JPH0658315B2 - 排ガス中のダスト又はミストの粒径分布及び濃度の連続測定装置 - Google Patents

排ガス中のダスト又はミストの粒径分布及び濃度の連続測定装置

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JPH0658315B2 JP2176648A JP17664890A JPH0658315B2 JP H0658315 B2 JPH0658315 B2 JP H0658315B2 JP 2176648 A JP2176648 A JP 2176648A JP 17664890 A JP17664890 A JP 17664890A JP H0658315 B2 JPH0658315 B2 JP H0658315B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、燃焼に伴う煙道中のばいじんや粉体プロセ
スにおける輸送ダクト内の粉じん等のダスト、排ガス処
理工程において生成する液滴状粒子すなわちミスト、あ
るいは排ガス処理後の輸送ダクト内のダスト及びミスト
など、固体と液体の性状を問わず排ガス中に存在するす
べての粒子状物質の粒径分布及び濃度を現場において連
続的に測定するためのもので、さらにアルカリ洗浄液や
食塩水などの噴霧ミスト中の可溶性物質の粒径別溶存割
合（濃度）を現場において直接的にかつ連続的に測定す
ることができる。
（従来の技術） エアロゾル粒子の粒径分布及び濃度の測定装置には多く
の原理のものがあるが、排ガス中のダスト測定に使用で
きる唯一のものがいわゆるカスケードインパクターであ
る。これは、漏斗状の噴出ノズルとその直下に相対して
設けた円板状の衝突板を一対とし、噴出ノズルの口径を
下方にいくほど小さくして上下数段を連ね、含じんガス
をノズルから衝突板上に噴出すると、ガス流は衝突板に
よって曲げられ、粒子は慣性力（粒子径の２乗と速度に
比例）によりガス流から逸脱して衝突板上に衝突・捕集
される。この場合、粗大粒子ほど上段部に、微小粒子ほ
ど下段部に分離して捕集されるので、各々衝突板上に捕
集された分離径の異なる粒子の質量を秤量して累積・演
算すれば、粒径分布及び濃度が求めることができる。
実際の作業としては、噴出ノズルと衝突板とを対にした
粒子分離体を数個格納した装置本体を煙道内に挿入し、
吸引ノズルを通して排ガスと等しい速度で一定時間試料
排ガスを採取したのち、装置本体を実験室に持ち帰り、
粒子試料を貯留した各々衝突板を外部に取り外して秤量
し、各々の粒子質量から最終的に粒径分布及び濃度を求
める。
（発明が解決しようとする問題点） 上記のカスケードインパクターでは、測定結果を得るま
でに多大の労力と時間を要するうえ、粒子の粒径や濃度
の時間的変動を適確に把握することは本質的に無理であ
り、また脱硫装置出口などの排ガス中のミスト測定にお
いては、ミストが衝突板から流出してしまうために測定
困難であった。
（問題点を解決するための手段） 慣性力を利用した粒径分布測定法とし、分級された粒子
の質量を秤量して求める上記カスケードインパクターに
は多くの問題があったが、粒子質量（質量濃度）と一定
の対応関係をもつ物理量の１つ、すなわち光散乱強度を
活用することによって、これらの問題は解決され、排ガ
ス中のダストやミストの粒径分布及び濃度を現場でかつ
連続的に測定することができる。本発明はこの点に着目
したもので、さらにミストの蒸発部を付設してこの前後
において光散乱強度を測定することによって、ダストと
ミストとを区別して測定できることになる。
（発明の実施例） 第１図は、煙道内に挿入して排ガス試料を等速吸引しな
がら現場でダスト又はミストの粒径分布及び濃度を測定
するための装置実施例で、吸引ノズル１を先端に有する
試料排ガス導入部２と吸引ポンプ13に連結する接続口12
の間の円筒部には、粒子分級部６、保護管11内に納めら
れた光ファイバーケーブル等によって光源・受光器14と
連結される投受光部９が隔配されている。この粒子分級
部６には、異なる口径の噴出ノズル３と支柱によつて相
対して隔設した衝突板４とを対にした複数個の粒子分離
体５とが、回転機構７に連なる回転体の同一円周上に分
級径の大きい方から小さい方へ順に隔配されている。
まず、試料排ガス導入部２の後方に粒子分離体５を置か
ずに吸引ノズル１を通して等速吸引した排ガス試料は、
投受光部９において形成された光検出域10へ輸送され、
粒子群全体の光散乱強度が検出される。この検出された
光散乱強度は信号処理器15によって濃度(C0)に返換さ
れ、制御器17でデータとして蓄積される。同時に、制御
器17からの指令によって回転制御器16が信号を発して回
転機構７を駆動し、最も大きな分離径(d1)を有する粒子
分離体５が試料ガス導入部２の後部に嵌合され、粒径d1
以上の粒子を分離した試料ガスがその後の光検出域10へ
輸送され、粒径d1以下の粒子の光散乱強度を検出して濃
度(C1)を求める。同様にして、順番に小さい分離径
(d2、d3、d4、…)を有する粒子分離体５と交換し、各々
の濃度 (C2、C3、C4、…)を順次求めて行けば、粒子分
離体５の回転が一巡した段階で噴出ノズル３の数だけの
分離径に対応した各々の粒子の濃度が連続して得られ
る。したがって、蓄積されたd1、d2、d3、d4、…、及び
C0、C1、C2、C3、C4、…のデータを信号処理器15によっ
て逐一演算・処理すれば、直ちに粒子の頻度分布やふる
い上分布等の粒径分布及び濃度を連続的に測定すること
ができる。
第２図は、第１図の装置の円筒部を延長して２つの光検
出域10，10′を設けると共に、この中間部に加熱機構19
を配設したもので、ミストの蒸発部を付設してこの前後
における光散乱強度を検出することによりダストとミス
トを区別して測定できる装置の実施例である。
ダストとミストの混合したエアロゾル粒子の場合、試料
ガスを粒子分離体５により分離径の大きい順に分級しな
がら、その都度、最初の光検出域10においてダスト及び
ミストを検出し、後方の光検出域10′においてはミスト
が円筒部外の加熱機構19により加熱・蒸発するため、ダ
ストだけが検出されることになる。このように分離径を
変えながら順次ミストの蒸発前後の光散乱強度を検出
し、信号処理器15、15′で逐一演算・処理して比較解析
器18により比較していけば、粒子分離体５の回転が一巡
した段階でダストとミストの各々の粒径分布及び濃度が
連続的に測定できる。
一方、第２図に示したような可溶性物質を含んだミスト
の場合には、前段の光検出域10においては粒子分離体５
によって分級されたミストが検出され、後段の光検出域
10′においてはミスト中の水分が円筒部外の加熱機構19
により加熱・蒸発するため、その残存物質、すなわちミ
スト中の可溶性物質が検出されることになる。順次検出
されるミストの蒸発前後の光散乱強度の信号を信号処理
器15、15′によって逐一演算・処理し、比較解析器18に
よって比較していけば、粒子分離体５の回転が一巡した
段階で粒径別のミスト中の可溶性物質の溶存割合(濃度)
が連続的に測定される。
（作用、効果） この発明は、排ガス中に存在する固体、液体を問わずす
べてのエアロゾル粒子の連続測定に適用できる。とく
に、第２図の実施例で示される測定装置では、従来見逃
されていた脱硫装置などのダスト測定におけるミスト中
の可溶性物質の連続測定が可能となり、大気中に放出さ
れてから新たに粒子となるこれらの物質についての実態
解明を行うことができ、環境中の浮遊粒子状物質の低減
対策に効果を発揮する等、その波及効果は極めて大き
い。
【図面の簡単な説明】
図面はこの考案の実施例を示し、第１図はダスト又はミ
ストの粒径分布及び濃度の連続測定を行うための装置全
体の構成及び断面図である。また、第２図は第１図を改
良し、ダストとミストとを区別して各々の粒径分布及び
濃度の連続測定を行うための装置全体の構成及び断面図
である。 １……吸引ノズル、２……試料排ガス導入部、３……噴
出ノズル、４……衝突板、５……粒子分離体、６……粒
子分級部、７……回転機構、８……ダスト及びミスト貯
留部、９，９′……投受光部、10、10′……光検出域、
11……保護管、12……接続口、13……吸引ポンプ、14、
14′……光源・受光部、15、15′……信号処理器、16…
…回転制御器、17……制御器、18……比較解析器、19…
…加熱機構、20……加熱制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−98117（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−151036（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−15635（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】吸引ノズルを先端に有する試料排ガス導入
    部の後に粒子分級部を配し、この粒子分級部前方には、
    口径の異なる噴出ノズル及びこれと相対して隔設した衝
    突板とを対とする粒子分離体を、回転機構に連なる回転
    体の同一円周上に串通して複数配設すると共に、粒子分
    級部後方円筒部の外側に、窓孔を通して光を試料排ガス
    流中に照射する投光部及びこれと相対して粒子により散
    乱する光を検出する受光部を対とする光散乱式粒子濃度
    計測部を配設したダスト又はミストの粒径分布及び濃度
    の連続測定装置。
  2. 【請求項２】前記粒子分級部後方円筒部の外側に、光散
    乱式粒子濃度計測部、排ガス加熱機構、光散乱式粒子濃
    度計測部を順に配設することにより、試料排ガス中のダ
    スト及びミストを区別し、各々の粒径分布及び濃度を連
    続的に測定する請求項１に記載のダスト又はミストの粒
    径分布及び濃度の連続測定装置。
JP2176648A 1990-07-04 1990-07-04 排ガス中のダスト又はミストの粒径分布及び濃度の連続測定装置 Expired - Lifetime JPH0658315B2 (ja)

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