척수가 방출되는 방출 포트(342)와 연결된다. 세척수 주입 밸브(341)의 제2 포트는 샘플 주입 밸브(311)의 제1 포트와 연결된다. 세척수 주입 밸브(341)의 제3 포트는 확산 스크루버(301)의 흡수 액체 유입 포트(306)에 결합된다. 세척수 주입 밸브(341)의 제4 연결 포트는 확산 스크루버(301)의 흡수 액체 유출 포트(307)와 결합된다. 세척수 주입 밸브(341)의 제5 연결 포트는 거품제거기(321)에 결합된다.

샘플 주입 밸브(311)의 제5 연결 포트는 용출액 펌프(331)와 결합되며, 이는 용출액으로서 20mM 의 메틸술폰산이 저장된 용출액 저장소(336)에 더 결합된다. 샘플 주입 밸브(311)에는 제3 및 제6 연결 포트를 통하여 농축 컬럼(Ion Pac CG12)(314)가 제공된다. 농축 컬럼(314)에 있어서, 흡수 액체중에 포획된 기체 성분은 농축된다.

또, 샘플 주입 밸브는 흡수 액체 펌프(315)에 결합되며, 이는 흡수 액체내의 어떠한 거품도 제거하기 위한 거품제거기(326)에 더 결합된다. 거품제거기(326)에는 방출 포트(327)가 제공되며, 이 방출 포트로부터 거품제거기(326)내의 흡수 액체의 일부분은 액체내의 공기 또는 거품과 함께 방출된다. 방출 포트(327)에는 체크 밸브(325)가 제공된다. 거품제거기(326)는 유출 파이프를 통하여 흡수 액체 펌프(315)에 결합되며 또한 그 유입 파이프를 통하여 유로 전환 밸브(317)에 결합된다. 유로 전환 밸브(317)는 세 방향의 경로와 세개의 연결 포트를 가진다. 세개의 연결 포트를 제1 내지 제3 포트라고 명명한다. 유로 전환 밸브(317)는 제1 포트를 통하여 거품제거기(326)에 결합된다. 또한 유로 전환 밸브(317)는 제2 포트를 통하여 거품제거기(321)에 결합된다. 거품제거기(321)는 체크 밸브(320)를 갖는 방출 포트(322)를 가지며, 따라서 거품제거기(321)내의 흡수 액체의 일부분은 액체내의 공기 또는 거품과 함께 방출 포트(322)로부터 방출된다. 또한, 거품제거기(321)는 세척수 주입 밸브(341)의 제5 연결 포트에 결합된 유입 파이프(323)와 유로 스위칭 밸브(317)의 제2 포트에 연결된 유출 포트(324)를 가진다. 유로 스위칭 밸브(317)는 그 제3 포트를 통하여 흡수 액체가 저장된 흡수 액체 저장소(329)에 결합된다. 본 실시예에서, 흡수 액체는 초정수이며 세척수로서 역할을 할 수도 있다.

유로 전환 밸브(317)는 제1 포트와 제2 포트 사이에 유로가 형성되는 제1 상태를 가지며, 따라서 제1 및 제2 포트는 상호 연결된다. 상기 제1 상태에서, 순환 흡수 액체 유로가 형성된다. 유로 전환 밸브(317)는 제1 포트 및 제3 포트 사이에 유로가 형성되는 제2 상태를 가지며, 따라서 제1 및 제3 포트는 상호 연결된다. 상기 제2 상태에서, 비순환성 흡수 액체 유로가 형성된다.

이온 크로마토그래프(DX100)(330)는 일련의 분리 컬럼(Ion pac CS12)(333), 분리 컬럼(333)과 결합된 압축기(CSRS-I)(334)및 압축기(334)와 결합된 전기 도전율 검출기(335)를 포함한다. 분리 컬럼(333)은 샘플 주입 밸브(311)의 제4 포트와 연결된다.

또한, 컴퓨터(44a)와 이에 연결된 인터페이스(44b)를 포함하는 제어기(44)가 제공된다. 제4도에 도시된 것처럼, 이온 크로마토그래프내의 검출기에 의하여 검출된 검출 데이터는 인터페이스(44b)를 통하여 컴퓨터(44b)내로 페치 (fetch)되고 입력되어, 각각 밸브와 펌프에 전달되는 제어 신호를 연속적으로 발생시켜서 그 동작을 제어한다.

흡수 액체용 유로는 순환 유로와 비순환 유로사이를 전환한다. 용출액 유로는 분석 유로와 비분석 유로 사이를 전환한다.

다음의 설명은 상술한 기체 성분 분석 시스템의 동작에 초점을 맞추었다. 유로 전환 밸브(317)가 전환되어 흡수 액체 유로가 비순환 통로로 들어간다. 또한, 샘플 주입 밸브(311)가 전환되어 용출액 유로를 비순환 유체 통로로 들어가게하고, 세척수 주입 밸브(341)가 전환되어 흡수 액체 또는 세척수를 확산 스크루버(301)내로 주입시킨다.

밸브(347)가 흡수 액체 저장소(329)내로 질소 기체를 주입시키기 위해 개방되도록 세트된다. 흡수 액체 펌프(315)는 동작 상태로 들어간다. 또한, 이온 크로마토그래프(330)도 동작 상태에 들어간다. 흡수 액체, 예들들어, 초정수(super pure water)는 흡수 액체 저장소(329)로부터 거품제거기(326)를 통하여 흡수 액체 펌프(315)내로 주입된다. 거품제거기(326)에서, 흡수 액체의 일부분은 거품제거기내의 공기와 함께 방출 포트(327)로부터 방출되고, 나머지 흡수 액체는 흡수 액체 펌프(315)에 주입된다.

거품제거기(326)로 부터 공기가 방출되면 상기 밸브(347)는 닫히는데, 반면에 유로 전환 밸브(317), 샘플 주입밸브(311) 및 액체 흡수 펌프(315)는 그대로 유지된다. 확산 스크루버(301)의 내관(304)의 내부를 대기가 통과하도록 샘플링 기체 펌프(312)에 의해 대기가 흡입된다. 흡입된 대기량은 9 분 30 초 동안 유량계(316)에 의해 제어된다. 상기 확산 스크루버(301)의 유입 포트(306)안으로 상기 액체가 흡입되어, 상기 내관 및 외관(304, 305)의 사이에 충만되어 흡수액이 과잉유동(overflow)과 유출 포트(307)로 부터 액체의 방출이 일어난다. 과잉 유동되고 방출된 흡수 액체는 상기 거품제거기(321)로 주입된다. 유로 전환 밸브 제2 포트가 닫혀있기 때문에, 흡수 액체는 거품제거기(321)내의 공기와 함께 방출 포트(322)로부터 방출된다. 그 결과, 상기 거품제거기(321)는 흡수 액체로 채워진다.

확산 스크루버(301)의 유출 포트와 거품제거기(321)사이의 흡수 액체는 암모니아가 평형상태인 곳으로 들어오고 다음에 확산 스크루버(301)를 관류하는 샘플링 대기로 들어온다. 위의 전 단계는 9 분 30 초 동안 유지된다.

상기 전 프로세스가 완료된 후, 세척 공정이 시작된다. 세척수 주입 밸브(341)가 샘플 주입 밸브(311)및 거품제거기(321)로부터 확산 스크루버를 분리하기 위해 전환되며, 또한 샘플링 주입 밸브(311)가 농축 컬럼(314)을 흡수 액체 펌프(315)에 연결하기 위해 전환되어서, 세척수로서 역할을 하는 흡수 액체가 상기 농축 컬럼(314)에 주입된다. 이 농축 컬럼(314)안으로 주입된 흡수 액체는 농축 컬럼(314)으로부터의 용출액(elute)을 세척하거나 제거할 수도 있다. 이 세척 프로세스는 30 초 동안 계속되는데, 이 동안에 흡수 액체는 확산 스크루버(301)안에 남아 있고, 기체 샘플링 펌프(312)가 작동한다. 상기 확산 스크루버(301)가 작동이 유지되며, 여기서 샘플링 기체 성분들이 흡수 액체 안으로 흡수된다.

상기 세척 프로세스가 완료된 후, 샘플링 프로세스가 시작된다. 거품제거기들(321, 326)이 서로 연결되도록, 유로 전환 밸브(317)가 전환된다. 세척수 주입 밸브(341)가 전환 되어, 샘플 주입 밸브(311)가 확산 스크루버(301)의 흡수 액체 유출 포트(307)에 연결되며 또한 이 확산 스크루버(301)의 흡수 액체 유출 포트(307)가 거품제거기(321)에 연결된다. 결과적으로, 샘플링 기체성분들을 흡수한 흡수 액체는 기체성분들이 농축컬럼(314)속의 흡수제에 흡수된 상기 농축 컬럼(314)에 주입되고, 그런 후 거기에서 농축된다. 이 샘플링 프로세스는 9 분 30 초 동안 계속된다. 흡수 액체 유로가 순환 유로로 들어오기 때문에, 거품제거기(321)에 있는 흡수 액체는 유로 전환 밸브(317)를 통해 거품제거기(326)에 주입된다. 확산 스크루버(301)에서, 흡수 액체는 적어도 암모니아를 함유하는 기체성분의 흡수를 보인다. 이 흡수 액체는 순환 유로를 통해 암모니아 성분이 이 농축 컬럼의 흡수제에 흡수된 농축 컬럼(314)안으로 주입되고, 그런 후 농축된다. 그런 다음, 암모니아 기체성분을 더 흡수하기 위해 흡수액체가 확산 스크루버(301)로 순환한다. 샘플링 프로세스 동안에 흡수 액체가 계속 순환하기 때문에, 무부하 운전 시험값이 일정하게 유지된다. 이것은 장시간 동안 샘플링을 하면 S/B 비가 개선되어 검출가능한 최소치가 낮아짐을 의미한다.

위의 샘플링 프로세스가 완료되면, 분석 프로세스가 시작된다. 유로 전환 밸브(317)가 전환되어 흡수 액체 유로가 비순환 유로로 들어온다. 샘플 주입 밸브(311)가 전환 되어, 농축 컬럼(314)이 용출액 유로에 연결되고, 또한 흡수 액체유로로부터 농축 컬럼(314)이 분리한다. 결과적으로, 용출액 저장소(reserver)(336)에 저장된 용출액은 용출액 펌프(331)를 통해, 용출액이 농축된 암모니아의 용출(elution)을 일으킬 수도 있는 상기 농축 컬럼(314)으로 주입되는데, 농축된 암모니아는 샘플링 프로세스에서 이 농축 컬럼(314)에서 농축되었다. 용출된 암모니아는 용출액과 함께 분리 컬럼(333)으로 주입되는데, 여기서 암모니아 성분이 다른 음이온 성분으로 부터 분리된다. 다음에, 암모니아 성분은 백그라운드 전기 도전율이 감소된 압축기(334)에 주입된다. 그리고, 암모니아 성분은 전기 도전율 측정용 전기 도전율 검출기(335)에 주입된다. 시간에 대한 도전율의 변화가 인터페이스(44b)를 통해 제4 도에 도시되어 있는 제어부(44)의 컴퓨터(44a)에 데이터로서 입력된다. 입력된 데이타로 부터, 컴퓨터(44a)는 순차적으로, 크로마토그래프의 필요한 준비, 암모니아에 대한 피크(peak)의 검출, 피크 영역의 계산, 샘플 대기에서의 암모니아 농도 계산 및 스크린 또는 프린터를 통한 결과 데이터의 출력을 실행한다.

반면에, 위의 분석 프로세스 동안에, 흡수 액체용 순환 유로에서, 전 프로세스가 다음 프로세스로서 실행한다.

상기 분석 프로세스가 9 분 30 초 동안 계속되고, 이 후에 유로 전환 밸브(317), 세척수 주입 밸브(341)및 샘플 주입 밸브(311)들이 전환 되어 세척 프로세스로 들어간다. 이어서, 상기 컴퓨터(44a)에 의해 미리 결정된 연속적인 측정을 위한 수(number)에 따라, 상기 세척, 샘플링 및 분석 프로세스가 매 9 분 30 초 마다 대기중인 암모니아를 연속적으로 측정하기 위해 차례로 반복된다.

변형예로서, 상기의 시스템은 이온 크로마토그래프(330)에 있는 개개의 컬럼들을 교체함으로써 대기중의 산(acid)성분을 검출하기 위해 사용될 수도 있다. 상기 시스템은 유동 주입 분석 또는 액체 크로마토그래프, 또는 시스템에 연결될 수 있는 다양한 분석기를 사용함으로써, 여러 가지 휘발성 성분을 검출하기 위해 또한 이용할 수도 있다. 또한 다른 기체 채취시스템을 더 추가할 수도 있어서 기체 분석기 시스템이 제3 실시예와 같이 두 개의 기체 채취장치와 하나의 이온 크로마토그래프를 포함한다.

본 발명이 속하는 기술에 대해 통상적인 지식이 있는 사람에게는 본 발명의 다른 변형이 의심의 여지없이 명백하기 때문에, 이상에서 설명한 실시예가 제한적인 것으로 주어진 것이 아님을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 요지와 범위 내에서 어떠한 변형도 가능하다.

Claims (42)

1. 내관 및 외관을 포함하며, 상기 내관은 샘플 기체만이 통과할 수도 있는 기체 침투막을 포함하며, 상기 샘플 기체는 상기 내관의 내부를 통하여 흐르고 흡수 액체는 상기 내관 및 외관 사이를 통하여 흘러서 상기 흡수 액체는 상기 내관의 내부로부터 상기 막을 통하여 침투된 상기 샘플 기체를 흡수하는 확산 스크루버 ; 상기 확산 스크루버의 상기 내관 및 외관사이로 상기 흡수 액체를 주입하기 위한, 상기 확산 스크루버로 부터 상류부에 제공된 흡수 액체 주입 펌프 ; 상기 확산 스크루버로부터 하류부에 구비되고, 상기 유로 전환 밸브는 적어도 세 방향의 유로를 가지며, 그 유로 각각은 하나의 포트를 가지며, 상기 포트들 중의 하나는 상기 확산 스크루버와 결합되는 적어도 하나의 유로 전환 밸브 ; 상기 확산 스크루버와 결합된 상기 하나의 포트와는 별도의 또 다른 하나의 상기 포트에 결합되고, 상기 흡수 액체를 상기 유로 전환 밸브를 통하여 계속적으로 주입하기 위하여 상기 흡수 액체를 저장하는 흡수 액체 저장소 ; 상기 유로 전환 밸브, 상기 흡수 액체 주입 펌프 및 상기 확산 스크루버를 연결하는 흡수 액체용 순환 유로 ; 및 상기 흡수 액체 저장소를 상기 유로 전환 밸브와 상기 흡수 액체 주입 펌프를 통하여 상기 확산 스크루버내로 연결시키는 흡수 액체용 비순환 유로를 포함하며, 상기 유로 전환 밸브는 유로가 상기 순환 및 비순환 유로 사이에서 전환되게 하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 채취장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 확산 스크루버는 상기 확산 스크루버의 종방향의 대향단부에 제공된 한 세트의 결합 부재에 의해 상기 내관 및 외관을 고정시키며, 상기 흡수 액체의 유입구는 상기 대향단부 중의 하나에 제공되고 상기 흡수 액체의 유출구는 상기 대향단부의 또 다른 하나에 제공됨을 특징으로 하는 기체 성분 채취장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 확산 스크루버의 상류부와 상기 흡수 액체 주입 펌프의 하류부 사이에 제공되며, 적어도 여섯 방향의 유로들을 포함하며, 각 유로는 하나의 포트를 가지는 샘플 주입 밸브 ; 및 상기 확산 스크루버와 상기 흡수 액체 주입 펌프 사이를 결합하기 위하여 사용된, 상기 포트들로부터 서로 상이한 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브에, 제공된 농축 컬럼을 더 포함하며, 상기 샘플 주입 밸브는 상이한 두 개의 유로 사이를 전환하고, 하나의 유로에서 상기 농축 컬럼이 상기 순환 또는 비순환 유로내로 결합되고, 다른 유로에서 상기 농축 컬럼이 상기 순환 또는 비순환 유로로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 채취장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 확산 스크루버내로 샘플 기체를 주입하기 위하여 상기 확산 스크루버의 한 대향단부에 제공되는 기체 샘플링 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 채취장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 유로 전환 밸브는 4 방향 유로를 가지는 것을 특징으로 하는 기체 성분 채취장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 유로 전환 밸브는 3 방향 유로를 가지는 것을 특징으로 하는 기체 성분 채취장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 흡수 액체내의 어떠한 거품이라도 제거하기 위한, 상기 유로 전환 밸브의 상류부에 제공되고, 적어도 3 개의 포트를 가지며, 제1 포트는 상기 흡수 액체를 유입하기 위하여 사용되며, 제2 포트는 상기 흡수 액체의 유출시키기 위하여 사용되며, 제3 포트는 상기 샘플 기체를 유출시키기 위하여 사용되는 거품제거기 ; 및 상기 흡수액체의 유로들을 한 방향으로 제한시키기 위하여 상기 제3 포트에 제공된 체크 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 채취장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 흡수 액체 저장소는 파이프라인의 한 단부보다 더 높은 레벨에 위치하는 상기 거품제거기의 레벨보다는 더 높은 레벨에 위치하고, 파이프라인의 대향 단부는 상기 거품제거기의 기체 유출구와 연결되있으며, 따라서 시폰(siphon)효과 때문에 상기 흡수 액체 펌프에 의하여 주입된 양보다도 더 많은 양의 상기 흡수 액체가 상기 흡수 액체 저장소로부터 상기 거품제거기내로 주입되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 채취장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 흡수 액체 저장소는 하나의 캡과 적어도 두 개의 연결 포트를 가지며, 한 포트는 상기 저장소내의 상기 흡수 액체를 상기 비순환 유로내로 주입시키기 위한 것이고, 다른 포트는 파이프라인을 상기 저장소내로 공기 또는 비활성 기체를 유입시키기 위한 제어 밸브와 결합시키기 위한 것임을 특징으로 하는 기체 성분 채취장치.
10. 하나 또는 그 이상의 기체 채취기와 하나의 기체 분석기를 포함하며, 상기 기체 채취기는, 내관 및 외관을 포함하고, 상기 내관은 샘플 기체만이 통과할 수도 있는 기체 침투막을 포함하며, 상기 샘플 기체는 상기 내관의 내부를 통하여 흐르고 흡수 액체는 상기 내관 및 외관 사이를 통하여 흘러서 상기 흡수액체는 상기 내관의 내부로부터 상기 막을 통하여 침투한 상기 샘플 기체를 흡수하는 확산 스크루버 ; 상기 확산 스크루버의 상기 내관 및 외관사이로 상기 흡수 액체를 주입하기 위한 상기 확산 스크루버로부터 상류부에 제공된 흡수 액체 주입 펌프 ; 및 상기 확산 스크루버의 하류부에 제공되고, 상기 유로 전환 밸브는 적어도 세방향의 유로들을 가지며, 그들 각각은 하나의 포트를 가지며, 상기 포트중의 하나는 상기 확산 스크루버와 결합된 적어도 하나의 유로 전환 밸브 ; 상기 확산 스크루버에 결합된 상기 하나의 포트와는 별도의 또 다른 하나의 상기 포트에 결합되고, 상기 유로 전환 밸브를 통하여 상기 흡수 액체를 계속적으로 주입시키기 위해 상기 흡수 액체를 저장하는 흡수 액체 저장소 ; 상기 유로 전환 밸브, 상기 흡수 액체 주입 펌프 및 상기 확산 스크루버 사이를 연결하는 상기 흡수 액체용 순환 유로; 상기 흡수성 액체 저장소를 상기 유로 전환 밸브와 상기 흡수 액체 주입 펌프를 통하여 상기 확산 스크루버내로 연결시키는 상기 흡수 액체용 비순환 유로 ; 상기 확산 스크루버의 상류부 및 상기 흡수액 주입 펌프의 하류부 사이에 제공되고, 적어도 여섯 방향의 유로를 포함하고, 각각의 상기 유로는 하나의 포트를 가지는, 샘플 주입 밸브 ; 및 상기 확산 스크루버 및 상기 흡수 액체 주입 펌프 사이에 결합을 위해 사용된 상기 포트로부터 상이한 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브에 제공된 농축 컬럼을 포함하고, 상기 유로 전환 밸브는 상기 순환 및 비순환 유로 사이에서 유로가 전환되도록 하고, 상기 기체 분석기는, 연속적인 분석용 샘플 기체 성분을 용출하기 위해 사용된 용출액을 저장하는 용출액 저장소 ; 상기 용출액을 용출액 저장소로부터 상기 샘플 주입 밸브내로 주입시키기 위하여, 상기 샘플 주입 밸브와 용출액 저장소 사이에 제공되고, 상기 확산 스크루버 및 상기 농축 컬럼에 각각 결합된 포트와는 별도로 상기 샘플 주입 밸브의 다른 포트에 결합되어 있는 용출액 펌프 ; 및 상기 용출시에 용출된 기체 성분을 검출하고, 상기 확산 스크루버, 상기 농축 컬럼 및 상기 용출액 저장소와 각각 결합된 상기 포트로부터 상기 밸브의 다른 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브와 결합되고, 상기 용출액 펌프 및 상기 샘플 주입 밸브를 통하여 상기 검출기내로 상기 용출액 저장소를 연결하는 기체 분석기 유로를 형성하는 기체 성분을 검출하는 검출기를 포함하며, 상기 샘플 주입 밸브는 상이한 두개의 유로 사이를 전환하며, 하나의 유로에서 상기 농축 컬럼이 흡수 액체 유로 시스템내에 결합되고, 다른 유로에서 상기 농축 컬럼은 상기 흡수 액체 유로 시스템으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 검출기는 액체 크로마토그래프를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 검출기는 이온 크로마토그래프를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 확산 스크루버는 상기 확산 스크루버의 종방향의 대향단부에 제공된 한 세트의 결합 부재로 상기 내관 및 외관을 고정시키며, 상기 흡수 액체용 유입 포트는 상기 대향 단부중의 하나에 제공되고 상기 흡수 액체용 유출구는 상기 대향 단부의 또 다른 하나에 제공되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
14. 제10항에 있어서, 상기 확산 스크루버의 상류부와 상기 흡수 액체 주입 펌프의 하류부 사이에 제공되며, 적어도 여섯 방향의 유로들을 포함하며, 그 각각은 하나의 포트를 가지는 샘플 주입 밸브 ; 및 상기 확산 스크루버 및 상기 흡수 액체 주입 펌프 사이를 결합하기 위하여 사용된 상기 포트로부터 서로 상이한 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브에 제공된 농축 컬럼을 더 포함하며, 상기 샘플 주입 밸브는 상이한 두 개의 유로 사이를 전환하고, 하나의 유로에서 상기 농축 컬럼은 상기 순환 또는 비순환 유로에 결합되고, 또 다른 하나의 유로에서 상기 농축 컬럼은 상기 순환 또는 비순환 유로로 부터 분리되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
15. 제10항에 있어서, 상기 확산 스크루버내로 샘플 기체를 주입하기 위하여 상기 확산 스크루버의 한단부에 기체 샘플 펌프가 더 제공되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
16. 제10항에 있어서, 상기 유로 전환 밸브는 4 방향 유로들을 가지는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
17. 제10항에 있어서, 상기 유로 전환 밸브는 3 방향의 유로들을 가지는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 흡수 액체내의 어떠한 거품이라도 제거하기 위한 상기 유로 전환 밸브의 상류부에 제공되고, 적어도 3 개의 포트를 가지며, 제1 포트는 상기 흡수 액체를 유입하기 위하여 사용되며, 제2 포트는 상기 흡수 액체를 유출하기 위하여 사용되고 제3 포트는 상기 샘플 기체를 유출하기 위해 사용되는 거품제거기 ; 및 상기 흡수 액체의 유로를 한 방향으로 제한하기 위하여 상기 제3 포트에 제공된 체크 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
19. 제17항에 있어서, 상기 흡수 액체 저장소는 파이프라인의 한 단부보다 더 높은 레벨에 위치하는 상기 거품제거기의 레벨보다 더 높은 레벨에 위치하며, 파이프라인의 대향 단부는 상기 거품제거기의 기체 유출구와 연결되어서, 상기 흡수 액체 펌프에 의하여 주입된 양보다도 더 많은 양의 흡수 액체가 상기 흡수 액체 저장소로부터 상기 거품제거기내로 주입되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
20. 제10항에 있어서, 상기 흡수 액체 저장소는 하나의 캡과 적어도 두 개의 연결 포트를 가지며, 한 포트는 상기 저장소내의 흡수 액체를 상기 비순환 유로내로 주입시키고, 다른 포트는 상기 저장소내로 공기 또는 비활성 기체를 유입시키기 위하여 파이프라인이 제어 밸브와 결합되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
21. 제10항에 있어서, 상기 흡수 액체 주입 펌프의 동작을 제어하기 위하여 상기 흡수 액체 주입 펌프에 결합되고, 상기 용출액 펌프의 동작을 제어하기 위하여 상기 용출액 펌프와 또한 결합되며, 상기 유로 전환 밸브의 동작을 제어하기 위하여 상기 유로 전환 밸브와 결합되며, 상기 샘플 주입 밸브의 동작을 제어하기 위하여 상기 샘플 주입 밸브와 결합되며, 또한 상기 검출기로부터 샘플링 기체 성분에 관한 검출된 데이터를 인출(fetch)하고 연속적인 데이터 프로세싱을 위하여 상기 검출기와 결합되는 중앙 제어 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
22. 제10항에 있어서, 다수개의 상기 기체 채취 장치가 제공되며, 상기 기체 채취장치의 상기 샘플 주입 밸브는 상기 용출액 펌프와 상기 검출기 사이에 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
23. 제10항에 있어서, 여섯 방향의 유로를 가지며, 상기 용출액 펌프 및 상기 샘플 주입밸브 사이에 제공된 세척수 주입 밸브 ; 상기 용출액 펌프와 상기 샘플 주입 밸브에 각각 결합되어 있는 포트이외의 포트를 통하여 상기 세척수 주입 밸브와 연결되고, 상기 세척수를 저장하여 세척수의 양을 측정할 수 있는 세척수 측정 관 ; 및 상기 용출액 펌프, 상기 샘플 주입 밸브 및 상기 세척수 측정관에 각각 결합된 포트이외의 포트를 통하여 상기 세척수 주입 밸브와 연결되어 있고, 상기 세척수를 상기 세척수 주입 밸브내로 주입시키는 세척수 주입기를 더 포함하며, 상기 세척수 주입 밸브는 상이한 두개의 유로 사이에서 전환하며, 하나의 유로는 상기 세척수 주입기로 부터 주입된 상기 세척수를 상기 세척수 측정 관내로 채워넣고, 다른 유로는 상기 세척수 측정 관내에 채워진 상기 세척수가 상기 샘플 주입 밸브에 주입되게 하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
24. 제10항에 있어서, 상기 용출액 펌프와 상기 샘플 주입 밸브사이에 연결되고, 상기 확산 스크루버와 상기 샘플 주입 밸브사이에 연결되며, 여섯 방향의 유로를 갖는 세척수 주입 밸브; 상기 용출액 펌프, 상기 샘플 주입 밸브 및 상기 확산 스크루버에 각각 결합된 포트이외의 포트를 통하여 상기 세척수 주입 밸브에 연결되며, 상기 세척수를 저장하여 세척수의 양을 측정할 수 있는, 세척수 측정관 ; 및 상기 용출액 펌프, 상기 샘플 주입 밸브 및 상기 세척수 측정 관에 각각 결합된 포트이외의 포트를 통하여 상기 세척수 주입 밸브에 연결되고, 상기 세척수를 상기 세척수 주입 밸브에 주입시키는 세척수 주입기를 더 포함하며, 상기 세척수 주입 밸브는 상이한 두개의 유로 사이에서 전환하며, 하나의 유로는 상기 세척수 주입기로부터 주입된 상기 세척수를 상기 세척수 측정 관에 채워넣고, 다른 유로는 상기 세척수 측정 관내에 채원진 상기 세척수를 상기 샘플 주입 밸브에 주입시키는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
25. 제10항에 있어서, 상기 확산 스크루버의 흡수 액체 유입구와 상기 샘플 주입부 사이에서 결합되며, 또한 상기 확산 스크루버의 흡수 액체 유출구와 상기 유로 전환 밸브 사이에 결합되며, 상기 세척수가 배출되는 배출 포트를 가지는 세척수 주입 밸브를 더 포함하며, 상기 세척수 주입 밸브는 상이한 두개의 유로 사이에서 전환하고, 하나의 유로는 상기 샘플 주입 밸브를 상기 배출 포트에 연결시키고 또한 상기 흡수 액체 유입구를 상기 흡수 액체 배출구에 연결시키며, 상기 다른 하나의 유로는 상기 샘플 주입 밸브를 상기 흡수 액체 유입구와 연결시키고 또한 상기 흡수 액체 배출구를 상기 유로 전환 밸브에 연결시키는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 장치.
26. 하나 또는 그 이상의 기체 채취장치 및 하나의 기체 분석기를 포함하는 기체 분석 시스템의 사용에 의한 기체 성분 분석 방법으로, 상기 기체 채취장치는, 내관 및 외관을 포함하고, 상기 내관은 샘플 기체만이 통과하는 기체 침투막을 포함하고, 상기 샘플 기체는 상기 내관의 내부를 통하여 흐르고 흡수 액체는 상기 내관 및 외관 사이를 통하여 흘러서 상기 흡수액체는 상기 내관의 내부로부터 상기 막을 통하여 침투한 상기 샘플 기체를 흡수하는 확산 스크루버 ; 상기 확산 스크루버의 상기 내관 및 외관사이로 상기 흡수 액체를 주입하기 위한, 상기 확산 스크루버로부터 상류부에 제공된 흡수 액체 주입 펌프 ; 상기 확산 스크루버의 하류부에 제공되고, 적어도 세 방향의 유로들을 가지며, 그 각각은 하나의 포트를 가지며, 이 포트중의 하나는 상기 확산 스크루버와 결합되는 적어도 하나의 유로 전환 밸브 ; 상기 확산 스크루버와 결합된 상기 하나의 포트를 제외한 또 다른 하나의 포트와 결합하고, 상기 유로 전환 밸브를 통하여 상기 흡수 액체를 계속적으로 주입시키기 위해 상기 흡수 액체를 저장하는 흡수 액체 저장소 ; 상기 확산 스크루버의 상류부와 상기 흡수 액체 주입 펌프의 하류부 사이에 제공되며, 적어도 여섯 방향의 유로들을 포함하고, 각각의 유로는 하나의 포트를 가지는 샘플 주입 밸브 ; 및 상기 확산 스크루버와 상기 흡수 액체 주입 펌프사이를 결합시키기 위하여 사용된 상기 포트들와는 상이한 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브에 제공되는 농축 컬럼을 포함하고, 상기 기체 분석기는, 연속적인 분석용 샘플 기체 성분을 용출하기 위해 사용된 용출액을 저장하는 용출액 저장소 ; 상기 용출액을 상기 용출액 저장소로부터 상기 샘플 주입 밸브내로 주입시키기 위하여 상기 샘플 주입 밸브와 상기 용출액 저장소 사이에 제공되고, 상기 확산 스크루버 및 상기 농축 컬럼에 각각 연결된 포트 이외에 상기 샘플 주입 밸브의 다른 포트에 결합되는 용출액 펌프 ; 및 상기 용출시에 용출된 기체 성분을 검출하고, 상기 확산 스크루버, 상기 농축 컬럼 및 상기 용출액 저장소와 각각 결합된 상기 포트로부터 상기 밸브의 다른 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브와 결합되어서, 상기 용출액 펌프 및 상기 샘플 주입 밸브를 통하여 상기 검출기내로 상기 용출액 저장소를 연결하는 기체 분석기 유로를 형성하는 검출기를 포함하고, 상기 기체 분석 시스템의 사용에 의한 기체 성분 분석 방법은, 전 단계, 샘플링 단계 및 분석 단계를 포함하고, 상기 전 단계는, 상기 비순환 유로가 상기 흡수 액체 저장소를 상기 유로 전환 밸브와 상기 흡수 액체 주입 펌프를 통하여 상기 확산 스크루버내로 연결하는, 상기 유로 전환 밸브를 상기 흡수 액체용 비순환 유로가 형성된 하나의 유로 상태로 전환하는 단계 ; 상기 샘플 주입 밸브를 농축 컬럼이 용출 유로 시스템내에 병합되어 있는 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 흡수 액체 저장소내에 저장된 흡수 액체를 상기 흡수 액체 펌프를 통하여 상기 확산 스크루버의 흡수 액체 유입구내로 주입시키는 단계 ; 샘플 기체를 상기 확산 스크루버내로 주입시키는 단계 ; 및 적어도, 분석된 상기 기체 성분이 상기 흡수 액체와 샘플 기체 사이에서 평형 상태에 들어올 때까지, 샘플 기체 성분이 상기 흡수 액체에 포착될 수 있도록 상기 두 개의 주입 단계를 유지하는 단계를 포함하고, 상기 샘플링 단계는, 상기 유로 전환 밸브를 상기 유로 전환 밸브, 상기 흡수 액체 주입 펌프 및 상기 확산 스크루버를 연결하는 순환 유로로 전환시키는 단계; 상기 샘플 주입 밸브를 상기 농축 컬럼이 흡수 액체 유로 시스템내에 결합되어 있는 또 다른 유로 상태로 전환시키는 단계 : 및 상기 샘플 기체 성분이 상기 농축 컬럼에 포획된 상기 흡수 액체를 주입시키는 단계를 포함하고, 상기 분석 단계는, 상기 비순환 유로는 상기 유로 전환 밸브와 상기 흡수 액체 주입 펌프를 통하여 상기 흡수 액체 저장소를 상기 확산 스크루버내로 연결시키는, 상기 유로 전환 밸브를 상기 흡수 액체용 상기 비순환 유로가 형성된 상기 하나의 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 샘플 주입 밸브를 상기 농축 컬럼이 상기 용출액 유로 시스템에 결합되어 있어서 상기 샘플 기체 성분이 상기 용출액으로 용출되는 상기 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 및 상기 용출액을 상기 샘플 기체 성분이 상기 샘플 기체 성분 검출용 상기 검출기에 용출되게 주입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 분석 시스템을 사용하는 기체 성분 분석 방법.
27. 제26항에 있어서, 상기 전 단계, 상기 샘플링 단계 및 분석 단계는 적어도 여러번 실행되며, 상기 용출액 유로에서 상기 분석 단계가 실행되는 동안, 다음 실행을 위하여 상기 전 단계가 상기 흡수 액체 유로에서 실행되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
28. 제27항에 있어서, 상기 전 단계, 상기 샘플링 단계 및 분석 단계를 소정 횟수 반복한 후에 공기 또는 비활성 기체는 상기 흡수 액체 주입 펌프와 상기 거품제거기로부터 공기를 배출시키기 위해 상기 흡수 액체에 주입되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
29. 제26항에 있어서, 복수개의 상기 기체 채취장치가 제공되며, 상기 복수개의 기체 채취장치는 서로 시간차를 두면서 상기 전 단계와 상기 샘플 단계를 실행하여 상기 기체 분석기가 상기 복수개의 기체 채취장치에 대하여 상기 분석 단계를 순차적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
30. 하나 또는 그 이상의 기체 채취장치와 기체 분석기를 는 기체 분석 시스템을 사용하는 기체 성분 분석 방법으로, 상기 기체 채취장치는, 내관 및 외관을 포함하고, 상기 내관은 샘플 기체만이 통과하는 기체 침투막을 포함하며, 상기 샘플 기체는 상기 내관의 내부를 통하여 흐르고 흡수 액체는 상기 내관 및 외관 사이를 통하여 흘러서 상기 흡수 액체는 상기 내관의 내부로 부터 상기 막을 통하여 침투한 상기 샘플 기체를 흡수하는 확산 스크루버 ; 상기 확산 스크루버의 상기 내관 및 외관사이로 상기 흡수 액체를 주입하기 위하여 상기 확산 스크루버의 상류부에 제공된 흡수 액체 주입 펌프 ; 상기 확산 스크루버의 하류부에 제공되고, 적어도 세방향의 유로들을 가지며, 그 각각은 하나의 포트를 가지며, 이 포트중의 하나는 상기 확산 스크루버와 결합되어 있는 적어도 하나의 유로 전환 밸브로서 유로 전환 밸브 ; 상기 확산 스크루버와 결합된 상기 하나의 포트를 제외한 다른 하나의 포트와 결합되고, 상기 저장소는 상기 유로 전환 밸브를 통하여 상기 흡수 액체를 계속적으로 주입하기 위한 상기 흡수 액체를 저장하는 흡수 액체 저장소 ; 상기 확산 스크루버의 상류부와 상기 흡수 액체 주입 펌프의 하류부 사이에 제공되며, 적어도 여섯방향의 유로들을 포함하고, 각각의 유로는 하나의 포트를 가지는 샘플 주입 밸브 ; 및 상기 확산 스크루버와 상기 흡수 액체 주입 펌프사이를 결합시키기 위하여 사용된 상기 포트로부터 상이한 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브에 제공되는 농축 컬럼을 포함하고, 상기 기체 분석기는, 연속적인 분석용 샘플 기체 성분을 용출하기 위해 사용된 용출액을 저장하기 위한 용출액 저장소 ; 상기 용출액을 상기 용출액 저장소로 부터 상기 샘플 주입 밸브내로 주입시키기 위하여 상기 샘플 주입 밸브와 상기 용출액 저장소 사이에 제공되고, 상기 확산 스크루버 및 상기 농축 컬럼에 각각 결합된 포트 이외의 상기 샘플 주입 밸브의 다른 포트와 결합되어 있는 용출액 펌프 ; 상기 용출시에 용출된 기체 성분을 검출하고, 상기 확산 스크루버, 상기 농축 컬럼 및 상기 용출액 저장소와 각각 결합된 상기 포트로부터 상기 밸브의 다른 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브와 결합되어 상기 용출액 펌프 및 상기 샘플 주입 밸브를 통하여 상기 검출기내로 상기 용출액 저장소를 연결하는 기체 분석기 유로를 형성하는 기체성분 검출용 검출기 ; 상기 용출액 펌프와 상기 샘플 주입 밸브사이에 제공되고, 여섯방향의 유로들을 가지는 세척수 주입 밸브 ; 상기 용출액 펌프와 상기 샘플 주입 밸브에 각각 결합된 포트이외의 포트를 통하여 상기 세척수 주입 밸브와 연결되고, 상기 세척수를 저장하여 세척수의 양을 측정할 수 있는 세척수 측정 관; 및 상기 용출액 펌프, 상기 샘플 주입 밸브 및 상기 세척수 측정 관에 각각 결합된 상기 포트이외의 포트를 통하여 상기 세척수 주입 밸브와 결합되고, 상기 세척수를 상기 세척수 주입 밸브내로 주입시키는 세척수 주입기를 포함하고, 상기 기체성분 분석 방법은, 전 단계, 세척 단계, 샘플링 단계 및 분석단계를 포함하고, 상기 전 단계에서는 , 상기 비순환 유로는 상기 흡수 액체 저장소를 상기 유로 전환 밸브와 상기 흡수 액체 주입 펌프를 통하여 상기 확산 스크루버내로 연결시키는 상기 유로 전환 밸브를 상기 흡수 액체용 비순환 유로가 형성된 하나의 유로 상태로 전환하는 단계 ; 상기 샘플 주입 밸브를 상기 농축 컬럼이 용출 유로 시스템내에 결합되어 있는 유로 상태로 전환하는 단계 ; 상기 세척수 주입 밸브를 상기 세척수 주입기로 부터 주입된 상기 세척수가 상기 세척수 측정 관내에 충전되게 하는 하나의 유로로 전환하는 단계 ; 상기 흡수 액체 저장소내에 저장된 흡수 액체를 상기 흡수 액체 펌프를 통하여 상기 확산 스크루버의 흡수 액체 유입구내로 주입시키는 단계 ; 샘플 기체를 상기 확산 스크루버내로 주입시키는 단계 ; 및 적어도, 분석되는 상기 기체 성분이 상기 흡수 액체와 샘플 기체 사이에서 평형 상태에 들어오기까지, 샘플 기체 성분이 상기 흡수 액체안으로 포획되도록 상기 두 개의 주입 단계를 유지하는 단계를 포함하고, 상기 세척 단계는, 상기 세척수 측정 관내에 충전된 상기 세척수를 상기 용출액 유로 시스템과 상기 샘플 주입밸브를 통하여 상기 농축 컬럼내에 주입시켜서 상기 농축 컬럼으로부터 상기 용출액을 세척하도록 상기 세척수 주입 밸브를 다른 유로로 전환시키는 단계를 포함하고, 상기 샘플링 단계는, 상기 유로 전환 밸브를 상기 유로 전환 밸브, 상기 흡수 액체 주입 펌프 및 상기 확산 스크루버 사이에서 연결하는 순환 유로로 전환시키는 단계 ; 상기 샘플 주입 밸브를 상기 농축 컬럼이 흡수 액체 유로 시스템내에 결합되어 있는 다른 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 및 상기 샘플 기체 성분이 상기 농축 컬럼에 포획된 상기 흡수 액체를 주입시키는 단계를 포함하고, 상기 분석 단계는, 상기 비순환 유로는 상기 유로 전환밸브와 상기 흡수 액체 주입펌프를 통하여 상기 흡수 액체 저장소를 상기 확산 스크루버내로 연결시키고, 상기 유로 전환 밸브를 상기 흡수 액체용 상기 비순환 유로가 형성된 상기 하나의 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 세척수 주입 밸브를 상기 세척수 주입기로 부터 주입된 상기 세척수를 상기 세척수 측정 관내에 충전되도록 하나의 유로로 전환시키는 단계 ; 상기 샘플 주입 밸브를 상기 농축 컬럼이 상기 용출액 유로 시스템에 결합되어서 상기 샘플링 기체 성분이 상기 용출액으로 용출되는 상기 유로상태로 전환시키는 단계 ; 및 상기 샘플 기체성분이 상기 샘플 기체 성분 검출용 상기 검출기에 용출된 상기 용출액을 주입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
31. 제30항에 있어서, 상기 전 단계, 상기 샘플링 단계 및 분석 단계는 적어도 여러번 실행되며, 상기 용출액 유로에서 상기 분석 단계가 실행되는 동안, 다음 실행을 위하여 상기 전 단계가 상기 흡수 액체 유로에서 실행됨을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
32. 제31항에 있어서, 상기 전 단계, 상기 샘플링 단계 및 분석 단계를 소정 횟수 반복한 후에, 공기 또는 비활성 기체가 상기 흡수 액체 주입 펌프와 상기 거품제거기로부터 공기를 배출시키기 위해 상기 흡수 액체에 주입되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
33. 제30항에 있어서, 복수개의 상기 기체 채취장치가 제공되며, 상기 복수개의 기체 채취장치는 서로 시간차를 두면서 상기 전 단계와 상기 샘플링 단계를 실행하여 상기 기체 분석기가 상기 복수개의 기체 채취장치에 대하여 상기 분석 단계를 순차적으로 실행함을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
34. 하나 또는 그 이상의 기체 채취장치와 하나의 기체 분석기를 포함하는 기체 분석 시스템을 사용하는 기체 분석 방법으로, 상기 기체 채취장치는, 내관 및 외관을 포함하고, 상기 내관은 샘플 기체만이 통과할 수도 있는 기체 침투막을 포함하고, 상기 샘플 기체는 상기 내관의 내부를 통하여 흐르고 흡수 액체는 상기 내관 및 외관 사이를 통하여 흘러서 상기 흡수 액체는 상기 내관의 내부로 부터 상기 막을 통하여 침투한 상기 샘플 기체를 흡수하는 확산 스크루버 ; 상기 확산 스크루버의 상기 내관 및 외관 사이로 상기 흡수 액체를 주입하기 위하여 상기 확산 스크루버의 상류부에 제공된 흡수 액체 주입 펌프 ; 상기 확산 스크루버의 하류부에 제공되고, 적어도 세 방향의 유로들을 가지며, 그들 각각은 하나의 포트를 가지며, 상기 포트중의 하나는 상기 확산 스크루버와 결합된 적어도 하나의 유로 전환 밸브 ; 상기 확산 스크루버와 결합된 상기 하나의 포트를 제외한 다른 하나의 포트와 결합되고, 상기 유로 전환 밸브를 통하여 상기 흡수 액체를 계속적으로 주입하기 위한 상기 흡수액을 저장하는 흡수 액체 저장소 ; 상기 확산 스크루버의 상류부와 상기 흡수 액체 주입 펌프의 하류부사이에 제공되며, 적어도 여섯 방향의 유로들을 포함하고, 그들 각각은 하나의 포트를 가지는 샘플 주입 밸브 ; 및 상기 확산 스크루버와 상기 흡수 액체 주입 펌프사이를 결합시키기 위하여 사용된 상기 포트로부터 상이한 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브에 제공되는 농축 컬럼을 포함하고, 상기 기체 분석기는, 연속적인 분석용 샘플 기체 성분을 용출하기 위해 사용되는 용출액을 저장하기 위한 용출액 저장소 ; 상기 용출액을 상기 용출액 저장소로 부터 상기 샘플 주입 밸브내로 주입시키기 위하여 상기 샘플 주입 밸브와 상기 용출액 저장소 사이에 제공되고, 상기 확산 스크루버 및 상기 농축 컬럼에 각각 연결된 포트와는 별도로 상기 샘플 주입 밸브의 다른 포트와 결합되어 있는 용출액 펌프 ; 상기 용출시에 용출된 기체 성분을 검출하고, 상기 확산 스크루버, 상기 농축 컬럼 및 상기 용출액 저장소와 각각 결합된 상기 포트로 부터 상기 밸브의 다른 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브에 결합되어 상기 용출액 펌프 및 상기 샘플 주입 밸브를 통하여 상기 검출기내로 상기 용출액 저장소를 연결하는 기체 분석기 유로를 형성하는 검출기 ; 상기 용출액 펌프와 상기 샘플 주입 밸브 사이에 결합되고, 상기 확산 스크루버와 상기 샘플 주입 밸브사이에서 결합되어, 여섯 방향의 유로들을 포함하는 상기 세척수 주입 밸브 ; 상기 용출액 펌프, 상기 샘플 주입 밸브 및 상기 확산 스크루버에 각각 결합되어 있는 포트이외의 포트를 통하여 상기 세척수 주입 밸브와 연결되고, 상기 세척수를 저장하여 세척수의 양을 측정할 수 있는 세척수 측정 관; 및 상기 용출액 펌프, 상기 샘플 주입 밸브 및 상기 세척수 측정 관에 각각 결합된 상기 포트이외의 포트를 통하여 상기 세척수 주입 밸브에 연결되고, 상기 세척수를 상기 세척수 주입 밸브내로 주입시키는, 세척수 주입기를 포함하고, 상기 하나 또는 그 이상의 기체 채취장치와 하나의 기체 분석기를 포함하는 기체 분석 시스템을 사용하는 기체 분석 방법은, 전 단계, 세척 단계, 샘플링 단계 및 분석 단계를 포함하고, 상기 전 단계는 , 상기 비순환 유로가 상기 흡수 액체 저장소를 상기 유로 전환 밸브와 상기 흡수 액체 주입 펌프를 통하여 상기 확산 스크루버내로 연결시키는, 상기 유로 전환 밸브를 상기 흡수 액체용 비순환 유로가 형성된 하나의 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 샘플 주입 밸브를 농축 컬럼이 용출 유로 시스템내에 결합되어 있는 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 세척수 주입 밸브를 상기 세척수 주입기로부터 주입된 상기 세척수를 상기 세척수 측정 관내에 충전되게 하는 하나의 유로로 전환시키는 단계 ; 상기 흡수 액체 저장소내에 저장된 흡수 액체를 상기 흡수 액체 펌프를 통하여 상기 확산 스크루버의 흡수 액체 유입구내로 주입시키는 단계 ; 샘플 기체를 상기 확산 스크루버내로 주입시키는 단계 ; 적어도, 분석되어야 하는 상기 기체 성분이 상기 흡수 액체와 샘플 기체 사이에서 평형 상태에 들어오기 까지, 샘플 기체 성분이 상기 흡수 액체에 포획될 수 있도록 상기 두 개의 주입 단계를 유지하는 단계를 포함하고, 상기 세척 단계는, 상기 세척수 측정 관내에 충전된 상기 세척수가 상기 용출액 유로 시스템과 상기 샘플 주입밸브를 통하여 상기 농축 컬럼내에 주입시켜 상기 농축 컬럼으로부터 상기 용출액을 세척하게 하는 다른 유로로 상기 세척수 주입 밸브를 전환시키고, 상기 샘플링 단계는, 상기 유로 전환 밸브를 상기 유로 전환 밸브, 상기 흡수 액체 주입 펌프 및 상기 확산 스크루버 사이에서 연결하는 순환 유로로 전환시키는 단계 ; 상기 샘플 주입 밸브를 상기 농축 컬럼이 흡수 액체 유로 시스템내에 결합되어 있는 다른 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 및 상기 샘플 기체 성분이 상기 농축 컬럼에 포획된 상기 흡수 액체를 주입시키는 단계를 포함하고, 상기 분석 단계는, 상기 비순환 유로는 상기 유로 전환 밸브와 상기 흡수 액체 주입 펌프를 통하여 상기 흡수 액체 저장소를 상기 확산 스크루버내로 연결시키고, 상기 유로 전환 밸브를 상기 흡수 액체용 상기 비순환 유로가 형성된 상기 하나의 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 세척수 주입 밸브를 상기 세척수 주입기로 부터 주입된 상기 세척수가 상기 세척수 측정 관내에 충전되도록 하는 하나의 유로로 전환시키는 단계 ; 상기 샘플 주입 밸브를 상기 농축 컬럼이 상기 용출액 유로 시스템에 결합되어 있어서 상기 샘플링 기체 성분이 상기 용출액으로 용출되는 상기 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 및 상기 샘플 기체 성분이 상기 샘플 기체 성분을 검출용 상기 검출기에 용출된 상기 용출액을 주입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
35. 제34항에 있어서, 상기 전 단계, 상기 샘플 단계 및 분석 단계는 적어도 여러번 실행되며, 상기 용출액 유로에서 상기 분석 단계가 실행되는 동안, 다음 실행을 위하여 상기 전 단계가 상기 흡수 액체 유로에서 실행되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
36. 제34항에 있어서, 상기 전 단계, 상기 샘플 단계 및 상기 분석 단계를 소정 횟수 반복한 후에 공기 또는 비활성 기체가 상기 흡수 액체 주입 펌프와 상기 거품제거기로 부터 공기를 배출시키기 위해 상기 흡수 액체에 주입시키는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
37. 제34항에 있어서, 복수개의 상기 기체 채취장치가 제공되며, 상기 복수개의 기체 채취기는 서로 시간차를 두면서 상기 전 단계와 상기 샘플링 단계를 실행하여 상기 기체 분석기는 상기 복수개의 기체 채취장치에 대하여 상기 분석 단계를 순차적으로 실행함을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
38. 하나 또는 그 이상의 기체 채취장치와 하나의 기체 분석기를 포함하는 기체 분석 시스템을 사용하는 기체 성분 분석 방법으로, 상기 기체 채취장치는, 내관 및 외관을 포함하고, 상기 내관은 샘플링 기체만이 통과할 수도 있는 기체 침투막을 포함하고, 상기 샘플링 기체는 상기 내관의 내부를 통하여 흐르고 흡수 액체는 상기 내관 및 외관 사이를 통하여 흐르며, 따라서 상기 흡수 액체는 상기 내관의 내부로 부터 상기 막을 통하여 침투한 상기 샘플링 기체를 흡수하는 확산 스크루버 ; 상기 확산 스크루버의 상기 내관 및 외관사이에 상기 흡수 액체를 주입하기 위하여 상기 확산 스크루버의 상류부에 제공된 흡수 액체 주입 펌프 ; 상기 확산 스크루버의 하류부에 제공되고, 적어도 세방향의 유로들을 가지며, 그들 각각은 하나의 포트를 가지며, 상기 포트들 중의 하나는 상기 확산 스크루버와 결합된 적어도 하나의 유로 전환 밸브 ; 상기 확산 스크루버와 결합된 상기 하나의 포트를 제외한 다른 하나의 포트와 결합되고, 상기 유로 전환 밸브를 통하여 상기 흡수액을 계속적으로 주입하기 위해 상기 흡수 액체를 저장하는 흡수 액체 저장소 ; 상기 확산 스크루버의 상류부와 상기 흡수 액체 주입 펌프의 하류부 사이에 제공되며, 적어도 여섯 방향의 유로들을 포함하고, 각각은 하나의 포트를 가지는 샘플 주입 밸브 ; 및 상기 확산 스크루버와 상기 흡수 액체 주입 펌프사이에서 결합용으로 사용되는 상기 포트로 부터 상이한 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브에 제공되는 농축 컬럼을 포함하고, 상기 기체 분석기는, 연속적인 분석용 샘플 기체 성분을 용출하기 위해 사용된 용출액을 저장하기 위한 용출액 저장소 ; 상기 용출액을 상기 용출액 저장소로부터 상기 샘플 주입 밸브내로 주입시키기 위하여 상기 샘플 주입 밸브와 상기 용출액 저장소 사이에 제공되고, 상기 확산 스크루버 및 상기 농축 컬럼에 각각 결합된 포트와는 별도로 상기 샘플 주입 밸브의 다른 포트와 결합된 상기 용출액 펌프 ; 상기 확산 스크루버, 상기 농축 컬럼 및 상기 용출액 저장소와 각각 결합된 상기 포트로부터 상기 밸브의 다른 포트를 통하여 상기 샘플 주입 밸브와 결합되어 상기 용출액 펌프 및 상기 샘플 주입 밸브를 통하여 상기 검출기내로 상기 용출액 저장소를 연결하는 기체 분석기 유로를 형성하고, 상기 용출시에 용출된 기체 성분을 검출하는 검출기 ; 및 샘플 주입 밸브와 상기 확산 스크루버의 흡수 액체의 유입구 사이에 결합되며, 또한 상기 유로 전환 밸브와 상기 확산 스크루버의 흡수 액체 유출구 사이에서 결합되며, 상기 세척수가 방출되는 방출 포트를 포함하는 세척수 주입 밸브를 포함하고, 상기 하나 또는 그 이상의 기체 채취장치와 하나의 기체 분석기를 포함하는 기체 분석 시스템을 사용하는 기체 분석 방법은, 전 단계, 세척 단계, 샘플링 단계 및 분석 단계를 포함하고, 상기 전 단계는 상기 비순환 유로는 상기 흡수 액체 저장소를 상기 유로 전환 밸브와 상기 흡수 액체 주입 펌프를 통하여 상기 확산 스크루버내로 연결시키는, 상기 유로 전환 밸브를 상기 흡수 액체용 비순환 유로가 형성된 하나의 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 샘플 주입 밸브를 상기 농축 컬럼이 용출 유로 시스템내에 결합되어 있는 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 세척수 주입 밸브를 상기 샘플 주입 밸브가 상기 흡수 액체 유입구에 연결되고 상기 흡수 액체 유출구가 상기 유로 전환 밸브에 연결되는, 하나의 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 흡수 액체 저장소내에 저장된 흡수 액체를 상기 흡수 액체 펌프를 통하여 상기 확산 스크루버의 흡수 액체 유입구내로 주입시키는 단계 ; 샘플 기체를 상기 확산 스크루버내로 주입시키는 단계 ; 및 적어도, 분석되어야 하는 상기 기체 성분이 상기 흡수 액체와 샘플 기체 사이에서 평형 상태와 들어오기까지, 샘플 기체 성분이 상기 흡수 액체에 포획될 수 있도록 상기 두 개의 주입 단계를 유지하는 단계를 포함하고, 상기 세척 단계는, 상기 세척수 주입 밸브를 상기 샘플 주입 밸브가 상기 방출 포트에 연결되고 상기 흡수 액체 유입구가 상기 흡수 입체 유출구에 연결되어 상기 흡수 액체가 상기 농축 컬럼으로 부터의 상기 용출액을 세척하도록 하는 다른 유로 상태로 전환하는 단계를 포함하고, 상기 샘플링 단계는, 상기 유로 전환 밸브를 상기 유로 전환 밸브, 상기 흡수 액체 주입 펌프 및 상기 확산 스크루버 사이에서 연결하는 순환 유로로 전환하는 단계; 상기 세척수 주입 밸브를 상기 샘플 주입 밸브가 상기 흡수 액체 유입구에 연결되고 상기 흡수 액체 유출구가 상기 유로 전환 밸브에 연결되는 하나의 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 샘플 주입 밸브를 상기 농축 컬럼이 흡수 액체 유로 시스템내에 결합되어 있는 다른 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 및 상기 샘플 기체 성분이 상기 농축 컬럼에 포획된 상기 흡수 액체를 주입시키는 단계를 포함하고, 상기 분석 단계는, 상기 비순환 유로는 상기 유로 전환 밸브와 상기 흡수 액체 주입펌프를 통하여 상기 흡수 액체 저장소를 상기 확산 스크루버내로 연결시키는, 상기 유로 전환 밸브를 상기 흡수 액체용 비순환 유로가 형성된 상기 하나의 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 세척수 주입 밸브를 상기 샘플 주입 밸브가 상기 흡수 액체 유입구에 연결되고 상기 흡수 액체 유출구가 상기 유로 전환 밸브에 연결되는, 상기 하나의 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 상기 샘플 주입 밸브를 상기 농축 컬럼이 상기 용출액 유로 시스템에 결합되어 있는 상기 하나의 유로 상태로 전환시키는 단계 ; 및 상기 샘플 기체 성분이 상기 샘플 기체 성분을 검출용 검출기에 용출된 용출액으로 상기 용출액을 주입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
39. 제38항에 있어서, 상기 전 단계 후에, 상기 세척 단계, 샘플링 단계 및 분석 단계가 교대로 반복됨을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
40. 제38항에 있어서, 상기 전 단계, 상기 샘플링 단계 및 분석 단계는 적어도 여러번 실행되며, 상기 용출액 유로에서 상기 분석 단계가 실행되는 동안 다음 실행을 위하여 상기 전 단계가 상기 흡수 액체 유로에서 실행됨을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
41. 제40항에 있어서, 상기 전 단계, 상기 샘플링 단계 및 상기 분석 단계가 소정 횟수 반복한 후에, 공기 또는 비활성 기체가 상기 흡수 액체 주입 펌프와 상기 거품제거기로 부터 공기를 배출시키기 위해 상기 흡수 액체에 주입되는 것을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.
42. 제38항에 있어서, 복수개의 상기 기체 채취장치가 제공되며, 상기 복수개의 기체 주입기는 서로 시간차를 두면서 상기 전 단계와 상기 샘플링 단계를 실행하고, 따라서 상기 기체 분석기는 상기 복수개의 기체 채취장치에 대하여 상기 분석 단계를 순차적으로 실행함을 특징으로 하는 기체 성분 분석 방법.