[发明专利]SO3分析方法和分析装置

说明书

本发明提供可以不进行前处理而准确且迅速地测量废气中的SO₃浓度的SO₃分析装置及分析方法。所述SO₃分析装置具备：光源(11)，对包含SO₃、CO₂和H₂O的废气(1)照射激光(2)；光接收器(13)，接收对废气(1)照射的上述激光(2)；控制装置(14)的光源控制部(14a)，将光源(11)所照射的上述激光(2)的波长控制为4.060μm～4.182μm；以及控制装置(14)的浓度演算部(14b)，基于来自光接收器(13)的输出和来自光源控制部(14a)的参照信号，利用红外分光法演算SO₃浓度。

技术领域

本发明涉及SO₃分析方法和分析装置。

背景技术

近年来，以各种重质油或煤为燃料的燃烧厂房设备不断增加。这些重质油和煤包含大量的硫分(以下记作S分)，因此若使其简单地燃烧，则导致产生大量的二氧化硫(以下记作SO₂)、三氧化硫(以下记作SO₃)。

尤其，就SO₃而言，若在同一气体中存在水蒸气(以下记作H₂O)，则变成硫酸(以下记作H₂SO₄)。因此，作为酸雨的原因物质之一，根据大气污染防止法而被指定为特定物质。

需要说明的是，在燃烧厂房设备中，为了使所排出的废气中的SO₃浓度达到一定以下而添加氨(以下记作NH₃)等中和剂，制成固态的中和生成物，将其利用除尘装置除去。但是，目前为止还难以连续地测量 SO₃，因此无法最佳地控制NH₃的注入量。若NH₃的注入量过多，则硫酸铵大量产生，成为除尘装置堵塞的原因，相反，若NH₃的注入量过少，则因H₂SO₄而成为产生腐蚀的原因，因此只能使上述机械设备在短期内连续运转。

以往，SO₃的测量分析有：对气体进行湿式取样，将总量以H₂SO₄的形式回收，进行化学分析(也包括液相色谱分析)的方法；进行气体取样，在除尘后，利用傅里叶变换红外分光(FT-IR：Fourier transform infrared spectroscopy)等长波长中红外(7μm附近)分光装置进行光学分析的方法。

另外，近年来，开发、研究并市售了一种气体分析装置，其对气体进行取样，并使用长波长中红外的量子级联激光器(以下，记作QCL： Quantum Cascade Laser)对SO₃进行连续分析(例如参照下述非专利文献 1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3943853号公报

非专利文献

非专利文献1：使用红外激光分光法的烟道废气中SOx测量技术的开发“-高温中的SOx的吸收特性评价-”电力中央研究所报告、火力发电、报告书编号H08006、平成21年4月(赤外レ一ザ一分光法を用いた煙道排ガス中SOx計测技術の開凳「一高温にぉけるSOxの吸収特性評価一」電力中央研究所報告、火力発電、報告書番号HO 8006、平成21年4月)