JP2021179432A - Graphitization device, sample collecting and preparing system, and sample collecting and preparing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同位体検出の分野に関するものであり、具体的には、黒鉛化装置、試料採取・調製システム及び試料採取・調製方法に関するものである。 The present invention relates to the field of isotope detection, and specifically to a graphitizer, a sampling / preparation system, and a sampling / preparation method.
社会の発展と人間の生活品質の向上に伴い、エネルギー供給の需要が高まっている。持続可能な開発やグリーン開発の背景において、化石エネルギーの蓄積量の減少に伴い、エネルギーの供給にまた新しい要求が提出されている。 With the development of society and the improvement of human quality of life, the demand for energy supply is increasing. In the context of sustainable development and green development, new demands have been submitted for energy supply as fossil energy reserves have declined.
バイオマスエネルギーは一種の「カーボンニュートラル」な再生可能エネルギーである。バイオマス燃料を直接炉内に入れて燃焼させる電力供給技術は中国で非常に高度になる。国外の経験によると、従来の石炭燃焼ボイラーを利用してバイオマスを混合燃焼することは、より優れたバイオマスエネルギーの利用方法である。この燃焼法は、バイオマス燃料の発電効率を向上させるだけでなく、バイオマス直燃発電所のインフラの投資費用も節約でき、効率的で環境にやさしいエネルギーの取得方法である。 Biomass energy is a kind of "carbon neutral" renewable energy. Power supply technology that puts biomass fuel directly into a furnace and burns it will become very advanced in China. According to foreign experience, mixing and burning biomass using a conventional coal-burning boiler is a better way to utilize biomass energy. This combustion method not only improves the power generation efficiency of biomass fuel, but also saves the investment cost of the infrastructure of the biomass direct combustion power plant, and is an efficient and environment-friendly energy acquisition method.
この燃焼法では、バイオマスの配合比を測定する必要がある場合がある。測定方法として、炭素−14が広く利用されている。炭素−14(14C)は、1940年2月27日にカリフォルニア大学バークレー校の放射性実験室のマルティン・カルメンとサム・ルベンによって発見された炭素元素の放射性同位体である。 In this combustion method, it may be necessary to measure the mixing ratio of biomass. Carbon-14 is widely used as a measuring method. Carbon-14 ( 14C ) is a radioisotope of the elemental carbon discovered by Martin Carmen and Sam Ruben of the University of California, Berkeley Radiolab on February 27, 1940.
炭素−14は、宇宙線が空気中の窒素原子に当たることによって生成される。生体生物は全世界の炭素循環過程に参加するため、それに含まれる炭素−14の豊度は、当時の現地の大気レベルと一致することが多い。化石エネルギーは何百万年もの間地下深くに埋もれているので、それに含まれる炭素−14はほとんどゼロになる。そのため、石炭とバイオマスを混合燃焼する混合燃焼発電所のボイラー煙ガス中の二酸化炭素に含まれる炭素−14の豊度データを測定することにより、この発電所が燃焼する燃料にバイオマス燃料が配合されているかどうか、及び配合されたバイオマス燃料の割合を知ることができる。 Carbon-14 is produced when cosmic rays hit nitrogen atoms in the air. Since living organisms participate in the carbon cycle process around the world, the abundance of carbon-14 contained in them often matches the local atmospheric level at that time. Since fossil energy has been buried deep underground for millions of years, it contains almost zero carbon-14. Therefore, by measuring the abundance data of carbon-14 contained in carbon dioxide in the boiler smoke gas of the mixed combustion power plant that mixes and burns coal and biomass, the biomass fuel is mixed with the fuel that this power plant burns. It is possible to know whether or not the fuel is mixed and the proportion of the biomass fuel contained in the fuel.
炭素−14同位体に基づく放射性年代測定法は、考古学及び地質学の研究で最初に使用され、効果的な生物成分を鑑別する方法である。炭素−14法をバイオマスと石炭の混合燃焼発電所の検出に適用することはゴミ焼却発電所の検出に適用する場合とは異なり、バイオマス燃料の供給は、季節の変化や収集半径の影響を受け、中国では、混合燃焼発電所のバイオマスの配合割合は5%を超えることが難しいかもしれない。配合比が低い場合、加速器質量分析法は、最も正確な炭素−14の豊度を検出する方法であり、テストをする前に、試料を先に黒鉛に変換する必要がある。 Radiocarbon dating based on carbon-14 isotopes is the first method used in archaeological and geological studies to discriminate effective biological components. Applying the Carbon-14 method to the detection of a mixed combustion power plant of biomass and coal is different from applying it to the detection of a waste incineration power plant, and the supply of biomass fuel is affected by seasonal changes and collection radius. In China, it may be difficult for mixed combustion power plants to have a biomass content of more than 5%. At low compounding ratios, Accelerator Mass Spectrometry is the most accurate method for detecting carbon-14 abundance, and the sample must first be converted to graphite before testing.
従来技術では、炭素−14の豊度の測定過程全体は、混合燃焼発電所と実験室で別々に行う必要があり、具体的には、収集ステップは、混合燃焼発電所で完了され、アルカリ吸収剤を利用して煙ガス中の二酸化炭素ガスを捕集し、これに対して、試料調製ステップは、専門の炭素−14実験室で完了され、混合燃焼発電所から運送された採取試料を受け取った後、実験室の高真空環境の配管において試料調製を行い(黒鉛試料の調製)、その後コンピューターテストを行うことにより、炭素−14の豊度に関するデータが得られる。この試料採取・調製プロセスは時間がかかるだけでなく、捕集された二酸化炭素は、アルカリ吸収剤に捕集される前後の保存期間内に大気中の二酸化炭素によって汚染されることが避け難く、煙ガス試料の炭素−14の豊度のテスト結果にずれが生じられるようになる。 In the prior art, the entire carbon-14 abundance measurement process had to be done separately in the mixed combustion power plant and in the laboratory, specifically, the collection step was completed in the mixed combustion power plant and absorbed alkali. The agent is used to collect the carbon dioxide in the smoke gas, whereas the sample preparation step is completed in a specialized carbon-14 laboratory and receives the sample taken from the mixed combustion power plant. After that, a sample is prepared in a pipe in a high vacuum environment in the laboratory (preparation of a graphite sample), and then a computer test is performed to obtain data on the abundance of carbon-14. Not only is this sampling and preparation process time consuming, but it is inevitable that the collected carbon dioxide will be contaminated by atmospheric carbon dioxide during the storage period before and after it is collected by the alkaline absorber. The test results for the abundance of carbon-14 in the flue gas sample will be offset.
本発明は上記課題に対して提出されたものであり、試料採取・調製を簡易かつ迅速にするとともに、テスト結果の精度をより高いものにすることを目的とする。 The present invention has been submitted for the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to simplify and speed up sampling and preparation, and to improve the accuracy of test results.
上記発明目的を達成するために、本発明は、煙ガス試料を格納する試料管を有し、煙ガス試料におけるCO2とCOは、試料管内で黒鉛に還元され、試料管には、煙ガス試料を試料管に導入する吸気口と、煙ガス試料を試料管から排出する排気口が設けられる黒鉛化装置であって、吸気口と排気口の開閉によってガス洗浄と試料採取を実現でき、試料管に格納された煙ガス試料におけるCO2とCOは、最終的に正圧環境下で黒鉛に変換される黒鉛化装置が提供される。 In order to achieve the above object of the invention, the present invention has a sample tube for storing a flue gas sample, CO 2 and CO in the flue gas sample are reduced to graphite in the sample tube, and the flue gas is in the sample tube. It is a graphitization device provided with an intake port for introducing a sample into a sample tube and an exhaust port for discharging a flue gas sample from the sample tube. Gas cleaning and sample collection can be realized by opening and closing the intake port and the exhaust port, and the sample can be sampled. A graphitizer is provided in which CO 2 and CO in the flue gas sample stored in the tube are finally converted to graphite under a positive pressure environment.
この技術案では、黒鉛化装置は、煙ガス試料を直接導入して試料調製を行うことができるとともに、吸気口と排気口の設置と開閉の組み合わせによってガス洗浄及び試料採取を実現し、且つ正圧環境下で試料を調製できる。具体的には、吸気口と排気口の両方が開くと、煙ガス試料は吸気口から導入され、試料管をガス洗浄することができ、ガス洗浄された試料管における空気や他の不純物ガス成分が排除され、黒鉛試料に対する現代の炭素の影響が削減され、ガス洗浄が完了された後、吸気口と排気口を閉じて煙ガス試料の試料採取を完了する。 In this technical proposal, the graphitization device can directly introduce a flue gas sample to prepare a sample, and can also perform gas cleaning and sampling by combining the installation and opening / closing of an intake port and an exhaust port, and is correct. Samples can be prepared under pressure environment. Specifically, when both the intake and exhaust ports are open, the smoke gas sample is introduced from the intake port and the sample tube can be gas-cleaned, with air and other impurity gas components in the gas-cleaned sample tube. Is eliminated, the effect of modern carbon on the graphite sample is reduced, and after gas cleaning is complete, the intake and exhaust ports are closed to complete the sampling of the smoke gas sample.
本発明によって提供される技術案は、煙ガス試料の試料採取と調製の一体化が実現される。従来の技術案とは異なり、本発明によって提供される技術案は、アルカリ吸収剤を貯蔵して煙ガスにおけるCO2を捕集する必要がなく、従来の技術案における発電所によって捕集されるCO2試料が保存や転送の過程中に汚染され易いという問題を解決し、煙ガス試料における炭素−14の豊度の検出結果の精度が向上される。本発明によって提供される技術案は、従来の技術案で必要とされる高真空ポンプユニットにもはや依存せず、構造が簡単であり、試料採取・調製システムの製造コストが低減される。 The technical proposal provided by the present invention realizes the integration of sampling and preparation of a flue gas sample. Unlike conventional technical proposals, the technical proposal provided by the present invention does not require the storage of an alkali absorber to collect CO 2 in flue gas, but is collected by the power plant in the conventional technical proposal. It solves the problem that CO 2 samples are easily contaminated during the process of storage and transfer, and improves the accuracy of detection results of carbon-14 abundance in flue gas samples. The technical proposal provided by the present invention no longer relies on the high vacuum pump unit required by the conventional technical proposal, has a simple structure, and reduces the manufacturing cost of the sampling / preparation system.
本発明の好ましい技術案では、試料管の内部には、COの触媒還元に必要な薬剤粉末を収容するための薬剤管が設けられる。本発明の好ましい技術案では、試料管は、還元反応によって生成された水蒸気を捕捉するための冷トラップが設けられる上段の試料管と、内部に薬剤管が設けられる中段の試料管と、CO2の触媒還元に必要な薬剤粉末を収容するための下段の試料管と、を含み、その中、上段の試料管と下段の試料管は中段の試料管の上下両端に接続され、自由に取り外して交換可能である。 In the preferred technical proposal of the present invention, a drug tube for accommodating the drug powder required for catalytic reduction of CO is provided inside the sample tube. In the preferred technical proposal of the present invention, the sample tube includes an upper sample tube provided with a cold trap for capturing the water vapor generated by the reduction reaction, a middle sample tube provided with a drug tube inside, and CO 2 Includes a lower sample tube for accommodating the drug powder required for catalytic reduction of the above, in which the upper sample tube and the lower sample tube are connected to the upper and lower ends of the middle sample tube and can be freely removed. It is replaceable.
この技術案では、試料管のクリーニング及び中段の試料管内の薬剤管の取り外しと交換が便利になるように、上段の試料管は中段の試料管の上端に接続され、自由に取り外して交換可能である。下段の試料管のクリーニング及び取り外しと交換が便利になるように、下段の試料管は中段の試料管の下端に接続され、自由に取り外して交換可能である。全体としては、上段、中段、下段の試料管を区切って接続し、試料管の取り外しと交換及び取り付けが非常に迅速且つ便利である。 In this technical proposal, the upper sample tube is connected to the upper end of the middle sample tube and can be freely removed and replaced so that the cleaning of the sample tube and the removal and replacement of the drug tube in the middle sample tube are convenient. be. The lower sample tube is connected to the lower end of the middle sample tube and can be freely removed and replaced so that the lower sample tube can be conveniently cleaned, removed and replaced. As a whole, the upper, middle, and lower sample tubes are separated and connected, and the removal, replacement, and installation of the sample tubes are very quick and convenient.
本発明の好ましい技術案では、下段の試料管に収容される薬剤は、Zn粉末とTiH2の混合粉末を選択でき、TiH2は、H2を提供するとともに、Znの触媒作用下で試料管内のCO2をCOに変換するために使用される。 In a preferred technical solution of the present invention, the agent to be accommodated in the lower sample tube can select a mixed powder of Zn powder and TiH 2, TiH 2 is adapted to provide a H 2, sample tube under the catalytic action of Zn Used to convert CO 2 in CO to CO.
本発明の好ましい技術案では、中段の試料管の薬剤管に収容される薬剤はFe粉末を選択でき、試料管内のCOをFeの触媒作用下で黒鉛炭素単体に変換する。 In the preferred technical proposal of the present invention, Fe powder can be selected as the drug contained in the drug tube of the sample tube in the middle stage, and CO in the sample tube is converted to graphite carbon alone under the catalytic action of Fe.
本発明の好ましい技術案では、試料管を囲む温度制御装置をさらに含み、前記温度制御装置は、上段の試料管、中段の試料管、及び下段の試料管をそれぞれ囲むように設置され、且つそれぞれ独立して温度を制御できる上段の温度制御装置、中段の温度制御装置、及び下段の温度制御装置を備える。 The preferred technical proposal of the present invention further includes a temperature control device that surrounds the sample tube, and the temperature control device is installed so as to surround the upper sample tube, the middle sample tube, and the lower sample tube, respectively. It is equipped with an upper temperature control device, a middle temperature control device, and a lower temperature control device that can independently control the temperature.
この技術案では、温度制御装置は、その内部に覆われた試料管の温度を、自身の温度を調節することにより間接的に制御し、CO2とCOの還元反応に温度条件を提供し、煙ガス試料が試料管内で還元反応を起こし、黒鉛を生成する。なお、上段の温度制御装置、中段の温度制御装置、及び下段の温度制御装置は、それぞれ独立して温度を制御でき、試料管の異なる部位のニーズに応じて相応の温度条件を提供できる。 In this technical proposal, the temperature control device indirectly controls the temperature of the sample tube covered therein by adjusting its own temperature, and provides temperature conditions for the reduction reaction of CO 2 and CO. The smoke gas sample undergoes a reduction reaction in the sample tube to produce graphite. The upper temperature control device, the middle temperature control device, and the lower temperature control device can control the temperature independently, and can provide appropriate temperature conditions according to the needs of different parts of the sample tube.
本発明の好ましい技術案では、独立して温度を制御する溝が複数形成される温度制御装置をさらに含み、試料管は複数形成され、それぞれ各溝に収容される。 The preferred technical proposal of the present invention further includes a temperature control device in which a plurality of grooves for independently controlling the temperature are formed, and a plurality of sample tubes are formed and each of them is accommodated in each groove.
この技術案では、独立して温度を制御する機能を有する複数の漕は複数の試料管に合わせて設置され、複数の煙ガス試料を同一の時間帯に採取して試料採取・調製することができる一方、異なる時間帯の煙ガス試料を採取して長時間の連続的な試料採取・調製を実現できる。 In this technical proposal, multiple tanks having the function of independently controlling the temperature are installed according to multiple sample tubes, and multiple smoke gas samples can be collected at the same time zone for sampling and preparation. On the other hand, it is possible to collect smoke gas samples at different times and realize continuous sampling and preparation for a long time.
本発明は、さらに、混合燃焼発電所で生成された煙ガス試料を採取する収集配管と、収集配管に接続され、且つ煙ガス試料におけるCO2とCOを黒鉛に変換できる上記技術案のいずれかの黒鉛化装置と、収集配管と黒鉛化装置との間に接続され、前記煙ガス試料における粒子状物質、腐食性ガス、及び水蒸気の一種または複数を濾過して取り除くことができる煙ガス試料精製装置と、を含む試料採取・調製システムが提供される。 The present invention is further one of a collection pipe for collecting a flue gas sample generated in a mixed combustion power plant and one of the above technical proposals connected to the collection pipe and capable of converting CO 2 and CO in the flue gas sample into graphite. Flue gas sample purification that is connected between the graphitizer and the collection pipe and the flue gas sample and can filter out one or more of the particulate matter, corrosive gas, and steam in the flue gas sample. An instrument and a sampling and preparation system including are provided.
この技術案では、煙ガス試料は、煙ガス試料精製装置によって精製された後、黒鉛化装置内に送り込まれる有害な不純物ガスの濃度が減少され、煙ガス試料の黒鉛変換率が高められ、炭素−14の豊度の検出誤差がさらに減少される。 In this technical proposal, the smoke gas sample is purified by the smoke gas sample purification device, and then the concentration of harmful impurity gas sent into the graphitization device is reduced, the graphite conversion rate of the smoke gas sample is increased, and carbon is used. The detection error of the abundance of -14 is further reduced.
試料採取の段階と試料調製の段階は大きな時間と空間の分割がある従来の技術案に比べて、本発明の試料採取・調製システムは、一体化した解決案が提供される。即ち、試料採取・調製はすべて黒鉛化装置内で行われるため、時間コストが大幅に節約される。また、煙ガス試料は、正圧下で直接黒鉛化され、従来の技術案で必要とされる高真空ポンプユニットにもはや依存せず、構造が簡単であり、試料採取・調製システムの製造コストが低減され、さらに本分野における試料採取・調製システムの小型化及び携帯化が実現される。なお、本発明によって提供される技術案は、アルカリ吸収剤を貯蔵して煙ガスにおけるCO2を捕集する必要がなく、従来の技術案における発電所によって捕集されるCO2試料が保存や転送の過程中に汚染され易いという問題を解決し、煙ガス試料における炭素−14の豊度の検出結果の精度が向上される。 The sampling / preparation system of the present invention provides an integrated solution as compared with the conventional technical proposal in which the sampling stage and the sample preparation stage have a large time and space division. That is, since all the sampling and preparation are performed in the graphitizer, the time cost is greatly saved. In addition, the smoke gas sample is directly graphitized under positive pressure, no longer depends on the high vacuum pump unit required in the conventional technical proposal, the structure is simple, and the manufacturing cost of the sampling / preparation system is reduced. Further, miniaturization and portability of the sampling / preparation system in this field will be realized. In the technical proposal provided by the present invention, it is not necessary to store the alkaline absorber to collect CO 2 in the flue gas, and the CO 2 sample collected by the power plant in the conventional technical proposal can be stored. It solves the problem of being easily contaminated during the transfer process and improves the accuracy of the detection result of carbon-14 abundance in flue gas samples.
本発明の試料採取・調製システムの好ましい技術案では、煙ガス試料精製装置に接続され、精製された後の煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度を測定するための煙ガス試料分析装置をさらに含む。 In a preferred technique of the sampling and preparation system of the present invention, a smoke gas sample analyzer connected to a smoke gas sample purification device for measuring the concentration of CO 2 and CO in the purified smoke gas sample is further provided. include.
この技術案では、煙ガス試料分析装置を設置することにより、煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度を取得し、煙ガスにおける炭素元素が黒鉛への変換効率を計算するために使用できる一方、煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度は、黒鉛化装置中の薬剤の初期配置量や交換量の参考とすることもでき、薬剤量の不十分や過剰による黒鉛変換効率の低下が避けられる。 In this proposal, by installing a flue gas sample analyzer, the concentrations of CO 2 and CO in the flue gas sample can be obtained and the carbon element in the flue gas can be used to calculate the conversion efficiency to graphite. The concentrations of CO 2 and CO in the flue gas sample can also be used as a reference for the initial placement amount and exchange amount of the chemicals in the graphitizer, and the deterioration of the graphite conversion efficiency due to insufficient or excessive chemical amounts can be avoided.
本発明の好ましい技術案では、煙ガス試料精製装置は、煙ガス試料における粒子状物質を濾過するための前部除塵フィルターと、煙ガス試料における腐食性ガスを捕集するための腐食性ガス捕集器と、煙ガス試料における水蒸気を除去するための乾燥機と、煙ガス試料における粒子状物質をさらに濾過するための後部除塵フィルターと、を含む。 In a preferred technical proposal of the present invention, the smoke gas sample purifier comprises a front dust filter for filtering particulate matter in the smoke gas sample and a corrosive gas trap for collecting the corrosive gas in the smoke gas sample. It includes a collector, a dryer for removing water vapor in the smoke gas sample, and a rear dust filter for further filtering particulate matter in the smoke gas sample.
この技術案では、煙ガス試料精製装置は、煙ガス試料における粒子状物質、腐食性ガス、及び水蒸気の一種または複数を濾過して取り除くことができ、収集配管は、混合燃焼発電所で生成された煙ガス試料を収集し、煙ガス試料は、煙ガス試料精製装置によって精製された後、還元反応に抑制作用を有する不純物ガスが大部分除去され、黒鉛化装置内に送り込まれるCO2とCOのガス濃度を高め、且つ還元反応の黒鉛変換率を高め、炭素−14の豊度の検出誤差をさらに減少する。 In this proposal, the smoke gas sample purifier can filter out one or more of the particulate matter, corrosive gas, and steam in the smoke gas sample, and the collection pipe is generated at the mixed combustion power plant. After collecting the smoke gas sample and purifying the smoke gas sample by the smoke gas sample purification device, most of the impurity gas having an inhibitory effect on the reduction reaction is removed, and CO 2 and CO are sent into the graphitization device. The gas concentration of carbon-14 is increased, the graphite conversion rate of the reduction reaction is increased, and the detection error of the abundance of carbon-14 is further reduced.
本発明は、さらに試料採取・調製方法が提供され、上記試料採取・調製システムに適用される試料採取・調製方法であって、
混合燃焼発電所で生成された煙ガス試料を収集する収集ステップと、
収集ステップで収集された前記煙ガス試料における粒子状物質、水、及び腐食性ガスの一種または複数を濾過して取り除く煙ガス試料精製ステップと、
煙ガス試料精製ステップで精製された煙ガス試料におけるCO2とCOを、黒鉛に還元する試料採取・調製ステップと、含む。
The present invention further provides a sampling / preparation method, which is a sampling / preparation method applied to the above-mentioned sampling / preparation system.
A collection step to collect flue gas samples generated at a mixed combustion power plant,
A flue gas sample purification step that filters out one or more of the particulate matter, water, and corrosive gas in the flue gas sample collected in the collection step.
It includes a sample collection / preparation step of reducing CO 2 and CO in the flue gas sample purified in the flue gas sample purification step to graphite.
アルカリ吸収剤を用いて煙ガスにおけるCO2を単独に捕集する従来技術に比較して、本発明が収集ステップで採取される目的物は、煙ガス試料であるので、本発明によって提供される試料採取・調製方法の収集ステップは、より簡単で実現され易いものであり、そして、試料採取・調製ステップにおいて、本発明は、精製された後の煙ガス試料における炭素元素を直接黒鉛に変換するため、従来の技術におけるCO2を捕集して再放出するという過程が省略され、より簡易であるだけでなく、CO2試料が保存や転送の過程中に汚染され易いという問題が回避され、煙ガス試料における炭素−14の豊度の検出結果の精度が向上される。 Compared to the prior art of collecting CO 2 in smoke gas alone using an alkali absorber, the object collected in the collection step of the present invention is a smoke gas sample and is therefore provided by the present invention. The collection step of the sampling / preparation method is simpler and easier to realize, and in the sampling / preparation step, the present invention directly converts carbon dioxide in the purified smoke gas sample into graphite. Therefore, the process of collecting and re-releasing CO 2 in the conventional technique is omitted, and not only is it simpler, but also the problem that the CO 2 sample is easily contaminated during the process of storage and transfer is avoided. The accuracy of the detection result of carbon-14 abundance in smoke gas samples is improved.
ここで、各段階のステップを区別するために、「試料採取」とは、黒鉛化装置で精製された煙ガス試料を採取することを指し、「試料調製」とは、採取された煙ガス試料を黒鉛化装置で還元反応によって黒鉛試料に調製することを指す。 Here, in order to distinguish the steps of each stage, "sampling" refers to collecting a smoke gas sample purified by a graphitizer, and "sample preparation" means collecting a smoke gas sample. Refers to preparing a graphite sample by a reduction reaction with a graphitizer.
本発明の好ましい技術案では、煙ガス試料精製ステップの後、試料採取・調製ステップの前に、さらに、
精製された後の煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度を測定する煙ガス試料分析ステップと、
煙ガス試料分析ステップの測定結果に応じて、試料調製ステップで使用する薬剤の量を調整する調整ステップと、を備える。
In the preferred technical proposal of the present invention, after the flue gas sample purification step, and before the sampling / preparation step, further
A flue gas sample analysis step to measure the concentration of CO 2 and CO in the flue gas sample after purification, and
It is provided with an adjustment step for adjusting the amount of the drug used in the sample preparation step according to the measurement result of the flue gas sample analysis step.
この技術案では、煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度を取得し、黒鉛化装置における黒鉛の変換効率を計算するために使用できる一方、煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度は、黒鉛化過程中の薬剤の初期配置量や交換量の参考とすることもでき、薬剤量の不十分や過剰による黒鉛の変換効率の低下が避けられる。 In this proposal, the CO 2 and CO concentrations in a smoke gas sample can be obtained and used to calculate the conversion efficiency of graphite in a graphitizer, while the CO 2 and CO concentrations in a smoke gas sample are graphitized. It can also be used as a reference for the initial placement amount and exchange amount of the drug in the process, and it is possible to avoid a decrease in the conversion efficiency of graphite due to insufficient or excessive amount of the drug.
本発明によれば、混合燃焼発電所の煙ガス試料における炭素−14の豊度を迅速かつ正確に測定することにより、バイオマスの配合比を算出できる。 According to the present invention, the compounding ratio of biomass can be calculated by quickly and accurately measuring the abundance of carbon-14 in the smoke gas sample of the mixed combustion power plant.
以下、本発明の実施例における技術案を、本発明の実施例における図面に合わせて、明確且つ完全に説明するが、説明される実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではないことが明らかである。本発明における実施例に基づいて、当業者は、創造的な労働なしに取得される他の全ての実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。 Hereinafter, the technical proposal in the examples of the present invention will be described clearly and completely in accordance with the drawings in the embodiments of the present invention, but the described examples are only a part of the embodiments of the present invention and are all described. It is clear that this is not an example of. Based on the examples in the present invention, all other examples obtained by those skilled in the art without creative labor belong to the scope of protection of the present invention.
(試料採取・調製システムの全体構成)
図1−3を参照して説明すると、本実施形態によって提供される試料採取・調製システムは、主に、
混合燃焼発電所で生成された煙ガス試料を収集する収集配管1と、収集配管1に接続され、且つ煙ガス試料におけるCO2とCOを黒鉛に変換できる黒鉛化装置2と、収集配管1と黒鉛化装置2との間に接続され、煙ガス試料における粒子状物質、腐食性ガス、及び水蒸気の一種または複数を濾過して取り除くことができる煙ガス試料精製装置3と、煙ガス試料精製装置3に接続され、精製された後の前記煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度を測定できる煙ガス試料分析装置4と、煙ガス試料がシステム配管内を流れる動力を提供するための抽気装置5と、を含む。
(Overall configuration of sampling / preparation system)
Explaining with reference to FIGS. 1-3, the sampling / preparation system provided by the present embodiment mainly includes.
A collection pipe 1 for collecting the smoke gas sample generated in the mixed combustion power plant, a
収集配管1は、混合燃焼発電所のボイラーの煙ガスチャネルに接続され、煙ガスは、煙ガスチャネルに設置される開口を介して収集配管1に導入される。 The collection pipe 1 is connected to the flue gas channel of the boiler of the mixed combustion power plant, and the flue gas is introduced into the collection pipe 1 through an opening installed in the flue gas channel.
煙ガス試料精製装置3は、収集配管1に接続され、煙ガス試料における粒子状物質、腐食性ガス、及び水蒸気の一種または複数を濾過して取り除くことができ、煙ガス試料は、煙ガス試料精製装置3によって精製された後、還元反応に抑制作用を有する不純物ガスが大部分除去され、黒鉛化装置2内に送り込まれるCO2とCOのガス濃度を高め、且つ還元反応の黒鉛変換率を高め、具体的には、図3に示すように、煙ガス試料精製装置3は、前部除塵フィルター31と、腐食性ガス捕集器32と、乾燥機33と、後部除塵フィルター34と、を含む。前部除塵フィルター31は煙ガス試料における粒子状物質を濾過するために使用され、腐食性ガス捕集器32は煙ガス試料における腐食性ガスを捕集するために使用され、乾燥機33は煙ガス試料における水蒸気を除去するために使用され、後部除塵フィルター34は煙ガス試料における粒子状物質をさらに濾過するために使用される。その中、後部除塵フィルター34は、濾過効果を改善するためにHEPAフィルタースクリーンを採用できる。もちろん、煙ガス試料精製装置3は、前部除塵フィルター、腐食性ガス捕集器、乾燥機、及び後部除塵フィルターの一種または複数を選択的に含んでもよい。
The smoke gas
黒鉛化装置2は、煙ガス試料精製装置3に接続され、収集配管1で採集される煙ガス試料から粒子状物質及び不純物ガスが除去された後、煙ガス試料におけるCO2とCOは、黒鉛化装置2内で黒鉛に変換され、黒鉛化装置2の具体的な構成と操作ステップについては、以下で詳しく説明する。
The
煙ガス試料分析装置4は、煙ガス試料精製装置3と黒鉛化装置2との間に設置され、精製された後の前記煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度を測定できる。煙ガス試料分析装置4の構造は特に制限されず、従来の煙ガス分析器及びマスフローコントローラーを採用できる。なお、異なるニーズに応じて、煙ガス試料分析装置4は、黒鉛化装置2の下流、すなわち、黒鉛化装置2と抽気装置5との間に設置されてもよい。なお、煙ガス試料分析装置4は、バイパスの方式で煙ガス試料精製装置3と黒鉛化装置2との間に接続されている。
The smoke gas sample analyzer 4 is installed between the smoke gas
抽気装置5は、黒鉛化装置2に接続され、煙ガス試料がシステム配管内を流れる動力を提供するために使用され、その構造は特に制限されない。
The bleeding device 5 is connected to the
従来技術の分離式の試料採取・調製システムに比較して、本実施形態によって提供される試料採取・調製システムは、試料採取・調製が全て黒鉛化装置2内で行われ、試料採取・調製の効率がより高い。また、正圧環境下での試料調製を実現するように、煙ガス試料を黒鉛化装置2に直接導入してガス洗浄を行い、真空条件を提供する真空ポンプユニットを設置する必要がなく、構造がより単純化され、試料採取・調製システムが小型化されるようになる。なお、煙ガス試料におけるCO2を捕集及び保存する段階が省略されているため、捕集されたCO2が保存過程中に汚染され易いという問題が解決され、煙ガス試料における炭素−14の豊度の測定結果がより正確になるように保証される。
Compared with the conventional separable sampling / preparation system, in the sampling / preparation system provided by this embodiment, all the sampling / preparation is performed in the
(試料採取・調製システムの制御方法)
上記態様に基づいて、本発明は、さらに試料採取・調製方法が提供され、図4に示すように、混合燃焼発電所で生成された煙ガス試料を収集する収集ステップと、収集ステップで収集された煙ガス試料における粒子状物質、水、及び腐食性ガスの一種または複数を濾過して取り除く煙ガス試料精製ステップと、前記煙ガス試料精製ステップで精製された煙ガス試料におけるCO2とCOを、黒鉛に還元する試料採取・調製ステップと、含む。
(Control method of sampling / preparation system)
Based on the above aspects, the present invention further provides a sampling and preparation method, which is collected in a collection step and a collection step for collecting the flue gas sample produced in the mixed combustion power plant, as shown in FIG. The flue gas sample purification step of filtering and removing one or more of particulate matter, water, and corrosive gas in the flue gas sample, and the CO 2 and CO in the flue gas sample purified in the flue gas sample purification step. , Includes sampling and preparation steps to reduce to graphite.
収集ステップにおいて、混合燃焼発電所で生成された煙ガス試料は、煙ガスチャネルに設置される開口を介して収集配管1に導入され、アルカリ吸収剤を用いて煙ガスにおけるCO2を単独に捕集する従来技術に比較して、本実施形態が採取ステップで採取される目的物は、煙ガス試料であるので、試料採取ステップは、より簡単で実現され易い。 In the collection step, the flue gas sample produced at the mixed combustion power plant is introduced into the collection pipe 1 through an opening installed in the flue gas channel and uses an alkaline absorber to capture CO 2 in the flue gas alone. The sampling step is simpler and easier to realize because the object to be sampled in the sampling step in this embodiment is a smoke gas sample as compared with the conventional technique for collecting.
煙ガス試料精製ステップにおいて、煙ガス試料精製装置3で前記煙ガス試料における粒子状物質、水、及び腐食性ガスの一種または複数を濾過して取り除く。
In the smoke gas sample purification step, the smoke gas
試料採取・調製ステップにおいて、黒鉛化装置2で前記煙ガス試料精製ステップで精製された煙ガス試料におけるCO2とCOを、黒鉛に還元する。本実施形態では、精製された後の煙ガス試料における炭素元素を直接黒鉛に変換するため、従来の技術案におけるCO2を捕集して再放出するという過程が省略され、より簡易であるだけでなく、CO2試料が保存や転送の過程中に汚染され易いという問題が回避され、煙ガス試料における炭素−14の豊度の検出結果の精度が向上される。
In the sampling / preparation step, CO 2 and CO in the smoke gas sample purified in the smoke gas sample purification step are reduced to graphite by the
試料採取・調製ステップで得られる黒鉛試料を取り出し、質量スペクトル分析装置に輸送して測定し、炭素−14の豊度が得られる。さらに、バイオマスの配合比は、煙ガスにおける炭素−14の豊度を煙ガスの量に合わせて利用することにより算出できる。質量スペクトル分析装置は特に制限されず、加速器質量分析器が好ましく使用される。 The graphite sample obtained in the sampling / preparation step is taken out, transported to a mass spectrum analyzer for measurement, and the abundance of carbon-14 is obtained. Further, the mixing ratio of biomass can be calculated by using the abundance of carbon-14 in the flue gas according to the amount of the flue gas. The mass spectrum analyzer is not particularly limited, and an accelerator mass spectrometer is preferably used.
好ましくは、図5に示すように、煙ガス試料精製ステップの後、試料調製ステップの前に、さらに、煙ガス試料分析装置4で精製された後の煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度を測定する煙ガス試料分析ステップと、煙ガス試料分析ステップの測定結果に応じて、試料採取・調製ステップで使用する薬剤の量を調整する調整ステップと、を備える。煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度を取得し、黒鉛化装置における黒鉛の変換効率を計算するために使用できる一方、煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度は、黒鉛化過程中の薬剤の初期配置量や交換量の参考とすることもでき、薬剤量の不十分や過剰による黒鉛変換効率の低下が避けられる。調整ステップの実行主体は特に制限されず、黒鉛化装置2に通信接続される制御ユニットによって行うことができ、制御ユニットの設置位置は特に制限されない。調整ステップでの調整方式も特に制限されず、例えば、薬剤の供給機構と連動して還元物質の量を調整できる。
Preferably, as shown in FIG. 5, the concentrations of CO 2 and CO in the smoke gas sample after the smoke gas sample purification step, before the sample preparation step, and further after purification by the smoke gas sample analyzer 4 are measured. It includes a smoke gas sample analysis step to be measured and an adjustment step for adjusting the amount of the drug used in the sample collection / preparation step according to the measurement result of the smoke gas sample analysis step. While the CO 2 and CO concentrations in the smoke gas sample can be used to obtain the
(黒鉛化装置2の全体構成)
以下、黒鉛化装置2の全体構成について説明する。
(Overall configuration of graphitizer 2)
Hereinafter, the overall configuration of the
図2に示すように、黒鉛化装置2は、主に、試料管21と、試料管21の外部に覆われる温度制御装置22とを含む。
As shown in FIG. 2, the
試料管21には、中段の試料管212と、中段の試料管212の上下両端にそれぞれ接続され、自由に取り外して交換可能な上段の試料管211及び下段の試料管213とが含まれる。
The
試料管21の本体材料は、高温の下で煙ガス試料またはH2に反応してはならず、延性の良い不活性金属または低コストで製造され易いガラス材料等を選択して使用できる。試料管21は、直方体または円柱にしてもよく、直方体または円柱を採用する試料管21は、取り外しや取り付けがより便利である。
Body material of the
上段の試料管211は、煙ガスが黒鉛化する過程において生成された水蒸気を捕捉する冷トラップとして使用でき、中段の試料管212の内部には、COの触媒還元に必要な薬剤粉末(本実施形態では、Fe粉末が好ましい)を収容するための、自由に取り外して交換可能な薬剤管214が設けられており、薬剤管214の記憶効果を考慮すると、薬剤管214の繰り返し使用は薦められず、使用コストを削減するようガラス材料を使用でき、下段の試料管213は、CO2の触媒還元に必要な薬剤粉末(本実施形態では、TiH2とZnの混合粉末が好ましい)を収容するために使用される。
The
試料管21のクリーニング及び薬剤管214の取り外しと交換が便利になるように、上段の試料管211は中段の試料管212の上端に接続され、自由に取り外して交換可能である。下段の試料管213のクリーニング及び取り外しと交換が便利になるように、下段の試料管213は中段の試料管212に接続され、自由に取り外して交換可能である。区切られた試料管21は、組み立て時にねじ接続によってシールすることができ、それにより試料管を組み合わせた後のシール効果が高められる。煙ガス試料におけるCO2とCOが効率よく黒鉛に触媒還元され得る限り、薬剤管214と下段の試料管213における薬剤は特に制限されない。
The
中段の試料管212には、吸気口2121と排気口2122が設けられる。吸気口2121は、煙ガス試料が中段の試料管212に入られるように収集配管1に連通され、排気口2122は、煙ガス試料を中段の試料管212から排出させる。吸気口2121は、バルブ2123が設置される配管を使用して収集配管1に連通でき、排気口2122は、バルブ2124が設置される配管を使用して試料管21に導入されるガスを排出できる。上記配管上におけるバルブ2123とバルブ2124の開閉を制御することにより、黒鉛化装置2の試料採取及びガス洗浄が実現できる。
The sample tube 212 in the middle stage is provided with an intake port 2121 and an
温度制御装置22には、上段の温度制御装置221、中段の温度制御装置222、及び下段の温度制御装置223が含まれる。
The
試料管21は、それぞれ温度制御装置22に対応し、すなわち、上段の温度制御装置221は上段の試料管211の外部に覆われ、中段の温度制御装置222は中段の試料管212の外部に覆われ、下段の温度制御装置223は下段の試料管213の外部に覆われる。上段の温度制御装置221、中段の温度制御装置222、及び下段の温度制御装置223の温度制御システムは互いに独立する。中段の温度制御装置222と下段の温度制御装置223は、黒鉛化反応に必要な可変高温を提供するように、プログラミングして調節可能な抵抗炉を選択して使用できる。上段の温度制御装置221は、上段の試料管211が煙ガス試料の黒鉛化反応中に生成された水蒸気を捕集するために必要な低温段階を提供するように、半導体冷凍チップを使用できる。
Each of the
好ましくは、試料管21の温度制御装置は、上記態様に限定されず、独立して温度を制御する漕が複数有するように形成されてもよく、試料管21は、複数形成され、それぞれ各溝に収容される。
Preferably, the temperature control device for the
この技術案では、独立して温度を制御する機能を有する複数の漕は複数の試料管21に合わせて設置され、複数の煙ガス試料を同一の時間帯に採取して試料採取・調製することができる一方、異なる時間帯の煙ガス試料を採取して長時間の連続的な試料採取・調製を実現できる。
In this technical proposal, a plurality of tanks having a function of independently controlling the temperature are installed in accordance with a plurality of
試料管21は、煙ガス試料を格納するために使用され、前記煙ガス試料におけるCO2とCOは、試料管21内で黒鉛に還元され、温度制御装置22は、その内部に覆われた試料管21の温度を、自身の温度を調節することにより間接的に制御し、CO2とCOの還元反応に温度条件を提供する。
The
好ましくは、試料管21内には、さらにセンサー23が設けられてもよく、センサー23のワイヤーは、空気穴を介して外部端末に接続され、センサー23は、圧力センサー、温度センサー、及び湿度センサーの一種または複数の組み合わせであってもよく、センサー23によって、試料管21内の圧力、温度、または湿度をよりよく監視でき、さらに黒鉛化反応の進行の監視制御がより便利になる。
Preferably, a
(黒鉛化装置2の使用ステップ)
以下、黒鉛化装置2の使用ステップについて説明する。
(Step of using graphitizer 2)
Hereinafter, the steps for using the
適量のTiH2とZnの混合粉末を下段の試料管213に入れ、適量のFe粉末を中段の試料管212内の薬剤管214に入れ、上段の試料管211、中段の試料管212、及び下段の試料管213がしっかりと接続された後、試料管21内に密閉した環境が形成され、温度制御装置22を取り付け、中段の温度制御装置222と下段の温度制御装置223の温度を300℃まで上げて1時間維持する、準備ステップ。
An appropriate amount of TiH 2 and Zn mixed powder is placed in the
試料管21内の温度が環境レベルまで冷却された後、吸気口2121−試料管21−排気口2122が通じるように保持し、煙ガス試料を導入し、一定のガス流量で試料管21を煙ガス試料で一定時間洗い流し、試料管21は、上記の準備ステップにおいて密閉した環境が形成されたので、バルブ2123とバルブ2124を開くと、煙ガス試料は、吸気口2121から配管を介して中段の試料管212内に入り、さらに試料管21の残りの部分に拡散でき、煙ガス試料は、試料管21から排気口2122を介して排気口2122に接続される収集装置または空気に排出され、ガス洗浄時間は、バルブ2123とバルブ2124を閉じることによって制御される、ガス洗浄ステップ。
After the temperature inside the
ガス洗浄ステップの後、バルブ2123とバルブ2124を閉じて、煙ガス試料を試料管21内に密封させる、試料採取ステップ。
After the gas cleaning step, the sampling step of closing the valve 2123 and the
中段の試料管212と下段の試料管213の温度を500℃に上げて3時間維持した後、温度を550℃に上げて4時間維持することにより、試料管21におけるCO2とCOを徐々に黒鉛に還元し、上段の試料管211の温度を−20℃に維持することにより、黒鉛化の過程中に生成された水蒸気を捕集する、試料調製ステップ。試料調製ステップで得られる黒鉛試料を試料管21から取り出し、質量スペクトル分析装置に送ってテストする。
By raising the temperature of the sample tube 212 in the middle stage and the
以下、試料調製ステップについて詳しく説明する。
試料調製ステップにおいて、試料管21の中段の試料管212、上段の試料管211、及び下段の試料管213は、それぞれ異なる機能を担う。
Hereinafter, the sample preparation step will be described in detail.
In the sample preparation step, the middle sample tube 212, the
下段の試料管213は、TiH2とZn粉末の添加および置き換えが便利になるように、中段の試料管212の下端に接続され、自由に取り外して交換可能であり、黒鉛化のステップにおいて、下段の試料管213におけるTiH2粉末は、高温条件下で分解してH2を生成し、煙ガス試料におけるCO2はH2とZnの触媒作用下でCOに還元される。
The
下段の試料管213は、TiH2とZn粉末の添加および置き換えが便利になるように、中段の試料管212の下端に接続され、自由に取り外して交換可能であり、黒鉛化のステップにおいて、下段の試料管213におけるTiH2粉末は、高温条件下で分解してH2を生成し、煙ガス試料におけるCO2はH2とZnの触媒作用下でCOに還元される。
The
上段の試料管211は、試料管のクリーニング及び薬剤管214の取り外しと交換が便利になるように、同じく自由に取り外して交換可能であり、中段の試料管212の上端に接続され、試料調製ステップにおいて、煙ガス試料におけるCO2とO2はH2に反応して水蒸気を生成し、黒鉛化反応を抑制し、上段の試料管211の温度を−20℃に維持することにより反応中に生成された水蒸気を捕捉できる。
The
上段の試料管211は、試料管のクリーニング及び薬剤管214の取り外しと交換が便利になるように、同じく自由に取り外して交換可能であり、中段の試料管212の上端に接続され、試料調製ステップにおいて、煙ガス試料におけるCO2とO2はH2に反応して水蒸気を生成し、黒鉛化反応を抑制し、上段の試料管211の温度を−20℃に維持することにより反応中に生成された水蒸気を捕捉できる。
The
なお、上記各ステップにおける温度、時間などのパラメーターは一例にすぎず、実際の必要に応じて柔軟に調整できる。 The parameters such as temperature and time in each of the above steps are merely examples, and can be flexibly adjusted according to actual needs.
好ましくは、TiH2粉末の純度を99%以上、Zn粉末の純度を99.9%以上、Fe粉末の純度を99.5%以上にすることにより、薬品に含まれる汚染が減少される。 Preferably, the purity of the TiH 2 powder is 99% or more, the purity of the Zn powder is 99.9% or more, and the purity of the Fe powder is 99.5% or more, so that the contamination contained in the chemical is reduced.
本発明によれば、黒鉛化装置の構造は、試料採取・調製が一体化になるように再設計され、試料採取・調製システムもそれに関連して再設計されるとともに、新しい試料採取・調製方法が提供される。 According to the present invention, the structure of the graphitizer is redesigned so that sampling and preparation are integrated, the sampling and preparation system is also redesigned in connection therewith, and a new sampling and preparation method is used. Is provided.
以上は本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明を制限するためのものではなく、本発明の精神及び原則の範囲内で行われるいかなる修正、同等の置換及び改善などは、いずれも本発明の保護範囲に含まれるものとする。 The above is merely a preferred embodiment of the present invention, not intended to limit the present invention, and any modifications, equivalent substitutions and improvements made within the spirit and principles of the present invention are all of the present invention. It shall be included in the protection range of.
1−収集配管
2−黒鉛化装置
21−試料管
211−上段の試料管
212−中段の試料管
2121−吸気口
2122−排気口
2123−バルブ
2124−バルブ
213−下段の試料管
214−薬剤管
22−温度制御装置
221−上段の温度制御装置
222−中段の温度制御装置
223−下段の温度制御装置
23−センサー
3−煙ガス試料精製装置
31−前部除塵フィルター
32−腐食性ガス捕集器
33−乾燥機
34−後部除塵フィルター
4−煙ガス試料分析装置
5−抽気装置
1-Collecting pipe 2-Graterization device 21-Sample tube 211-Upper sample tube 212-Middle sample tube 2121-Intake port 2122-Exhaust port 2123-Valve 2124-Valve 214-Lower sample tube 214-Pharmaceutical tube 22 -Temperature control device 221-Upper stage temperature control device 222-Middle stage temperature control device 223-Lower stage temperature control device 23-Sensor 3-Smoke gas sample purification device 31-Front dust filter 32-Corrosive gas collector 33 -Dryer 34-Rear dust filter 4-Smoke gas sample analyzer 5-Extractor
Claims (10)
前記試料管には、
前記煙ガス試料を前記試料管に導入する吸気口と、
前記煙ガス試料を前記試料管から排出する排気口と、が設けられ、
前記吸気口と前記排気口の開閉によってガス洗浄と試料採取を実現するとともに、正圧環境で試料調製できることを特徴とする黒鉛化装置。 It has a sample tube for storing the flue gas sample, and CO 2 and CO in the flue gas sample are reduced to graphite in the sample tube.
In the sample tube,
An intake port for introducing the flue gas sample into the sample tube,
An exhaust port for discharging the flue gas sample from the sample tube is provided.
A graphitization device characterized in that gas cleaning and sampling can be realized by opening and closing the intake port and the exhaust port, and a sample can be prepared in a positive pressure environment.
還元反応によって生成された水蒸気を捕捉するための冷トラップが設けられる上段の試料管と、
内部に前記薬剤管が設けられる中段の試料管と、
CO2の触媒還元に必要な薬剤粉末を収容するための下段の試料管と、を含み、
その中、前記上段の試料管と下段の試料管は中段の試料管の上下両端に接続され、自由に取り外して交換可能であることを特徴とする請求項2に記載の黒鉛化装置。 The sample tube is
The upper sample tube provided with a cold trap for capturing the water vapor generated by the reduction reaction,
The sample tube in the middle stage where the drug tube is provided inside, and
Includes a lower sample tube for accommodating the drug powder required for catalytic reduction of CO 2.
The graphitization apparatus according to claim 2, wherein the upper sample tube and the lower sample tube are connected to both upper and lower ends of the middle sample tube and can be freely removed and replaced.
前記収集配管に接続され、且つ前記煙ガス試料におけるCO2とCOを黒鉛に変換できる請求項1〜5のいずれか一項に記載の黒鉛化装置と、
前記収集配管と前記黒鉛化装置との間に接続され、前記煙ガス試料における粒子状物質、腐食性ガス、及び水蒸気の一種または複数を濾過して取り除くことができる煙ガス試料精製装置と、を含むことを特徴とする試料採取・調製システム。 A collection pipe that collects flue gas samples generated at a mixed combustion power plant,
The graphitizing apparatus according to any one of claims 1 to 5, which is connected to the collection pipe and can convert CO 2 and CO in the smoke gas sample into graphite.
A flue gas sample purification device that is connected between the collection pipe and the graphitization device and can filter out one or more of particulate matter, corrosive gas, and water vapor in the flue gas sample. A sampling and preparation system characterized by inclusion.
煙ガス試料における粒子状物質を濾過するための前部除塵フィルターと、
煙ガス試料における腐食性ガスを捕集するための腐食性ガス捕集器と、
煙ガス試料における水蒸気を除去するための乾燥機と、
煙ガス試料における粒子状物質をさらに濾過するための後部除塵フィルターと、を含むことを特徴とする請求項6または7に記載の試料採取・調製システム。 The flue gas sample purification device is
A front dust filter for filtering particulate matter in flue gas samples,
A corrosive gas collector for collecting corrosive gas in flue gas samples,
A dryer for removing water vapor in flue gas samples,
The sampling / preparation system according to claim 6 or 7, further comprising a rear dust filter for further filtering particulate matter in a flue gas sample.
混合燃焼発電所で生成された煙ガス試料を収集する収集ステップと、
前記煙ガス試料における粒子状物質、水、及び腐食性ガスの一種または複数を濾過して取り除く煙ガス試料精製ステップと、
前記煙ガス試料精製ステップで精製された煙ガス試料におけるCO2とCOを、黒鉛に還元する試料採取・調製ステップと、含むことを特徴とする試料採取・調製方法。 A sampling / preparation method applied to the sampling / preparation system according to any one of claims 6 to 8.
A collection step to collect flue gas samples generated at a mixed combustion power plant,
A flue gas sample purification step that filters and removes one or more of the particulate matter, water, and corrosive gas in the flue gas sample.
A sample collection / preparation method comprising a sample collection / preparation step of reducing CO 2 and CO in a smoke gas sample purified in the smoke gas sample purification step to graphite.
精製された後の前記煙ガス試料におけるCO2とCOの濃度を測定する煙ガス試料分析ステップと、
前記煙ガス試料分析ステップの測定結果に応じて、前記試料採取・調製ステップで使用する薬剤の量を調整する調整ステップと、を備えることを特徴とする請求項9に記載の試料採取・調製方法。
After the flue gas sample purification step and before the sample preparation step, further
A flue gas sample analysis step for measuring the concentrations of CO 2 and CO in the flue gas sample after purification, and
The sample collection / preparation method according to claim 9, further comprising an adjustment step for adjusting the amount of the drug used in the sample collection / preparation step according to the measurement result of the smoke gas sample analysis step. ..
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