スクラバ
【課題】 スクラバ物質の状態やその適切な交換時期を正確かつ容易に把握することが
できるスクラバを提供すること。
【解決手段】 ケース１２内に不揮発性酸を含むスクラバ物質４０を設けてなるスクラ
バ８において、前記ケース１２の全部または一部を透明または半透明に形成するとともに
、腐食性成分と反応して有色の塩を形成する着色剤と、還元剤とをスクラバ物質４０に含
ませてある。
できるスクラバを提供すること。
【解決手段】 ケース１２内に不揮発性酸を含むスクラバ物質４０を設けてなるスクラ
バ８において、前記ケース１２の全部または一部を透明または半透明に形成するとともに
、腐食性成分と反応して有色の塩を形成する着色剤と、還元剤とをスクラバ物質４０に含
ませてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ボイラなどから排出される燃焼排ガスの一部をサンプルガスとし
て採取してガス分析計に供給する際に、サンプルガスの採取点等、ガス分析計の上流側に
配置されて用いられるスクラバに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、各種燃焼プラントの排ガスの一部をガス分析計に供給し、排ガス中の特定成分
濃度等を測定する場合、排ガス中のダスト等の妨害物質や干渉成分を予め除去するように
、測定対象に応じた種々の前処理装置がガス分析計の上流側に設けられる。
【０００３】
ところで、例えば、ゴミ焼却炉排ガスやガラス溶融炉排ガスなどの排ガスには、妨害物
質として、ハロゲンガス（塩素、臭素等）やハロゲン化合物（主に、塩化水素や臭素水素
などのハロゲン化水素等）などの腐食性成分が含まれている。そして、これらのような排
ガスを測定する場合、前処理を施さないと、上記腐食性成分がガス分析計の測定セルや配
管、金属部品を腐食させ、その結果、ガス流路の閉塞、測定セルの汚れによるゼロドリフ
ト、各部の材質変化等、ガス分析計に不具合を生じさせる。
【０００４】
そこで、腐食性成分を含む排ガスの測定には、例えば特許文献１に示すような前処理装
置が用いられる。この前処理装置は腐食性ガス除去剤を備え、この腐食性ガス除去剤は、
腐食性成分と反応して不溶性又は難溶性の塩を形成する金属と不揮発性酸とで形成される
塩と、不揮発性酸との混合物を、粘結性の強い多孔質物質に含浸乾燥させることにより形
成されている。
【０００５】
上記前処理装置によれば、腐食性ガス除去剤によってサンプルガス中の腐食性成分を吸
着除去することができ、従って、ガス分析計を長期にわたって安定に作動させることがで
きる。また、上記前処理装置は不揮発性酸を使用しているので、サンプルガス中の測定対
象物質（例えば、ＳＯ2 、ＮＯX 、ＣＯ2 、ＣＯ、Ｏ2 等）の吸着、反応による損失が少
なく、後段のガス分析計の測定精度が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭６１−３７５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記腐食性ガス除去剤は、多孔質物質に含浸された前記塩および不揮発性酸
との混合物が消費され、必要とされる機能が十分に発揮されなくなれば、新しいものと交
換しなければならない。この場合、腐食性ガス除去剤の交換が早すぎると、それだけコス
トや資源が無駄になり、また、産業廃棄物の発生量の増加にもつながるので、腐食性ガス
除去剤の適切な交換時期を正確に把握した上でその交換を行うことが重要になる。
【０００８】
そのために、サンプルガスに含まれる腐食性成分の濃度とサンプルガスの吸引流量との
積算値から腐食性ガス除去剤のおおよその寿命を算出して、交換することが考えられるが
、実際には腐食性成分の濃度が大きく変動することなどがあり、算出した腐食性ガス除去
剤の寿命が正確さに欠けるという問題がある。
【０００９】
また、管内に採取したガス中に所定成分が含まれているかどうかを検知するガス検知管
法により、スクラバカラムを経たサンプルガス中に腐食性成分が含まれているかどうかを
検知することも考えられるが、ガス検知管法による検知は、共存ガスの影響を大きく受け
ると共に、サンプルガス中に水分が多く、ガス検知管の取り扱いが難しいので、熟練した
技術を要するという問題がある。
【００１０】
さらに、前記腐食性ガス除去剤に、吸湿量に応じてピンクあるいはレッドに変色するブ
ルーのシリカゲルを混合しておき、このシリカゲルの色変化を腐食性ガス除去剤の劣化判
定に用いることも考えられる。前記ブルーのシリカゲルは、一般的に乾燥剤の吸湿性能の
劣化を判定するインジケータとして用いられており、シリカゲルに塩化コバルトあるいは
有機色素を含浸させたものである。しかし、ブルーのシリカゲルは、上記排ガス中に含ま
れるＳＯ2 やＮＯ2 などの測定対象成分をも吸着・除去する欠点をもっており、ガス分析
計の前処理装置に使用することは全く適していない。
【００１１】
この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、スクラバ物質の状態や
その適切な交換時期を正確かつ容易に把握することができるスクラバを提供することであ
る。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、この発明のスクラバは、ケース内に不揮発性酸を含むスク
ラバ物質を設けてなるスクラバにおいて、前記ケースの全部または一部を透明または半透
明に形成するとともに、腐食性成分と反応して有色の塩を形成する着色剤と、還元剤とを
スクラバ物質に含ませてあることを特徴としている（請求項１）。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、この発明のスクラバは、ケース内に不揮発性酸を含
むスクラバ物質を設けてなるスクラバにおいて、前記ケースの全部または一部を透明また
は半透明に形成するとともに、前記スクラバ物質として、腐食性成分と反応して有色の塩
を形成する着色剤を含むものと、還元剤を含むものとが用いられていることを特徴として
いる（請求項２）。
【００１４】
そして、上記スクラバにおいて、ケース内で生じた凝縮液が下流側へ流出するのを防止
する流出防止機構をケースに内蔵させていることが好ましい（請求項３）。
【００１５】
具体的には、着色剤は、炭酸銀、硝酸銀、りん酸銀などの銀塩であり（請求項４）、還
元剤は、ＣｕまたはＳｎを主成分としている（請求項５）。
【００１６】
さらに、上記いずれのスクラバにおいても、スクラバ物質全体の還元剤の含有比率を大
きくし、還元剤と反応する成分を多く含むサンプルガスから腐食性成分を除去するように
構成してあってもよい（請求項６）。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１および２に係る発明では、スクラバ物質に含まれる着色剤とサンプルガス中の
腐食性成分とが反応するに伴い、有色の塩がスクラバ物質の表面に析出し、その析出量に
比例するように、スクラバ物質の表面が変色する。従って、全部または一部が透明または
半透明に形成されたケースを通してその内部に設けられたスクラバ物質の表面の色を目視
し、その色を目安とすることにより、スクラバ物質の劣化の進行度合いを的確に判定する
ことができ、スクラバ物質の状態や適切な交換時期を正確かつ容易に把握することができ
る。
【００１８】
そのため、サンプルガス中の干渉成分を除去するという機能を十分に発揮しなくなった
状態のスクラバが使用されるということが防止され、それに伴い、スクラバを前処理装置
として備えたガス分析計による分析結果の信頼性が大いに向上する。その上、スクラバの
早過ぎる交換をなくすことができ、それだけコストや資源を無駄にせず有効に利用するこ
とができ、また、産業廃棄物の発生量が可及的に低く抑えられ、ひいては自然環境への負
荷影響を軽減することができる。
【００１９】
また、ＮＨ3 ガス検知管やその他特別で大掛かりな構成を必要としないので、非常に低
コストでかつ簡易に製造することができる。
【００２０】
さらに、請求項３に係る発明によれば、流出防止機構を設けたことによって以下のよう
な効果が得られる。すなわち、スクラバのケース内にはスクラバ物質が設けられ、スクラ
バ物質にサンプルガスが接触することにより、サンプルガス中の腐食性成分が除去される
が、例えば、サンプルガス中に水分が多く含まれていると、サンプルガスがスクラバ物質
に接触することによって生成される種々の不純物がサンプルガス中の水分に溶けたところ
の凝縮液が生じる。そして、この凝縮液がスクラバの後段にある加熱配管に流入すると、
加熱配管の内壁に凝縮液中の不純物が堆積してしまい、ひいては配管の詰まりが生じ、前
記加熱配管の下流側にあるガス分析計へのサンプルガスの供給に支障をきたして、測定が
不可能になるというおそれがある。
【００２１】
そこで、スクラバの下流側に、凝縮液が加熱配管に流入するのを防止するためのドレン
ポットを設けることが考えられるが、この場合、ドレンポットを設置するためのスペース
が必要となって装置全体が大型化し、また、その製造コストも著しく上昇するという問題
が新たに生じる。
【００２２】
しかし、請求項３に係る発明によれば、流出防止機構を設けているので、ケース内で生
じた凝縮液が下流側に流出することが確実に防止される。従って、ケース後段の配管内で
の詰まりを防止することができるとともに、ケース内で生じた種々の生成物が溶けた凝縮
液をケース内に確実に留めておくことができ、ケースひいてはスクラバ全体の取り扱いに
おける安全性が大いに向上する。また、流出防止機構をケースに内蔵させるので、構成全
体がコンパクトになる。
【００２３】
また、請求項４に係る発明では、例えば市販の銀塩を着色剤として用いることができ、
同じく、請求項５に係る発明では、例えば市販の還元剤を用いることができる。従って、
それぞれの発明によれば、簡単かつ安価に製造することができるスクラバが得られる。
【００２４】
さらに、請求項６に係る発明では、ケース内に存在する還元剤の量が増え、これにより
、還元剤との反応比率が高い酸化性腐食ガスなどのサンプルガス中の腐食性成分の除去能
力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第１実施例に係るガス分析システムの構成を概略的に示す説明図である。
【図２】上記実施例におけるスクラバの構成を概略的に示す説明図である。
【図３】上記実施例におけるスクラバの構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】この発明の第２実施例に係るガス分析システムの要部の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】この発明の第３実施例に係るガス分析システムの要部の構成を概略的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１〜図３は、この発明の第１実施例を示す。
まず、図１は、この発明に係るスクラバを組み込んだガス分析システムの一例を示す図
である。この図において、１は、ボイラなどから排出された排ガスＧが内部を流れる煙道
で、この煙道１に、ガス採取部としての耐腐食性素材よりなるガスサンプリング用のプロ
ーブ管２が挿入され、プローブ管２により、排ガスＧの一部がサンプルガスＳとして採取
される。
【００２７】
そして、プローブ管２の下流側には、プローブ管２によって採取したサンプルガスＳか
らダストを除去するためのフィルタ３が設けられている。このフィルタ３は、耐腐食性素
材よりなるケース４と、このケース４内に収容され、サンプルガスＳ中のダストを捕集す
るフィルタエレメント５と、ケース４内を適宜の温度（例えば１５０〜２００℃）に加熱
するための例えば適宜の加熱用ヒータよりなる加熱手段（図示していない）とを備えてい
る。また、このフィルタ３は、その内部においてサンプルガスＳ中の水分が結露すること
を防止するために、例えば断熱カバーによりなる防滴ケース６によって覆われている。
【００２８】
さらに、フィルタ３の下流には、流路７を介してスクラバ（詳細は後述する）８が接続
され、このスクラバ８の下流側に、流路９を介してガス分析計１０が接続されている。こ
のガス分析計１０は、サンプルガスＳ中の例えばＳＯ2 、ＮＯX 、ＣＯ2 、ＣＯ、Ｏ2 を
測定対象成分として測定するように構成されており、流路９中には、ガス分析計１０にお
ける分析に支障をきたす妨害物質や干渉成分がサンプルガスＳ中に含まれている場合にそ
れらを除去するスクラバ（図示していない）が設けられている。
【００２９】
また、前記流路７、９は、例えば、加熱配管よりなり、それぞれ内部の温度が１１０〜
１２０℃程度になるように構成されている一方、プローブ管２からガス分析計１０までの
間に形成されるガスサンプリング流路１１の適所またはガス分析計１０の下流側には、サ
ンプルガスＳを常に一定量吸引することができる吸引ポンプ（図示していない）が設けら
れている。さらに、サンプルガスＳ中に水分が多量に含まれる場合には、流路７とガスサ
ンプリング流路１１の間にドレン分離器や電子冷却器等の水分除去機構を設置して水分を
予め除去する構成も考えられる（図示していない）。
【００３０】
そして、この実施例のガス分析システムは、スクラバ８の構成に特徴を有している。以
下、図２および図３を参照しながら、スクラバ８の特徴的構成について説明する。
図２および図３において、１２は、スクラバカラムとしてのケースであり、このケース
１２は、透明または半透明な耐熱性の樹脂（例えば、ポリプロピレンなど）によって形成
され、上下方向において対称な構造を有している。
【００３１】
詳しくは、ケース１２は、ほぼ円筒状の本体部１３の上下両端にそれぞれ径縮小部分１
４，１５を介して上端部１６および下端部１７が連設されている筒体１８と、この筒体１
８の上下両端部１６，１７に着脱自在に取り付けられる同一構造のキャップ１９，２０と
を備えている。
【００３２】
すなわち、筒体１８の上下両端部１６，１７の外周面に雄ねじ部２１，２２が設けられ
ており、各雄ねじ部２１，２２に螺合する雌ねじ部２３，２４がキャップ１９，２０の内
周面に設けられている。また、各雌ねじ部２３，２４にはそれぞれ、径縮小部分２５，２
６を介して管部２７，２８が連設されているとともに、キャップ１９，２０の外周面には
、筒体１８へのキャップ１９，２０の螺着作業の際に滑り止めとなる突条２９，３０が複
数設けられている。
【００３３】
さらに、ケース１２内の下部には、ケース１２内で生じた凝縮液ＬとサンプルガスＳと
を分離する縦断面視がほぼエの字形状の分離部材３１が配置され、この分離部材３１を設
けることにより、ケース１２の下部に凝縮液Ｌが溜まる液溜め部３２が形成されるととも
に、ケース１２内で生じた凝縮液Ｌが下流側へ流出するのを防止する流出防止機構３３を
ケース１２に内蔵させている。なお、前記流出防止機構３３は、ケース１２の下流部と分
離部材３１とからなる。
【００３４】
すなわち、分離部材３１は、内部にガス通路３４が設けられ、サンプルガスＳを内部に
導入するためのガス導入口３５が側壁上部に複数形成されたほぼ円筒状の筒部３６を備え
ている。３７はこの筒部３６の上側端部を閉塞する閉塞部、３８は筒部３６の下部周縁に
連設されたフランジ部である。
【００３５】
また、筒部３６の下側端部は開放されており、それに伴って、筒部３６の内部に設けら
れたガス通路３４は、キャップ２０の管部２８内へと続くように構成されており、さらに
、ガス導入口３５は、筒部３６の側壁において、液溜め部３２よりも上方となる位置（換
言すれば液溜め部３２に溜められる凝縮液Ｌの水位よりも上側となる位置）に設けられて
いる。
【００３６】
ここで、閉塞部３７は、その外径が筒部３６の外径よりも大きく、筒体１８の下端部１
７の内径よりも小さくなるように形成されている。また、フランジ部３８は、筒部３６の
下端部に設けられ、その外径が筒体１８の下端部１７（雄ねじ部２２）の内径より大きく
、下端部１７の外径あるいはキャップ２０の雌ねじ部２４の内径よりも小さくなるように
形成されている。
【００３７】
さらに、フランジ部３８は、接着剤の塗布など適宜の手段により、筒体１８の下端にそ
の上面が接着され、キャップ２０の径縮小部分２６の上面にその下面が接着される。そし
て、このようにケース１２の下部に密着固定されるフランジ部３８は、筒体１８の内壁（
詳しくは筒体１８の下端部１７の内壁）とによって前記液溜め部３２を形成する。
【００３８】
そして、図２に示すように、スクラバ物質４０が、筒体１８の本体部１３内に、本体部
１３内部の上、下に設けられる二つの網状の押さえ部材３９ａ，３９ｂによって挟まれた
状態で保持されている。この場合、下側の押さえ部材３９ｂは、分離部材３１の閉塞部３
７の上面に当接した状態となっている。また、筒体１８内におけるスクラバ物質４０を収
容するための空間（二つの押さえ部材３９ａ，３９ｂの間の空間）の体積に対する分離部
材３１を収容するための空間（下側の押さえ部材３９ｂより下側の空間）の体積の比が、
おおよそ５〜１０％となるように構成してある。
【００３９】
前記スクラバ物質４０は、サンプルガスＳが接触すると、サンプルガスＳ中に含まれる
測定対象成分（ＳＯ2 、ＮＯX 、ＣＯ2 、ＣＯ、Ｏ2 ）には影響を与えず、腐食性成分を
吸着・捕集するように構成されている。詳しくは、粘結性の強い不活性で多孔質の無機担
体（詳細は後述する）に、不揮発性酸と、腐食性成分と反応して有色の塩を形成する着色
剤と、還元剤との混合物を含浸（分散）乾燥させてスクラバ物質４０を形成し、本体部１
３内に収容している。
【００４０】
この実施例では、無機担体として、単位質量当たりの表面積が１４．０ｃｍ2 ／ｇ以上
、単位質量当たりの細孔容積が０．７ｍＬ／ｇ以上である白色のシラス系天然軽石（例え
ば、大江化学工業製の商品名パミスターの直径１〜６ｍｍの各種粒度のもの）が使用され
ている。なお、無機担体は、色が薄く、粒度がほぼ均一となっていることが望ましい。
【００４１】
また、不揮発性酸として、濃度が２〜２０重量％の希りん酸液（Ｈ3 ＰＯ4 ）が用いら
れている。さらに、着色剤として炭酸銀が、還元剤としてＣｕ2 Ｏがそれぞれ用いられて
いる。
【００４２】
次に、上記構成のガス分析システムの作動について説明する。
まず、ボイラの煙道１を構成する壁体にプローブ管２を取り付けた状態で吸引ポンプを
作動させると、煙道１を流れる排ガスＧの一部がプローブ管２によってサンプリングされ
、サンプルガスＳとなってプローブ管２内を下流側に進み、フィルタ３内に入る。このフ
ィルタ３内に入ったサンプルガスＳは、フィルタ３内のフィルタエレメント５を通過し、
この通過の際、サンプルガスＳ中のダストがフィルタエレメント５に捕集され、サンプル
ガスＳからダストが除去される。
【００４３】
続いて、ダストが除去されたサンプルガスＳは、流路７を経てスクラバ８のケース１２
内に入る。このケース１２内に入ったサンプルガスＳは、スクラバ物質４０と接触しなが
ら下流側へ進む。このとき、サンプルガスＳ中の測定対象成分であるＳＯ2 、ＮＯX 、Ｃ
Ｏ2 、ＣＯ、Ｏ2 は、反応したり吸着されたりすることなくケース１２内を通過するが、
サンプルガスＳ中の腐食性成分は、スクラバ物質４０に吸着される。
【００４４】
詳しくは、腐食性成分は、ハロゲンガスと、ハロゲン化合物と、硫化水素とに分けられ
、そのうち、ハロゲンガスは、スクラバ物質４０に含まれる還元剤と下記（１）式に示す
ように反応するとともにスクラバ物質４０に吸着される。なお、この（１）式に示す反応
は、酸化性ガスであるハロゲンガスの還元反応によるものである。
Ｘ2 ＋Ｒｅ→２Ｘ- ＋ＯX …（１）
ここで、Ｘはハロゲン、Ｒｅは還元体物質、ＯX は酸化体物質を示す。
【００４５】
また、ハロゲン化合物および（１）式に示すように還元されたハロゲンガスは、スクラ
バ物質４０に含まれる着色剤としての炭酸銀と下記（２）式に示すように反応する一方、
硫化水素は、前記炭酸銀と下記（３）式に示すように反応する。
Ｘ- ＋Ａｇ+ →ＡｇＸ↓ …（２）
Ｈ2 Ｓ＋２Ａｇ+ →Ａｇ2 Ｓ↓＋２Ｈ+ …（３）
【００４６】
上記（２）式および（３）式に示す反応は、沈殿反応に基づくもので、（２）式に示す
反応によって生成されたハロゲン化銀（ＡｇＸ）である銀塩は、光により分解され、銀が
遊離することで黒色を呈するようになり、また、（３）式に示す反応によって生成された
銀塩（Ａｇ2 Ｓ）はもとより黒色である。
【００４７】
さらに、スクラバ物質４０に、吸湿性をもった不揮発性酸である希りん酸液が含まれて
おり、この希りん酸液によりケース１２内にて凝縮液Ｌが生成されるが、生成された凝縮
液Ｌは流出防止機構３３によりトラップされ、液溜め部３２に溜められる。このことは、
サンプルガスＳ中の水分量が多い場合にケース１２内で生じる凝縮液Ｌについても同様で
ある。
【００４８】
上記のように、ケース１２内を通過し、腐食性成分が除去されたサンプルガスＳは、流
路９を通り、この流路９中に設けられたスクラバによって、上記スクラバ８では除去され
なかったＮＨ3 やＳＯ3 塩ミスト（ＳＯ3 と金属とのミスト状反応生成物）などの干渉成
分等が除去され、その後、ガス分析計１０に供給され、サンプルガスＳ中の測定対象成分
が測定される。なお、ガス分析計１０を経たサンプルガスＳは、適宜に処理される。
【００４９】
上記構成からなるガス分析システムでは、以下のような効果が得られる。すなわち、ケ
ース１２内で生成される二種の銀塩（ハロゲン化銀およびＡｇ2 Ｓ）は、中性雰囲気では
、測定対象成分であるＳＯ2 ガスやＮＯX ガスなどと反応して亜硫酸銀、亜硝酸銀を生成
し、このように測定対象成分が反応したりスクラバ物質４０に吸着されたりすると、測定
誤差や応答遅れが生じることになる。しかし、この実施例では、スクラバ物質４０に不揮
発性酸である希りん酸液を含ませて、ケース１２内を酸性雰囲気とし、測定対象成分の反
応や吸着、溶解による損失を可及的に低く抑えているので、上記のような測定誤差や応答
遅れが生じない。
【００５０】
また、スクラバ８内のスクラバ物質４０に含まれる着色剤とサンプルガスＳ中の腐食性
成分とが反応するに伴い、黒色を呈する上記２種の銀塩がスクラバ物質４０の表面に析出
し、その析出量に比例するように、初期状態では薄い色（この実施例では白色）を呈する
スクラバ物質４０の表面が着色され、ほぼ灰色となった後、さらに黒色に近づく。従って
、透明または半透明なケース１２を通してその内部に設けられたスクラバ物質４０の表面
の色を見て、その色を目安とすることにより、スクラバ物質４０の劣化の進行度合いを目
視によって把握することができ、判定することができる。
【００５１】
ところで、通常、スクラバ８のケース１２内に設けられたスクラバ物質４０は、その全
体が一様に劣化するのではなく、上流側にあるものから徐々に劣化し、それに伴って、ス
クラバ物質４０の表面の変色も上流側から始まるので、そのことを考慮して、スクラバ物
質４０の表面の色からその寿命などを判断すればよく、例えば、下流側（押さえ部材３９
ｂ側）の端部から上流側（押さえ部材３９ａ側）に向けて全体の約１／３の範囲にあるス
クラバ物質４０が灰色になれば寿命と判断して新たなスクラバ８に取り替えるなどの処理
を行うことができる。
【００５２】
さらに、スクラバ物質４０と腐食性成分との反応は常温で行われ、ケース１２内を加熱
する必要がない。そのため、例えば、ケース１２の周囲にヒータなどの加熱手段を配置し
たことにより、ケース１２内部を目視することが困難になるというようなおそれがなく、
その上、スクラバ８の構成を極めてシンプルにすることができる。
【００５３】
また、スクラバ物質４０に用いた希りん酸は不揮発性酸であり、サンプルガスＳ中の水
分を吸湿し、その吸水量が多いほど腐食性ガス成分の吸着及び反応速度を早める作用があ
る。
【００５４】
ここで、この発明のスクラバの性能評価を行うための実験およびその結果について説明
する。
まず、スクラバ物質４０の形成方法について説明すると、５〜３０重量％の濃度の希り
ん酸（不揮発性酸）と炭酸銀（着色剤）とＣｕ2 Ｏ（還元剤）との混合物の中に無機担体
を浸漬して３０分静置し、その後８５℃の環境下に５時間以上置いて乾燥させる。これに
より、スクラバ物質４０が形成される。そして、このスクラバ物質４０の他に、スクラバ
物質４０と比べて炭酸銀（着色剤）を含まない点で異なるスクラバ物質（以下、還元用ス
クラバ物質という）と、Ｃｕ2 Ｏ（還元剤）を含まない点で異なるスクラバ物質（以下、
着色用スクラバ物質という）とを形成する。すなわち、５〜３０重量％の濃度の希りん酸
（不揮発性酸）とＣｕ2 Ｏ（還元剤）との混合物の中に無機担体を浸漬して３０分静置し
、その後８５℃の環境下に５時間以上置いて乾燥させることにより、還元用スクラバ物質
を形成する。また、５〜１０重量％の濃度の希りん酸（不揮発性酸）と炭酸銀（着色剤）
との混合物の中に無機担体を浸漬して３０分静置し、その後８５℃の環境下に５時間以上
置いて乾燥させることにより、着色用スクラバ物質を形成する。
【００５５】
そして、上記３種のスクラバ物質を図２に示すようにケース１２内に充填し、その状態
で、スクラバ８内に、塩化水素、塩素、臭化水素、臭素を含む２００ｐｐｍの各試験ガス
を０．５Ｌ／ｍｉｎの割合で２０分間通過させ、その後、スクラバ８を通過したガスを、
酸性になると赤色を呈するウエットｐＨ試験紙に受けるとともにＳＯ2 分析計に供給し、
そのガス中における酸性ガスの有無とＳＯ2 の吸着とについて調べた。すなわち、スクラ
バ８に、還元用スクラバ物質のみを充填した場合（１）と、着色用スクラバ物質のみを充
填した場合（２）と、スクラバ物質４０のみを充填した場合（３）に設定した。その結果
を下記表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
上記表１から明らかなように、スクラバ８の性能は、還元剤を含み着色剤を含まない還
元用スクラバ物質を用いた場合には、ハロゲンガスである塩素および臭素の吸着反応が良
好となり、着色剤を含み還元剤を含まない着色用スクラバ物質を用いた場合には、ハロゲ
ン化合物である塩化水素および臭化水素の吸着反応が良好となり、還元剤および着色剤の
両方を含むスクラバ物質４０を用いた場合には、塩化水素および塩素の吸着反応が良好で
、臭化水素および臭素の吸着反応は普通となった。また、いずれの場合にも、ＳＯ2 の吸
着はほとんど認められなかった。又、これらのハロゲン化合物と還元剤、着色剤との反応
は水分の共存によってより早められるので、水分濃度の高い方が有利である。
【００５８】
上述の実施例では、無機担体に、不揮発性酸と着色剤と還元剤との混合物を含浸乾燥さ
せたスクラバ物質４０を用いているが、本発明は、このような構成に限られず、例えば、
スクラバ物質として、無機担体に、不揮発性酸と着色剤との混合物を含浸乾燥させたスク
ラバ物質と、無機担体に、不揮発性酸と、還元剤との混合物を含浸乾燥させたスクラバ物
質との２種類を用意し、本体部１３内に上記２種類のスクラバ物質を分け隔てた状態で設
けるようにしてもよい。そのように構成されたスクラバ４１について、図４を参照しなが
ら以下に説明する。
【００５９】
すなわち、図４はこの発明の第２実施例を示すもので、この図において、４０ａは第１
スクラバ物質で、無機担体（詳細は後述する）に、不揮発性酸と、腐食性成分と反応して
有色の塩を形成する着色剤との混合物を含浸（分散）乾燥させて形成されている。また、
４０ｂは第２スクラバ物質で、無機担体に、不揮発性酸と還元剤との混合物を含浸（分散
）乾燥させて形成されている。
【００６０】
また、４２、４３はそれぞれ、筒体１８内の二つの押さえ部材３９ａ，３９ｂの間に適
宜の間隔をおいて配置された網状の仕切り部材であり、押さえ部材３９ａ、３９ｂ間に充
填されるスクラバ物質４０ａ，４０ｂは、仕切り部材４２、４３によって、筒体１８内に
、上側から順に、第１層４４、第２層４５および第３層４６に分け隔てられた状態で収容
されている。
【００６１】
そして、第１層４４および第３層４６は第１スクラバ物質４０ａにより構成され、また
、第２層４５は第２スクラバ物質４０ｂにより構成されている。ここで、第１層４４の長
さＤ１は２０ｍｍ、第２層４５の長さＤ２は７０ｍｍ、第３層４６の長さＤ３は３５ｍｍ
となっており、各層４４〜４６にはそれぞれの長さに対応した量のスクラバ物質４０ａ，
４０ｂが充填される。因みに、液溜め部３２の鉛直方向の長さｄは１５ｍｍとなっている
。なお、上記図４において、図１〜図３に示した符号と同一符号は同一物を示している。
【００６２】
上記スクラバ４１では、最も上流側に位置する第１層４４に着色剤を含む第１スクラバ
物質４０ａを設けているので、サンプルガスＳ中に含まれるハロゲン化合物や硫化水素の
存在を早期に検知・発見することができる。また、最も下流側に位置する第３層４６にも
着色剤を含む第１スクラバ物質４０ａを設けているので、第３層４６の第１スクラバ物質
４０ａの色を目視によって確認するだけでスクラバ４１の寿命や劣化進行を判定すること
ができる。
【００６３】
以上、本体部１３内に３層４４〜４６に分けてスクラバ物質４０ａ，４０ｂを設けたス
クラバ４１の構成について述べたが、本体部１３内に４層に分けてスクラバ物質４０ａ，
４０ｂを設けてもよい。そのように構成されたスクラバ４７について、図５を参照しなが
ら以下に説明する。
【００６４】
すなわち、図５は、この発明の第３実施例を示すもので、この図において、４８は網状
の仕切り部材であり、押さえ部材３９ａ、３９ｂ間に充填されるスクラバ物質４０ａ，４
０ｂは、仕切り部材４２、４３、４８によって、筒体１８内に、上側から順に、第１層４
４、第２層４５、第３層４６および第４層４９に分け隔てられた状態で収容されている。
【００６５】
そして、第１層４４および第３層４６は第１スクラバ物質４０ａにより構成され、また
、第２層４５および第４層４９は第２スクラバ物質４０ｂにより構成されている。ここで
、第１層４４の長さＤ１は１５ｍｍ、第２層４５の長さＤ２は５０ｍｍ、第３層４６の長
さＤ３は３５ｍｍ、第３層４９の長さＤ４は２５ｍｍとなっており、各層４４〜４６、４
９にはそれぞれの長さに対応した量のスクラバ物質４０ａ，４０ｂが充填される。因みに
、液溜め部３２の鉛直方向の長さｄは１５ｍｍとなっている。なお、上記図５において、
図１〜図４に示した符号と同一符号は同一物を示している。
【００６６】
この発明は、上述の各実施例に限られるものではなく、種々に変形して実施することが
できる。例えば、図１に示すように、スクラバ８は、鉛直方向、すなわち傾斜角度αがほ
ぼ９０°となるように配置することが好ましいが、ガス導入口３５内に凝縮液Ｌが進入し
ない範囲でスクラバ８を傾斜させてあってもよい。例えば、スクラバ８の傾斜角度αを４
５°〜９０°として設定することができる。このことは、図４および図５に示したスクラ
バ４１、４７についても同様である。
【００６７】
また、各実施例において、無機担体として、上述のシラス系天然軽石以外に、活性炭、
モレキュラーシーブ等を用いることができ、不揮発性酸として、Ｈ3 ＰＯ4 に代えてＨ2
ＳＯ4 等を用いることができる。また、着色剤として、炭酸銀の他、硝酸銀、りん酸銀な
どの銀塩を用いることができ、還元剤として、Ｃｕ2 Ｏの他のＣｕを主成分とする銅ウー
ル（線径８０μｍ又は２００μｍ）状のものや、ＳｎＯなどＳｎを主成分とする銅線にＳ
ｎメッキを施したものなどを用いることができる。
【００６８】
また、図２、図４および図５に示した実施例では、ケース１２の全体が透明または半透
明としているが、このような構成に限られず、例えば、ケース１２が、側壁の適宜の箇所
にのみ透明または半透明の部分を有するものでもよい。もちろん、この場合、透明または
半透明の部分は、その透明または半透明の部分を通してケース１２内部に設けられたスク
ラバ物質４０（４０ａ，４０ｂ）の表面の色を見たときに、スクラバ物質の劣化の進行度
合いを把握・判定することができる位置に設けておかなければならないことはいうまでも
ない。
【００６９】
さらに、図２に示したスクラバ８の本体部１３内に、図４および図５に示した２種類の
スクラバ物質４０ａ，４０ｂを適宜の割合（例えば、第１スクラバ４０ａ：第２スクラバ
物質４０ｂ＝１：１〜１：５となる割合）で混合した状態で設けてもよい。
【００７０】
一方、図４および図５に示す実施例では、第２スクラバ物質４０ｂを用いているが、こ
の第２スクラバ物質４０ｂに変えて、りん酸処理した銅ウールや錫線材などを用いてもよ
く、この場合にも、第２スクラバ物質４０ｂを用いた場合と同様の効果が得られる。
【００７１】
さらに、図４および図５に示す実施例において、第１スクラバ物質４０ａまたは第２ス
クラバ物質４０ｂのいずれか一方に代えて、前記スクラバ物質４０を用いてもよい。
【００７２】
また、例えば、サンプルガスＳ中に還元剤との反応比率が高い腐食性成分が含まれてい
るなど、サンプルガスＳ中に還元剤と反応する成分が多く含まれていると予想される場合
などには、図１〜図３に示す実施例において、スクラバ物質４０の還元剤の含有比率を大
きくしたり、あるいは図４および図５に示す実施例において、第２スクラバ物質４０ｂよ
りなる層を厚くし、ケース１２内に存在する還元剤と着色剤との比率を例えば１：１〜９
：１の範囲で適宜に調整することが好ましい。
【符号の説明】
【００７３】
８ スクラバ
１２ ケース
３３ 流出防止機構
４０ スクラバ物質
４０ａ 第１スクラバ物質
４０ｂ 第２スクラバ物質
Ｌ 凝縮液
Ｓ サンプルガス
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ボイラなどから排出される燃焼排ガスの一部をサンプルガスとし
て採取してガス分析計に供給する際に、サンプルガスの採取点等、ガス分析計の上流側に
配置されて用いられるスクラバに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、各種燃焼プラントの排ガスの一部をガス分析計に供給し、排ガス中の特定成分
濃度等を測定する場合、排ガス中のダスト等の妨害物質や干渉成分を予め除去するように
、測定対象に応じた種々の前処理装置がガス分析計の上流側に設けられる。
【０００３】
ところで、例えば、ゴミ焼却炉排ガスやガラス溶融炉排ガスなどの排ガスには、妨害物
質として、ハロゲンガス（塩素、臭素等）やハロゲン化合物（主に、塩化水素や臭素水素
などのハロゲン化水素等）などの腐食性成分が含まれている。そして、これらのような排
ガスを測定する場合、前処理を施さないと、上記腐食性成分がガス分析計の測定セルや配
管、金属部品を腐食させ、その結果、ガス流路の閉塞、測定セルの汚れによるゼロドリフ
ト、各部の材質変化等、ガス分析計に不具合を生じさせる。
【０００４】
そこで、腐食性成分を含む排ガスの測定には、例えば特許文献１に示すような前処理装
置が用いられる。この前処理装置は腐食性ガス除去剤を備え、この腐食性ガス除去剤は、
腐食性成分と反応して不溶性又は難溶性の塩を形成する金属と不揮発性酸とで形成される
塩と、不揮発性酸との混合物を、粘結性の強い多孔質物質に含浸乾燥させることにより形
成されている。
【０００５】
上記前処理装置によれば、腐食性ガス除去剤によってサンプルガス中の腐食性成分を吸
着除去することができ、従って、ガス分析計を長期にわたって安定に作動させることがで
きる。また、上記前処理装置は不揮発性酸を使用しているので、サンプルガス中の測定対
象物質（例えば、ＳＯ2 、ＮＯX 、ＣＯ2 、ＣＯ、Ｏ2 等）の吸着、反応による損失が少
なく、後段のガス分析計の測定精度が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭６１−３７５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記腐食性ガス除去剤は、多孔質物質に含浸された前記塩および不揮発性酸
との混合物が消費され、必要とされる機能が十分に発揮されなくなれば、新しいものと交
換しなければならない。この場合、腐食性ガス除去剤の交換が早すぎると、それだけコス
トや資源が無駄になり、また、産業廃棄物の発生量の増加にもつながるので、腐食性ガス
除去剤の適切な交換時期を正確に把握した上でその交換を行うことが重要になる。
【０００８】
そのために、サンプルガスに含まれる腐食性成分の濃度とサンプルガスの吸引流量との
積算値から腐食性ガス除去剤のおおよその寿命を算出して、交換することが考えられるが
、実際には腐食性成分の濃度が大きく変動することなどがあり、算出した腐食性ガス除去
剤の寿命が正確さに欠けるという問題がある。
【０００９】
また、管内に採取したガス中に所定成分が含まれているかどうかを検知するガス検知管
法により、スクラバカラムを経たサンプルガス中に腐食性成分が含まれているかどうかを
検知することも考えられるが、ガス検知管法による検知は、共存ガスの影響を大きく受け
ると共に、サンプルガス中に水分が多く、ガス検知管の取り扱いが難しいので、熟練した
技術を要するという問題がある。
【００１０】
さらに、前記腐食性ガス除去剤に、吸湿量に応じてピンクあるいはレッドに変色するブ
ルーのシリカゲルを混合しておき、このシリカゲルの色変化を腐食性ガス除去剤の劣化判
定に用いることも考えられる。前記ブルーのシリカゲルは、一般的に乾燥剤の吸湿性能の
劣化を判定するインジケータとして用いられており、シリカゲルに塩化コバルトあるいは
有機色素を含浸させたものである。しかし、ブルーのシリカゲルは、上記排ガス中に含ま
れるＳＯ2 やＮＯ2 などの測定対象成分をも吸着・除去する欠点をもっており、ガス分析
計の前処理装置に使用することは全く適していない。
【００１１】
この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、スクラバ物質の状態や
その適切な交換時期を正確かつ容易に把握することができるスクラバを提供することであ
る。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、この発明のスクラバは、ケース内に不揮発性酸を含むスク
ラバ物質を設けてなるスクラバにおいて、前記ケースの全部または一部を透明または半透
明に形成するとともに、腐食性成分と反応して有色の塩を形成する着色剤と、還元剤とを
スクラバ物質に含ませてあることを特徴としている（請求項１）。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、この発明のスクラバは、ケース内に不揮発性酸を含
むスクラバ物質を設けてなるスクラバにおいて、前記ケースの全部または一部を透明また
は半透明に形成するとともに、前記スクラバ物質として、腐食性成分と反応して有色の塩
を形成する着色剤を含むものと、還元剤を含むものとが用いられていることを特徴として
いる（請求項２）。
【００１４】
そして、上記スクラバにおいて、ケース内で生じた凝縮液が下流側へ流出するのを防止
する流出防止機構をケースに内蔵させていることが好ましい（請求項３）。
【００１５】
具体的には、着色剤は、炭酸銀、硝酸銀、りん酸銀などの銀塩であり（請求項４）、還
元剤は、ＣｕまたはＳｎを主成分としている（請求項５）。
【００１６】
さらに、上記いずれのスクラバにおいても、スクラバ物質全体の還元剤の含有比率を大
きくし、還元剤と反応する成分を多く含むサンプルガスから腐食性成分を除去するように
構成してあってもよい（請求項６）。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１および２に係る発明では、スクラバ物質に含まれる着色剤とサンプルガス中の
腐食性成分とが反応するに伴い、有色の塩がスクラバ物質の表面に析出し、その析出量に
比例するように、スクラバ物質の表面が変色する。従って、全部または一部が透明または
半透明に形成されたケースを通してその内部に設けられたスクラバ物質の表面の色を目視
し、その色を目安とすることにより、スクラバ物質の劣化の進行度合いを的確に判定する
ことができ、スクラバ物質の状態や適切な交換時期を正確かつ容易に把握することができ
る。
【００１８】
そのため、サンプルガス中の干渉成分を除去するという機能を十分に発揮しなくなった
状態のスクラバが使用されるということが防止され、それに伴い、スクラバを前処理装置
として備えたガス分析計による分析結果の信頼性が大いに向上する。その上、スクラバの
早過ぎる交換をなくすことができ、それだけコストや資源を無駄にせず有効に利用するこ
とができ、また、産業廃棄物の発生量が可及的に低く抑えられ、ひいては自然環境への負
荷影響を軽減することができる。
【００１９】
また、ＮＨ3 ガス検知管やその他特別で大掛かりな構成を必要としないので、非常に低
コストでかつ簡易に製造することができる。
【００２０】
さらに、請求項３に係る発明によれば、流出防止機構を設けたことによって以下のよう
な効果が得られる。すなわち、スクラバのケース内にはスクラバ物質が設けられ、スクラ
バ物質にサンプルガスが接触することにより、サンプルガス中の腐食性成分が除去される
が、例えば、サンプルガス中に水分が多く含まれていると、サンプルガスがスクラバ物質
に接触することによって生成される種々の不純物がサンプルガス中の水分に溶けたところ
の凝縮液が生じる。そして、この凝縮液がスクラバの後段にある加熱配管に流入すると、
加熱配管の内壁に凝縮液中の不純物が堆積してしまい、ひいては配管の詰まりが生じ、前
記加熱配管の下流側にあるガス分析計へのサンプルガスの供給に支障をきたして、測定が
不可能になるというおそれがある。
【００２１】
そこで、スクラバの下流側に、凝縮液が加熱配管に流入するのを防止するためのドレン
ポットを設けることが考えられるが、この場合、ドレンポットを設置するためのスペース
が必要となって装置全体が大型化し、また、その製造コストも著しく上昇するという問題
が新たに生じる。
【００２２】
しかし、請求項３に係る発明によれば、流出防止機構を設けているので、ケース内で生
じた凝縮液が下流側に流出することが確実に防止される。従って、ケース後段の配管内で
の詰まりを防止することができるとともに、ケース内で生じた種々の生成物が溶けた凝縮
液をケース内に確実に留めておくことができ、ケースひいてはスクラバ全体の取り扱いに
おける安全性が大いに向上する。また、流出防止機構をケースに内蔵させるので、構成全
体がコンパクトになる。
【００２３】
また、請求項４に係る発明では、例えば市販の銀塩を着色剤として用いることができ、
同じく、請求項５に係る発明では、例えば市販の還元剤を用いることができる。従って、
それぞれの発明によれば、簡単かつ安価に製造することができるスクラバが得られる。
【００２４】
さらに、請求項６に係る発明では、ケース内に存在する還元剤の量が増え、これにより
、還元剤との反応比率が高い酸化性腐食ガスなどのサンプルガス中の腐食性成分の除去能
力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第１実施例に係るガス分析システムの構成を概略的に示す説明図である。
【図２】上記実施例におけるスクラバの構成を概略的に示す説明図である。
【図３】上記実施例におけるスクラバの構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】この発明の第２実施例に係るガス分析システムの要部の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】この発明の第３実施例に係るガス分析システムの要部の構成を概略的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１〜図３は、この発明の第１実施例を示す。
まず、図１は、この発明に係るスクラバを組み込んだガス分析システムの一例を示す図
である。この図において、１は、ボイラなどから排出された排ガスＧが内部を流れる煙道
で、この煙道１に、ガス採取部としての耐腐食性素材よりなるガスサンプリング用のプロ
ーブ管２が挿入され、プローブ管２により、排ガスＧの一部がサンプルガスＳとして採取
される。
【００２７】
そして、プローブ管２の下流側には、プローブ管２によって採取したサンプルガスＳか
らダストを除去するためのフィルタ３が設けられている。このフィルタ３は、耐腐食性素
材よりなるケース４と、このケース４内に収容され、サンプルガスＳ中のダストを捕集す
るフィルタエレメント５と、ケース４内を適宜の温度（例えば１５０〜２００℃）に加熱
するための例えば適宜の加熱用ヒータよりなる加熱手段（図示していない）とを備えてい
る。また、このフィルタ３は、その内部においてサンプルガスＳ中の水分が結露すること
を防止するために、例えば断熱カバーによりなる防滴ケース６によって覆われている。
【００２８】
さらに、フィルタ３の下流には、流路７を介してスクラバ（詳細は後述する）８が接続
され、このスクラバ８の下流側に、流路９を介してガス分析計１０が接続されている。こ
のガス分析計１０は、サンプルガスＳ中の例えばＳＯ2 、ＮＯX 、ＣＯ2 、ＣＯ、Ｏ2 を
測定対象成分として測定するように構成されており、流路９中には、ガス分析計１０にお
ける分析に支障をきたす妨害物質や干渉成分がサンプルガスＳ中に含まれている場合にそ
れらを除去するスクラバ（図示していない）が設けられている。
【００２９】
また、前記流路７、９は、例えば、加熱配管よりなり、それぞれ内部の温度が１１０〜
１２０℃程度になるように構成されている一方、プローブ管２からガス分析計１０までの
間に形成されるガスサンプリング流路１１の適所またはガス分析計１０の下流側には、サ
ンプルガスＳを常に一定量吸引することができる吸引ポンプ（図示していない）が設けら
れている。さらに、サンプルガスＳ中に水分が多量に含まれる場合には、流路７とガスサ
ンプリング流路１１の間にドレン分離器や電子冷却器等の水分除去機構を設置して水分を
予め除去する構成も考えられる（図示していない）。
【００３０】
そして、この実施例のガス分析システムは、スクラバ８の構成に特徴を有している。以
下、図２および図３を参照しながら、スクラバ８の特徴的構成について説明する。
図２および図３において、１２は、スクラバカラムとしてのケースであり、このケース
１２は、透明または半透明な耐熱性の樹脂（例えば、ポリプロピレンなど）によって形成
され、上下方向において対称な構造を有している。
【００３１】
詳しくは、ケース１２は、ほぼ円筒状の本体部１３の上下両端にそれぞれ径縮小部分１
４，１５を介して上端部１６および下端部１７が連設されている筒体１８と、この筒体１
８の上下両端部１６，１７に着脱自在に取り付けられる同一構造のキャップ１９，２０と
を備えている。
【００３２】
すなわち、筒体１８の上下両端部１６，１７の外周面に雄ねじ部２１，２２が設けられ
ており、各雄ねじ部２１，２２に螺合する雌ねじ部２３，２４がキャップ１９，２０の内
周面に設けられている。また、各雌ねじ部２３，２４にはそれぞれ、径縮小部分２５，２
６を介して管部２７，２８が連設されているとともに、キャップ１９，２０の外周面には
、筒体１８へのキャップ１９，２０の螺着作業の際に滑り止めとなる突条２９，３０が複
数設けられている。
【００３３】
さらに、ケース１２内の下部には、ケース１２内で生じた凝縮液ＬとサンプルガスＳと
を分離する縦断面視がほぼエの字形状の分離部材３１が配置され、この分離部材３１を設
けることにより、ケース１２の下部に凝縮液Ｌが溜まる液溜め部３２が形成されるととも
に、ケース１２内で生じた凝縮液Ｌが下流側へ流出するのを防止する流出防止機構３３を
ケース１２に内蔵させている。なお、前記流出防止機構３３は、ケース１２の下流部と分
離部材３１とからなる。
【００３４】
すなわち、分離部材３１は、内部にガス通路３４が設けられ、サンプルガスＳを内部に
導入するためのガス導入口３５が側壁上部に複数形成されたほぼ円筒状の筒部３６を備え
ている。３７はこの筒部３６の上側端部を閉塞する閉塞部、３８は筒部３６の下部周縁に
連設されたフランジ部である。
【００３５】
また、筒部３６の下側端部は開放されており、それに伴って、筒部３６の内部に設けら
れたガス通路３４は、キャップ２０の管部２８内へと続くように構成されており、さらに
、ガス導入口３５は、筒部３６の側壁において、液溜め部３２よりも上方となる位置（換
言すれば液溜め部３２に溜められる凝縮液Ｌの水位よりも上側となる位置）に設けられて
いる。
【００３６】
ここで、閉塞部３７は、その外径が筒部３６の外径よりも大きく、筒体１８の下端部１
７の内径よりも小さくなるように形成されている。また、フランジ部３８は、筒部３６の
下端部に設けられ、その外径が筒体１８の下端部１７（雄ねじ部２２）の内径より大きく
、下端部１７の外径あるいはキャップ２０の雌ねじ部２４の内径よりも小さくなるように
形成されている。
【００３７】
さらに、フランジ部３８は、接着剤の塗布など適宜の手段により、筒体１８の下端にそ
の上面が接着され、キャップ２０の径縮小部分２６の上面にその下面が接着される。そし
て、このようにケース１２の下部に密着固定されるフランジ部３８は、筒体１８の内壁（
詳しくは筒体１８の下端部１７の内壁）とによって前記液溜め部３２を形成する。
【００３８】
そして、図２に示すように、スクラバ物質４０が、筒体１８の本体部１３内に、本体部
１３内部の上、下に設けられる二つの網状の押さえ部材３９ａ，３９ｂによって挟まれた
状態で保持されている。この場合、下側の押さえ部材３９ｂは、分離部材３１の閉塞部３
７の上面に当接した状態となっている。また、筒体１８内におけるスクラバ物質４０を収
容するための空間（二つの押さえ部材３９ａ，３９ｂの間の空間）の体積に対する分離部
材３１を収容するための空間（下側の押さえ部材３９ｂより下側の空間）の体積の比が、
おおよそ５〜１０％となるように構成してある。
【００３９】
前記スクラバ物質４０は、サンプルガスＳが接触すると、サンプルガスＳ中に含まれる
測定対象成分（ＳＯ2 、ＮＯX 、ＣＯ2 、ＣＯ、Ｏ2 ）には影響を与えず、腐食性成分を
吸着・捕集するように構成されている。詳しくは、粘結性の強い不活性で多孔質の無機担
体（詳細は後述する）に、不揮発性酸と、腐食性成分と反応して有色の塩を形成する着色
剤と、還元剤との混合物を含浸（分散）乾燥させてスクラバ物質４０を形成し、本体部１
３内に収容している。
【００４０】
この実施例では、無機担体として、単位質量当たりの表面積が１４．０ｃｍ2 ／ｇ以上
、単位質量当たりの細孔容積が０．７ｍＬ／ｇ以上である白色のシラス系天然軽石（例え
ば、大江化学工業製の商品名パミスターの直径１〜６ｍｍの各種粒度のもの）が使用され
ている。なお、無機担体は、色が薄く、粒度がほぼ均一となっていることが望ましい。
【００４１】
また、不揮発性酸として、濃度が２〜２０重量％の希りん酸液（Ｈ3 ＰＯ4 ）が用いら
れている。さらに、着色剤として炭酸銀が、還元剤としてＣｕ2 Ｏがそれぞれ用いられて
いる。
【００４２】
次に、上記構成のガス分析システムの作動について説明する。
まず、ボイラの煙道１を構成する壁体にプローブ管２を取り付けた状態で吸引ポンプを
作動させると、煙道１を流れる排ガスＧの一部がプローブ管２によってサンプリングされ
、サンプルガスＳとなってプローブ管２内を下流側に進み、フィルタ３内に入る。このフ
ィルタ３内に入ったサンプルガスＳは、フィルタ３内のフィルタエレメント５を通過し、
この通過の際、サンプルガスＳ中のダストがフィルタエレメント５に捕集され、サンプル
ガスＳからダストが除去される。
【００４３】
続いて、ダストが除去されたサンプルガスＳは、流路７を経てスクラバ８のケース１２
内に入る。このケース１２内に入ったサンプルガスＳは、スクラバ物質４０と接触しなが
ら下流側へ進む。このとき、サンプルガスＳ中の測定対象成分であるＳＯ2 、ＮＯX 、Ｃ
Ｏ2 、ＣＯ、Ｏ2 は、反応したり吸着されたりすることなくケース１２内を通過するが、
サンプルガスＳ中の腐食性成分は、スクラバ物質４０に吸着される。
【００４４】
詳しくは、腐食性成分は、ハロゲンガスと、ハロゲン化合物と、硫化水素とに分けられ
、そのうち、ハロゲンガスは、スクラバ物質４０に含まれる還元剤と下記（１）式に示す
ように反応するとともにスクラバ物質４０に吸着される。なお、この（１）式に示す反応
は、酸化性ガスであるハロゲンガスの還元反応によるものである。
Ｘ2 ＋Ｒｅ→２Ｘ- ＋ＯX …（１）
ここで、Ｘはハロゲン、Ｒｅは還元体物質、ＯX は酸化体物質を示す。
【００４５】
また、ハロゲン化合物および（１）式に示すように還元されたハロゲンガスは、スクラ
バ物質４０に含まれる着色剤としての炭酸銀と下記（２）式に示すように反応する一方、
硫化水素は、前記炭酸銀と下記（３）式に示すように反応する。
Ｘ- ＋Ａｇ+ →ＡｇＸ↓ …（２）
Ｈ2 Ｓ＋２Ａｇ+ →Ａｇ2 Ｓ↓＋２Ｈ+ …（３）
【００４６】
上記（２）式および（３）式に示す反応は、沈殿反応に基づくもので、（２）式に示す
反応によって生成されたハロゲン化銀（ＡｇＸ）である銀塩は、光により分解され、銀が
遊離することで黒色を呈するようになり、また、（３）式に示す反応によって生成された
銀塩（Ａｇ2 Ｓ）はもとより黒色である。
【００４７】
さらに、スクラバ物質４０に、吸湿性をもった不揮発性酸である希りん酸液が含まれて
おり、この希りん酸液によりケース１２内にて凝縮液Ｌが生成されるが、生成された凝縮
液Ｌは流出防止機構３３によりトラップされ、液溜め部３２に溜められる。このことは、
サンプルガスＳ中の水分量が多い場合にケース１２内で生じる凝縮液Ｌについても同様で
ある。
【００４８】
上記のように、ケース１２内を通過し、腐食性成分が除去されたサンプルガスＳは、流
路９を通り、この流路９中に設けられたスクラバによって、上記スクラバ８では除去され
なかったＮＨ3 やＳＯ3 塩ミスト（ＳＯ3 と金属とのミスト状反応生成物）などの干渉成
分等が除去され、その後、ガス分析計１０に供給され、サンプルガスＳ中の測定対象成分
が測定される。なお、ガス分析計１０を経たサンプルガスＳは、適宜に処理される。
【００４９】
上記構成からなるガス分析システムでは、以下のような効果が得られる。すなわち、ケ
ース１２内で生成される二種の銀塩（ハロゲン化銀およびＡｇ2 Ｓ）は、中性雰囲気では
、測定対象成分であるＳＯ2 ガスやＮＯX ガスなどと反応して亜硫酸銀、亜硝酸銀を生成
し、このように測定対象成分が反応したりスクラバ物質４０に吸着されたりすると、測定
誤差や応答遅れが生じることになる。しかし、この実施例では、スクラバ物質４０に不揮
発性酸である希りん酸液を含ませて、ケース１２内を酸性雰囲気とし、測定対象成分の反
応や吸着、溶解による損失を可及的に低く抑えているので、上記のような測定誤差や応答
遅れが生じない。
【００５０】
また、スクラバ８内のスクラバ物質４０に含まれる着色剤とサンプルガスＳ中の腐食性
成分とが反応するに伴い、黒色を呈する上記２種の銀塩がスクラバ物質４０の表面に析出
し、その析出量に比例するように、初期状態では薄い色（この実施例では白色）を呈する
スクラバ物質４０の表面が着色され、ほぼ灰色となった後、さらに黒色に近づく。従って
、透明または半透明なケース１２を通してその内部に設けられたスクラバ物質４０の表面
の色を見て、その色を目安とすることにより、スクラバ物質４０の劣化の進行度合いを目
視によって把握することができ、判定することができる。
【００５１】
ところで、通常、スクラバ８のケース１２内に設けられたスクラバ物質４０は、その全
体が一様に劣化するのではなく、上流側にあるものから徐々に劣化し、それに伴って、ス
クラバ物質４０の表面の変色も上流側から始まるので、そのことを考慮して、スクラバ物
質４０の表面の色からその寿命などを判断すればよく、例えば、下流側（押さえ部材３９
ｂ側）の端部から上流側（押さえ部材３９ａ側）に向けて全体の約１／３の範囲にあるス
クラバ物質４０が灰色になれば寿命と判断して新たなスクラバ８に取り替えるなどの処理
を行うことができる。
【００５２】
さらに、スクラバ物質４０と腐食性成分との反応は常温で行われ、ケース１２内を加熱
する必要がない。そのため、例えば、ケース１２の周囲にヒータなどの加熱手段を配置し
たことにより、ケース１２内部を目視することが困難になるというようなおそれがなく、
その上、スクラバ８の構成を極めてシンプルにすることができる。
【００５３】
また、スクラバ物質４０に用いた希りん酸は不揮発性酸であり、サンプルガスＳ中の水
分を吸湿し、その吸水量が多いほど腐食性ガス成分の吸着及び反応速度を早める作用があ
る。
【００５４】
ここで、この発明のスクラバの性能評価を行うための実験およびその結果について説明
する。
まず、スクラバ物質４０の形成方法について説明すると、５〜３０重量％の濃度の希り
ん酸（不揮発性酸）と炭酸銀（着色剤）とＣｕ2 Ｏ（還元剤）との混合物の中に無機担体
を浸漬して３０分静置し、その後８５℃の環境下に５時間以上置いて乾燥させる。これに
より、スクラバ物質４０が形成される。そして、このスクラバ物質４０の他に、スクラバ
物質４０と比べて炭酸銀（着色剤）を含まない点で異なるスクラバ物質（以下、還元用ス
クラバ物質という）と、Ｃｕ2 Ｏ（還元剤）を含まない点で異なるスクラバ物質（以下、
着色用スクラバ物質という）とを形成する。すなわち、５〜３０重量％の濃度の希りん酸
（不揮発性酸）とＣｕ2 Ｏ（還元剤）との混合物の中に無機担体を浸漬して３０分静置し
、その後８５℃の環境下に５時間以上置いて乾燥させることにより、還元用スクラバ物質
を形成する。また、５〜１０重量％の濃度の希りん酸（不揮発性酸）と炭酸銀（着色剤）
との混合物の中に無機担体を浸漬して３０分静置し、その後８５℃の環境下に５時間以上
置いて乾燥させることにより、着色用スクラバ物質を形成する。
【００５５】
そして、上記３種のスクラバ物質を図２に示すようにケース１２内に充填し、その状態
で、スクラバ８内に、塩化水素、塩素、臭化水素、臭素を含む２００ｐｐｍの各試験ガス
を０．５Ｌ／ｍｉｎの割合で２０分間通過させ、その後、スクラバ８を通過したガスを、
酸性になると赤色を呈するウエットｐＨ試験紙に受けるとともにＳＯ2 分析計に供給し、
そのガス中における酸性ガスの有無とＳＯ2 の吸着とについて調べた。すなわち、スクラ
バ８に、還元用スクラバ物質のみを充填した場合（１）と、着色用スクラバ物質のみを充
填した場合（２）と、スクラバ物質４０のみを充填した場合（３）に設定した。その結果
を下記表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
上記表１から明らかなように、スクラバ８の性能は、還元剤を含み着色剤を含まない還
元用スクラバ物質を用いた場合には、ハロゲンガスである塩素および臭素の吸着反応が良
好となり、着色剤を含み還元剤を含まない着色用スクラバ物質を用いた場合には、ハロゲ
ン化合物である塩化水素および臭化水素の吸着反応が良好となり、還元剤および着色剤の
両方を含むスクラバ物質４０を用いた場合には、塩化水素および塩素の吸着反応が良好で
、臭化水素および臭素の吸着反応は普通となった。また、いずれの場合にも、ＳＯ2 の吸
着はほとんど認められなかった。又、これらのハロゲン化合物と還元剤、着色剤との反応
は水分の共存によってより早められるので、水分濃度の高い方が有利である。
【００５８】
上述の実施例では、無機担体に、不揮発性酸と着色剤と還元剤との混合物を含浸乾燥さ
せたスクラバ物質４０を用いているが、本発明は、このような構成に限られず、例えば、
スクラバ物質として、無機担体に、不揮発性酸と着色剤との混合物を含浸乾燥させたスク
ラバ物質と、無機担体に、不揮発性酸と、還元剤との混合物を含浸乾燥させたスクラバ物
質との２種類を用意し、本体部１３内に上記２種類のスクラバ物質を分け隔てた状態で設
けるようにしてもよい。そのように構成されたスクラバ４１について、図４を参照しなが
ら以下に説明する。
【００５９】
すなわち、図４はこの発明の第２実施例を示すもので、この図において、４０ａは第１
スクラバ物質で、無機担体（詳細は後述する）に、不揮発性酸と、腐食性成分と反応して
有色の塩を形成する着色剤との混合物を含浸（分散）乾燥させて形成されている。また、
４０ｂは第２スクラバ物質で、無機担体に、不揮発性酸と還元剤との混合物を含浸（分散
）乾燥させて形成されている。
【００６０】
また、４２、４３はそれぞれ、筒体１８内の二つの押さえ部材３９ａ，３９ｂの間に適
宜の間隔をおいて配置された網状の仕切り部材であり、押さえ部材３９ａ、３９ｂ間に充
填されるスクラバ物質４０ａ，４０ｂは、仕切り部材４２、４３によって、筒体１８内に
、上側から順に、第１層４４、第２層４５および第３層４６に分け隔てられた状態で収容
されている。
【００６１】
そして、第１層４４および第３層４６は第１スクラバ物質４０ａにより構成され、また
、第２層４５は第２スクラバ物質４０ｂにより構成されている。ここで、第１層４４の長
さＤ１は２０ｍｍ、第２層４５の長さＤ２は７０ｍｍ、第３層４６の長さＤ３は３５ｍｍ
となっており、各層４４〜４６にはそれぞれの長さに対応した量のスクラバ物質４０ａ，
４０ｂが充填される。因みに、液溜め部３２の鉛直方向の長さｄは１５ｍｍとなっている
。なお、上記図４において、図１〜図３に示した符号と同一符号は同一物を示している。
【００６２】
上記スクラバ４１では、最も上流側に位置する第１層４４に着色剤を含む第１スクラバ
物質４０ａを設けているので、サンプルガスＳ中に含まれるハロゲン化合物や硫化水素の
存在を早期に検知・発見することができる。また、最も下流側に位置する第３層４６にも
着色剤を含む第１スクラバ物質４０ａを設けているので、第３層４６の第１スクラバ物質
４０ａの色を目視によって確認するだけでスクラバ４１の寿命や劣化進行を判定すること
ができる。
【００６３】
以上、本体部１３内に３層４４〜４６に分けてスクラバ物質４０ａ，４０ｂを設けたス
クラバ４１の構成について述べたが、本体部１３内に４層に分けてスクラバ物質４０ａ，
４０ｂを設けてもよい。そのように構成されたスクラバ４７について、図５を参照しなが
ら以下に説明する。
【００６４】
すなわち、図５は、この発明の第３実施例を示すもので、この図において、４８は網状
の仕切り部材であり、押さえ部材３９ａ、３９ｂ間に充填されるスクラバ物質４０ａ，４
０ｂは、仕切り部材４２、４３、４８によって、筒体１８内に、上側から順に、第１層４
４、第２層４５、第３層４６および第４層４９に分け隔てられた状態で収容されている。
【００６５】
そして、第１層４４および第３層４６は第１スクラバ物質４０ａにより構成され、また
、第２層４５および第４層４９は第２スクラバ物質４０ｂにより構成されている。ここで
、第１層４４の長さＤ１は１５ｍｍ、第２層４５の長さＤ２は５０ｍｍ、第３層４６の長
さＤ３は３５ｍｍ、第３層４９の長さＤ４は２５ｍｍとなっており、各層４４〜４６、４
９にはそれぞれの長さに対応した量のスクラバ物質４０ａ，４０ｂが充填される。因みに
、液溜め部３２の鉛直方向の長さｄは１５ｍｍとなっている。なお、上記図５において、
図１〜図４に示した符号と同一符号は同一物を示している。
【００６６】
この発明は、上述の各実施例に限られるものではなく、種々に変形して実施することが
できる。例えば、図１に示すように、スクラバ８は、鉛直方向、すなわち傾斜角度αがほ
ぼ９０°となるように配置することが好ましいが、ガス導入口３５内に凝縮液Ｌが進入し
ない範囲でスクラバ８を傾斜させてあってもよい。例えば、スクラバ８の傾斜角度αを４
５°〜９０°として設定することができる。このことは、図４および図５に示したスクラ
バ４１、４７についても同様である。
【００６７】
また、各実施例において、無機担体として、上述のシラス系天然軽石以外に、活性炭、
モレキュラーシーブ等を用いることができ、不揮発性酸として、Ｈ3 ＰＯ4 に代えてＨ2
ＳＯ4 等を用いることができる。また、着色剤として、炭酸銀の他、硝酸銀、りん酸銀な
どの銀塩を用いることができ、還元剤として、Ｃｕ2 Ｏの他のＣｕを主成分とする銅ウー
ル（線径８０μｍ又は２００μｍ）状のものや、ＳｎＯなどＳｎを主成分とする銅線にＳ
ｎメッキを施したものなどを用いることができる。
【００６８】
また、図２、図４および図５に示した実施例では、ケース１２の全体が透明または半透
明としているが、このような構成に限られず、例えば、ケース１２が、側壁の適宜の箇所
にのみ透明または半透明の部分を有するものでもよい。もちろん、この場合、透明または
半透明の部分は、その透明または半透明の部分を通してケース１２内部に設けられたスク
ラバ物質４０（４０ａ，４０ｂ）の表面の色を見たときに、スクラバ物質の劣化の進行度
合いを把握・判定することができる位置に設けておかなければならないことはいうまでも
ない。
【００６９】
さらに、図２に示したスクラバ８の本体部１３内に、図４および図５に示した２種類の
スクラバ物質４０ａ，４０ｂを適宜の割合（例えば、第１スクラバ４０ａ：第２スクラバ
物質４０ｂ＝１：１〜１：５となる割合）で混合した状態で設けてもよい。
【００７０】
一方、図４および図５に示す実施例では、第２スクラバ物質４０ｂを用いているが、こ
の第２スクラバ物質４０ｂに変えて、りん酸処理した銅ウールや錫線材などを用いてもよ
く、この場合にも、第２スクラバ物質４０ｂを用いた場合と同様の効果が得られる。
【００７１】
さらに、図４および図５に示す実施例において、第１スクラバ物質４０ａまたは第２ス
クラバ物質４０ｂのいずれか一方に代えて、前記スクラバ物質４０を用いてもよい。
【００７２】
また、例えば、サンプルガスＳ中に還元剤との反応比率が高い腐食性成分が含まれてい
るなど、サンプルガスＳ中に還元剤と反応する成分が多く含まれていると予想される場合
などには、図１〜図３に示す実施例において、スクラバ物質４０の還元剤の含有比率を大
きくしたり、あるいは図４および図５に示す実施例において、第２スクラバ物質４０ｂよ
りなる層を厚くし、ケース１２内に存在する還元剤と着色剤との比率を例えば１：１〜９
：１の範囲で適宜に調整することが好ましい。
【符号の説明】
【００７３】
８ スクラバ
１２ ケース
３３ 流出防止機構
４０ スクラバ物質
４０ａ 第１スクラバ物質
４０ｂ 第２スクラバ物質
Ｌ 凝縮液
Ｓ サンプルガス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に不揮発性酸を含むスクラバ物質を設けてなるスクラバにおいて、前記ケース
の全部または一部を透明または半透明に形成するとともに、腐食性成分と反応して有色の
塩を形成する着色剤と、還元剤とをスクラバ物質に含ませてあることを特徴とするスクラ
バ。
【請求項２】
ケース内に不揮発性酸を含むスクラバ物質を設けてなるスクラバにおいて、前記ケース
の全部または一部を透明または半透明に形成するとともに、前記スクラバ物質として、腐
食性成分と反応して有色の塩を形成する着色剤を含むものと、還元剤を含むものとが用い
られていることを特徴とするスクラバ。
【請求項３】
ケース内で生じた凝縮液が下流側へ流出するのを防止する流出防止機構をケースに内蔵
させてある請求項１または２に記載のスクラバ。
【請求項４】
着色剤は、炭酸銀、硝酸銀、りん酸銀などの銀塩である請求項１〜３のいずれかに記載
のスクラバ。
【請求項５】
還元剤は、ＣｕまたはＳｎを主成分としている請求項１〜４のいずれかに記載のスクラ
バ。
【請求項６】
スクラバ物質全体の還元剤の含有比率を大きくし、還元剤と反応する成分を多く含むサ
ンプルガスから腐食性成分を除去するように構成してある請求項１〜５のいずれかに記載
のスクラバ。
【請求項１】
ケース内に不揮発性酸を含むスクラバ物質を設けてなるスクラバにおいて、前記ケース
の全部または一部を透明または半透明に形成するとともに、腐食性成分と反応して有色の
塩を形成する着色剤と、還元剤とをスクラバ物質に含ませてあることを特徴とするスクラ
バ。
【請求項２】
ケース内に不揮発性酸を含むスクラバ物質を設けてなるスクラバにおいて、前記ケース
の全部または一部を透明または半透明に形成するとともに、前記スクラバ物質として、腐
食性成分と反応して有色の塩を形成する着色剤を含むものと、還元剤を含むものとが用い
られていることを特徴とするスクラバ。
【請求項３】
ケース内で生じた凝縮液が下流側へ流出するのを防止する流出防止機構をケースに内蔵
させてある請求項１または２に記載のスクラバ。
【請求項４】
着色剤は、炭酸銀、硝酸銀、りん酸銀などの銀塩である請求項１〜３のいずれかに記載
のスクラバ。
【請求項５】
還元剤は、ＣｕまたはＳｎを主成分としている請求項１〜４のいずれかに記載のスクラ
バ。
【請求項６】
スクラバ物質全体の還元剤の含有比率を大きくし、還元剤と反応する成分を多く含むサ
ンプルガスから腐食性成分を除去するように構成してある請求項１〜５のいずれかに記載
のスクラバ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２１４３７４（Ｐ２０１０−２１４３７４Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１７３２９（Ｐ２０１０−１１７３２９）
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【分割の表示】特願２００４−５０４０８（Ｐ２００４−５０４０８）の分割
【原出願日】平成１６年２月２５日（２００４．２．２５）
【出願人】（０００１５５０２３）株式会社堀場製作所 (638)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【分割の表示】特願２００４−５０４０８（Ｐ２００４−５０４０８）の分割
【原出願日】平成１６年２月２５日（２００４．２．２５）
【出願人】（０００１５５０２３）株式会社堀場製作所 (638)
【Ｆターム（参考）】
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