JP2007278836A - Method of analyzing mercury in exhaust gas, and device therefor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は排ガス中の水銀分析方法およびその装置、詳しくはごみ焼却場やセメント製造設備などからの排ガス中に含まれる水銀の濃度を連続的に測定、監視可能な排ガス中の水銀分析方法およびその装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for analyzing mercury in exhaust gas, and more specifically, a method for analyzing mercury in exhaust gas capable of continuously measuring and monitoring the concentration of mercury contained in exhaust gas from a garbage incineration plant, cement production facility, etc. Relates to the device.
近年、ごみ焼却設備やセメント製造設備からの排ガス中の微量元素に対する関心が高まっている。その中でも水銀は、揮発性および毒性が共に高いことから、EUおよび米国では排出規制(Directive2000/76/EU:50μg/Nm3)が実施されている。日本においても、平成15年9月、水銀の環境基準の指針値(年平均0.04μg/Nm3以下)が出され、早晩、水銀の排出基準が制定されるものと推測される。
金属水銀(Hg0)の沸点は約360℃である。そのため、例えばロータリーキルンなどのごみ焼却場やセメント製造設備の燃焼系に投入された水銀はその大半がここで気化し、燃焼ガスとともに煙道を通って煙突から大気開放されてしまう。従って、水銀の排出規制が実施されれば、セメント原料の調達、および、ロータリーキルンなどに系外から投入され焼却されている産業廃棄物の選択に対して、制約が発生することは必至である。
In recent years, interest in trace elements in exhaust gas from waste incineration facilities and cement production facilities has increased. Among them, since mercury is highly volatile and toxic, emission regulations (Directive 2000/76 / EU: 50 μg / Nm 3 ) have been implemented in the EU and the United States. In September 2003, guidelines for mercury environmental standards (annual average 0.04 μg / Nm 3 or less) were issued in September 2003, and it is estimated that mercury emission standards will be established sooner or later.
The boiling point of metallic mercury (Hg 0 ) is about 360 ° C. For this reason, for example, most of mercury introduced into a combustion system of a garbage incineration plant such as a rotary kiln or a cement manufacturing facility is vaporized here, and is released from the chimney through the flue along with the combustion gas. Therefore, if mercury emission regulations are implemented, it is inevitable that there will be restrictions on the procurement of cement raw materials and the selection of industrial waste that is thrown into the rotary kiln from outside the system and incinerated.
排ガス中の水銀の測定装置としては、従来、例えば非特許文献1に記載された水銀連続測定装置が知られている。次に、図3を参照して、非特許文献1の水銀連続測定装置を具体的に説明する。
図3に示すように、水銀連続測定装置100によれば、吸引ポンプ101の吸引力により、まず水銀や有機物などを含む排ガスが、第1の排ガス流通管A1が配管されたプローブユニット102に導入される。プローブユニット102では、ダストフィルタ103により排ガス中のダストが除去される。その後、排ガスは分解反応器104へ導入される。ここでは排ガス中の水銀が約200℃の雰囲気で分解充填剤104aと接触し、二価水銀(Hg2+)が金属水銀(Hg0)に分解される。次いで、排ガスは気液分離器105の気液分離路105aを通過中に気液分離され、さらに除湿部106により2℃程度に冷却され、排ガス中の水分が除去される。次に、排ガスは第1のメンブレムフィルタ107を透過し、略完全に湿気が取り除かれた後、連通管120を通って、プローブユニット102から洗気ユニット108へと導かれる。
Conventionally, for example, a mercury continuous measuring device described in Non-Patent
As shown in FIG. 3, according to the continuous
洗気ユニット108では、排ガスが水酸化カリウム溶液に接触して、排ガス中のSOxが除去される。その後、排ガスは第2の排ガス流通管A2を経由して水銀濃度を測定する測定部109へと導出される。
測定部109では、まず第2のメンブレンフィルタ110を透過することで水酸化カリウム溶液のミストが取り除かれる。次に、排ガスは水銀濃度を測定する原子吸光分析器111の吸光セル112に供給される。原子吸光分析器111では、この排ガスに光(水銀ランプ113などの紫外線領域の光線)を照射し、その透過光を光電管により受光することで、金属水銀の特定波長(254nm)の光の吸収量を連続的に検出し、排ガスに含まれる金属水銀の濃度が求められる。
図3中の114は、原子吸光分析時の測定値から排ガス中の水銀濃度を得る際に利用される検量線を求めるため、1日に1回程度、分解反応器104へ金属水銀を含むキャリアガスを供給する水銀標準ガス発生器である。115は、測定部109に収納された第2の排ガス流通管A2のうち、第2のメンブレンフィルタ110と吸光セル111との間の部分に連通されたバイパス管、116はバイパス管115の下流部と第2の排ガス流通管A2との連通部分に設けられた流路切換弁、117はバイパス管115の途中に設けられ、かつ活性炭117aが内蔵された水銀除去器、118は流量コントローラである。
In the
In the
また、水銀連続測定装置100では、例えば1時間に1回、吸光セル112による水銀濃度0値が調整される。このゼロ調整は、第2のメンブレンフィルタ110を通過した排ガスを、流路切換弁116の切り換えにより、活性炭117aを内蔵した水銀除去器117へ供給する。ここでは、排ガス中の水銀および有機物が活性炭117aに吸着される。その後、金属水銀および有機物が除去された排ガスは吸光セル112へと供給され、金属水銀と同じ波長の光の強度(吸収量)が測定される。非特許文献1では、金属水銀および有機物が存在しないこの排ガスの測定値(濃度値)が、ゼロ調整用の調整値となる。この調整値に基づき、吸光セル112による水銀濃度0値を調整する。
Further, in the mercury continuous measuring
一般的に有機物は、広範囲の波長領域にわたる吸光特性を有している。そのため、金属水銀の吸収波長を有した光も吸収する。その結果、吸光セル112により得られた吸光量は、金属水銀の吸光量と有機物の吸光量とが合算されたものとなる。非特許文献1の水銀除去器117では、水銀除去部材として活性炭117aが使用されている。よって、金属水銀だけでなく有機物も活性炭117aに吸着されて除かれるので、前記金属水銀の吸収波長の吸光量には金属水銀と有機物との何れの影響もなく、得られた調整値(ゼロ調整時の測定値)は略ゼロとなる。
しかしながら、非特許文献1の水銀連続測定装置100では、次の欠点があった。
すなわち、(1)排ガス中の二価水銀を分解するとき、分解反応器104内の温度は200℃程度とある種の有機物が気化する温度より低かった。そのため、分解充填剤104aの表面に排ガス中の有機物が付着し易く、分解充填剤104aの分解機能が低下していた。
(2)ゼロ調整時において、活性炭を使用した場合、高い吸着力を有するためガス中に含まれる有機物も吸着していた。一般的に有機物は広範囲の波長領域にわたって吸収特性を有しているため、吸光セル112により得られた吸光量は金属水銀の吸光量と有機物の吸光量との合算値となる。そのため、排ガス中の有機物量の変化に伴って水銀濃度0値(水銀濃度0点)のドリフトが発生している。
However, the mercury continuous measuring
That is, (1) when divalent mercury in the exhaust gas is decomposed, the temperature in the
(2) At the time of zero adjustment, when activated carbon was used, organic substances contained in the gas were also adsorbed because of the high adsorption power. In general, since organic substances have absorption characteristics over a wide range of wavelengths, the amount of absorption obtained by the
この発明は、有機物の分解充填剤表面への付着を防止し、この有機物の付着による分解充填剤の機能低下を防止するとともに、原子吸光分析時における有機物に起因した水銀濃度0値のドリフトを補正することができる排ガス中の水銀分析方法およびその装置を提供することを目的としている。
また、この発明は、気液分離路への有機物および水銀の付着を防止し、これらの付着を原因とした水銀濃度の測定値の誤差を低減することができる排ガス中の水銀分析方法およびその装置を提供することを目的としている。
This invention prevents adhesion of organic substances to the surface of the decomposition filler, prevents degradation of the function of the decomposition filler due to the adhesion of organic substances, and corrects drift of zero mercury concentration caused by organic substances during atomic absorption analysis. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for analyzing mercury in exhaust gas.
Further, the present invention provides a method and apparatus for analyzing mercury in exhaust gas, which prevents organic substances and mercury from adhering to the gas-liquid separation path and can reduce errors in the measured value of mercury concentration caused by these adhesions. The purpose is to provide.
請求項1に記載の発明は、有機物を含む排ガスを分解反応器に供給し、前記有機物の気化温度以上に加熱しながら、分解充填剤により前記排ガス中の二価水銀を金属水銀に分解する水銀分解工程と、該水銀分解工程で分解された排ガスを、気液分離路に通して気液分離する気液分離工程と、該気液分離工程で気液分離された排ガスを原子吸光分析用の吸光セルに導入し、前記排ガス中の水銀の濃度を測定する水銀分析工程と、所定時間が経過する毎に、前記吸光セルに導入される直前の排ガスを水銀除去器に導入し、該水銀除去器内の金と前記排ガスとを接触させることにより、該排ガス中の水銀を金アマルガムとして除去する水銀除去工程と、前記水銀が除去された排ガスを前記吸光セルへ導き、水銀と同じ波長の光の強度を測定することで調整値を求め、該調整値に基づき、前記吸光セルによる水銀濃度0値の調整を行うゼロ調整工程とを備えた排ガス中の水銀分析方法である。
The invention according to
請求項1に記載の発明によれば、分解反応器内の温度が有機物の気化温度より高いので、分解反応器に排ガスが供給されると、排ガス中の有機物は気化する。そのため、排ガス中の二価水銀を金属水銀に分解する際、分解充填剤の表面に排ガス中の有機物が付着し難い。その結果、この有機物の付着による分解充填剤の機能低下を防止することができる。
また、水銀濃度0値の調整時には、吸光セルに導入される直前の排ガスを水銀除去器に導入して排ガスを金と接触させ、排ガス中の水銀のみを金アマルガムとして除去し、有機物はそのまま排ガス中に残す。その後、水銀のみが除去された排ガスを吸光セルへ導き、水銀と同じ波長の光の強度を測定すれば、水銀の波長に重なる特定の有機物の光の強度が測定される。この測定値をゼロ調整用の調整値として求める。その後、調整値に基づき、吸光セルによる水銀濃度0値の調整を行う。
このようにゼロ調整することで、水銀除去器に活性炭を利用した従来技術の場合より長期間、有機物に起因した原子吸光分析器の水銀濃度0値のドリフト(自然発生する経時的な測定値の変移)の補正効果が得られる。
According to the first aspect of the present invention, since the temperature in the decomposition reactor is higher than the vaporization temperature of the organic matter, when the exhaust gas is supplied to the decomposition reactor, the organic matter in the exhaust gas is vaporized. For this reason, when divalent mercury in the exhaust gas is decomposed into metallic mercury, organic substances in the exhaust gas hardly adhere to the surface of the decomposition filler. As a result, it is possible to prevent the degradation of the function of the decomposition filler due to the adhesion of the organic matter.
Also, when adjusting the mercury concentration to zero, the exhaust gas immediately before being introduced into the absorption cell is introduced into a mercury remover, the exhaust gas is brought into contact with gold, and only the mercury in the exhaust gas is removed as gold amalgam, and the organic matter remains as it is. Leave in. Then, if the exhaust gas from which only mercury has been removed is guided to the absorption cell and the intensity of light having the same wavelength as that of mercury is measured, the intensity of light of a specific organic substance overlapping the wavelength of mercury can be measured. This measured value is obtained as an adjustment value for zero adjustment. Thereafter, based on the adjustment value, the mercury concentration is adjusted to zero by the absorption cell.
By zero adjustment in this way, the drift of the mercury concentration zero value of the atomic absorption analyzer due to organic matter (naturally occurring time-dependent measured values over time) is longer than in the case of the prior art using activated carbon for the mercury remover. (Transition) correction effect can be obtained.
有機物の気化とは、有機物が固相(液相)から気相に転移することで、蒸発または昇華と、沸騰の場合がある。
有機物としては、例えば鎖式炭化水素から多環芳香族炭化水素などである。
有機物の気化温度以上とは、例えば400℃以上をいう。
The vaporization of the organic matter may be evaporation or sublimation and boiling by the transition of the organic matter from the solid phase (liquid phase) to the gas phase.
Examples of organic substances include chain hydrocarbons to polycyclic aromatic hydrocarbons.
The term “above the vaporization temperature of the organic substance” means, for example, 400 ° C. or more.
排ガスとしては、例えばセメント製造設備からの排ガス、ごみ焼却場からのそれである。
有機物の気化温度以上でも分解作用が得られる分解充填剤としては、例えば特開昭63−201552号公報に記載された「活性炭と酸化カルシウムとの混合物」を使用することができる。
ゼロ調整を行う時期は、例えば数時間毎、数日毎など任意である。
吸光セルに導入される直前の排ガスを水銀除去器に導入することは、この水銀除去器を経た排ガスがそのまま吸光セルに導入されることを意味する。
水銀除去工程で除去される水銀は、例えば二価水銀、金属水銀である。ただし、分解反応器によりあらかじめ二価水銀が金属水銀に分解されることから、主として金属水銀が除去される。
Examples of the exhaust gas include exhaust gas from a cement manufacturing facility and that from a waste incineration plant.
As a decomposition filler that can be decomposed even at a temperature higher than the vaporization temperature of the organic substance, for example, a “mixture of activated carbon and calcium oxide” described in JP-A-63-201552 can be used.
The timing for performing the zero adjustment is arbitrary, for example, every several hours or every several days.
Introducing the exhaust gas immediately before being introduced into the light absorption cell into the mercury remover means that the exhaust gas that has passed through the mercury remover is directly introduced into the light absorption cell.
The mercury removed in the mercury removing process is, for example, divalent mercury or metallic mercury. However, since the divalent mercury is previously decomposed into metallic mercury by the decomposition reactor, metallic mercury is mainly removed.
請求項2に記載の発明は、前記気液分離路を所定時間ごとに水洗する請求項1に記載の排ガス中の水銀分析方法である。
The invention according to claim 2 is the method for analyzing mercury in exhaust gas according to
請求項2に記載の発明によれば、気液分離路を所定時間ごとに水洗することで、気液分離路の路壁に付着した金属水銀および有機物が洗い流される。その結果、気液分離路への有機物および水銀の付着を原因とした水銀濃度の測定値の誤差を低減することができる。 According to the second aspect of the present invention, by washing the gas-liquid separation path with water every predetermined time, metallic mercury and organic matter adhering to the road wall of the gas-liquid separation path are washed away. As a result, it is possible to reduce an error in the measurement value of the mercury concentration due to the adhesion of organic substances and mercury to the gas-liquid separation path.
請求項3に記載の発明は、有機物を含む排ガスを前記有機物の気化温度以上に加熱しながら、分解充填剤により前記排ガス中の二価水銀を金属水銀に分解する分解反応器と、該分解反応器により分解された排ガスを気液分離路に通して気液分離する気液分離器と、該気液分離器により気液分離された排ガス中の水銀の濃度を測定する原子吸光分析用の吸光セルと、所定時間が経過する毎に、該吸光セルによる水銀濃度0値の調整を行うゼロ調整手段とを備え、前記ゼロ調整手段は、前記吸光セルに導入される直前の排ガスを導入し、該排ガスを金と接触させ、前記排ガス中の水銀を金アマルガムとして除去する水銀除去器を有した排ガス中の水銀分析装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a decomposition reactor that decomposes divalent mercury in the exhaust gas into metallic mercury by a decomposition filler while heating the exhaust gas containing the organic material to a temperature higher than the vaporization temperature of the organic material, and the decomposition reaction A gas-liquid separator that separates the exhaust gas decomposed by the gas through a gas-liquid separation path, and an absorption for atomic absorption spectrometry that measures the concentration of mercury in the exhaust gas separated from the gas-liquid by the gas-liquid separator A zero adjustment unit that adjusts the mercury concentration by the absorption cell every time a predetermined time elapses, and the zero adjustment unit introduces the exhaust gas just before being introduced into the absorption cell, An apparatus for analyzing mercury in exhaust gas, comprising a mercury remover for contacting the exhaust gas with gold and removing mercury in the exhaust gas as gold amalgam.
請求項4に記載の発明は、前記気液分離路を水洗する水洗手段を有した請求項3に記載の排ガス中の水銀分析装置である。 A fourth aspect of the present invention is the mercury analyzer for exhaust gas according to the third aspect, further comprising water washing means for washing the gas-liquid separation path.
この発明の請求項1に記載の排ガス中の水銀分析方法および請求項3に記載の排ガス中の水銀分析装置によれば、分解反応器内の温度を有機物の気化温度より高くしたので、排ガス中の二価水銀を金属水銀に分解する際、分解充填剤の表面に排ガス中の有機物が付着し難い。その結果、この有機物の付着による分解充填剤の機能低下を防止することができる。
また、水銀濃度0値の調整時には、吸光セルに導入される直前の排ガスを水銀除去器の金と接触させて水銀のみを除去し、有機物を含む排ガスを原子吸光分析するので、有機物の光の強度をゼロ調整用の調整値とし、この調整値に基づき、吸光セルによる水銀濃度0値の調整を行うことができる。その結果、水銀除去器に活性炭を利用した従来技術の場合より長期間、有機物に起因した原子吸光分析器の水銀濃度0値のドリフト補正効果が得られる。
According to the method for analyzing mercury in exhaust gas according to
In addition, when adjusting the mercury concentration to zero, the exhaust gas immediately before being introduced into the absorption cell is brought into contact with the gold in the mercury remover to remove only the mercury, and the exhaust gas containing organic matter is analyzed by atomic absorption. The intensity is set as an adjustment value for zero adjustment, and the
特に、請求項2および請求項4の発明によれば、気液分離路を所定時間ごとに水洗するようにしたので、気液分離路への有機物および水銀の付着を原因とした水銀濃度の測定値の誤差発生を低減することができる。 In particular, according to the inventions of claim 2 and claim 4, since the gas-liquid separation path is washed with water every predetermined time, measurement of mercury concentration caused by adhesion of organic matter and mercury to the gas-liquid separation path It is possible to reduce the occurrence of value errors.
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。ここでは、セメント製造設備の煙道の途中に設けられた電気集塵機からの排ガスに含まれる水銀の濃度を測定するものを例とする。 Examples of the present invention will be specifically described below. Here, an example of measuring the concentration of mercury contained in the exhaust gas from the electrostatic precipitator provided in the middle of the flue of the cement manufacturing facility will be described.
図1において、10はこの発明の実施例1に係る排ガス中の水銀分析装置で、この排ガス中の水銀分析装置10は、セメント製造設備の煙道の途中に設けられた電気集塵機からの排ガスが導入され、排ガスに水銀濃度測定の前処理を施すプローブユニット11と、プローブユニット11から導出された排ガス中の水銀濃度を測定する測定部12とを備えている。
プローブユニット11は、外装用の大型ケーシング13内に配管された第1の排ガス流通管14の上流から下流へ向かって順に、電気集塵機からの排ガスに含まれたダストを除去するダストフィルタ15と、有機物を含む排ガスをこの有機物の気化温度以上に加熱しながら、分解充填剤16bにより排ガス中の二価水銀を金属水銀に分解する分解反応器16と、分解反応器16により分解された排ガスを気液分離路17aに通して気液分離する気液分離器17と、気液分離器17により気液分離された排ガスを除湿路18aを通しながら冷却し、かつそのガス中の湿気を除去する除湿部18と、気液分離路17aおよび除湿路18aを所定時間ごとに水洗する水洗手段19と、除湿部18により除湿された排ガスを濾過し、排ガス中の水分を略完全に除去するメンブレンフィルタ20とが順次配設されている。
In FIG. 1,
The
ダストフィルタ15は、カプセル形状のケーシング15a内に、フィルタ材15bを収納したものである。
分解反応器16は、カプセル形状のケーシング16a内に、400℃の高温でもその分解作用が低下しない分解充填剤16b、例えば特開昭63−201552号公報に記載されている「活性炭と酸化カルシウムとの混合物」を充填している。
気液分離器17は、U字形状に屈曲した気液分離管17bを本体とし、その上流部に水洗手段(蒸留水タンク19)から供給された蒸留水(洗浄水)の流入管19aが連通されている。また、この気液分離管17bの材質は、有機分が付着しにくいテフロン(登録商標)に変更されている。
水洗手段は、1時間に1回、蒸留水タンク19に貯液された蒸留水を、図示していない排水ポンプによって吸い込んで流入管19aへ圧送する。気液分離管17bのU字の屈曲部には、使用済みの蒸留水を管外へ排出する横向きの短尺なドレン管17cが連通されている。気液分離管17bの管内の空間が、気液分離路17aを構成している。
The
The
The gas-
The water washing means sucks distilled water stored in the distilled
除湿部18は電子クーラの断熱を兼ねたケーシング18bを本体とし、その内部空間には略V字形状を有した除湿管18cが内蔵されている。除湿管18cのV字形状の屈曲部には、使用済みの蒸留水が排出される下向きの短尺なドレン管18eが連通されている。除湿部18に送られた排気ガスは、ここでガス中の水分が冷却して除湿され、凝縮した水分はドレン管18eから外部に排出される。両ドレン管17c,18eには開閉弁が配設されている。
メンブレンフィルタ20は、軸線方向が垂直な縦向きの円盤形状のケーシング内に、多数の微細孔を有する例えばニトロセルロースなどの膜フィルタ20aが展張されたものである。
The
The
次に、測定部12を詳細に説明する。
測定部12は、別の外装用の大型ケーシング13A内に配管された第2の排ガス流通管14Aの上流から下流へ向かって順に、フィルタリングされた排ガス中の水銀濃度を測定する原子吸光分析用の吸光セル21と、流量コントローラ22と、排ガス中の水銀分析装置全体における排ガスの吸引ポンプ23と、所定時間が経過する毎に、吸光セル21による水銀濃度0値の調整を行うゼロ調整手段24と、原子吸光分析時の測定値から排ガス中の水銀濃度を得る際に利用する検量線を求めるため、所定時間毎に、金属水銀を含むキャリアガスを所定量だけ分解反応器16に供給する水銀標準ガス発生器25とを備えている。
Next, the measuring
The
第2の排ガス流通管14Aは、外配置された連通管31により第1の排ガス流通管14と連通されている。
ゼロ調整手段24は、第2の排ガス流通管14Aのうち、吸光セル21の取り付け位置より上流部に設けられたバイパス管26と、バイパス管26の下流部と第2の排ガス流通管14Aとの連通部分に配された流路切換弁27と、バイパス管26の途中部に設けられ、吸光セル21に導入される直前の排ガスをバイパス管26を通して導き、排ガスを金と接触させることで、排ガス中の水銀を金アマルガムとして除去する水銀除去器28とを有している。
The second exhaust
The zero adjustment means 24 includes a
吸光セル21は、原子吸光分析器29における実際の測定部12である。原子吸光分析器29では、吸光セル21に常時供給された排ガスに、水銀ランプ30からの紫外線領域の光線を照射し、その透過光を光電管により受光する。これにより、金属水銀の特定波長(254nm)の光の吸収量を連続的に検出し、排ガスに含まれる金属水銀の濃度が求られる。
水銀標準ガス発生器25は、原子吸光分析時の測定値から排ガス中の水銀濃度を得る際に利用される検量線を求めるため、例えば1日に1回、ダストフィルタ15へ例えば60μg/Nm3の金属水銀を含むキャリアガス(空気)を所定量だけ供給する機器である。
The
The mercury
次に、この発明の実施例1に係る排ガス中の水銀分析装置10を用いた排ガス中の水銀分析方法を説明する。以下の一連の動作は、水銀分析装置10の図示しない制御装置の制御により実行される。
まず、セメント製造設備の電気集塵機からの排ガスが、吸引ポンプ23の吸引力によりプローブユニット11のダストフィルタ15に導入され、ここで排ガス中のダストが除去される。ダストが除去された排ガスは分解反応器16に送られ、ここで、400℃の高温雰囲気に晒された分解充填剤16aにより、排ガス中の二価水銀が金属水銀に分解される。このとき、分解反応器16内の温度は、多環芳香族炭化水素類の気化温度を超える400℃としたので、分解反応器16内の有機物はガス化し、粒子状の分解充填剤16aの表面に付着し難い。その結果、この有機物の付着による分解充填剤16aの機能低下を防止することができる。
Next, a method for analyzing mercury in exhaust gas using the
First, the exhaust gas from the electrostatic precipitator of the cement manufacturing facility is introduced into the
分解後の排ガスは、気液分離器17の気液分離路17aに通され、ここで気液分離される。液分は前記ドレン管18eを通して外部に排出される。一方、ガス分は除湿部18へ送られる。除湿部18では、2℃に冷却された除湿管18cで除湿される。凝縮した水分はドレン管18eから外部に排出される。
除湿後の排ガスは、メンブレンフィルタ20に供給され、ここで膜フィルタ20aを透過することで、排ガス中の湿気(水分)が略完全に除去される。こうして前処理を終えた排ガスは、連通管31を通して、プローブユニット11から測定部12へ供給される。具体的には、この前処理後の排ガスは、吸光セル21に常時供給される。吸光セル21内では、排ガスに水銀ランプ30からの紫外線領域の光線が照射される。その透過光は、光電管により受光される。これにより、金属水銀の特定波長(254nm)の光の吸収量が連続的に検出され、排ガスに含まれる金属水銀の濃度が求られる。
The decomposed exhaust gas is passed through the gas-
The exhaust gas after dehumidification is supplied to the
次に、原子吸光分析器29における水銀濃度0値の調整方法を説明する。
まず、流路切換弁27を操作し、吸光セル21に導入される直前の排ガスをバイパス管26へ導く。これにより、排ガスは水銀除去器28内へ導入され、ここで排ガスは金と接触し、排ガス中の水銀が金アマルガムとして除去される。しかも、有機物はそのまま排ガス中に残る。
こうして金属水銀のみが除かれた排ガスは、吸光セル21に達し、ここで前述した吸光分析を行う。そのとき、金属水銀と同じ波長の光の強度を測定すれば、金属水銀の波長に重なる特定の有機物の光の強度が測定される。この測定値をゼロ調整用の調整値として求める。その後、制御装置において、この調整値に基づき、吸光セル21による水銀濃度0値の調整を行う。具体的には、有機物の光の強度分だけ嵩上げされていた金属水銀の波長部分から、有機物の光の強度分を差し引く。
Next, a method for adjusting the
First, the flow
The exhaust gas from which only metallic mercury has been removed in this way reaches the
このようにゼロ調整することで、水銀除去器28に活性炭を利用した従来技術の場合より長期間、有機物に起因した原子吸光分析器29の水銀濃度0値のドリフト補正効果が得られる。
なお、例えば1日に1回は排ガスの供給を止め、水銀標準ガス発生器25からダストフィルタ15へ60μg/Nm3の金属水銀を含むキャリアガスを流し、原子吸光分析時の測定値から排ガス中の水銀濃度を得る際に利用される検量線の修正を行う。
図2は、この実施例に係る水銀分析装置を使用して排ガス中の水銀濃度を測定したその結果の有効性を示すグラフである。縦軸は当該分析装置による水銀濃度測定値を実測値で除した値を示し、横軸には従来の改造前の測定装置による場合と、上記実施例による場合とを示す。このグラフに示すように、従来の改造前の測定装置による計器指示値と実測値との比率が0.4程度であるのに対して、上記実施例に係る改良を施した測定装置による計器指示値と実測値との比率が略1と高精度に対応している結果を示す。改造前の測定装置による測定と改良後の測定装置による測定では、同じセメント製造設備の電気集塵機からの排ガスを試料ガスとし、それぞれ3回ずつ行った。
By performing zero adjustment in this way, it is possible to obtain a drift correction effect of the
For example, once a day, the supply of the exhaust gas is stopped, a carrier gas containing 60 μg / Nm 3 of metallic mercury is flowed from the mercury
FIG. 2 is a graph showing the effectiveness of the result of measuring the mercury concentration in the exhaust gas using the mercury analyzer according to this example. The vertical axis shows the value obtained by dividing the measured mercury concentration value by the analyzer by the actual measurement value, and the horizontal axis shows the case of the conventional measuring device before modification and the case of the above embodiment. As shown in this graph, while the ratio between the measured value and the measured value by the conventional measuring device before remodeling is about 0.4, the measured value by the measuring device improved according to the above embodiment The result of the ratio between the value and the actual measurement value corresponding to approximately 1 and high accuracy is shown. In the measurement with the measurement device before the modification and the measurement device after the improvement, the exhaust gas from the electrostatic precipitator of the same cement production facility was used as the sample gas, and each was performed three times.
10 排ガス中の水銀分析装置、
16 分解反応器、
16b 分解充填剤、
17a 気液分離路、
17 気液分離器、
21 吸光セル、
19 水洗手段、
24 ゼロ調整手段、
28 水銀除去器。
10 Mercury analyzer in exhaust gas,
16 cracking reactor,
16b decomposition filler,
17a gas-liquid separation path,
17 Gas-liquid separator,
21 Absorption cell,
19 Flushing means,
24 zero adjustment means,
28 Mercury remover.
Claims (4)
該水銀分解工程で分解された排ガスを、気液分離路に通して気液分離する気液分離工程と、
該気液分離工程で気液分離された排ガスを原子吸光分析用の吸光セルに導入し、前記排ガス中の水銀の濃度を測定する水銀分析工程と、
所定時間が経過する毎に、前記吸光セルに導入される直前の排ガスを水銀除去器に導入し、該水銀除去器内の金と前記排ガスとを接触させることにより、該排ガス中の水銀を金アマルガムとして除去する水銀除去工程と、
前記水銀が除去された排ガスを前記吸光セルへ導き、水銀と同じ波長の光の強度を測定することで調整値を求め、該調整値に基づき、前記吸光セルによる水銀濃度0値の調整を行うゼロ調整工程とを備えた排ガス中の水銀分析方法。 A mercury decomposition step of decomposing divalent mercury in the exhaust gas into metal mercury by a decomposition filler while supplying exhaust gas containing organic matter to a decomposition reactor and heating the organic matter to a vaporization temperature or higher;
A gas-liquid separation step of separating the exhaust gas decomposed in the mercury decomposition step through a gas-liquid separation path;
A mercury analysis step of introducing the exhaust gas separated in the gas-liquid separation step into an absorption cell for atomic absorption analysis and measuring the concentration of mercury in the exhaust gas;
Every time a predetermined time elapses, the exhaust gas immediately before being introduced into the absorption cell is introduced into a mercury remover, and the gold in the mercury remover is brought into contact with the exhaust gas, whereby the mercury in the exhaust gas is converted into gold. Mercury removal process to remove as amalgam,
The exhaust gas from which the mercury has been removed is guided to the light absorption cell, an adjustment value is obtained by measuring the intensity of light having the same wavelength as mercury, and the mercury concentration is adjusted to zero by the light absorption cell based on the adjustment value. A method for analyzing mercury in exhaust gas, comprising a zero adjustment step.
該分解反応器により分解された排ガスを気液分離路に通して気液分離する気液分離器と、
該気液分離器により気液分離された排ガス中の水銀の濃度を測定する原子吸光分析用の吸光セルと、
所定時間が経過する毎に、該吸光セルによる水銀濃度0値の調整を行うゼロ調整手段とを備え、
前記ゼロ調整手段は、前記吸光セルに導入される直前の排ガスを導入し、該排ガスを金と接触させ、前記排ガス中の水銀を金アマルガムとして除去する水銀除去器を有した排ガス中の水銀分析装置。 A decomposition reactor that decomposes divalent mercury in the exhaust gas into metallic mercury by a decomposition filler while heating the exhaust gas containing the organic material to a temperature higher than the vaporization temperature of the organic material;
A gas-liquid separator for separating the exhaust gas decomposed by the decomposition reactor through a gas-liquid separation path;
An absorption cell for atomic absorption analysis for measuring the concentration of mercury in the exhaust gas gas-liquid separated by the gas-liquid separator;
Zero adjustment means for adjusting the mercury concentration 0 value by the light absorption cell each time a predetermined time elapses,
The zero adjustment means introduces the exhaust gas immediately before being introduced into the light absorption cell, contacts the exhaust gas with gold, and removes mercury in the exhaust gas as gold amalgam to analyze mercury in the exhaust gas apparatus.
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