JPH0157739B2 - - Google Patents
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- JPH0157739B2 JPH0157739B2 JP18263181A JP18263181A JPH0157739B2 JP H0157739 B2 JPH0157739 B2 JP H0157739B2 JP 18263181 A JP18263181 A JP 18263181A JP 18263181 A JP18263181 A JP 18263181A JP H0157739 B2 JPH0157739 B2 JP H0157739B2
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- nitrogen compounds
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、大気や排ガス中に含まれる窒素化合
物の濃度測定方法に関し、もつと詳しくは、アン
モニアガスや有機アミンなどのアンモニア態窒素
化合物と、窒素酸化物が有機ニトロ化合物などの
非アンモニア態窒素化合物とを区別して測定する
ようにしたガス中に含まれる窒素化合物の濃度測
定方法に関する。
物の濃度測定方法に関し、もつと詳しくは、アン
モニアガスや有機アミンなどのアンモニア態窒素
化合物と、窒素酸化物が有機ニトロ化合物などの
非アンモニア態窒素化合物とを区別して測定する
ようにしたガス中に含まれる窒素化合物の濃度測
定方法に関する。
或る先行技術では、被測定ガスを吸収液中に曝
気して、アンモニア態窒素化合物を吸収液に吸収
させ、その吸収液をいわゆるネスラー紙薬を用い
て比色分析することによつて、ガス中に含まれる
アンモニア態窒素化合物を、前記非アンモニア態
窒素化合物と区別して測定するようにしている。
このような先行技術では、ガス中に含まれる全窒
素化合物の濃度を測定するための工程と、上述の
ようなアンモニア態窒素化合物の濃度を選択的に
測定するための工程とが、相互に独立して必要で
あつて、作業が面倒であるばかりでなく、処理工
程が多いので測定誤差が大きくなるおそがある。
気して、アンモニア態窒素化合物を吸収液に吸収
させ、その吸収液をいわゆるネスラー紙薬を用い
て比色分析することによつて、ガス中に含まれる
アンモニア態窒素化合物を、前記非アンモニア態
窒素化合物と区別して測定するようにしている。
このような先行技術では、ガス中に含まれる全窒
素化合物の濃度を測定するための工程と、上述の
ようなアンモニア態窒素化合物の濃度を選択的に
測定するための工程とが、相互に独立して必要で
あつて、作業が面倒であるばかりでなく、処理工
程が多いので測定誤差が大きくなるおそがある。
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し
て、正確な濃度測定が可能であつてしかも連続的
な測定を可能にした新規なガス中に含まれる窒素
化合物の濃度測定方法を提供することである。
て、正確な濃度測定が可能であつてしかも連続的
な測定を可能にした新規なガス中に含まれる窒素
化合物の濃度測定方法を提供することである。
以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明に従つて構成される測定装置
の一実施例を示す簡略化した系統図である。第１
図においては、被測定ガス中に含まれる全窒素化
合物の濃度を測定するときにおける動作状態が示
され、図中の破線は使用されていない管路が示さ
れる。窒素化合物としてのアンモニアガスおよび
有機アミンなどのアンモニア態窒素化合物、なら
びに窒素酸化物、有機ニトロ化合物および有機ニ
トロソ化合物などの非アンモニア態窒素化合物を
含む被測定ガスは、管路１を介して集塵器２内に
導かれる。これによつて被測定ガス中に含まれる
浮遊塵は、集塵器２によつて除塵される。
る。第１図は本発明に従つて構成される測定装置
の一実施例を示す簡略化した系統図である。第１
図においては、被測定ガス中に含まれる全窒素化
合物の濃度を測定するときにおける動作状態が示
され、図中の破線は使用されていない管路が示さ
れる。窒素化合物としてのアンモニアガスおよび
有機アミンなどのアンモニア態窒素化合物、なら
びに窒素酸化物、有機ニトロ化合物および有機ニ
トロソ化合物などの非アンモニア態窒素化合物を
含む被測定ガスは、管路１を介して集塵器２内に
導かれる。これによつて被測定ガス中に含まれる
浮遊塵は、集塵器２によつて除塵される。
集塵器２によつて除塵された後の被測定ガス
は、管路３を介して貯留手段４に導かれる。貯留
手段４は、テトラフルオロエチレン樹脂（商品名
テフロン）などの防食性材料から成る細管であつ
て、コイル状に形成される。被測定ガスは、この
貯留手段４内を常に一圧の圧力で流過され、した
がつて貯留手段４内には常に一定量の被測定ガス
が貯留される。貯留手段４から導出される被測定
ガスは、三方弁５および管路６を介してコンバー
タ７内に導かれる。コンバータ７はたとえばステ
ンレス鋼などの防食性金属製管であつて、たとえ
ば600℃以上に加熱されている。そのためコンバ
ータ７内を流過される被測定ガス中に含まれる前
記窒素化合物は、空気酸化または還元されて一酸
化窒素ガスに変換される。
は、管路３を介して貯留手段４に導かれる。貯留
手段４は、テトラフルオロエチレン樹脂（商品名
テフロン）などの防食性材料から成る細管であつ
て、コイル状に形成される。被測定ガスは、この
貯留手段４内を常に一圧の圧力で流過され、した
がつて貯留手段４内には常に一定量の被測定ガス
が貯留される。貯留手段４から導出される被測定
ガスは、三方弁５および管路６を介してコンバー
タ７内に導かれる。コンバータ７はたとえばステ
ンレス鋼などの防食性金属製管であつて、たとえ
ば600℃以上に加熱されている。そのためコンバ
ータ７内を流過される被測定ガス中に含まれる前
記窒素化合物は、空気酸化または還元されて一酸
化窒素ガスに変換される。
第２図を参照すると、本件発明者によるコンバ
ータ７の実施結果が示される。曲線ｌ１は、第１
式に示すように二酸化窒素ガスNO2が、コンバ
ータ７内において還元されて一酸化窒素ガスNO
に変換されるときの変換効率がコンバータ７内の
温度と対比されて示される。曲線ｌ１は、第２式
に示すようにアンモニアガスNH3が、コンバー
タ７内において空気酸化されて一酸化窒素ガス
NOに変換されるときの変換効率がコンバータ７
内の温度と対比されて示される。なお第２図に示
される実験結果は、コンバータ７内に流過される
ガス中に含まれる酸素の分圧が100Torrであると
きの測定結果である。
ータ７の実施結果が示される。曲線ｌ１は、第１
式に示すように二酸化窒素ガスNO2が、コンバ
ータ７内において還元されて一酸化窒素ガスNO
に変換されるときの変換効率がコンバータ７内の
温度と対比されて示される。曲線ｌ１は、第２式
に示すようにアンモニアガスNH3が、コンバー
タ７内において空気酸化されて一酸化窒素ガス
NOに変換されるときの変換効率がコンバータ７
内の温度と対比されて示される。なお第２図に示
される実験結果は、コンバータ７内に流過される
ガス中に含まれる酸素の分圧が100Torrであると
きの測定結果である。
NO2→NO＋１／２O2 …(1)
4NH3＋5O2→4NO＋6H2O …(2)
第２図から明らかなように、二酸化窒素ガス
NO2およびアンモニアガスNH3が一酸化窒素ガ
スNOに変換される効率は、コンバータ７内の温
度が600℃を超える値のときほぼ100％になること
がわかる。したがつて本件発明においては、コン
バータ７の温度は600℃以上に選ばれる。なお二
酸化窒素ガスNO2およびアンモニアガス以外の
窒素化合物が一酸化窒素ガスNOに変換される反
応は、第１式および第２式で示される反応よりも
低い温度で完全に行なわれ、したがつて第２図で
はその実験結果が省略されている。
NO2およびアンモニアガスNH3が一酸化窒素ガ
スNOに変換される効率は、コンバータ７内の温
度が600℃を超える値のときほぼ100％になること
がわかる。したがつて本件発明においては、コン
バータ７の温度は600℃以上に選ばれる。なお二
酸化窒素ガスNO2およびアンモニアガス以外の
窒素化合物が一酸化窒素ガスNOに変換される反
応は、第１式および第２式で示される反応よりも
低い温度で完全に行なわれ、したがつて第２図で
はその実験結果が省略されている。
コンバータ７から導出されるガスには、前述の
空気酸化または還元によつて生成される水蒸気が
含まれる。この水蒸気は後続の除湿器８によつて
除湿される。除湿器８から導出されるガスは、調
圧用のキヤピラリ９および管路１０を介して検出
手段１１における発光セル１２内に導かれる。
空気酸化または還元によつて生成される水蒸気が
含まれる。この水蒸気は後続の除湿器８によつて
除湿される。除湿器８から導出されるガスは、調
圧用のキヤピラリ９および管路１０を介して検出
手段１１における発光セル１２内に導かれる。
検出手段１１は、いわゆる化学発光式NOx計
と呼ばれるものであつて、第３式に示されるよう
に、一酸化窒素ガスNOが過剰のオゾンO3で酸化
されるときに、600nm〜3000nm付近の赤外光を
発することを原理として構成される。
と呼ばれるものであつて、第３式に示されるよう
に、一酸化窒素ガスNOが過剰のオゾンO3で酸化
されるときに、600nm〜3000nm付近の赤外光を
発することを原理として構成される。
NO＋O3→NO2＋hν …(3)
すなわち発光セル１２内に導入された一酸化窒
素ガスは、発光セル１２内に図示しないオゾン発
生器から与えられたオゾンとともに第３式に示す
反応が行なわれる。この反応に伴なつて発せられ
た赤外光は、検出手段１１において発光セル１２
に関連して設けられた検出器１３によつて検知さ
れ、これによつて被測定ガス中に含まれる全窒素
化合物の濃度に対応した一酸化窒素ガスの濃度が
定量される。その定量結果は、検出手段１１に関
連して設けられる記録手段１４によつて出力され
る。
素ガスは、発光セル１２内に図示しないオゾン発
生器から与えられたオゾンとともに第３式に示す
反応が行なわれる。この反応に伴なつて発せられ
た赤外光は、検出手段１１において発光セル１２
に関連して設けられた検出器１３によつて検知さ
れ、これによつて被測定ガス中に含まれる全窒素
化合物の濃度に対応した一酸化窒素ガスの濃度が
定量される。その定量結果は、検出手段１１に関
連して設けられる記録手段１４によつて出力され
る。
発光セル１２内において反応生成された二酸化
窒素ガスを含む排ガスは、スクラバ１５によつて
水洗洗浄され、これによつて二酸化窒素ガスが除
去されてポンプ１６を介して排気管１７から排気
される。
窒素ガスを含む排ガスは、スクラバ１５によつて
水洗洗浄され、これによつて二酸化窒素ガスが除
去されてポンプ１６を介して排気管１７から排気
される。
管路３には、分岐管路１８を介して除去手段１
９が接続される。この除去手段１９内には、強酸
性のイオン交換基たとえばスルホン酸基を有する
イオン交換樹脂がたとえばコイル状に形成されて
充填されている。このようなイオン交換樹脂とし
ては、たとえばNafion（デユポン社製商品名）な
どがある。このようなイオン交換樹脂は、アンモ
ニアガスや有機アミンなどのアンモニア態窒素化
合物を選択的に吸着する機能を有する。したがつ
て管路３，１８を介して除去手段１９内に導入さ
れた被測定ガス中に含まれるアンモニア態窒素化
合物は、この除去手段１９によつて除去される。
除去手段１９から導出されるガスは、三方弁２
０、管路２１、調圧用のキヤピラリ２２およびポ
ンプ１６を介して、前述のスクラバ１９からの排
ガスとともに排気管１７から排気される。
９が接続される。この除去手段１９内には、強酸
性のイオン交換基たとえばスルホン酸基を有する
イオン交換樹脂がたとえばコイル状に形成されて
充填されている。このようなイオン交換樹脂とし
ては、たとえばNafion（デユポン社製商品名）な
どがある。このようなイオン交換樹脂は、アンモ
ニアガスや有機アミンなどのアンモニア態窒素化
合物を選択的に吸着する機能を有する。したがつ
て管路３，１８を介して除去手段１９内に導入さ
れた被測定ガス中に含まれるアンモニア態窒素化
合物は、この除去手段１９によつて除去される。
除去手段１９から導出されるガスは、三方弁２
０、管路２１、調圧用のキヤピラリ２２およびポ
ンプ１６を介して、前述のスクラバ１９からの排
ガスとともに排気管１７から排気される。
以上のようにして第１図示の状態においては、
被測定ガス中に含まれる全窒素化合物の濃度が、
検出手段１１によつて測定される。なおこのと
き、三方弁５、管路６、コンバータ７、除湿器
８、キヤピラリ９、管路１０、検出手段１１およ
びスクラバ１５を介してポンプ１６に流過される
ガス量と、三方弁２０、管路２１、およびキヤピ
ラリ２２を介してポンプ１６に流過されるガス量
とは、各キヤピラリ９，２２によつて同一とされ
る。
被測定ガス中に含まれる全窒素化合物の濃度が、
検出手段１１によつて測定される。なおこのと
き、三方弁５、管路６、コンバータ７、除湿器
８、キヤピラリ９、管路１０、検出手段１１およ
びスクラバ１５を介してポンプ１６に流過される
ガス量と、三方弁２０、管路２１、およびキヤピ
ラリ２２を介してポンプ１６に流過されるガス量
とは、各キヤピラリ９，２２によつて同一とされ
る。
第３図は第１図示の測定装置の他の動作状態を
示す系統図であり、被測定ガス中に含まれる非ア
ンモニア態窒素化合物の濃度を測定するときにお
ける動作状態が示される。三方弁５，２０は予め
定められた時間ごとに連動して切換えられ、第１
図示の動作状態と、第３図示の動作状態とが交互
に切換えられる。この第３図示の状態では、第１
図に関連して説明した除去手段１９からのアンモ
ニア態窒素化合物を除去したあとの被測定ガス
が、三方弁２０および管路３０を介してコンバー
タ７内に導かれる。コンバータ７においては、前
述と同様に被測定ガス中に含まれる窒素化合物
は、空気酸化または還元されて一酸化窒素ガスに
変換される。コンバータ７から導出されるガス
は、前述と同様に除湿器８によつて除湿された
後、キヤピラリ９および管路１０を介して検出手
段１１における発光セル１２内に導かれる。これ
によつて被測定ガス中に含まれる非アンモニア態
窒素化合物の濃度に対応した一酸化窒素ガスの濃
度が検出手段１１において定量され、その定量結
果は記録手段１４によつて出力される。
示す系統図であり、被測定ガス中に含まれる非ア
ンモニア態窒素化合物の濃度を測定するときにお
ける動作状態が示される。三方弁５，２０は予め
定められた時間ごとに連動して切換えられ、第１
図示の動作状態と、第３図示の動作状態とが交互
に切換えられる。この第３図示の状態では、第１
図に関連して説明した除去手段１９からのアンモ
ニア態窒素化合物を除去したあとの被測定ガス
が、三方弁２０および管路３０を介してコンバー
タ７内に導かれる。コンバータ７においては、前
述と同様に被測定ガス中に含まれる窒素化合物
は、空気酸化または還元されて一酸化窒素ガスに
変換される。コンバータ７から導出されるガス
は、前述と同様に除湿器８によつて除湿された
後、キヤピラリ９および管路１０を介して検出手
段１１における発光セル１２内に導かれる。これ
によつて被測定ガス中に含まれる非アンモニア態
窒素化合物の濃度に対応した一酸化窒素ガスの濃
度が検出手段１１において定量され、その定量結
果は記録手段１４によつて出力される。
このとき管路３を介して貯留手段４内に導入さ
れた被測定ガスは、三方弁５、管路３１、キヤピ
ラリ２２を介して、検出手段１１からの排ガスと
ともにポンプ１６を介して排気管１７から排気さ
れる。
れた被測定ガスは、三方弁５、管路３１、キヤピ
ラリ２２を介して、検出手段１１からの排ガスと
ともにポンプ１６を介して排気管１７から排気さ
れる。
以上のようにして第３図示の状態においては、
被測定ガス中に含まれる非アンモニア態窒素化合
物の濃度が検出手段１１によつて測定される。こ
のときもまた第１図示の状態と同様に、三方弁２
０、管路３０、コンバータ７、除湿器８、キヤピ
ラリ９、管路１０、検出手段１１およびスクラバ
１５を介してポンプ１６に流過されるガス量と、
三方弁５、管路３１およびキヤピラリ２２を介し
てポンプ１６に流過されるガス量とは、各キヤピ
ラリ９，２２によつて同一とされる。
被測定ガス中に含まれる非アンモニア態窒素化合
物の濃度が検出手段１１によつて測定される。こ
のときもまた第１図示の状態と同様に、三方弁２
０、管路３０、コンバータ７、除湿器８、キヤピ
ラリ９、管路１０、検出手段１１およびスクラバ
１５を介してポンプ１６に流過されるガス量と、
三方弁５、管路３１およびキヤピラリ２２を介し
てポンプ１６に流過されるガス量とは、各キヤピ
ラリ９，２２によつて同一とされる。
第４図は記録手段１４によつて出力される定量
結果を示す記録紙３５の正面図である。第４図示
の各ピークＡは測定装置が第１図示の状態である
とき、すなわち被測定ガス中に含まれる全窒素化
合物の濃度を測定したときにおける結果を示す。
ピークＡ間の断差部分Ｂは、測定装置が第２図示
の状態であるとき、すなわち被測定ガス中に含ま
れる非アンモニア態窒素化合物の濃度を測定した
ときにける結果を示す。前述のように測定装置に
おける第１図および第３図示の動作状態は、予め
定められた時間ごとに切換えられる。その予め定
められる時間ｔはたとえば１分間である。したが
つて記録紙３５上には、第４図から明らかなよう
にピークＡと、断差部分Ｂとが交互に記録される
ことになる。ビークＡの高さｈ１は、被測定ガス
中に含まれる全窒素化合物の濃度に対応し、断差
部分Ｂの高さｈ２は、被測定ガス中に含まれる非
アンモニア態窒素化合物の濃度に対応する。した
がつて被測定ガス中に含まれるアンモニア態窒素
化合物の濃度は、高さｈ１と高ｈ２の差として測
定されることになる。
結果を示す記録紙３５の正面図である。第４図示
の各ピークＡは測定装置が第１図示の状態である
とき、すなわち被測定ガス中に含まれる全窒素化
合物の濃度を測定したときにおける結果を示す。
ピークＡ間の断差部分Ｂは、測定装置が第２図示
の状態であるとき、すなわち被測定ガス中に含ま
れる非アンモニア態窒素化合物の濃度を測定した
ときにける結果を示す。前述のように測定装置に
おける第１図および第３図示の動作状態は、予め
定められた時間ごとに切換えられる。その予め定
められる時間ｔはたとえば１分間である。したが
つて記録紙３５上には、第４図から明らかなよう
にピークＡと、断差部分Ｂとが交互に記録される
ことになる。ビークＡの高さｈ１は、被測定ガス
中に含まれる全窒素化合物の濃度に対応し、断差
部分Ｂの高さｈ２は、被測定ガス中に含まれる非
アンモニア態窒素化合物の濃度に対応する。した
がつて被測定ガス中に含まれるアンモニア態窒素
化合物の濃度は、高さｈ１と高ｈ２の差として測
定されることになる。
以上のように本発明によれば、被測定ガス中に
含まれる窒素化合物の濃度が、全窒素化合物の濃
度と、非アンモニア態窒素化合物の濃度とにそれ
ぞれ区別されて一つの処理系において連続的に測
定されるので、作業が簡単であるばかりでなく、
正確な濃度測定が可能となる。また被測定ガス中
に含まれるアンモニア態窒素化合物の濃度は、前
記全窒素化合物の濃度と非アンモニア態窒素化合
物の濃度との差として、併わせて容易にかつ正確
に測定することができる。
含まれる窒素化合物の濃度が、全窒素化合物の濃
度と、非アンモニア態窒素化合物の濃度とにそれ
ぞれ区別されて一つの処理系において連続的に測
定されるので、作業が簡単であるばかりでなく、
正確な濃度測定が可能となる。また被測定ガス中
に含まれるアンモニア態窒素化合物の濃度は、前
記全窒素化合物の濃度と非アンモニア態窒素化合
物の濃度との差として、併わせて容易にかつ正確
に測定することができる。
第１図は本発明に従つて構成される測定装置の
一実施例を示す簡略化した系統図、第２図は本件
発明者による実験結果を示すグラフ、第３図は第
１図示の測定装置の動作状態を示す系統図、第４
図は記録手段１４によつて出力される定量結果を
示す記録紙３５の正面図である。 ４…貯留手段、５，２０…三方弁、７…コンバ
ータ、９，２２…キヤピラリ、１１…検出手段、
１４…記録手段、１６…ポンプ、１９…除去手
段。
一実施例を示す簡略化した系統図、第２図は本件
発明者による実験結果を示すグラフ、第３図は第
１図示の測定装置の動作状態を示す系統図、第４
図は記録手段１４によつて出力される定量結果を
示す記録紙３５の正面図である。 ４…貯留手段、５，２０…三方弁、７…コンバ
ータ、９，２２…キヤピラリ、１１…検出手段、
１４…記録手段、１６…ポンプ、１９…除去手
段。
Claims (1)
- １ 被測定ガス中に含まれる全窒素化合物の濃度
と、前記全窒素化合物からアンモニア態窒素化合
物を選択的に吸着除去した後の残余の非アンモニ
ア態窒素化合物の濃度とを交互に定量し、前記全
窒素化合物の濃度と、前記非アンモニア態窒素化
合物の濃度との差から被測定ガス中に含まれるア
ンモニア態窒素化合物の濃度を測定するようにし
たことを特徴とするガス中の窒素化合物の濃度測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18263181A JPS5885155A (ja) | 1981-11-14 | 1981-11-14 | ガス中の窒素化合物の濃度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18263181A JPS5885155A (ja) | 1981-11-14 | 1981-11-14 | ガス中の窒素化合物の濃度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885155A JPS5885155A (ja) | 1983-05-21 |
| JPH0157739B2 true JPH0157739B2 (ja) | 1989-12-07 |
Family
ID=16121661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18263181A Granted JPS5885155A (ja) | 1981-11-14 | 1981-11-14 | ガス中の窒素化合物の濃度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5885155A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69816277T2 (de) * | 1997-02-28 | 2004-06-03 | Extraction Systems, Inc., Franklin | System zum nachweis von aminen und anderen basischen molekularen verumreinigungen in einem gas |
| US6096267A (en) | 1997-02-28 | 2000-08-01 | Extraction Systems, Inc. | System for detecting base contaminants in air |
| US6207460B1 (en) | 1999-01-14 | 2001-03-27 | Extraction Systems, Inc. | Detection of base contaminants in gas samples |
| US20130091827A1 (en) * | 2011-10-14 | 2013-04-18 | International Truck Intellectual Property Company, Llc | Monitor of ammonia in dosing system |
-
1981
- 1981-11-14 JP JP18263181A patent/JPS5885155A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5885155A (ja) | 1983-05-21 |
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