[其他]氨气浓度测量装置

说明书

本发明涉及一种测量浓度的装置，用来测量含有氨气和氧化氮气体的气体混合物中氨气的浓度。

近来，已要求对污染空气的氧化氮气体的排放进行控制。

已经有一种方法，用来去除各种废气中所含的氧化氮，这种方法是将氧化氮气通入脱氮装置，令其与氨气（NH₃)合，进行接触还原反应。这种方法仍有一个难题，即排出未反应的氨气（NH₃）。因为未反应的NH₃直接排出又会造成二次污染，所以不仅需要测出在脱氮装置入口处所加NH₃气体的量，而且需要测定在上述脱氨装置出口处NH₃的气体浓度。

因此，已经找到了一种方法，可以间接地测定气体混合物中NH₃的浓度。这种方法以下述浓度的差别为依据：

（a）在有特别的脱氮还原催化剂存在的条件下，上述待测的气体混合物中的NH₃同混合气中与之初始摩尔当量相当等的NO反应之后，在该气体混合物中剩余的NO的含量，相对于：

（b）在没有催化剂存在的条件下，上述待测的气体混合物中NH₃同与之具有相等初始摩尔当量的那一部分NO反应后，该气体混合物中剩余的NO的含量。

每种情况下，都采用化学荧光分析法之类的方法对取得的气体试样进行分析，分析的理论依据是，在原有上述专门的脱氮还原催化剂（后文简称为催化剂）存在的条件下，将发生如下列方程式所表示的反应，这一程序在公开号为42950/1982的日本实用新型申请书中有介绍，其反应方程式为：

NO+NH₃+1/4O₂→N₂+3/2H₂O，

但是，上述的测定方法有一个缺点：如果NO的浓度小于NH₃的浓度的话，反应后没有剩余的NO气体，因而无从测量NH₃的浓度。有一种方法，如公开号为182554/1983的日本专利介绍的，可作为克服上述缺点的一种措施。此方法是将只含氧化氮而不含NH₃的气体加到待测的气体混合物中，以提高NO相对于NH₃的浓度。

然而，这种方法仍然有缺点：用来向待测气体中加含氧化氮的气体的装置很复杂。特别是，把上述的向待测气体添加含氧化氮的气体的装置安装到上述脱氮装置及类似设备上，这一安装过程是很复杂。

本发明能够消除上述的所有缺点。本发明的目的就是要为测量氨气的浓度提供一种结构紧凑、安装方便的装置。

依据本发明的氨气浓度测定装置，特点在于，其探头上设有一个混合腔，用来使待测气体同腔内的只含氧化氮而不含氨气的气体相混合，该混合腔的出口侧与两根管子相接，其中一根是反应管，内盛脱氮还原催化剂，另一根是对比管，管内没有上述催化剂，两根管子相互平行，上述的只含氧化氮而不含氨气的气体，通过一条贯穿所述探头的进气管输入上述混合腔内。

依据本发明，氨气浓度测量装置探头中的上述反应管和对比管由套装在一起的内管和外管组成，上述混合腔中输送含氧化氮气体的进气管在反应管内延伸，并由其中填充的催化剂支撑。由此，使本发明的氨气浓度测量装置内部结构紧凑，外部轮廓简单，具有较好的整体性，安装方便。

图1为一侧视剖面图，表示依据本发明的装置的轮廓。

图2为本发明的另一种实施例的剖视图。

下面参照附图来介绍本发明的最佳实施例。

先看图1，其中的标引号1代表脱氨装置或类似装置中的除烟管道，标引号2表示一个探头，设在上述除烟管道1内，并可伸过该除烟管道1。待测气体g1经过探头2上的取样口2吸入探头2。此探头2内设有混合腔3，用来使经过滤清器4过滤的待测气体g1同气体g2混合。气体g2中不含NH₃，而只含有浓度已知的氧化氮气体，后文对它还要作介绍（后面提到气体g2时简称为添加气）。上述混合腔的内部形状使得气流在其中很容易形成紊流。在图1所示的实施例中，两个或更多个空腔3a、3b、3o排成一串，3a与3b由狭隙3d连通，3b与3o由狭隙3e连通。当然，也可以在上述混合腔3的内壁上设置多组肋片。