JP2544165B2 - Sampling device - Google Patents

Sampling device

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JP2544165B2 JP62306594A JP30659487A JP2544165B2 JP 2544165 B2 JP2544165 B2 JP 2544165B2 JP 62306594 A JP62306594 A JP 62306594A JP 30659487 A JP30659487 A JP 30659487A JP 2544165 B2 JP2544165 B2 JP 2544165B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、サンプリング装置、特に、SO2計やNO2計の
サンプリング装置の改良に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of a sampling device, particularly a sampling device for SO 2 meter or NO 2 meter.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えば燃焼排ガス(以下、サンプルガスという)中に
含まれるSO2(二酸化イオウ)の濃度を測定する場合、
サンプルガス中にNH3(アンモニア)が存在している
と、200℃以下でのサンプリング配管中において、共存
ドレン中の水分とNH3とSO2とが反応して、(NH42SO4
(硫酸アンモニウム)が生成され、その結果、測定対象
成分であるSO2の濃度が実際の濃度より低めに検出され
るといったことが生ずると共に、生成された(NH42SO
4によってサンプリング配管等に詰まりが生ずるといっ
た不都合がある。
For example, when measuring the concentration of SO 2 (sulfur dioxide) contained in combustion exhaust gas (hereinafter referred to as sample gas),
If NH 3 (ammonia) is present in the sample gas, the water in the coexisting drain reacts with NH 3 and SO 2 in the sampling pipe at 200 ° C or below, and (NH 4 ) 2 SO 4
(Ammonium sulfate) is generated, as a result, with it occurs such is detected to be lower than the actual concentration levels of SO 2 to be measured component, produced (NH 4) 2 SO
4 causes a problem such as clogging of sampling pipes.

そこで、従来のこの種のサンプリング装置において
は、例えば第3図に示すように、サンプルガスGが流れ
る煙道31中内に突設されたサンプルガスG採取用のプロ
ーブ32に連なるサンプリング配管33に、活性炭等の吸着
性物質を容器内に収容してなるNH3スクラバ34を設け、
サンプルガスG中のNH3を吸着することによりこれを除
去するようにしていた。尚、同図において、35はSO
2計、36はフィルタ、37はサンプリング配管33を加熱す
るためのヒータである。
Therefore, in the conventional sampling device of this type, for example, as shown in FIG. 3, a sampling pipe 33 connected to a probe 32 for collecting the sample gas G protruding in the flue 31 through which the sample gas G flows is provided. An NH 3 scrubber 34 containing an adsorbing substance such as activated carbon in a container is provided.
This was removed by adsorbing NH 3 in the sample gas G. In the figure, 35 is SO
2 total, 36 is a filter, 37 is a heater for heating the sampling pipe 33.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来のサンプリング装置は、サン
プルガスG中に含まれるNH3が数ppmといったきわめて少
量の場合特に有効であり、サンプルガスG中に例えば10
0〜200ppmといった大量のNH3が含まれるような場合に
は、NH3スクラバ34内の活性炭を毎日のように頻繁に取
り替える必要があり、メンテナンスがきわめて煩わしい
といった欠点がある。そして、この煩わしさを回避する
には大量の活性炭を容器に収容すればよいが、このよう
にすると、SO2計35へのサンプルガスGの流量が低減し
てSO2計における応答性が低下すると共に、大量の活性
炭によって測定対象であるSO2が吸着されてしまい、正
確な測定を行えないといった欠点がある。
However, the above-mentioned conventional sampling device is particularly effective when the amount of NH 3 contained in the sample gas G is very small, such as several ppm, and the sample gas G contains, for example, 10
When a large amount of NH 3 such as 0 to 200 ppm is contained, the activated carbon in the NH 3 scrubber 34 needs to be replaced frequently every day, which is a drawback that maintenance is extremely troublesome. And, in order to avoid this trouble, a large amount of activated carbon may be stored in the container, but in this case, the flow rate of the sample gas G to the SO 2 meter 35 is reduced and the responsiveness of the SO 2 meter is reduced. At the same time, a large amount of activated carbon adsorbs SO 2 to be measured, which makes it impossible to perform accurate measurement.

本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、そ
の目的とするところは、サンプルガス中に大量にNH3
含まれていても、測定対象成分に悪影響を及ぼすことな
く、全てのNH3を効果的に除去することができ、メンテ
ナンスが容易なサンプリング装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made with the above matters in mind, and the purpose thereof is that even if a large amount of NH 3 is contained in the sample gas, it does not adversely affect the components to be measured, and It is to provide a sampling device that can effectively remove NH 3 and is easy to maintain.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上述の目的を達成するため、本発明に係るサンプリン
グ装置は、プローブによって採取されたサンプルガス
を、ハニカム状に形成されたアルミナに、鉄,クロム,
ニッケルの元素を含浸,焼成するか、又はそれらの酸化
物を含浸,焼成して成る触媒に接触させることにより、
前記サンプルガス中に含まれるアンモニアを除去するよ
うにした点に特徴がある。
In order to achieve the above-mentioned object, a sampling device according to the present invention uses a sample gas sampled by a probe, to form a honeycomb-shaped alumina, iron, chromium,
By impregnating and calcining the element of nickel, or by contacting with a catalyst formed by impregnating and calcining their oxides,
It is characterized in that the ammonia contained in the sample gas is removed.

〔作用〕[Action]

上記のように構成したサンプリング装置においては、
煙道を流れるサンプルガスはプローブによって採取さ
れ、この採取されたサンプルガスがハニカム状の前記触
媒に接触することにより、サンプルガス中に含まれてい
るNH3のみが、前記触媒によって測定対象成分に悪影響
を及ぼさない他の物質に変換されることによって除去さ
れるのである。
In the sampling device configured as described above,
The sample gas flowing through the flue is sampled by a probe, and the sample gas sampled comes into contact with the honeycomb-shaped catalyst, so that only NH 3 contained in the sample gas becomes a measurement target component by the catalyst. It is removed by being converted into another substance that does not have a harmful effect.

即ち、前記触媒として還元触媒を用いた場合は、 NO+NH3+1/4O2→N2+3/2H2O ……(1) なる反応により、NH3はN2(窒素ガス)に変換され、
又、前記触媒として酸化触媒を用いた場合は、 4NH3+5O2→4NO+6H2O ……(2) なる反応により、NH3はNO(一酸化窒素)に変換され、
いずれの場合も測定対象成分に悪影響を及ぼすNH3を、
悪影響を及ぼさない物質(N2,NO)に変換することがで
きると共に、前記両触媒は何れも測定対象成分に悪影響
を及ぼすことがないから、煙道から採取されたサンプル
ガス中に含まれる測定対象成分をそのままの状態で分析
計に供給することができ、その結果、正確に測定を行う
ことができる。
That is, when a reducing catalyst is used as the catalyst, NH 3 is converted to N 2 (nitrogen gas) by the reaction NO + NH 3 + 1 / 4O 2 → N 2 + 3 / 2H 2 O (1)
Further, when using an oxidation catalyst as the catalyst, by 4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O ...... (2) comprising the reaction, NH 3 is converted to NO (the nitrogen monoxide),
In any case, NH 3 which adversely affects the components to be measured,
It can be converted to substances (N 2 , NO) that do not adversely affect, and neither of the above catalysts will adversely affect the components to be measured, so the measurement contained in the sample gas taken from the flue The target component can be supplied to the analyzer as it is, and as a result, accurate measurement can be performed.

そして、前記両触媒は長期間(約半年〜2年)に亘っ
て連続使用が可能であり、しかも、前記反応によって生
成した物質はサンプリング配管等を詰まらせたりするこ
とがないから、メンテナンスが容易である。
Further, both the catalysts can be continuously used for a long time (about half a year to 2 years), and moreover, the substances generated by the reaction do not clog the sampling pipes and the like, so that the maintenance is easy. Is.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明
する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係るサンプリング装置の一例を示
し、同図において、1はサンプルガスGが流れる煙道
で、2は先端を煙道1内に突出するようにして煙道1の
壁1Aに取り付けられたサンプルガスG採取用のプローブ
である。
FIG. 1 shows an example of a sampling device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a flue through which a sample gas G flows, and 2 is a wall 1A of the flue 1 with its tip protruding into the flue 1. It is a probe for collecting the sample gas G attached to the.

3はプローブ2の取付け部近傍の管本体2Aを外套する
ように形成された管状の加熱前処理部で、その内部には
管本体2Aの外周に巻回されるようにしてヒータ4,5が設
けられている。
Reference numeral 3 is a tubular heating pretreatment portion formed so as to cover the tube body 2A in the vicinity of the mounting portion of the probe 2, and inside the inside thereof, heaters 4 and 5 are provided so as to be wound around the outer circumference of the tube body 2A. It is provided.

そして、前記加熱前処理部3内には、第2図に示すよ
うに、管本体2Aのヒータ5が巻回された部分の内部に
は、ハニカム(蜂の巣)状に形成されたアルミナに、
鉄,クロム,ニッケルの元素を含浸,焼成するか、又は
それらの酸化物を含浸,焼成して成る触媒6が設けられ
ている。尚、同図において、7は断熱材である。
Then, in the heating pretreatment unit 3, as shown in FIG. 2, inside the portion around which the heater 5 of the tube body 2A is wound, the alumina formed in the honeycomb shape is formed.
There is provided a catalyst 6 which is obtained by impregnating and firing elements of iron, chromium and nickel, or impregnating and firing oxides thereof. In the figure, 7 is a heat insulating material.

再び、第1図において、8は加熱前処理部3の下流側
に設けられたフィルタ、9は外部にヒータ10を設けてな
るサンプリング配管で、その下流側には分析計としての
SO2計11が設けられている。
Again in FIG. 1, 8 is a filter provided on the downstream side of the heating pretreatment unit 3, 9 is a sampling pipe provided with an external heater 10, and the downstream side thereof is an analyzer.
A SO 2 total 11 is provided.

而して、上記構成のサンプリング装置において、煙道
1を流れるサンプルガスGはプローブ2によって採取さ
れ、この採取されたサンプルガスGがハニカム状の前記
触媒6を通過する際、触媒表面に接触することにより、
サンプルガスG中に含まれているNH3が、前記反応式
(1)に基づいて測定対象成分であるSO2に悪影響を及
ぼさないN2に変換される。そして、ハニカム状の前記触
媒6はSO2に悪影響を及ぼすことがないから、煙道1か
ら採取されたサンプルガスG内には、そのままの状態の
SO2が含まれることになり、このサンプルガスGはサン
プリング配管9を経てSO2計11に送られ、所定の測定に
供される。
Thus, in the sampling device having the above-described configuration, the sample gas G flowing through the flue 1 is sampled by the probe 2, and when the sample gas G sampled passes through the honeycomb-shaped catalyst 6, it comes into contact with the catalyst surface. By
NH 3 contained in the sample gas G is converted into N 2 which does not adversely affect SO 2 which is a measurement target component based on the reaction formula (1). Further, since the honeycomb-shaped catalyst 6 does not adversely affect SO 2 , the sample gas G collected from the flue 1 remains in that state.
Since SO 2 is contained, this sample gas G is sent to the SO 2 meter 11 through the sampling pipe 9 and used for predetermined measurement.

つまり、ハニカム形状によつて触媒6の表面積を大に
してサンプルガスGを流れ易くでき、そのため、サンプ
ルガスGの流量が低減するのを回避できる。これにより
SO2計11における応答速度を速くできると共に、SO2量を
減少させるとなくサンプルガスGをSO2計11に供給でき
る。
That is, the honeycomb shape makes it possible to increase the surface area of the catalyst 6 and facilitate the flow of the sample gas G. Therefore, it is possible to prevent the flow rate of the sample gas G from decreasing. This
The response speed in the SO 2 meter 11 can be increased, and the sample gas G can be supplied to the SO 2 meter 11 without reducing the SO 2 amount.

また、NH3がハニカム状の前記触媒6に接触した際サ
ンプルガスG中のNH3を還元することによってSO2に無害
なN2に変換できるものであって、このN2及び前記触媒6
は測定対象成分のSO2に何ら悪影響を与えることがない
ので、サンプルガスG中のSO2の濃度をより正確に測定
することができる。
Further, there is the NH 3 can be converted into harmless N 2 to SO 2 by reduction of the NH 3 in the sample gas G when in contact with honeycomb of the catalyst 6, the N 2 and the catalyst 6
Does not adversely affect SO 2 which is a component to be measured, so that the concentration of SO 2 in the sample gas G can be measured more accurately.

更に、上記反応は350℃前後で行われるところから、
測定対象成分であるSO2が高温(例えば900℃程度)で、
SO3へ変化することもないので、サンプルガスG中のSO2
の濃度をより正確に測定することができる。
Furthermore, since the above reaction is performed at around 350 ° C,
When the target component SO 2 is at a high temperature (for example, about 900 ° C),
Since it does not change to SO 3 , SO 2 in sample gas G
The concentration of can be measured more accurately.

そして、前記触媒6は長期間(約半年〜2年)に亘っ
て連続使用が可能であり、しかも、前記反応によって生
成したN2はサンプリング配管等を詰まらせたりすること
がないから、メンテナンスが容易である。
Further, the catalyst 6 can be continuously used for a long period (about half a year to 2 years), and the N 2 produced by the reaction does not clog the sampling pipe, etc. It's easy.

尚、上記加熱前処理部3内、特に、前記触媒6のサン
プルガスGが接触する部分が前記温度になるように、ヒ
ータ4,5を制御することが必要である。そして、サンプ
リング配管9の温度が上記のような高温になって測定対
象成分であるSO2がSO3に変化しないように、ヒータ10を
制御することが必要である。
In addition, it is necessary to control the heaters 4 and 5 so that the inside of the heating pretreatment unit 3, particularly, the portion of the catalyst 6 in contact with the sample gas G has the above temperature. Then, it is necessary to control the heater 10 so that the temperature of the sampling pipe 9 does not rise to the high temperature as described above and SO 2 which is the component to be measured does not change to SO 3 .

そして、上記実施例の変形例として、活性炭等の吸着
性物質を容器内に収容してなるNH3スクラバをサンプリ
ング配管9に設けるようにしてもよい。このように構成
した場合、NH3スクラバによってサンプルガスG中のNH3
をより確実に除去することができ、又、従来技術と異な
り、容器内に大量の活性炭等を収容する必要がないか
ら、SO2計11における応答性に悪影響を及ぼしたり、SO2
が吸着されるといった不都合もない。
Then, as a modified example of the above-described embodiment, an NH 3 scrubber in which an adsorbent substance such as activated carbon is contained in a container may be provided in the sampling pipe 9. In such a configuration, NH 3 sample gas G by NH 3 scrubber
It can be more reliably removed, and, unlike the prior art, there is no need to accommodate a large amount of activated carbon or the like in a container, or adversely affect the response in SO 2 meter 11, SO 2
There is no inconvenience of being absorbed.

尚、本発明はNO2計においても上記と同様に実施でき
る。
The present invention can be implemented in the NO 2 meter in the same manner as above.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明に係るサンプリング装置
は、プローブによって採取されたサンプルガスを、ハニ
カム状に形成されたアルミナに、鉄,クロム,ニッケル
の元素を含浸,焼成するか、又はそれらの酸化物を含
浸,焼成して成る触媒に接触させることにより、前記サ
ンプルガス中に含まれるアンモニアを除去するようにし
ているので、測定対象成分を吸着したり、変質させる等
の悪影響を及ぼしたり、分析計における測定に全く悪影
響を与えることなく、サンプルガス中に含まれるNH3
確実に除去することができる。
As described above, in the sampling device according to the present invention, the sample gas collected by the probe is impregnated with the elements of iron, chromium, and nickel in the honeycomb-shaped alumina, and then the sample gas is oxidized. Ammonia contained in the sample gas is removed by bringing it into contact with a catalyst formed by impregnating and calcining the substance, so that the components to be measured may be adsorbed or adversely affected, such as denatured. NH 3 contained in the sample gas can be reliably removed without any adverse effect on the measurement in the meter.

つまり、従来技術と異なり、容器内に大量の活性炭等
の吸着性物質を収容する必要がないから、分析計におけ
る応答性に悪影響を及ぼしたり、大量の吸着性物質によ
って測定対象成分が吸着されてしまい、正確な測定を行
えないといった不都合を解消できる。
That is, unlike the conventional technique, it is not necessary to store a large amount of an adsorbent substance such as activated carbon in the container, which adversely affects the response of the analyzer, or a large amount of the adsorbent substance adsorbs the measurement target component. Therefore, it is possible to eliminate the inconvenience that accurate measurement cannot be performed.

要するに、ハニカム形状によつて触媒の表面積を大に
してサンプルガスを流れ易くでき、そのため、サンプル
ガスの流量が低減するのを回避できる。これにより分析
計における応答速度を速くできると共に、測定対象成分
量を減少させるとなくサンプルガスを分析計に供給でき
る。
In short, the honeycomb shape makes it possible to increase the surface area of the catalyst and facilitate the flow of the sample gas. Therefore, it is possible to prevent the flow rate of the sample gas from decreasing. As a result, the response speed in the analyzer can be increased, and the sample gas can be supplied to the analyzer without reducing the amount of components to be measured.

そして、NH3が前記触媒に接触した際生成される物質
は測定対象成分である例えばSO2に何ら悪影響を与える
こともなく、又、前記触媒は350℃前後の比較的低温で
反応するから、前記SO2の変質のおそれもなく、測定対
象成分に何ら悪影響を与えることがないので、サンプル
ガス中の測定対象成分の濃度をより正確に測定すること
ができる。又、前記触媒は長期間に亘って連続使用する
ことができてその取り替え作業も少なくできる上に、前
記生成される物質によってサンプリング配管等に詰まり
が生ずるといったことがないので、メンテナンスが容易
である。
And, the substance produced when NH 3 contacts the catalyst does not have any adverse effect on the measurement target component, for example, SO 2, and the catalyst reacts at a relatively low temperature of about 350 ° C., Since there is no risk of the SO 2 being altered and the component to be measured is not adversely affected, the concentration of the component to be measured in the sample gas can be measured more accurately. Further, since the catalyst can be continuously used for a long period of time, the replacement work can be reduced, and the sampling pipe and the like will not be clogged by the generated substance, so that the maintenance is easy. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第2図は
その要部を示す断面斜視図である。 第3図は従来技術を示す構成図である。 2……プローブ、6……ハニカム状に形成されたアルミ
ナに、鉄,クロム,ニッケルの元素を含浸,焼成する
か、又はそれらの酸化物を含浸,焼成して成る触媒、G
……サンプルガス。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional perspective view showing the main part thereof. FIG. 3 is a block diagram showing a conventional technique. 2 ... Probe, 6 ... Catalyst formed by impregnating and firing an element of iron, chromium, nickel into honeycomb-shaped alumina, or impregnating and firing their oxides, G
…… Sample gas.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−96244(JP,A) 特開 昭53−145690(JP,A) 実開 昭58−42649(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-56-96244 (JP, A) JP-A-53-145690 (JP, A) Actual development Sho-58-42649 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】プローブによって採取されたサンプルガス
を、ハニカム状に形成されたアルミナに、鉄,クロム,
ニッケルの元素を含浸,焼成するか、又はそれらの酸化
物を含浸,焼成して成る触媒に接触させることにより、
前記サンプルガス中に含まれるアンモニアを除去するよ
うにしたことを特徴とするサンプリング装置。
1. A sample gas collected by a probe is fed to a honeycomb-shaped alumina, iron, chromium,
By impregnating and calcining the element of nickel, or by contacting with a catalyst formed by impregnating and calcining their oxides,
A sampling device, characterized in that ammonia contained in the sample gas is removed.
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