JP2001348211A - So3 generator and quantitative analysis method of so3 using fourier transform infrared spectrometer - Google Patents
So3 generator and quantitative analysis method of so3 using fourier transform infrared spectrometerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ＳＯ3 発生器お
よびフーリエ変換赤外分光計を用いたＳＯ3 定量分析方
法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to SO 3 Quantitative analysis method using the SO 3 generator and a Fourier transform infrared spectrometer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】フーリエ変換赤外分光計（ＦＴＩＲ）
は、非分散型赤外線分析計（ＮＤＩＲ）と同様、サンプ
ルガス中の各成分が固有の波長域の赤外線を吸収するこ
とを利用して濃度を計算する分析計であるけれども、サ
ンプルガス中に含まれる特定成分の測定を行う前記非分
散型赤外線分析計とは異なり、一台でサンプルガス中に
含まれる多成分を同時かつ高い精度で連続測定できる利
点を持っている。2. Description of the Related Art Fourier transform infrared spectrometer (FTIR)
Is an analyzer that calculates the concentration by utilizing the fact that each component in the sample gas absorbs infrared light in a specific wavelength range, like the non-dispersive infrared spectrometer (NDIR), but is included in the sample gas. Unlike the non-dispersive infrared spectrometer, which measures a specific component, there is an advantage that a single device can simultaneously and continuously measure multiple components contained in a sample gas with high accuracy.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、フーリエ変
換赤外分光計を用いてサンプルガス中のＨ2 Ｓ成分、Ｈ
2 Ｏ成分およびＳＯ2 成分の各濃度を同時連続測定する
ものは提案されている（特願平９−３０３６５２号の明
細書、図面参照）けれども、フーリエ変換赤外分光計を
用いてＳＯ3 成分の濃度を測定するものはなかった。By the way, Fourier transformation
H in the sample gas using an exchange infrared spectrometerTwoS component, H
TwoO component and SOTwoSimultaneous and continuous measurement of each component concentration
The thing has been proposed (see Japanese Patent Application No. 9-303652).
However, see Fourier Transform Infrared Spectrometer
SO usingThreeNone measured the concentrations of the components.
【０００４】そして、このＳＯ3 は、例えば発電用の燃
焼ボイラから排出するＳＯ2 を含む煙道排ガスにおいて
発生する。すなわち、ボイラからの燃焼排ガスは多量の
水分を含む高温のガスであり、ＳＯ2 の一部が酸化され
てＳＯ3 が発生する。そのためＳＯ2 の酸化によるＳＯ
3 の発生状態を温度条件も踏まえた上で検討する必要が
あるけれども、従来では、上述したようにフーリエ変換
赤外分光計を用いたり、あるいは、ＳＯ2 分析計を用い
てＳＯ2 成分を計測するだけでＳＯ3 の発生状態をモニ
ターする手段はなかった。[0004] This SO 3 is generated, for example, in flue gas containing SO 2 discharged from a combustion boiler for power generation. That is, the combustion exhaust gas from the boiler is a high-temperature gas containing a large amount of moisture, and a part of SO 2 is oxidized to generate SO 3 . As a result, SO 2
Although it is necessary to study the occurrence state of 3 in consideration of the temperature conditions as well, conventionally, as described above, a Fourier transform infrared spectrometer was used, or the SO 2 component was measured using an SO 2 analyzer. There was no means to monitor the state of SO 3 generation just by doing.
【０００５】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、ＳＯ3 の発生状態を温度条件も
踏まえた上でモニターできるＳＯ3 発生器と、フーリエ
変換赤外分光計を用いてＳＯ3 濃度を測定できるフーリ
エ変換赤外分光計を用いたＳＯ3 定量分析方法とを提供
することである。[0005] The present invention has been made in mind the above-mentioned matters, and its object is a SO 3 generator can be monitored On the basis even if the temperature condition the occurrence of SO 3, Fourier transform infrared spectrometer And a method for quantitatively analyzing SO 3 using a Fourier transform infrared spectrometer capable of measuring the SO 3 concentration using the method.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のＳＯ3 発生器は、ＳＯ2 を酸化してＳＯ
3 を発生させるＳＯ3 発生器であって、不活性ガスをベ
ースとする既知濃度のＳＯ2 を酸化し酸化炉出口のＳＯ
2 およびＳＯ3 の濃度をフーリエ変換赤外分光計を用い
て計測するとともに、このＳＯ3 濃度信号に基づいて前
記酸化炉の温度条件を制御するように構成している。Means for Solving the Problems To achieve the above object,
The SO of the present inventionThreeThe generator is SOTwoIs oxidized to SO
ThreeSO that generatesThreeA generator that contains inert gas
Known concentration of SOTwoTo oxidize SO at the oxidation furnace outlet
TwoAnd SOThreeOf the concentration of is determined using a Fourier transform infrared spectrometer
Measurement and this SOThreePrevious based on density signal
The temperature condition of the oxidation furnace is configured to be controlled.
【０００７】また、この発明は別の観点から、フーリエ
変換赤外分光計を用いたガス分析において、得られた吸
収スペクトル中の観測波数領域のうち１３５０〜１４２
０ｃｍ-1または２４００〜２４７０ｃｍ-1の特性吸収領
域における吸光度値に基づいて測定試料中に含まれるＳ
Ｏ3 成分の濃度を計算するようにしたことを特徴とする
フーリエ変換赤外分光計を用いたＳＯ3 定量分析方法を
提供する。In another aspect, the present invention provides a gas analysis using a Fourier transform infrared spectrometer, which has an observation wave number range of 1350 to 142 in an obtained absorption spectrum.
S contained in the measurement sample based on the absorbance value in the characteristic absorption region of 0 cm -1 or 2400～2470Cm -1
Provided is a method for quantitatively analyzing SO 3 using a Fourier transform infrared spectrometer, wherein the concentration of the O 3 component is calculated.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照しながら説明する。図１は、窒素ガス（不活性
ガスの一例）をベースとする既知濃度（例えば１４７０
ｐｐｍ）のＳＯ2 を酸化してＳＯ3 を発生させるＳＯ3
発生器１の全体構成を示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a known concentration (eg, 1470) based on nitrogen gas (an example of an inert gas).
(ppm) SO 3 oxidizes SO 2 to generate SO 3
1 shows an overall configuration of a generator 1.
【０００９】このＳＯ3 発生器１は、ＳＯ3 の発生状態
を温度条件も踏まえた上でモニターするもので、図１に
示すように、窒素ガスをベースとする前記既知濃度のＳ
Ｏ2を酸化する酸化炉２と、この酸化炉２の出口側に設
けたフーリエ変換赤外分光計（ＦＴＩＲ）３と、このフ
ーリエ変換赤外分光計３を用いて計測されたＳＯ3 濃度
出力信号（フィードバック信号：ＦＢ信号）に基づいて
酸化炉２の温度条件を制御する温度制御装置４とより主
としてなる。５は、ＳＯ2 供給ライン、６は、Ｏ2 （酸
素）供給ラインである。なお、酸素供給ライン６に空気
を供給してもよい。This SO 3 generator 1 monitors the state of SO 3 generation in consideration of temperature conditions. As shown in FIG. 1, the SO 3 generator 1 has a known concentration of S 3 based on nitrogen gas.
An oxidizing furnace 2 for oxidizing O 2 , a Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) 3 provided at an outlet side of the oxidizing furnace 2, and an SO 3 concentration output measured using the Fourier transform infrared spectrometer 3 The temperature controller 4 mainly controls the temperature condition of the oxidation furnace 2 based on a signal (feedback signal: FB signal). 5 is an SO 2 supply line, and 6 is an O 2 (oxygen) supply line. Note that air may be supplied to the oxygen supply line 6.
【００１０】更に、前記酸化炉２における酸化反応は、
石英管の中に挿入された例えばＰｔ（白金）触媒により
促進される。Further, the oxidation reaction in the oxidation furnace 2 is as follows:
It is promoted by, for example, a Pt (platinum) catalyst inserted in a quartz tube.
【００１１】また、酸化炉２の出口側に設けた前記フー
リエ変換赤外分光計３に、ＳＯ2 と、ＳＯ2 が一部酸化
してなるＳＯ3 とが共存するガスが導入されてもフーリ
エ変換赤外分光計３はスペクトル分解能が高いためにＳ
Ｏ2 とＳＯ3 が識別可能である。Further, even if a gas in which SO 2 and SO 3 obtained by partially oxidizing SO 2 coexist is introduced into the Fourier transform infrared spectrometer 3 provided on the outlet side of the oxidation furnace 2, the Fourier transform infrared spectrometer 3 is introduced. The conversion infrared spectrometer 3 has a high spectral resolution,
O 2 and SO 3 are distinguishable.
【００１２】図２は、酸化炉２に導入するＳＯ2 を一定
濃度（例えば１４７０ｐｐｍ）にするとともに、酸化炉
２の触媒条件を一定にしたときのＳＯ2 の酸化によるＳ
Ｏ3の発生状態を示している。なお、触媒として劣化し
たＰｔ触媒を使用している。すなわち、図２は、窒素ガ
スをベースとする１４７０ｐｐｍのＳＯ2 を前記ライン
５に供給した場合に、酸化炉２において発生したＳＯ3
の温度特性を示している。図２から、ＳＯ2 濃度および
触媒条件が一定の場合、酸化炉２の温度を例えば６２０
℃程度に制御すれば４００ｐｐｍの濃度のＳＯ3 が得ら
れる（ＳＯ2 としては１４７０ｐｐｍから４００ｐｐｍ
を差し引いた１０７０ｐｐｍの濃度のものが検出され
る）というように、発生するＳＯ3 の温度変化に応じた
濃度が分かる。FIG. 2 shows that the concentration of SO 2 introduced into the oxidizing furnace 2 is made constant (for example, 1470 ppm), and that S 2 is oxidized by oxidizing SO 2 when the catalyst conditions of the oxidizing furnace 2 are kept constant.
The state of generation of O 3 is shown. Note that a deteriorated Pt catalyst is used as the catalyst. That is, FIG. 2, when the SO 2 in 1470ppm of nitrogen gas based and supplied to the line 5, SO 3 generated in the oxidation reactor 2
Shows the temperature characteristics of the sample. From FIG. 2, when the SO 2 concentration and the catalyst conditions are constant, the temperature of the oxidation furnace 2 is set to, for example, 620.
If the temperature is controlled to about ° C, a concentration of 400 ppm of SO 3 can be obtained (as SO 2 , from 1470 ppm to 400 ppm).
The concentration corresponding to the change in the temperature of the generated SO 3 can be found as shown in FIG.
【００１３】よって、ＳＯ2 を酸化してＳＯ3 を発生さ
せるＳＯ3 発生器１において、酸化炉２出口のＳＯ2 濃
度およびＳＯ3 濃度をフーリエ変換赤外分光計３で検出
するとともに、酸化の最適温度をフーリエ変換赤外分光
計３からのＳＯ3 濃度出力よりフィードバックして決定
することにより、ＳＯ3 の最適な発生条件の維持と濃度
の確認を行うことができる。Therefore, in the SO 3 generator 1 that oxidizes SO 2 to generate SO 3 , the SO 2 concentration and the SO 3 concentration at the outlet of the oxidation furnace 2 are detected by the Fourier transform infrared spectrometer 3 and the oxidation By determining the optimum temperature by feedback from the SO 3 concentration output from the Fourier transform infrared spectrometer 3, it is possible to maintain the optimum SO 3 generation conditions and confirm the concentration.
【００１４】なお、前記酸化炉２の内部に使用されるＰ
ｔ等の触媒の劣化の程度によりＳＯ 2 およびＳＯ3 の存
在比が変わり、酸化炉２において発生するＳＯ3 の温度
特性図は、酸化炉２に導入されるＳＯ2 の濃度が１４７
０ｐｐｍと同じでも図２のものとは異なるが、この場合
でも、この発明では、ＳＯ3 を得る最大効率を与える条
件を、上記実施形態と同様にＦＢ信号を用いて出口ガス
中のＳＯ3 濃度をモニターすることで、見つけ出すこと
ができる。The P used inside the oxidizing furnace 2
SO depending on the degree of catalyst deterioration such as t TwoAnd SOThreeExistence
The ratio changes and the SO generated in the oxidation furnace 2ThreeTemperature
The characteristic diagram shows the SO introduced into the oxidation furnace 2.TwoConcentration of 147
Even if it is the same as 0 ppm, it is different from that of FIG.
However, in the present invention, SOThreeGet maximum efficiency
In the same manner as in the above embodiment, the output gas was determined using the FB signal.
SO inThreeFind out by monitoring concentration
Can be.
【００１５】図３は、例えば１４７０ｐｐｍのＳＯ2 の
酸化によるＳＯ3 発生器１において、酸化炉出口のＳＯ
2 濃度およびＳＯ3 濃度にそれぞれ対応する吸収スペク
トルＡおよび吸収スペクトルＢを示している。この場
合、図２の場合とは異なり、図３では、前記酸化炉２の
内部に使用される触媒として真新しいＰｔ触媒を使用し
て酸化炉２温度条件（例えば６２０℃程度）下において
得たＳＯ2 およびＳＯ3吸収スペクトル特性を示してい
る。図３から、劣化していないＰｔ触媒を使用している
ので、同じ温度条件でもＰｔ触媒の酸化の促進力が大で
あり、図２に示した場合の４００ｐｐｍより高濃度の５
１０ｐｐｍのＳＯ3 が発生することが分かる。この場
合、１４７０ｐｐｍから５１０ｐｐｍを差し引いた９６
０ｐｐｍの濃度のＳＯ2 が計測される。FIG. 3 shows an SO 3 generator 1 by oxidizing, for example, 1470 ppm of SO 2 , in which the SO 3 at the outlet of the oxidation furnace is discharged.
2 shows an absorption spectrum A and an absorption spectrum B corresponding to the 2 concentration and the SO 3 concentration, respectively. In this case, unlike the case of FIG. 2, in FIG. 3, the SO 2 obtained under the temperature condition of the oxidation furnace 2 (for example, about 620 ° C.) using a brand-new Pt catalyst as the catalyst used inside the oxidation furnace 2 is used. 2 and SO 3 absorption spectrum characteristics are shown. From FIG. 3, since the undegraded Pt catalyst is used, the oxidation promoting power of the Pt catalyst is large even under the same temperature condition, and the concentration of 5 ppm higher than 400 ppm in the case shown in FIG.
It can be seen that 10 ppm of SO 3 is generated. In this case, 96 obtained by subtracting 510 ppm from 1470 ppm.
A concentration of 0 ppm of SO 2 is measured.
【００１６】ところで、フーリエ変換赤外分光計３で
は、測定試料（例えば前記燃焼排ガス）に対して赤外光
を照射し、そのとき得られる前記各吸収スペクトルＡ，
Ｂ中の複数の指定された観測波数領域、すなわち、特性
吸収領域の波数ポイントにおける吸光度に基づいて測定
試料中に含まれる成分の濃度を分析するが、その定量分
析方法について以下に簡単に説明する。The Fourier transform infrared spectrometer 3 irradiates a measurement sample (for example, the combustion exhaust gas) with infrared light, and obtains the absorption spectra A,
The concentration of the component contained in the measurement sample is analyzed based on the absorbance at a plurality of designated observation wavenumber regions in B, that is, the wavenumber points in the characteristic absorption region. A quantitative analysis method will be briefly described below. .
【００１７】すなわち、上記フーリエ変換赤外分光計３
は、例えば図４に示すように構成されている。図４にお
いて、１１は分析部、１２はこの分析部１１の出力であ
るインターフェログラムを処理するデータ処理部であ
る。更に、このデータ処理部１２は例えばコンピュータ
よりなり、インターフェログラムを加算平均する加算平
均処理部分、この加算平均処理部分からの出力データに
高速でフーリエ変換を施す高速フーリエ変換処理部分、
およびこの高速フーリエ変換処理部分からの出力データ
に基づいて測定対象成分（例えばＳＯ2 ，ＳＯ3 等）に
関するスペクトル演算を行うスペクトル演算部分等から
構成されている。そして、分析部１１は平行な赤外光を
発するように構成された赤外光源１３と、ビームスプリ
ッタ１４，固定ミラー１５，図外の駆動機構によって例
えばＸ−Ｙ方向に平行移動する可動ミラー１６からなる
干渉機構１７と、測定試料などを収容し、干渉機構１７
を介して赤外光源１３からの赤外光が照射されるセル１
８と、半導体検出器１９とから主として構成されてい
る。That is, the Fourier transform infrared spectrometer 3
Is configured, for example, as shown in FIG. In FIG. 4, reference numeral 11 denotes an analysis unit, and 12 denotes a data processing unit for processing an interferogram output from the analysis unit 11. Further, the data processing unit 12 is composed of, for example, a computer, and performs an averaging process for adding and averaging the interferogram, a fast Fourier transform process for performing a high-speed Fourier transform on output data from the averaging process,
And a spectrum calculation section for performing a spectrum calculation on a component to be measured (for example, SO 2 , SO 3, etc.) based on the output data from the fast Fourier transform processing section. The analysis unit 11 includes an infrared light source 13 configured to emit parallel infrared light, a beam splitter 14, a fixed mirror 15, and a movable mirror 16 that is moved in parallel in the XY direction by a driving mechanism (not shown). An interference mechanism 17 consisting of
Cell 1 irradiated with infrared light from infrared light source 13 through
8 and a semiconductor detector 19.
【００１８】このように構成されたフーリエ変換赤外分
光計３においては、次のようにして定量分析することが
できる。すなわち、セル１８に比較試料または測定試料
をそれぞれ収容して赤外光源１３からの赤外光をセル１
８に照射し、比較試料または測定試料のインターフェロ
グラムを測定する。これらのインターフェログラムをデ
ータ処理部１２において、それぞれフーリエ変換してパ
ワースペクトルを得た後、比較試料のパワースペクトル
に対する測定試料のパワースペクトルの比を求め、これ
を吸光度スケールに変換することにより前記各吸収スペ
クトルＡ，Ｂを得た後、これら吸収スペクトルＡ，Ｂ中
の複数の波数ポイントにおける吸光度に基づいて測定試
料中に含まれる成分（単成分または多成分）を定量分析
するのである。In the Fourier transform infrared spectrometer 3 configured as described above, quantitative analysis can be performed as follows. That is, the comparison sample or the measurement sample is stored in the cell 18 and the infrared light from the infrared light source 13 is transmitted to the cell 1.
The sample 8 is irradiated, and the interferogram of the comparative sample or the measurement sample is measured. These interferograms are subjected to Fourier transform in the data processing unit 12 to obtain power spectra, then the ratio of the power spectrum of the measurement sample to the power spectrum of the comparison sample is obtained, and the ratio is converted to an absorbance scale. After obtaining each of the absorption spectra A and B, the components (single components or multiple components) contained in the measurement sample are quantitatively analyzed based on the absorbance at a plurality of wavenumber points in the absorption spectra A and B.
【００１９】この定量分析により、図３に示した吸収ス
ペクトルＡ中の特性吸収領域（１３００〜１４００ｃｍ
-1）の波数ポイントにおける吸光度に基づいてＳＯ2 濃
度（９６０ｐｐｍ）を得ることができる。すなわち、こ
のＳＯ2 濃度（９６０ｐｐｍ）は前記スペクトル演算部
分で算出される。つまり、このスペクトル演算部分で
は、前記高速フーリエ変換処理部分でＳＯ2 演算マトリ
ックスを用いて演算された前記スペクトルＡをLambert-
Beer's lawに当てはめて前記ＳＯ2 濃度を得る。例え
ば、前記波数ポイントとして吸収スペクトルＡの吸収ピ
ークのデータポイントａ，ｂ，ｃのみならず、吸収ピー
クを除いた裾部分のデータポイントｄも濃度計算に使用
する。同様に、図３に示した吸収スペクトルＢ中の特性
吸収領域（１３５０〜１４２０ｃｍ-1）の波数ポイント
における吸光度に基づいてＳＯ3 濃度（５１０ｐｐｍ）
を得ることができる。By this quantitative analysis, the characteristic absorption region (1300 to 1400 cm) in the absorption spectrum A shown in FIG.
The SO 2 concentration (960 ppm) can be obtained based on the absorbance at the wave number point of -1 ). That is, this SO 2 concentration (960 ppm) is calculated in the spectrum calculation part. That is, in the spectrum calculation part, the spectrum A calculated by using the SO 2 calculation matrix in the fast Fourier transform processing part is Lambert-
The SO 2 concentration is obtained by applying Beer's law. For example, as the wave number point, not only the data points a, b, and c of the absorption peak of the absorption spectrum A, but also the data point d of the tail portion excluding the absorption peak are used for the density calculation. Similarly, the SO 3 concentration (510 ppm) based on the absorbance at the wavenumber point in the characteristic absorption region (1350 to 1420 cm −1 ) in the absorption spectrum B shown in FIG.
Can be obtained.
【００２０】図５は、ＳＯ3 濃度が５１０ｐｐｍよりも
低い例えば４００ｐｐｍのときの吸収スペクトルＣ，Ｄ
を示す。すなわち、本発明者らは、フーリエ変換赤外分
光計３で得られた吸収スペクトルＣ，Ｄから、ＳＯ3 の
特性吸収領域がこれまで分かっていた１３５０〜１４２
０ｃｍ-1以外に２４００〜２４７０ｃｍ-1にも存在する
ことを確認した。FIG. 5 shows absorption spectra C and D when the SO 3 concentration is lower than 510 ppm, for example, 400 ppm.
Is shown. That is, the present inventors have found that the characteristic absorption region of SO 3 is 1350 to 142 from the absorption spectra C and D obtained by the Fourier transform infrared spectrometer 3.
Also 2400~2470cm -1 other than 0cm -1 was confirmed to be present.
【００２１】よって、１３５０〜１４２０ｃｍ-1の特性
吸収領域を用いなくても、２４００〜２４７０ｃｍ-1の
特性吸収領域における吸光度値に基づいてＳＯ3 成分の
濃度を上述した方法で定量計算できる点で有利である。
なお、図５に示すＥはＣＯ2の吸収スペクトルで、２４
００〜２４７０ｃｍ-1とは重ならない２３００〜２３８
０ｃｍ-1において存在する。そして、例えば前記燃焼排
ガス中のＣＯ2 はＨ2Ｏと同様に常時高濃度であるか
ら、ＳＯ3 濃度が図５のように低濃度であっても、高濃
度であってもどちらの場合でも、ＣＯ2 の吸収スペクト
ルＥの形状は変化しない。[0021] Thus, without using the characteristic absorption region of 1350～1420Cm -1, in that it can quantitatively calculated in the manner described above the concentration of SO 3 component based on the absorbance value in the characteristic absorption region of 2400～2470Cm -1 It is advantageous.
Incidentally, E shown in FIG. 5 is the absorption spectra of CO 2, 24
2300-238 which does not overlap with 00-2470cm -1
Present at 0 cm -1 . And, for example, since CO 2 in the combustion exhaust gas is always in a high concentration like H 2 O, the SO 3 concentration is low or high as shown in FIG. , The shape of the absorption spectrum E of CO 2 does not change.
【００２２】すなわち、図６に示すように、燃焼排ガス
中の、酸化されないで残ったＳＯ2が例えば５０００ｐ
ｐｍのように吸収スペクトルＡの場合の９６０ｐｐｍに
比して数倍も高い濃度を呈してＡ’で示すような吸収ス
ペクトルを有する一方、酸化の温度条件にも依るが、発
生するＳＯ3 が５１０ｐｐｍよりも高濃度であり、この
場合、５１０ｐｐｍのＳＯ3 吸収スペクトルＢよりもピ
ークが高いＳＯ3 吸収スペクトルＢ’を示すとした場
合、この吸収スペクトルＢ’の吸収ピークのデータポイ
ントｅ，ｆのみならず、吸収ピークを除いた裾部分のデ
ータポイントｇ，ｈもＳＯ3 の濃度計算に使用されるは
ずであるけれども、ＳＯ3 吸収スペクトルＢ’は、ＳＯ
2 吸収スペクトルＡ’にブロックされているから、事実
上使用不可能である。しかし、この発明では、ＳＯ3 は
２４００〜２４７０ｃｍ-1に存在する吸収スペクトル
Ｄ’（ＳＯ3 濃度が５１０ｐｐｍよりも低い場合の前記
吸収スペクトルＤに比して、ＳＯ3 濃度が５１０ｐｐｍ
よりも高い場合の吸収スペクトルＤ’）の吸収ピークの
データポイントを濃度計算に使用して、ＳＯ3 濃度を計
算できる。That is, as shown in FIG. 6, the SO 2 remaining without being oxidized in the flue gas is 5000 p.
pm, it has a concentration several times higher than that of 960 ppm in the case of absorption spectrum A, and has an absorption spectrum as indicated by A '. On the other hand, depending on the temperature conditions of oxidation, 510 ppm of SO 3 is generated. In this case, when the SO 3 absorption spectrum B ′ having a higher peak than the 510 ppm SO 3 absorption spectrum B is shown, if only the data points e and f of the absorption peak of this absorption spectrum B ′ are present, Although the data points g and h at the tails excluding the absorption peak should also be used for the SO 3 concentration calculation, the SO 3 absorption spectrum B ′
2 It is practically unusable because it is blocked by the absorption spectrum A '. However, in the present invention, SO 3 has an SO 3 concentration of 510 ppm as compared with the absorption spectrum D ′ existing at 2400 to 2470 cm −1 (above-mentioned absorption spectrum D when the SO 3 concentration is lower than 510 ppm).
The data points of the absorption peak of the absorption spectrum D ') of higher than used in the concentration calculation can be calculated SO 3 concentration.
【００２３】[0023]
【発明の効果】この発明では、以下の効果を奏する。The present invention has the following effects.
【００２４】（１）濃度既知のＳＯ3 を得ることができ
る。(1) SO 3 having a known concentration can be obtained.
【００２５】（２）酸化炉の状態を観測でき、酸化炉内
部に使用される触媒の特性をモニターできる。(2) The state of the oxidation furnace can be observed, and the characteristics of the catalyst used inside the oxidation furnace can be monitored.
【００２６】（３）酸化炉の温度条件を最適化できる。(3) The temperature conditions of the oxidation furnace can be optimized.
【００２７】（４）フーリエ変換赤外分光計を用いたガ
ス分析において、得られた吸収スペクトル中の観測波数
領域のうち１３５０〜１４２０ｃｍ-1または２４００〜
２４７０ｃｍ-1の特性吸収領域における吸光度値に基づ
いて測定試料中に含まれるＳＯ 3 成分の濃度を計算でき
る。(4) Gas using a Fourier transform infrared spectrometer
In the data analysis, the observed wave number in the obtained absorption spectrum
1350-1420cm of the area-1Or 2400
2470cm-1Based on the absorbance value in the characteristic absorption region of
SO contained in the measurement sample ThreeCan calculate the concentration of the components
You.
【図１】この発明の一実施形態を示す全体構成説明図で
ある。FIG. 1 is an explanatory diagram of an overall configuration showing an embodiment of the present invention.
【図２】上記実施形態を用いて得られた、触媒条件が一
定の場合のＳＯ3 の温度対濃度特性図である。FIG. 2 is a temperature-concentration characteristic diagram of SO 3 obtained using the above embodiment when the catalyst conditions are constant.
【図３】上記実施形態を用いて得られたＳＯ3 およびＳ
Ｏ2 の各吸収スペクトルを示す図である。FIG. 3 shows SO 3 and S obtained using the above embodiment.
Each absorption spectrum of O 2 is a diagram showing a.
【図４】上記実施形態を用いるフーリエ変換赤外分光計
を示す構成説明図である。FIG. 4 is a configuration explanatory view showing a Fourier transform infrared spectrometer using the above embodiment.
【図５】ＳＯ3 の２つの特性吸収領域に存在する吸収ス
ペクトルを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing absorption spectra existing in two characteristic absorption regions of SO 3 .
【図６】２４００〜２４７０ｃｍ-1の特性吸収領域にお
ける吸光度値に基づいて測定試料中に含まれるＳＯ3 濃
度を計算することを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing that the concentration of SO 3 contained in a measurement sample is calculated based on the absorbance value in a characteristic absorption region of 2400 to 2470 cm −1 .
１…ＳＯ3 発生器、２…酸化炉、３…フーリエ変換赤外
分光計（ＦＴＩＲ）、４…温度制御装置、５…ＳＯ2 供
給ライン、６…酸素供給ライン。1 ... SO 3 generators, 2 ... oxidation furnace, 3 ... Fourier transform infrared spectrometer (FTIR), 4 ... temperature control unit, 5 ... SO 2 supply line, 6 ... oxygen supply line.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山貫 幹人 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 Ｆターム(参考） 2G020 BA02 CA12 CB42 CD04 CD24 CD35 2G059 AA01 BB01 CC06 DD16 EE01 EE09 EE12 FF08 HH01 HH06 JJ13 JJ15 JJ22 KK01 MM01 MM03 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Mikito Yamauki 2 Higashi-cho, Kichijoin-gu, Minami-ku, Kyoto, Kyoto F-term in Horiba, Ltd. 2G020 BA02 CA12 CB42 CD04 CD24 CD35 2G059 AA01 BB01 CC06 DD16 EE01 EE09 EE12 FF08 HH01 HH06 JJ13 JJ15 JJ22 KK01 MM01 MM03
Claims (2)
Ｏ3 発生器であって、不活性ガスをベースとする既知濃
度のＳＯ2 を酸化し酸化炉出口のＳＯ2 およびＳＯ3 の
濃度をフーリエ変換赤外分光計を用いて計測するととも
に、このＳＯ 3 濃度信号に基づいて前記酸化炉の温度条
件を制御するように構成したことを特徴とするＳＯ3 発
生器。1. SOTwoIs oxidized to SOThreeS that generates
OThreeA generator comprising a known concentration based on an inert gas.
Degree SOTwoTo oxidize SO at the oxidation furnace outletTwoAnd SOThreeof
Measure the concentration using a Fourier transform infrared spectrometer
And this SO ThreeThe temperature condition of the oxidation furnace based on the concentration signal
SO characterized in that it is configured to control theThreeDeparture
Mortar.
析において、得られた吸収スペクトル中の観測波数領域
のうち１３５０〜１４２０ｃｍ-1または２４００〜２４
７０ｃｍ-1の特性吸収領域における吸光度値に基づいて
測定試料中に含まれるＳＯ3 成分の濃度を計算するよう
にしたことを特徴とするフーリエ変換赤外分光計を用い
たＳＯ3 定量分析方法。2. In a gas analysis using a Fourier transform infrared spectrometer, 1350 to 1420 cm −1 or 2400 to 24 cm −1 in an observation wave number region in an obtained absorption spectrum.
SO 3 Quantitative analysis method using the Fourier transform infrared spectrometer, characterized in that so as to calculate the concentration of SO 3 component contained in the measurement sample based on the absorbance value in the characteristic absorption region of 70cm -1.
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|---|---|---|---|---|
| WO2018017032A1 (en) | 2016-07-21 | 2018-01-25 | Assan Alümi̇nyum San. Ve Ti̇c. A. Ş. | Measurement of oxide thickness on aluminum surface by ftir spectroscopy and chemometrics method |
| JP2018513968A (en) * | 2015-03-18 | 2018-05-31 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | Laser-based infrared spectroscopy for measuring sulfur trioxide in gas power plant exhaust gas |
-
2000
- 2000-06-02 JP JP2000165451A patent/JP2001348211A/en active Pending
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| WO2018017032A1 (en) | 2016-07-21 | 2018-01-25 | Assan Alümi̇nyum San. Ve Ti̇c. A. Ş. | Measurement of oxide thickness on aluminum surface by ftir spectroscopy and chemometrics method |
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