JP5365427B2 - Toc計及びco2吸収剤の寿命評価方法 - Google Patents
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本発明の第1の実施の形態に係るTOC計は、図1に示すように、外部環境の空気から二酸化炭素(CO2)を除去するCO2吸収剤をそれぞれ収納したスパージガス用アブソーバ43、キャリアガス用アブソーバ48、パージガス用アブソーバ39を有するガス供給部3と、スパージガス用アブソーバ43を経由したスパージガスを用いて液体試料に対して通気処理を行い、無機炭素を除去するシリンジ(無機炭素反応部)2と、キャリアガス用アブソーバ48を経由したキャリアガスと共に、シリンジ(無機炭素反応部)2によって無機炭素(IC)を除去された液体試料を導入され、液体試料中の炭素成分を酸化させる試料酸化部18、パージガス用アブソーバ39を経由したガスをパージガスとして導入し、試料酸化部18からキャリアガスと共に導入された被測定ガス中のCO2を検出する検出部6、パージガス用アブソーバ39と検出部6との間に設けられ、パージガス用アブソーバ39を経由したガスが被測定ガスとして検出部6に導入されるように切り換える流路切り換え機構(81,82)を有する測定部5とを備える。
図5のフローチャートを用いて、本発明の第1の実施の形態に係るTOC計が備えるパージガス用アブソーバ39のCO2吸収剤の寿命評価方法を図1〜図3を参照しながら、一例として説明する:
(イ)先ず、ステップS101において、累積時間計算手段(時計)709が、運転履歴記憶装置714から運転履歴を読み出し、累積時間を算出すると、定期点検判定手段700は、累積時間が所定の期間を超過したか否かを判定し、第1の実施の形態に係るTOC計が定期点検のタイミングであるか否かを判定する。定期点検のタイミングであると判定された場合は、ステップS102に進み、測定部制御手段705は、検出部6に赤外分光の準備を開始する命令を送信し、検出部6の赤外分光の準備が開始される。ステップS101において、定期点検のタイミングではないと判定された場合は、ステップS107に進む。検出部6は赤外分光で検出された信号を制御部7に送信し、検出信号処理手段706において、検出信号が処理され、検出された信号強度若しくは算出されたCO2濃度を検出信号記憶装置712に格納する。このとき、例えば被測定ガス導入部(64,65)にはキャリアガスG2のみが被測定ガスとして導入され、検出部6はキャリアガスG2のCO2濃度を検出している。キャリアガスG2は、流路F5を経てキャリアガス用アブソーバ48によってCO2が吸収されたガスである。ステップS102においては、3方電磁弁45のシリンジ2側の弁は、閉じた状態でスパージガスG1をシリンジ2に送出していない。又、流路切り換え機構(81,82)間の流路F8は開通しておらず、検出器パージガスG3は検出部6内に導入されていない。図7は検出部6の赤外分光の準備を開始してからの時間と信号強度との関係を示す図である。キャリアガスG2による信号強度の値は、図7に黒塗りの菱形(◆)で示すように100である。
図6のフローチャートを用いて、上述した図5のフローチャートのステップS108の内容の一例について説明する:
(イ)先ず、ステップS71において、試料として、オフライン試料11若しくは試料入口12からのオンライン試料をシリンジ2に採取するように、駆動機構10によってマルチポートバルブ1を駆動し、共通流路P0と、第1の流路P1若しくは第2の流路P2とを接続する。駆動機構20によって、プランジャ24を引き、シリンジ2内に試料を適量吸引した後、駆動機構10によってマルチポートバルブ1を駆動し、共通流路P0と第4の流路P4とを接続する。駆動機構20によってプランジャ24を引き、シリンジ2に酸14を少量吸引する。シリンジ2は、例えば容量5mlとすることが可能である。駆動機構10によってマルチポートバルブ1を駆動し、共通流路P0と第6の流路P6とを接続した後、3方電磁弁45のシリンジ2側の弁を開き、ガス導入部23から酸14が加えられ酸性になった試料に、流路F4を経たスパージガスG1を一定時間連続して送り込むことでスパージ(通気処理)する。スパージにより試料の無機炭素(IC)成分は、CO2に変換され、更に、変換されたCO2は、スパージガスG1により排出され、シリンジ2内から除去される。
キャリアガス用アブソーバ48に充填されたCO2吸収剤の寿命の評価方法は、図5に示すフローチャートの流路を変更するステップS102の内容は以下の通りとなる:
先ず、3方電磁弁45のシリンジ2側の弁を閉じる、駆動機構10によりマルチポートバルブ1を駆動し、共通流路P0と第7の流路P7との接続を解除する、若しくは試料注入部17をスライドさせることにより、スパージガスG1が試料酸化部18内に導入されないようにする。三方電磁バルブ82の流路F8側の弁が開いている場合は、流路F8側の弁を閉じ、ハロゲンスクラバ53側の弁を開き、検出部パージガスG3が流路F6からパージガス導入部63に、キャリアガスG2が流路F7から検出部6に被測定ガスとして導入されるようにする。キャリアガス用アブソーバ48を通過したキャリアガスG2のみが、キャリアガス導入部181から試料酸化部18内に導入され、スクラバ51、電子クーラ52、ハロゲンスクラバ53を順に通過し、検出部6の被測定ガス導入部(64,65)に導入されるので、検出部6から制御部7に検出信号が入力され、制御部7において、キャリアガスG2に含まれるCO2の濃度から、キャリアガス用アブソーバ48に充填されたCO2吸収剤の寿命の評価をすることができる。
スパージガス用アブソーバ43に充填されたCO2吸収剤の寿命の評価方法は、図5に示すフローチャートの流路を変更するステップS102の内容は以下の通りとなる:
先ず、駆動機構10によりマルチポートバルブ1を駆動し、共通流路P0と第7の流路P7とを接続することでシリンジ2と試料酸化部18とを開通する。続いて、流路F4において、スパージガス用アブソーバ43を通過したスパージガスG1を、ガス導入部23から試料空間25へ導入可能なように、プランジャ24を駆動機構20によって駆動し、又、3方電磁弁45のシリンジ2側の弁を開く。三方電磁バルブ82の流路F8側の弁が開いている場合は、流路F8側の弁を閉じ、ハロゲンスクラバ53側の弁を開き、検出部パージガスG3が流路F6からパージガス導入部63に、スパージガス用アブソーバ43を通過したスパージガスG1のみが流路F7から検出部6に被測定ガスとして導入されるようにする。スパージガスG1は、シリンジ2、マルチポートバルブ1、試料酸化部18、流路F7のスクラバ51、電子クーラ52、ハロゲンスクラバ53、三方電磁バルブ82、メンブレンフィルタ54を順に通過し、検出部6の被測定ガス導入部(64,65)に導入されるので、検出部6から制御部7に検出信号が入力され、制御部7において、スパージガスG1に含まれるCO2の濃度から、スパージガス用アブソーバ43に充填されたCO2吸収剤の寿命の評価をすることができる。
第1の実施の形態に係るTOC計においては、TOCの測定方法として、無機炭素(IC)成分を除去してから全炭素(TC)の測定を行う不揮発性有機炭素(NPOC)の測定を用いて説明したが、IC成分を除去せず測定したTC濃度と、別途測定したIC濃度との差をとる差し引き法を用いても良い。
第1の実施の形態に係るTOC計は、スパージガスG1及びキャリアガスG2を、試料酸化部18を経由させて検出部6に導入したが、スパージガス用アブソーバ43を通過したスパージガスG1及びキャリアガス用アブソーバ48を通過したキャリアガスG2を直接検出部6に導入するための流路及び流路切り換え機構を備えるようにしても良い。
上記のように、本発明は第1〜第3の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
P0…共通流路
P1〜P8…第1〜第8の流路
1…マルチポートバルブ
2…シリンジ(無機炭素反応部)
3…ガス供給部
5…測定部
6…検出部
7…制御部
10…駆動機構
11…オフライン試料
12…試料入口
13…標準試料
14…酸
15…希釈水
16…逆止弁
17…試料注入部
18…試料酸化部
19…燃焼炉
20…駆動機構
21…バレル
22…プランジャチップ
23…ガス導入部
24…プランジャ
25…試料空間
26…駆動空間
31…ガス入口
32,35…調圧弁
33…圧力計
34…電磁弁
36,42,47…流量計
37…ガス精製管
38…抵抗管
39…パージガス用アブソーバ
41,46…マスフローコントローラ
43…スパージガス用アブソーバ
44,49,54…メンブレンフィルタ
45…3方電磁弁
48…キャリアガス用アブソーバ
51…スクラバ
52…電子クーラ
53…ハロゲンスクラバ
55…ドレインポット
56…オゾン発生装置
57…NOX検出部
58…オゾン分解装置
59…アブソーバ
61…光源
62…基準セル
63…パージガス導入部
64…長光路セル
65…短光路セル
66…検出器
70…演算装置
72…入出力制御部
81,82,83,84…三方電磁バルブ(流路切り換え機構)
85…五方電磁バルブ(流路切り換え機構)
91…IC試料注入部
92…無機炭素反応部
100…ドレイン
170…駆動機構
171…試料入口
172…ドレイン管
181…キャリアガス導入部
500…排気口
701…マルチポートバルブ制御手段
702…プランジャ制御手段
703…ガス供給部制御手段
704…流路切り換え機構制御手段
705…測定部制御手段
706…検出信号処理手段
707…寿命評価手段
708…交換時期通知手段
711…プログラム記憶装置
712…検出信号記憶装置
713…測定情報記憶装置
731…入力装置
732…出力装置
733…表示装置
741…マルチポートバルブ駆動回路
742…プランジャ駆動回路
743…ガス供給部駆動回路
744…測定部駆動回路
Claims (10)
- 外部環境の空気中の炭素成分をCO 2 に変換するガス精製管と、
該ガス精製管の下流において、前記空気をスパージガス、キャリアガス、パージガスに分岐する流路分岐部と、
CO2吸収剤を収納し、前記パージガスを通過させて前記パージガス中のCO 2 を吸収させるパージガス用アブソーバと、
前記スパージガスにより通気処理された液体試料を前記キャリアガスと共に導入し酸化して、被測定ガスとして排出する試料酸化部と、
前記液体試料を測定する場合に、前記被測定ガスを前記試料酸化部から導入し、前記被測定ガス中のCO2を検出し、前記被測定ガス中のCO 2 の検出の前後において、前記パージガスが導入されて内部が浄化される検出部と、
前記パージガス用アブソーバと前記検出部との間に設けられ、前記パージガスが単独で前記検出部に前記被測定ガスとして導入されるように切り換える流路切り換え機構とを備え、
前記流路切り換え機構により、定期的に前記パージガスを前記被測定ガスとして前記検出部に導入し、前記パージガス中に含まれるCO2の変化を検出することにより、前記CO2吸収剤の寿命を評価することを特徴とするTOC計。 - CO2吸収剤を収納し、前記キャリアガスを通過させて前記キャリアガス中のCO 2 を吸収させるキャリアガス用アブソーバを更に備え、
前記流路切り換え機構が、定期的に前記キャリアガスのみを単独で前記被測定ガスとして前記検出部に導入し、前記キャリアガス中に含まれるCO2の変化を検出することにより、前記キャリアガス用アブソーバのCO2吸収剤の寿命を評価することを特徴とする請求項1に記載のTOC計。 - 外部環境の空気中の炭素成分をCO 2 に変換するガス精製管と、
該ガス精製管の下流において、前記空気をスパージガス、キャリアガス、パージガスに分岐する流路分岐部と、
CO2吸収剤を収納し、前記キャリアガスを通過させて前記キャリアガス中のCO 2 を吸収させるキャリアガス用アブソーバと、
前記キャリアガス用アブソーバを経由した前記キャリアガスと共に前記スパージガスにより通気処理された液体試料を導入し酸化して、被測定ガスとして排出する試料酸化部と、
前記液体試料を測定する場合に、前記被測定ガスを前記試料酸化部から導入し、前記被測定ガス中のCO2を検出し、前記被測定ガス中のCO 2 の検出の前後において、前記パージガスが導入されて内部が浄化される検出部と、
前記キャリアガスのみが単独で前記検出部に被測定ガスとして導入されるように切り換える流路切り換え機構とを備え、
前記流路切り換え機構により、前記キャリアガスを前記被測定ガスとして前記検出部に導入され、定期的に前記キャリアガス中に含まれるCO2の変化を検出することにより、CO2吸収剤の寿命を評価することを特徴とするTOC計。 - CO2吸収剤を収納し、前記スパージガスを通過させて前記スパージガス中のCO 2 を吸収させるスパージガス用アブソーバと、
前記スパージガス用アブソーバを経由した前記スパージガスを用いて前記液体試料に対して通気処理を行い、無機炭素をCO2に変換する無機炭素反応部
とを更に備え、前記流路切り換え機構が、定期的に前記スパージガスのみを単独で前記被測定ガスとして前記検出部に導入し、前記スパージガス中に含まれるCO2の変化を検出することにより、前記スパージガス用アブソーバのCO2吸収剤の寿命を評価することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のTOC計。 - 外部環境の空気中の炭素成分をCO2に変換するガス精製管と、
該ガス精製管の下流において、前記空気をスパージガス、キャリアガス、パージガスに分岐する流路分岐部と、
CO2吸収剤をそれぞれ収納し、前記スパージガスを通過させて前記スパージガス中のCO2を吸収させるスパージガス用アブソーバと、
前記スパージガス用アブソーバを経由したスパージガスを用いて液体試料に対して通気処理を行い、無機炭素をCO2に変換する無機炭素反応部と、
前記キャリアガスと共に前記通気処理された液体試料を導入し、酸化して、被測定ガスとして排出する試料酸化部と、
前記液体試料を測定する場合に、前記被測定ガスを前記試料酸化部から導入し、前記被測定ガス中のCO2を検出し、前記被測定ガス中のCO2の検出の前後において、前記パージガスが導入されて内部が浄化される検出部と、
前記スパージガスのみが単独で前記検出部に被測定ガスとして導入されるように切り換える流路切り換え機構とを備え、
前記流路切り換え機構により、定期的に前記スパージガスを前記被測定ガスとして前記検出部に導入し、前記スパージガス中に含まれるCO2の変化を検出することにより、前記CO2吸収剤の寿命を評価することを特徴とするTOC計。 - 外部環境の空気中の炭素成分をCO 2 に変換するガス精製管と、該ガス精製管の下流において、前記空気をスパージガス、キャリアガス、パージガスに分岐する流路分岐部と、CO2吸収剤を収納し、前記パージガスを通過させて前記パージガス中のCO 2 を吸収させるパージガス用アブソーバと、前記スパージガスにより通気処理された液体試料を前記キャリアガスと共に導入し酸化させる試料酸化部と、前記液体試料を測定する場合に、前記被測定ガスを前記試料酸化部から導入し、前記被測定ガス中のCO2を検出し、前記被測定ガス中のCO 2 の検出の前後において、前記パージガスが導入されて内部が浄化される検出部とを備えるTOC計において、前記CO2吸収剤の寿命を評価するCO2吸収剤の寿命評価方法であって、
定期的にガス導入経路を切り換え、前記パージガスを前記被測定ガスとして前記検出部に導入するステップと、
前記被測定ガスとして導入された前記パージガス中に含まれるCO2の変化を前記検出部で検出するステップと、
前記検出部で検出したCO2の値を基準値と比較して、前記CO2吸収剤の寿命を評価するステップ
とを含むことを特徴とするCO2吸収剤の寿命評価方法。 - 前記TOC計がCO2吸収剤を収納し、前記キャリアガスを通過させて前記キャリアガス中のCO 2 を吸収させるキャリアガス用アブソーバを更に備え、
定期的に前記キャリアガスのみを単独で前記被測定ガスとして前記検出部に導入し、前記キャリアガス中に含まれるCO2の変化を検出するステップを更に含むことを特徴とする請求項6に記載のCO2吸収剤の寿命評価方法。 - 外部環境の空気中の炭素成分をCO 2 に変換するガス精製管と、該ガス精製管の下流において、前記空気をスパージガス、キャリアガス、パージガスに分岐する流路分岐部と、CO2吸収剤を収納し、前記キャリアガスを通過させて前記キャリアガス中のCO 2 を吸収させるキャリアガス用アブソーバと、前記キャリアガス用アブソーバを経由した前記キャリアガスと共に前記スパージガスにより通気処理された液体試料を導入し酸化して、被測定ガスとして排出する試料酸化部と、前記液体試料を測定する場合に、前記被測定ガスを前記試料酸化部から導入し、前記被測定ガス中のCO2を検出し、前記被測定ガス中のCO 2 の検出の前後において、前記パージガスが導入されて内部が浄化される検出部とを備えるTOC計において、前記CO2吸収剤の寿命を評価するCO2吸収剤の寿命評価方法であって、
定期的にガス導入経路を切り換え、前記キャリアガスのみを単独で前記被測定ガスとして前記検出部に導入するステップと、
前記被測定ガスとして導入された前記キャリアガス中に含まれるCO2の変化を前記検出部で検出するステップと、
前記検出部で検出したCO2の値を基準値と比較して、前記CO2吸収剤の寿命を評価するステップ
とを含むことを特徴とするCO2吸収剤の寿命評価方法。 - 前記TOC計がCO2吸収剤を収納し、前記スパージガスを通過させて前記スパージガス中のCO 2 を吸収させるスパージガス用アブソーバと、前記スパージガス用アブソーバを経由した前記スパージガスを用いて前記液体試料に対して通気処理を行い、無機炭素をCO2に変換する無機炭素反応部とを更に備え、
定期的に前記スパージガスのみを単独で前記被測定ガスとして前記検出部に導入し、前記スパージガス中に含まれるCO2の変化を検出するステップを更に含むことを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載のCO2吸収剤の寿命評価方法。 - 外部環境の空気中の炭素成分をCO2に変換するガス精製管と、該ガス精製管の下流において、前記空気をスパージガス、キャリアガス、パージガスに分岐する流路分岐部と、CO2吸収剤をそれぞれ収納し、前記スパージガスを通過させて前記スパージガス中のCO2を吸収させるスパージガス用アブソーバと、前記スパージガス用アブソーバを経由したスパージガスを用いて液体試料に対して通気処理を行い、無機炭素をCO2に変換する無機炭素反応部と、前記キャリアガスと共に前記通気処理された液体試料を導入し、酸化して、被測定ガスとして排出する試料酸化部と、前記液体試料を測定する場合に、前記被測定ガスを前記試料酸化部から導入し、前記被測定ガス中のCO2を検出し、前記被測定ガス中のCO2の検出の前後において、前記パージガスが導入されて内部が浄化される検出部とを備えるTOC計において、前記CO2吸収剤の寿命を評価するCO2吸収剤の寿命評価方法であって、
定期的にガス導入経路を切り換え、前記スパージガスのみを単独で前記被測定ガスとして前記検出部に導入するステップと、
前記被測定ガスとして導入された前記スパージガス中に含まれるCO2の変化を前記検出部で検出するステップと、
前記検出部で検出したCO2の値を基準値と比較して、前記CO2吸収剤の寿命を評価するステップ
とを含むことを特徴とするCO2吸収剤の寿命評価方法。
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