(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＯｘを含むガスが通過するガス配管と、
前記ガス配管内に１つ以上設けられ、前記ガス中のＮＯｘを還元処理するＭｏ触媒を含むＭｏ触媒層と、
を有し、
前記ガス配管内に、前記ガスの入口側から出口側に向かって前記Ｍｏ触媒層に含まれる単位体積当たりのＭｏ触媒量が多くなるように勾配を付けて前記Ｍｏ触媒層を複数段設けることを特徴とするＮＯｘコンバータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記ガス配管内に、単位体積当たりのＭｏ触媒量が同じＭｏ触媒層を複数備えたＭｏ触媒群を複数有することを特徴とするＮＯｘコンバータ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記Ｍｏ触媒が棒状に形成されていることを特徴とするＮＯｘコンバータ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１つのＮＯｘコンバータと、
前記ガス中の水分を分析する水分計と、
を有することを特徴とする水分測定装置。
【請求項５】
ＮＯｘを含むガスが通過するガス配管に前記ガス中のＮＯｘを還元処理するＭｏ触媒を含むＭｏ触媒層を１つ以上設け、前記ガス中のＮＯｘを還元処理する窒素酸化物還元方法であって、
前記ガス配管内に、前記ガスの入口側から出口側に向かって前記Ｍｏ触媒層に含まれる単位体積当たりのＭｏ触媒量が多くなるように勾配を付けて前記Ｍｏ触媒層を複数段設けることを特徴とするＮＯｘ還元方法。
【請求項６】
請求項５において、
単位体積当たりのＭｏ触媒量が同じＭｏ触媒層を前記ガス配管に複数設けることを特徴とするＮＯｘ還元方法。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記Ｍｏ触媒として、棒状に形成されたＭｏ触媒を用いることを特徴とするＮＯｘ還元方法。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１つのＮＯｘ還元方法を用いた後、前記ガス中の水分を分析することを特徴とする水分測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）をＮＯに変換するＮＯｘコンバータ、水分測定装置、ＮＯｘ還元方法及び水分測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済原子燃料からウラン（Ｕ）及びプルトニウム（Ｐｕ）を回収する使用済原子燃料の再処理方法は、例えば、原子力工業第３５巻９号（１９８９）の第９頁より第２３頁に記載されている。
【０００３】
この使用済原子燃料の再処理方法は、使用済原子燃料を溶解槽内で硝酸（ＨＮＯ3）に溶解することによって、Ｕ及びＰｕを含む硝酸水溶液を得る。この硝酸水溶液は、共除染用抽出装置内で有機溶媒と接触される。その硝酸水溶液中のＵ及びＰｕは、有機溶媒内に移行する。そして、核分裂生成物及びＰｕ以外の超ウラン元素の含有量が減少させられたＵ及びＰｕを含む有機溶液（純化有機溶液）が、共除染用抽出装置から吐出される。Ｕ及びＰｕが抽出された硝酸水溶液は、高レベル廃液として廃液処理系に送られる。
【０００４】
使用済原子燃料からＵ、Ｐｕの再処理を図る際、ＵやＰｕは硝酸水溶液に溶かして取り出すようにしているため、多量のＨＮＯ3水溶液が必要となる。また、ガス中にはＮＯｘが含まれているが、このガス中のＮＯｘを水と反応させることで、ＨＮＯ3を生成することができる。このようにしてプロセス内で発生するＨＮＯ3は、Ｕ、Ｐｕの再処理用として用いることができる（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
ガス中のＮＯｘと水とは反応してＨＮＯ3を生じることから、水分の濃度を的確に測る必要がある。そのため、ＮＯｘ供給装置には、ガス中のＮＯｘを測定するためのＮＯｘ計の他に、水分を測定する水分計が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３３６８７号公報
【特許文献２】特開平９−６６９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、ＮＯｘ還元触媒として、たとえばモリブデン（Ｍｏ）などが用いられるが、ガス中に含まれるＮＯｘが一般に低濃度とされる数ｐｐｍよりも高い高濃度（数％）の場合、高い濃度でＮＯｘを含むガスを水分と接触させる前に、ＮＯｘ計においてＮＯｘ還元触媒によりＮＯｘを除去する際、ＮＯｘがＮＯｘ還元触媒と反応してＮＯｘ還元触媒が膨張して排ガス通路を閉塞する。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、排ガス通路を閉塞することなく、限られた空間内で効率良くＮＯｘを還元することができるＮＯｘコンバータ、水分測定装置、ＮＯｘ還元方法及び水分測定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ＮＯｘを含むガスが通過するガス配管と、前記ガス配管内に１つ以上設けられ、前記ガス中のＮＯｘを還元処理するＭｏ触媒を含むＭｏ触媒層と、を有し、前記ガス配管内に、前記ガスの入口側から出口側に向かって前記Ｍｏ触媒層に含まれる単位体積当たりのＭｏ触媒量が多くなるように勾配を付けて前記Ｍｏ触媒層を複数段設けることを特徴とするＮＯｘコンバータである。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記ガス配管内に、単位体積当たりのＭｏ触媒量が同じＭｏ触媒層を複数備えたＭｏ触媒群を複数有することを特徴とするＮＯｘコンバータである。
【００１１】
第３の発明は、第１または２の発明において、前記Ｍｏ触媒が棒状に形成されていることを特徴とするＮＯｘコンバータである。
【００１２】
第４の発明は、第１から３の何れか１つの発明のＮＯｘコンバータと、前記ガス中の水分を分析する水分計と、を有することを特徴とする水分測定装置である。
【００１３】
第５の発明は、ＮＯｘを含むガスが通過するガス配管に前記ガス中のＮＯｘを還元処理するＭｏ触媒を含むＭｏ触媒層を１つ以上設け、前記ガス中のＮＯｘを還元処理する窒素酸化物還元方法であって、前記ガス配管内に、前記ガスの入口側から出口側に向かって前記Ｍｏ触媒層に含まれる単位体積当たりのＭｏ触媒量が多くなるように勾配を付けて前記Ｍｏ触媒層を複数段設けることを特徴とするＮＯｘ還元方法である。
【００１４】
第６の発明は、第５の発明において、単位体積当たりのＭｏ触媒量が同じＭｏ触媒層を前記ガス配管に複数設けることを特徴とするＮＯｘ還元方法である。
【００１５】
第７の発明は、第５または６の発明において、前記Ｍｏ触媒として、棒状に形成されたＭｏ触媒を用いることを特徴とするＮＯｘ還元方法である。
【００１６】
第８の発明は、第５から７のいずれか１つの発明のＮＯｘ還元方法を用いた後、前記ガス中の水分を分析することを特徴とする水分測定方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ガス配管を閉塞することなく、限られた空間内で効率良くＮＯｘを還元することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施例に係るＮＯｘコンバータが適用される水分測定装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、第２のＮＯｘコンバータの構成を簡略に示す図である。
【図３】図３は、Ｍｏ触媒がＮＯ2と反応してＭｏＯ3となる様子を示す説明図である。
【図４】図４は、第２のＮＯｘコンバータのガス通路の長さ方向における反応性、ＮＯ2ガス濃度、閉塞率の関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、Ｍｏ触媒の質量に対するＮＯ2のＭｏとの反応後のＭｏ触媒層内の充填率の関係を示す説明図である。
【図６】図６は、Ｍｏ触媒が酸化され、ＭｏＯ3になって体積が膨張する時の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、Ｍｏ触媒の充填量に応じた反応量と空隙率との関係の一例を示す図である。
【図８】図８は、Ｍｏ触媒の質量に対するＭｏ触媒の本数と批評面積との関係の一例を示す図である。
【図９】図９は、Ｍｏ触媒をガス通路内に配置する様子を示す説明図である。
【図１０】図１０は、カラムのガス配管２６内にＭｏ触媒の充填量が異なる４種類のＭｏ触媒層を複数組備えたＮＯｘコンバータを示す図である。
【図１１】図１１は、カラムのガス通路内にＭｏ触媒を１３５本充填したＭｏ触媒層を３０組備えたＮＯｘコンバータを示す図である。
【図１２】図１２は、図２に示す第２のＮＯｘコンバータを用いたときの時間における水分及びＮＯｘのピーク面積の変化を表した図である。
【図１３】図１３は、図１０に示すＮＯｘコンバータを用いたときの時間における水分及びＮＯｘのピーク面積の変化を表した図である。
【図１４】図１４は、図１１に示すＮＯｘコンバータを用いたときの時間における水分及びＮＯｘのピーク面積の変化を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施例により本発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２０】
＜水分測定装置＞
本発明による実施例に係るＮＯｘコンバータについて、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係るＮＯｘコンバータが適用される水分測定装置の構成を示す図である。図１に示すように、水分測定装置１０は、第１のＮＯｘコンバータ１１と、第２のＮＯｘコンバータ１２と、水分計１３とを有するものである。本実施例においては、本実施例に係るＮＯｘコンバータは、第２のＮＯｘコンバータ１２に適用される。
【００２１】
ＮＯ2を高濃度に含有するサンプルガス２１が、水分測定装置１０に供給される。サンプルガス２１は、例えば、使用済原子燃料の再処理プロセス（再処理プロセス）においては、使用済原子燃料の硝酸への溶解反応、あるいは硝酸の放射線分解反応により発生したＮＯｘを含有するガスなどである。例えば、使用済燃料溶解工程、清澄工程、高レベル廃液貯槽など、ＦＰ（核分裂生成物）と混った硝酸の存在する場所においてＮＯｘが発生する。サンプルガス２１は、このようなＦＰ（核分裂生成物）と混った硝酸の存在する場所において発生したＮＯｘを含むガスなどが挙げられる。
【００２２】
［第１のＮＯｘコンバータ］
第１のＮＯｘコンバータ１１は、サンプルガス２１中のＮＯｘをＮＯに変換するものであり、Ｐｔ触媒を充填したＰｔ触媒層２２を備えている。なお、本実施例では、Ｐｔ触媒層２２は１つにしているが、複数備えるようにしてもよい。第１のＮＯｘコンバータ１１では、サンプルガス２１中のＮＯｘはＰｔ触媒と下記式（１）のように反応して還元される。
ＮＯ2  →  ＮＯ＋１／２Ｏ2  ・・・（１）
【００２３】
サンプルガス２１は、第１のＮＯｘコンバータ１１でサンプルガス２１中のＮＯｘの一部が還元された後、第２のＮＯｘコンバータ１２に送られる。
【００２４】
［第２のＮＯｘコンバータ］
第２のＮＯｘコンバータ（本実施例に係るＮＯｘコンバータ）１２は、第１のＮＯｘコンバータ１１と同様、サンプルガス２１中のＮＯｘを還元処理するものであり、Ｍｏ触媒を充填したＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃを備えている。
【００２５】
第２のＮＯｘコンバータ１２では、Ｍｏ触媒層２４ａ〜２４ｃにおいてサンプルガス２１中のＮＯｘはＭｏ触媒と下記式（２）のように反応して還元される。
３／２ＮＯ2＋Ｍｏ  →  ＭｏＯ3＋３／４Ｎ2  ・・・（２）
【００２６】
図２は、第２のＮＯｘコンバータ１２の構成を簡略に示す図である。図２に示すように、第２のＮＯｘコンバータ１２は、本体（カラム）２５内にサンプルガス２１が通過するガス配管２６を有し、そのガス配管２６内にＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃが複数（本実施例では、３３個）設けられている。本実施例では、ガス配管２６内に、３種類のＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃをサンプルガス２１の前流側からこの順に設けている。また、ガス配管２６内のＭｏ触媒層２４との隙間には、石英ウール２８が充填されている。
【００２７】
また、第２のＮＯｘコンバータ１２は、ガス配管２６内に、単位体積当たりのＭｏ触媒量が同じＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃを各々複数備えたＭｏ触媒群２７ａ〜２７ｃを有している。Ｍｏ触媒群２７ａ、２７ｂは、Ｍｏ触媒層２４ａを、各々７組備え、Ｍｏ触媒群２７ｃは、Ｍｏ触媒層２４ｃを１９組備えている。なお、Ｍｏ触媒群２７ａ〜２７ｃが備えるＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃの数は、これに限定されるものではなく、適宜、任意の数に変更できる。
【００２８】
Ｍｏ触媒の形状は特に限定されるものはないが、Ｍｏ触媒層２４内部にＭｏ触媒を高密度に充填できるという観点から、Ｍｏ触媒はＭｏ触媒層２４の内部に棒状に形成されて複数充填されていることが好ましい。
【００２９】
本実施例では、Ｍｏ触媒層２４ａは、棒状のＭｏ触媒を９０本備えたものであり、Ｍｏ触媒層２４ｂは、棒状のＭｏ触媒を１００本備えたものであり、Ｍｏ触媒層２４ｃは、棒状のＭｏ触媒を１１０本備えたものである。
【００３０】
このように、第２のＮＯｘコンバータ１２は、ガス配管２６内に、サンプルガス２１の入口側から出口側に向かってＭｏ触媒層に含まれる単位体積当たりのＭｏ触媒量が多くなるようにＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃを勾配を付けて複数段設けている。
【００３１】
ＮＯｘコンバータでＮＯｘ還元触媒としてＭｏを用いて、サンプルガス２１中のＮＯ2を還元処理する場合、ＮＯ2がＭｏ触媒と反応すると、ＭｏＯ3となるが、Ｍｏ触媒が膨張するため、Ｍｏ触媒の径が大きくなり、排ガス通路を閉塞することになる。図３は、Ｍｏ触媒がＮＯ2と反応してＭｏＯ3となる様子を示す説明図である。図３に示すように、サンプルガス２１中のＮＯ2を還元処理する際、ＮＯ2がＭｏ触媒と反応すると、Ｍｏ触媒の表面にＭｏＯ3が形成される。そのため、Ｍｏ触媒とＭｏＯ3とを含む径は、サンプルガス２１をＭｏ触媒と接触させる前のＭｏ触媒の径に比べ、大きくなり、Ｍｏ触媒とＭｏＯ3とを含む体積は、サンプルガス２１をＭｏ触媒と接触させる前のＭｏ触媒に比べ、膨張しているため、ガス配管２６内を閉塞する。
【００３２】
これに対し、本実施例では、第２のＮＯｘコンバータ１２は、ガス配管２６内に、サンプルガス２１の入口側から出口側に向かってＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃをこの順に複数段で設けている。これにより、ガス配管２６内には、サンプルガス２１の入口側から出口側に向かってＭｏ触媒層に含まれる単位体積当たりのＭｏ触媒量が多くなるように勾配を付けてＭｏ触媒層を複数段で設けるようにしている。このため、サンプルガス２１中のＮＯ2を還元処理する際に、Ｍｏ触媒がＮＯ2と反応しＭｏＯ3となり、Ｍｏ触媒が膨張してもガス配管２６内にガスが通過するための通路面積が確保できている。また、ガス配管２６を従来のままとし、通路面積を拡大することなく行うことができる。よって、第２のＮＯｘコンバータ１２では、ガス配管２６を閉塞することなく、限られた空間内で効率良くＮＯｘを還元することができる。
【００３３】
なお、本実施例では、単位体積当たりの触媒量が異なる３種類のＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃを用いているが、これに限定されるものではなく、サンプルガス２１の入口側から出口側に向かってＭｏ触媒層２４に含まれる単位体積当たりのＭｏ触媒の触媒量が多くなるようにＭｏ触媒層２４を勾配付けて設けられていればよく、Ｍｏ触媒層を更に複数種類用いるようにしてもよい。
【００３４】
また、Ｍｏ触媒層２４ａ〜２４ｃは、各々一層で形成されているが、これに限定されるものではなく、複数層で形成されていてもよい。
【００３５】
（第２のＮＯｘコンバータ１２のガス配管２６の長さ方向と、ＮＯ2のＭｏとの反応性、ＮＯ2ガス濃度及び閉塞率との関係）
図４は、第２のＮＯｘコンバータ１２のガス配管２６の長さ方向における反応性、ＮＯ2ガス濃度、閉塞率の関係の一例を示す図である。図４に示すように、第２のＮＯｘコンバータ１２のガス配管２６の長さ方向に長くなるにしたがって、ガス配管２６の閉塞率はほぼ一定の状態を保ちつつ、サンプルガス２１中のＮＯ2のＭｏとの反応性は上昇し、サンプルガス２１中のＮＯ2ガス濃度は低下していることが確認された。
【００３６】
よって、第２のＮＯｘコンバータ１２を用いれば、ガス配管２６の閉塞することなくサンプルガス２１中のＮＯ2をＭｏと反応させ、サンプルガス２１中のＮＯ2ガス濃度を低下させることができる。
【００３７】
（Ｍｏ触媒の質量と、ＮＯ2のＭｏとの反応後のＭｏ触媒層内の充填率との関係）
また、ガス配管２６の内径は特に限定されるものではないが、５．５ｍｍ〜８ｍｍの範囲内であることが好ましい。図５は、Ｍｏ触媒の質量に対するＮＯ2のＭｏとの反応後のＭｏ触媒層内の充填率の関係を示す説明図である。図５に示すように、Ｍｏ触媒が年間に必要な量を上回らずかつ年間に必要な量を下回り不足することがなく、好適な量であることが必要である。また、ガス配管２６内のサンプルガス２１中のＮＯ2との反応が遅くなることならないことが必要である。そのため、ガス配管２６の内径は上記範囲内とすれば、Ｍｏ触媒の質量に対するＮＯ2のＭｏ触媒との反応後のＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃ内の充填率が好ましい領域（図５中、領域Ｆ、参照）にすることができる。
【００３８】
また、Ｍｏ触媒層２４ａ〜２４ｃにサンプルガス２１を供給した前後におけるＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃ内のＭｏ触媒の充填率の変化を表１に示す。なお、Ｍｏ触媒層２４ａ〜２４ｃは三段で構成したものとし、Ｍｏ触媒層２４ａ〜２４ｃ内の各Ｍｏ触媒の本数は表１に示すように配置した。
【００３９】
【表１】
0005595432.tif 000002
【００４０】
表１に示すように、各Ｍｏ触媒層２４ａ〜２４ｃではそれぞれの充填率は５０％〜８０％の範囲内であり、図５に示す好適な領域Ｆの範囲内に収まった（図５中、領域Ｆ、参照）。
【００４１】
よって、第２のＮＯｘコンバータ１２はガス配管２６内にＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃをこの順で配置することで、サンプルガス２１をガス配管２６内に供給した後であってもＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃ内の各々のＭｏ触媒に起因してガス配管２６内を閉塞するのを抑制することができる。
【００４２】
（Ｍｏ触媒の反応量と、ガス配管２６、Ｍｏ、ＭｏＯ3及び空隙の断面積比との関係）
また、Ｍｏ触媒が酸化され、ＭｏＯ3に酸化されると体積が膨張するが、図６に、Ｍｏ触媒が酸化され、ＭｏＯ3になってＭｏ触媒は全体として体積が膨張する時の一例を示す。なお、サンプルガス２１をガス配管２６内に供給する前のガス配管２６内へのＭｏ触媒の充填率を６０％とし、空隙率を４０％とした。図６に示すように、サンプルガス２１をガス配管２６内に供給し、Ｍｏ触媒がＮＯ2により酸化されてＭｏＯ3を形成するにしたがってガス配管２６内の空隙の断面積が徐々に減少している。
【００４３】
よって、Ｍｏ触媒がサンプルガス２１中のＮＯ2により酸化されてＭｏＯ3になると、ＭｏＯ3に起因して体積が膨張することなるため、ガス配管２６内を通過できる断面積が減少し、ガス配管２６内は閉塞する。
【００４４】
（Ｍｏ触媒の反応量と、ガス配管２６の通路の空隙率との関係）
また、Ｍｏ触媒が酸化され、ＭｏＯ3に酸化されると体積が膨張することから、ガス配管２６内のＭｏ触媒の充填量を所定量にすることで、Ｍｏ触媒が酸化され、ＭｏＯ3になってもガス配管２６内に空隙を確保することができ、閉塞を抑制することができることになる。図７は、Ｍｏ触媒の充填率に応じた反応量と空隙率との関係の一例を示す図である。なお、空隙率は、ガス配管２６の通路の断面積に基づくものである。図７に示すように、ガス配管２６の空隙率が７０％以上（Ｍｏ触媒の充填率は３０％以下）の場合には、Ｍｏ触媒が１００％反応してもガス配管２６内の閉塞を防ぐことができる。また、ガス配管２６の空隙率が６０％（Ｍｏ触媒の充填率は４０％）の場合には、Ｍｏ触媒が６０％以上反応すると、ガス配管２６内はほぼ閉塞してしまう。また、ガス配管２６の空隙率が５０％以下（Ｍｏ触媒の充填率は５０％以上）の場合には、Ｍｏ触媒が４０％以下反応しただけで、ガス配管２６内はほぼ閉塞してしまう。
【００４５】
よって、ガス配管２６内でＭｏ触媒の反応が進行し易い領域には、ガス配管２６の空隙率を７０％以上（Ｍｏ触媒の充填率は３０％以下）に抑えることで、サンプルガス２１をガス配管２６内に供給し、Ｍｏ触媒がＮＯ2により酸化されてＭｏＯ3を形成してもガス配管２６内の閉塞を抑制することができる。
【００４６】
（Ｍｏ触媒の質量と、Ｍｏ触媒の本数との関係）
また、本実施例では、Ｍｏ触媒は棒状の触媒を用いているが、Ｍｏ触媒の断面の径の長さ、本数が多くなるほど、Ｍｏ触媒はガス配管２６内に供給されたサンプルガス２１により拡散され、Ｍｏ触媒がサンプルガス２１と接触する面積を大きくすることができる。図８は、Ｍｏ触媒の質量に対するＭｏ触媒の本数と批評面積との関係の一例を示す図である。図８に示すように、径の長さが０．２５ｍｍのＭｏ触媒を、径の長さが０．５０ｍｍのＭｏ触媒の４倍の本数にすると、径の長さが０．２５ｍｍのＭｏ触媒の比表面積は径の長さが０．５０ｍｍのＭｏ触媒の比表面積の２倍になる。
【００４７】
よって、線径が細いＭｏ触媒をＭｏ触媒層２４ａ〜２４ｃに多く充填することで、比表面積を確保することができる。
【００４８】
（ガス配管２６の長さ方向におけるＭｏ触媒の配置方法の関係）
また、第２のＮＯｘコンバータ１２では、ガス配管２６のサンプルガス２１の入口側から出口側に向かって各Ｍｏ触媒層２４に含まれる単位体積当たりのＭｏ触媒の触媒量が多くなるようにＭｏ触媒を勾配を付けて設けている。これは、ガス配管２６が図２に示すようにＵ字型の形状であってもガス配管２６内でのＭｏ触媒の偏りを抑制し、サンプルガス２１とＭｏ触媒を接触させることができ、ガス配管２６内でサンプルガス２１中のＮＯ2を安定して還元することができる。図９は、Ｍｏ触媒をガス配管内に配置する様子を示す説明図である。図９に示すように、長さが同じライン状のＭｏ触媒をガス配管２６内に直線に均等に配置した場合（図９中、符号Ａ）や、長さの異なるライン状のＭｏ触媒を用いてガス配管２６内に後流側に行くにしたがって断面積におけるＭｏ触媒の触媒量が多くなるように配置した場合（図９中、符号Ｂ）では、ガス配管２６は図２に示すようにＵ字型の形状であるため、ガス配管２６内で偏りが生じ、Ｍｏ触媒とサンプルガス２１との接触が悪くなり、好ましくない。一方、棒状に均等に切断したＭｏ触媒をガス配管２６内に均等に配置した場合（図９中、符号Ｃ）や、棒状に均等に切断したＭｏ触媒をガス配管２６内に勾配をつけて配置した場合（図９中、符号Ｄ）には、ガス配管２６が図２に示すようにＵ字型の形状であっても、ガス配管２６内で偏りを生じさせることなくサンプルガス２１とＭｏ触媒を接触させることができ、ガス配管２６内でサンプルガス２１中のＮＯ2を安定して還元することができる。
【００４９】
よって、棒状に均等に切断したＭｏ触媒をガス配管２６内に均等に、又はガス配管２６のサンプルガス２１の入口側から出口側に向かって勾配をつけて配置すれば、ガス配管２６がＵ字型の形状など湾曲していてもガス配管２６内でのＭｏ触媒の偏りを抑制し、サンプルガス２１とＭｏ触媒を接触させることができ、管内でサンプルガス２１中のＮＯ2を安定して還元することができる。
【００５０】
（試験例）
第２のＮＯｘコンバータ１２の試験結果について説明する。図１０は、カラム２５のガス配管２６内にＭｏ触媒の充填量が異なる４種類のＭｏ触媒層３１ａ〜３１ｄを各々複数組備えたＭｏ触媒群３２ａ〜３２ｄを有するＮＯｘコンバータであり、図１１は、カラムのガス配管２６内にＭｏ触媒を１３５本充填したＭｏ触媒層３１ｅを３０組備えたＭｏ触媒群３２ｅを有するＮＯｘコンバータである。なお、図１０中、Ｍｏ触媒層３１ａは、Ｍｏ触媒を８０本充填したＭｏ触媒層であり、Ｍｏ触媒層３１ｂは、Ｍｏ触媒を９０本充填したＭｏ触媒層であり、Ｍｏ触媒層３１ｃは、Ｍｏ触媒を１００本充填したＭｏ触媒層であり、Ｍｏ触媒層３１ｄは、Ｍｏ触媒を１１０本充填したＭｏ触媒層である。また、Ｍｏ触媒層３１ａ〜３１ｄは各々８組備えた。
【００５１】
図１２は、図２に示す第２のＮＯｘコンバータ１２を用いたときの時間における水分及びＮＯｘのピーク面積の変化を表した図であり、図１３は、図１０に示すＮＯｘコンバータを用いたときの時間における水分及びＮＯｘのピーク面積の変化を表した図であり、図１４は、図１１に示すＮＯｘコンバータを用いたときの時間における水分及びＮＯｘのピーク面積の変化を表した図である。なお、図１２〜図１４中の暴露とは、ＮＯｘガスでＭｏ触媒の表面を荒くする操作であり、暴露終了は、ＮＯ2リーク試験でのＮＯ2ピーク消失により判断される。安定領域とは、ＮＯｘガスでＭｏ触媒の表面がある程度荒くなり、表面積が増えて反応が順調に進む領域をいう。また、劣化とは、Ｍｏ触媒の表面がＮＯｘとの反応で生じたＭｏＯ3で覆われて、内部のＭｏとＮＯ2との反応が遅くなり、ＮＯ2が素通りする現象をいう。
【００５２】
図１２に示すように、第２のＮＯｘコンバータ１２を用いれば、２００日程度の安定領域を確保できるが、図１３、１４に示すように、図１０、１１に示すようなＮＯｘコンバータを用いれば、安定領域は１２０日程度であった。
【００５３】
よって、第２のＮＯｘコンバータ１２を用いれば、より長期間安定してガス中に含まれるＮＯｘを還元することができる。
【００５４】
次に、図１に示すように、サンプルガス２１は、第２のＮＯｘコンバータ１２でサンプルガス２１中のＮＯｘが還元された後、水分計１３に送られる。
【００５５】
［水分計］
水分計１３は、ガス中の水分を分析するものである。ガス中の水分を分析する。
【００５６】
以上のように、本発明の実施例に係るＮＯｘコンバータ（第２のＮＯｘコンバータ１２）を備えた水分測定装置１０を用いれば、第２のＮＯｘコンバータ１２において、ガス配管２６内を閉塞することなく、限られた空間内で効率良くＮＯｘを還元することができるため、サンプルガス２１中の水分を安定して測定することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  水分測定装置
１１  第１のＮＯｘコンバータ
１２  第２のＮＯｘコンバータ
１３  水分計
２１  サンプルガス
２２  Ｐｔ触媒層
２４ａ〜２４ｃ、３１ａ〜３１ｅ  Ｍｏ触媒層
２５  本体（カラム）
２６  ガス配管
２７ａ〜２７ｃ、３２ａ〜３２ｅ  Ｍｏ触媒群
２８  石英ウール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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