JPH0580010A - 気体中の炭酸ガス濃度測定方法 - Google Patents
気体中の炭酸ガス濃度測定方法Info
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- JPH0580010A JPH0580010A JP24387191A JP24387191A JPH0580010A JP H0580010 A JPH0580010 A JP H0580010A JP 24387191 A JP24387191 A JP 24387191A JP 24387191 A JP24387191 A JP 24387191A JP H0580010 A JPH0580010 A JP H0580010A
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- carbon dioxide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 気体中の炭酸ガス濃度を連続的に精度よく、
しかも高い測定感度で測定する。 【構成】 ガス分離装置１の流路をガス透過膜1Aによっ
て隔て、このガス分離装置１の一方の流路1Bに酸性溶液
４によってサンドイッチされた炭酸ガスの混じった気体
３を流し、他方の流路1Cにアルカリ溶液５を流通させて
ガス分離装置１のガス透過膜1Aを透過した気体３中の炭
酸ガスと反応させ、他方の流路1Cの下流に炭酸ガスと反
応したアルカリ溶液５の導電率を測定することによって
気体３中の炭酸ガス濃度を測定する。
しかも高い測定感度で測定する。 【構成】 ガス分離装置１の流路をガス透過膜1Aによっ
て隔て、このガス分離装置１の一方の流路1Bに酸性溶液
４によってサンドイッチされた炭酸ガスの混じった気体
３を流し、他方の流路1Cにアルカリ溶液５を流通させて
ガス分離装置１のガス透過膜1Aを透過した気体３中の炭
酸ガスと反応させ、他方の流路1Cの下流に炭酸ガスと反
応したアルカリ溶液５の導電率を測定することによって
気体３中の炭酸ガス濃度を測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気体、例えば空気中の
炭酸ガスの濃度を連続的に測定する炭酸ガス濃度測定方
法に関するものである。
炭酸ガスの濃度を連続的に測定する炭酸ガス濃度測定方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より気体中のＣＯ2 濃度計として種
々のものが存在していた。例えば、吸収液の選択的吸収
を原理とするＣＯ2 濃度計は、アルカリ溶液にＣＯ2 を
吸収させて吸収減量を測定することによってＣＯ2 濃度
を計測する。
々のものが存在していた。例えば、吸収液の選択的吸収
を原理とするＣＯ2 濃度計は、アルカリ溶液にＣＯ2 を
吸収させて吸収減量を測定することによってＣＯ2 濃度
を計測する。
【０００３】また、赤外線の選択的吸収を利用するＣＯ
2 濃度計は、図４に示す構造であって、濃度に合わせた
所定の長さのセル11にサンプルガス12を連続的に流し、
このセル11を通過する赤外線のうち、ＣＯ2 量にともな
って吸収量の変化する赤外線（特定波長）の強度を電気
量に変化してＣＯ2 濃度を計測する。
2 濃度計は、図４に示す構造であって、濃度に合わせた
所定の長さのセル11にサンプルガス12を連続的に流し、
このセル11を通過する赤外線のうち、ＣＯ2 量にともな
って吸収量の変化する赤外線（特定波長）の強度を電気
量に変化してＣＯ2 濃度を計測する。
【０００４】ガスの熱伝導率を利用するＣＯ2 濃度計
は、図５に示ような構造であって、ＣＯ2 ガスが他のガ
スと比較して熱伝導率が小であることに着目してＣＯ2
濃度を計測する濃度計で、測定室13と比較室14に張った
細熱線15をホイーストン・ブリッジに組入れて、ガス組
成が空気からＮ2 ＋Ｏ2 ＋ＣＯ2 ＋（Ｈ2 Ｏ）に変化す
る組成変化の一定の組立てで設計し、ＣＯ2 の増加とと
もに生成ガス（サンプル）の熱伝導率が低下するので、
この関係を熱線の温度上昇、つまり電気抵抗の増大とし
て検出する。
は、図５に示ような構造であって、ＣＯ2 ガスが他のガ
スと比較して熱伝導率が小であることに着目してＣＯ2
濃度を計測する濃度計で、測定室13と比較室14に張った
細熱線15をホイーストン・ブリッジに組入れて、ガス組
成が空気からＮ2 ＋Ｏ2 ＋ＣＯ2 ＋（Ｈ2 Ｏ）に変化す
る組成変化の一定の組立てで設計し、ＣＯ2 の増加とと
もに生成ガス（サンプル）の熱伝導率が低下するので、
この関係を熱線の温度上昇、つまり電気抵抗の増大とし
て検出する。
【０００５】さらに、密度比較式のＣＯ2 濃度計は、Ｃ
Ｏ2 の密度が大きいことに着目した濃度計で、図６に示
すように向かい合う２個の受動羽根車17,18 が、リンク
仕掛19けで連結されていて、両室20,21 のガスの流体継
手作用で反対向きの回転トルクを伝達されるので、サン
プルガス22の性状変化〔密度＋（粘性）〕によって異な
った位置で平衡するように設計して、空気を基準とした
サンプル密度の変化（つまりＣＯ2 の増減）が検出でき
る。
Ｏ2 の密度が大きいことに着目した濃度計で、図６に示
すように向かい合う２個の受動羽根車17,18 が、リンク
仕掛19けで連結されていて、両室20,21 のガスの流体継
手作用で反対向きの回転トルクを伝達されるので、サン
プルガス22の性状変化〔密度＋（粘性）〕によって異な
った位置で平衡するように設計して、空気を基準とした
サンプル密度の変化（つまりＣＯ2 の増減）が検出でき
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の濃度計のうち吸収液の選択的吸収を原理とするＣＯ
2 濃度計は、連続測定ができないという問題点があっ
た。また、赤外線の選択的吸収を利用するＣＯ2 濃度計
は、サンプル中の水分の干渉を受けるとという問題点が
あった。さらに、ガスの熱伝導率を利用するＣＯ2 濃度
計、及び密度比較式のＣＯ2 濃度計は、ガス成分の選択
性がなく、共存ガスの影響を受けるという問題点があっ
た。
来の濃度計のうち吸収液の選択的吸収を原理とするＣＯ
2 濃度計は、連続測定ができないという問題点があっ
た。また、赤外線の選択的吸収を利用するＣＯ2 濃度計
は、サンプル中の水分の干渉を受けるとという問題点が
あった。さらに、ガスの熱伝導率を利用するＣＯ2 濃度
計、及び密度比較式のＣＯ2 濃度計は、ガス成分の選択
性がなく、共存ガスの影響を受けるという問題点があっ
た。
【０００７】本発明は、このような従来の問題点を解決
するためになされたもので、気体中の炭酸ガス濃度を連
続的に精度よく、しかも高い測定感度で測定する炭酸ガ
ス濃度測定方法を提供することを目的としている。
するためになされたもので、気体中の炭酸ガス濃度を連
続的に精度よく、しかも高い測定感度で測定する炭酸ガ
ス濃度測定方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の気体中の炭酸ガ
ス濃度測定方法は、ガス分離装置の流路をガス透過膜に
よって隔て、このガス分離装置の一方の流路に炭酸ガス
の混じった気体を流し、他方の流路にアルカリ溶液を流
通させてガス分離装置のガス透過膜を透過した気体中の
炭酸ガスと反応させ、他方の流路の下流に炭酸ガスと反
応したアルカリ溶液の導電率を測定することによって気
体中の炭酸ガス濃度を測定する。
ス濃度測定方法は、ガス分離装置の流路をガス透過膜に
よって隔て、このガス分離装置の一方の流路に炭酸ガス
の混じった気体を流し、他方の流路にアルカリ溶液を流
通させてガス分離装置のガス透過膜を透過した気体中の
炭酸ガスと反応させ、他方の流路の下流に炭酸ガスと反
応したアルカリ溶液の導電率を測定することによって気
体中の炭酸ガス濃度を測定する。
【０００９】また、本発明の気体中の炭酸ガス濃度測定
方法は、炭酸ガスの混じった気体を酸性溶液によってサ
ンドイッチにしてガス分離装置の一方の流路に流すこと
によって気体中の炭酸ガス濃度を測定する。
方法は、炭酸ガスの混じった気体を酸性溶液によってサ
ンドイッチにしてガス分離装置の一方の流路に流すこと
によって気体中の炭酸ガス濃度を測定する。
【００１０】
【作用】上記構成において、ガス分離装置の一方の流路
に炭酸ガスを含んだ気体を流し、気体中に含まれる炭酸
ガスがガス透過膜を透過して他方の流路を流れるアルカ
リ溶液と反応し、アルカリ溶液の導電率を変化させる。
導電率の変化量は、炭酸ガスがアルカリ溶液と反応して
発生する炭酸イオンの量によって決定される。そこで、
アルカリ溶液の導電率の変化を導電率計で測定すること
によって気体中の炭酸ガス濃度を測定することができ
る。
に炭酸ガスを含んだ気体を流し、気体中に含まれる炭酸
ガスがガス透過膜を透過して他方の流路を流れるアルカ
リ溶液と反応し、アルカリ溶液の導電率を変化させる。
導電率の変化量は、炭酸ガスがアルカリ溶液と反応して
発生する炭酸イオンの量によって決定される。そこで、
アルカリ溶液の導電率の変化を導電率計で測定すること
によって気体中の炭酸ガス濃度を測定することができ
る。
【００１１】また、ガス分離装置の一方の流路に酸性溶
液によってサンドイッチされた気体を流すことによっ
て、ガス分離装置のガス透過膜を透過する炭酸ガスの透
過率がよくなり、測定精度が向上する。
液によってサンドイッチされた気体を流すことによっ
て、ガス分離装置のガス透過膜を透過する炭酸ガスの透
過率がよくなり、測定精度が向上する。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例におけ
る気体中の炭酸ガス濃度を連続的に測定する場合の概略
図である。
照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例におけ
る気体中の炭酸ガス濃度を連続的に測定する場合の概略
図である。
【００１３】図１において１は、ガス分離装置であっ
て、ガス透過膜チューブ1Aによって隔てられた一対の流
路のうち一方の流路1Bの上流側から、エアポンプ2Aと、
第１送液ポンプ2Bによって気体３（例えば、空気）と酸
性溶液４がサンドイッチ状態で送り込まれ、他方の流路
1Cの上流側から第２送液ポンプ2Cによってアルカリ溶液
５が送り込まれる。一方の流路1Bの気体３と酸性溶液４
は下流側から排出され、他方の流路1Cのアルカリ溶液５
は導電率計６に流入して導電率が計測された後、排液と
して排出される。
て、ガス透過膜チューブ1Aによって隔てられた一対の流
路のうち一方の流路1Bの上流側から、エアポンプ2Aと、
第１送液ポンプ2Bによって気体３（例えば、空気）と酸
性溶液４がサンドイッチ状態で送り込まれ、他方の流路
1Cの上流側から第２送液ポンプ2Cによってアルカリ溶液
５が送り込まれる。一方の流路1Bの気体３と酸性溶液４
は下流側から排出され、他方の流路1Cのアルカリ溶液５
は導電率計６に流入して導電率が計測された後、排液と
して排出される。
【００１４】ガス分離装置１は、長尺状の筒であって、
中央長手方向に炭酸ガスを透過するテフロン製のガス透
過膜チューブ1Aが配設され、一方の流路1B側から他方の
流路1C側に炭酸ガスが透過するようになっている。テフ
ロンは、気液分離を行なう上で効率のよい材質である
が、ガス透過膜チューブ1Aの材料は、テフロンに限定さ
れずポリエチレン、ポリスチレンなどであってもよい。
中央長手方向に炭酸ガスを透過するテフロン製のガス透
過膜チューブ1Aが配設され、一方の流路1B側から他方の
流路1C側に炭酸ガスが透過するようになっている。テフ
ロンは、気液分離を行なう上で効率のよい材質である
が、ガス透過膜チューブ1Aの材料は、テフロンに限定さ
れずポリエチレン、ポリスチレンなどであってもよい。
【００１５】つぎに、気体３中の炭酸ガス濃度の測定方
法を説明する。エアポンプ2Aを駆動して気体３を送ると
共に、第１送液ポンプ2Bを駆動して酸性溶液４を通水
し、両者を混合してガス分離装置１の一方の流路1Bに送
り込む。酸性溶液４は、硫酸（Ｈ2ＳＯ4 ）、過塩素酸
（ＨＣＩＯ4 ）、硝酸（ＨＮＯ3 ）、塩酸（ＨＣＩ）等
を使用する。
法を説明する。エアポンプ2Aを駆動して気体３を送ると
共に、第１送液ポンプ2Bを駆動して酸性溶液４を通水
し、両者を混合してガス分離装置１の一方の流路1Bに送
り込む。酸性溶液４は、硫酸（Ｈ2ＳＯ4 ）、過塩素酸
（ＨＣＩＯ4 ）、硝酸（ＨＮＯ3 ）、塩酸（ＨＣＩ）等
を使用する。
【００１６】一方の流路1Bに送り込まれた気体は、図２
に示すように気体が酸性溶液によってサンドイッチされ
た状態で一方の流路1Bの上流側から下流側に流れてい
く。一方の流路1Bを流れる気体３中には炭酸ガス（ＣＯ
2 ）が含まれているが、この炭酸ガスは、ガス分離装置
１の一方の流路1Bの上流側から下流側に流れていくうち
に、炭酸ガスだけガス透過膜チューブ1Aを透過して他方
の流路1C内に流れこむ。
に示すように気体が酸性溶液によってサンドイッチされ
た状態で一方の流路1Bの上流側から下流側に流れてい
く。一方の流路1Bを流れる気体３中には炭酸ガス（ＣＯ
2 ）が含まれているが、この炭酸ガスは、ガス分離装置
１の一方の流路1Bの上流側から下流側に流れていくうち
に、炭酸ガスだけガス透過膜チューブ1Aを透過して他方
の流路1C内に流れこむ。
【００１７】他方の流路1Cは、第２送液ポンプ2Cが駆動
してアルカリ溶液５が流れている。このアルカリ溶液５
は、水酸化ナトリュウム（ＮａＯＨ）、炭酸ナトリウム
（Ｎａ2 ＣＯ3 ）、酢酸ナトリュウム（ＣＨ3 ＣＯ2 Ｎ
ａ）等をもちい、このアルカリ溶液５の濃度を色々変え
ることによって、気体３中の広い範囲の炭酸濃度を測定
することを可能としている。
してアルカリ溶液５が流れている。このアルカリ溶液５
は、水酸化ナトリュウム（ＮａＯＨ）、炭酸ナトリウム
（Ｎａ2 ＣＯ3 ）、酢酸ナトリュウム（ＣＨ3 ＣＯ2 Ｎ
ａ）等をもちい、このアルカリ溶液５の濃度を色々変え
ることによって、気体３中の広い範囲の炭酸濃度を測定
することを可能としている。
【００１８】前記のようにガス透過膜チューブ1Aを透過
した炭酸ガスは、他方の流路1C内の前記アルカリ溶液５
と反応して炭酸塩を生成する。例えば、炭酸ガスが水酸
化ナトリウムと反応する場合は以下のような反応式にな
る。
した炭酸ガスは、他方の流路1C内の前記アルカリ溶液５
と反応して炭酸塩を生成する。例えば、炭酸ガスが水酸
化ナトリウムと反応する場合は以下のような反応式にな
る。
【００１９】 ２ＮａＯＨ＋ＣＯ2 →Ｎａ2 ＣＯ3 ＋Ｈ2Ｏ 水酸化ナトリウム溶液に炭酸ガスが反応することによっ
て溶液の導電率が変化する。導電率の変化量は炭酸ガス
の量に対応して水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が減少
し、炭酸ナトリュウム（Ｎａ2 ＣＯ3 ）が生成する量に
よって変化する。よって、他方の流路1Cの下流に設置さ
れた導電率計６によってアルカリ溶液５の導電率の変化
量（２〔ＯＨ- 〕−〔ＣＯ3 2-〕）を導電率計６で測定
することによって気体３中の炭酸濃度を測定することが
できる。
て溶液の導電率が変化する。導電率の変化量は炭酸ガス
の量に対応して水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が減少
し、炭酸ナトリュウム（Ｎａ2 ＣＯ3 ）が生成する量に
よって変化する。よって、他方の流路1Cの下流に設置さ
れた導電率計６によってアルカリ溶液５の導電率の変化
量（２〔ＯＨ- 〕−〔ＣＯ3 2-〕）を導電率計６で測定
することによって気体３中の炭酸濃度を測定することが
できる。
【００２０】図３は、本発明の第２実施例における気体
中の炭酸ガス濃度を連続的に測定する場合の概略図であ
る。この第２実施例が第１実施例と相違する点は、酸性
溶液４を送液する機構が設けられておらず、気体３がそ
のまま一方の流路1Bの上流側から下流側に流れるように
構成されていることである。気体３中に含まれる炭酸ガ
スは、透過膜チューブ1Aを透過して、他方の流路1C内の
アルカリ溶液５と反応して炭酸塩を生成し、この炭酸塩
の炭酸イオンを計測することによって気体中の炭酸ガス
濃度を測定するのは前記第１実施例と同様である。
中の炭酸ガス濃度を連続的に測定する場合の概略図であ
る。この第２実施例が第１実施例と相違する点は、酸性
溶液４を送液する機構が設けられておらず、気体３がそ
のまま一方の流路1Bの上流側から下流側に流れるように
構成されていることである。気体３中に含まれる炭酸ガ
スは、透過膜チューブ1Aを透過して、他方の流路1C内の
アルカリ溶液５と反応して炭酸塩を生成し、この炭酸塩
の炭酸イオンを計測することによって気体中の炭酸ガス
濃度を測定するのは前記第１実施例と同様である。
【００２１】上記実施例では一方の流路1Bの上流側か
ら、気体３と酸性溶液４が送り込まれ、他方の流路1Cの
上流側からアルカリ溶液５が送り込まれているが、気体
３と酸性溶液４の混合液とアルカリ溶液５を流す流路を
逆にてもよい。
ら、気体３と酸性溶液４が送り込まれ、他方の流路1Cの
上流側からアルカリ溶液５が送り込まれているが、気体
３と酸性溶液４の混合液とアルカリ溶液５を流す流路を
逆にてもよい。
【００２２】また、上記実施例のいずれも、ガス分離装
置１を流れる気液の流れる方向は、上流側から下流側に
同一方向に流れるように構成しているが、気液の流れを
相対向するように、例えば、一方の流路1Bは上流から下
流側に、他方の流路1Cは下流側から上流側に流れるよう
にしてもよい。このように、気液の流れる方向を逆方向
にすることによって、ガス透過膜を透過した炭酸ガスが
アルカリ溶液５と良好に反応して測定精度が向上する。
置１を流れる気液の流れる方向は、上流側から下流側に
同一方向に流れるように構成しているが、気液の流れを
相対向するように、例えば、一方の流路1Bは上流から下
流側に、他方の流路1Cは下流側から上流側に流れるよう
にしてもよい。このように、気液の流れる方向を逆方向
にすることによって、ガス透過膜を透過した炭酸ガスが
アルカリ溶液５と良好に反応して測定精度が向上する。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、気体中の
炭酸ガスをアルカリ溶液と反応させて測定するため、炭
酸ガスの測定精度及び測定感度が向上する。さらに、一
方の流路を流れるアルカリ溶液の濃度を変えることによ
り気体中の広い範囲の炭酸ガス濃度の測定が可能とな
る。
炭酸ガスをアルカリ溶液と反応させて測定するため、炭
酸ガスの測定精度及び測定感度が向上する。さらに、一
方の流路を流れるアルカリ溶液の濃度を変えることによ
り気体中の広い範囲の炭酸ガス濃度の測定が可能とな
る。
【００２４】また、炭酸ガスの混じった気体を酸性溶液
によってサンドイッチにしてガス分離装置の一方の流路
に流すことにより、ガス透過膜を透過する炭酸ガスの透
過率がよくなり、測定精度が向上する。
によってサンドイッチにしてガス分離装置の一方の流路
に流すことにより、ガス透過膜を透過する炭酸ガスの透
過率がよくなり、測定精度が向上する。
【図１】本発明の第１実施例における気体中の炭酸ガス
濃度測定方法の概略図である。
濃度測定方法の概略図である。
【図２】第１実施例のガス分離装置の流路の部分拡大図
である。
である。
【図３】本発明の第２実施例における気体中の炭酸ガス
濃度測定方法の概略図である。
濃度測定方法の概略図である。
【図４】従来例の赤外線の選択的吸収を利用するＣＯ2
濃度計の概略図である。
濃度計の概略図である。
【図５】従来例のガスの熱伝導率を利用するＣＯ2 濃度
計の概略図である。
計の概略図である。
【図６】従来例の密度比較式のＣＯ2 濃度計の概略図で
ある。
ある。
１ ガス分離装置 1A ガス透過膜チューブ 1B 一方の流路 1C 他方の流路 ３ 気体 ４ 酸性溶液 ５ アルカリ溶液 ６ 導電率計
Claims (2)
- 【請求項１】 ガス分離装置の流路をガス透過膜によっ
て隔て、このガス分離装置の一方の流路に炭酸ガスの混
じった気体を流し、他方の流路にアルカリ溶液を流通さ
せてガス分離装置のガス透過膜を透過した気体中の炭酸
ガスと反応させ、他方の流路の下流に炭酸ガスと反応し
たアルカリ溶液の導電率を測定することによって気体中
の炭酸ガス濃度を測定することを特徴とする気体中の炭
酸ガス濃度測定方法。 - 【請求項２】 炭酸ガスの混じった気体を酸性溶液によ
ってサンドイッチにしてガス分離装置の一方の流路に流
す請求項１記載の気体中の炭酸ガス濃度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24387191A JPH0580010A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 気体中の炭酸ガス濃度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24387191A JPH0580010A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 気体中の炭酸ガス濃度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580010A true JPH0580010A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17110221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24387191A Pending JPH0580010A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 気体中の炭酸ガス濃度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0580010A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7091800B2 (en) | 2001-06-21 | 2006-08-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Noise filter |
| US7361845B2 (en) | 2002-01-31 | 2008-04-22 | Nec Electronics Corporation | Wiring line for high frequency |
| CN113631093A (zh) * | 2019-02-21 | 2021-11-09 | 森索库瑞股份有限公司 | 传感器 |
| JP2023512773A (ja) * | 2020-02-05 | 2023-03-29 | ビーエル テクノロジーズ、インコーポレイテッド | 水性試料の無機炭素（ｉｃ）除外導電率測定 |
| WO2023053513A1 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 株式会社島津製作所 | 気液分離器、全有機体炭素計および分析システム |
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-
1991
- 1991-09-25 JP JP24387191A patent/JPH0580010A/ja active Pending
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