(57)【要約】【課題】携帯可能で、かつＬＰガス中のジメチルエーテルを高い選択性で短時間に検出すること。【解決手段】カルボニル化合物やグリコール類の分離に適したポリマー系充填剤を充填剤としたカラム２５と、高エネルギーの真空紫外光線を照射源とする光イオン化検出器と、標準ガスを供給するガスボンベ３０とを備え、前記カラムで分離された成分を前記光イオン化検出器２５によりジメチルエーテルを検出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボニル化合物やグリコール類の分離に適したポリマー系充填剤を充填剤としたカラムと、高エネルギーの真空紫外光線を照射源とする光イオン化検出器と、標準ガスを供給するガス供給源とを備え、
前記カラムで分離された成分を前記光イオン化検出器によりジメチルエーテルを検出するＬＰガス中のジメチルエーテル測定用ガスクロマト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＰガスに含まれるジメチルエーテルを検出するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスコンロに使用可能なエネルギーとして期待されるジメチルエーテル（ＤＭＥ）は、ＳＯｘや煤を出さずＮＯｘ発生量も抑制できるなど燃焼特性が良いうえ、石炭や炭鉱ガス、ガス田、石油残さ、バイオマスなど様々な原料を利用して製造することができる。
このため、ガスコンロ等民生用エネルギーのほかにガスタービンなど発電施設、燃料電池用燃料、さらにはディーゼル自動車用燃料としても期待されている。
ＤＭＥ燃料の供給に際しては、既存のＬＰガス流通インフラの利用が考えられるが、一次基地（元売事業者）、二次基地（卸売り事業者）、三次基地（充填事業者）、小売り業者を経て一般消費者に供給されるまでに、不用意にＤＭＥが混入したＬＰガスが流通する畏れも否定できない。
このため、ＬＰガスに含まれるＤＭＥの濃度を現場で手軽に測定する技術が要望されているが、ＬＰガスは、ブタン、プロパン、プロピレンなど複数種の成分がふくまれているため、これらと化学的特性が似通ったジメチルエーテルを選択的に検出することが必要となる。
このように化学的特性が似通ったガス成分の分析には通常、充填カラムやキャピラリーカラムを使用したガスクロマトグラフが利用されるが、前者のカラムでは各成分の分離能を高めようとすると、分離時間が長くなり、また後者のカラムを使用すると装置が大型化して携帯が困難で、現場での使用に不便をきたすという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであってその目的とするところは、携帯可能で、かつＬＰガス中のジメチルエーテルを高い選択性で短時間に検出することができる検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このような課題を達成するために本発明においては、カルボニル化合物やグリコール類の分離に適したポリマー系充填剤を充填剤としたカラムと、高エネルギーの真空紫外光線を照射源とする光イオン化検出器と、標準ガスを供給するガス供給源とを備え、前記カラムで分離された成分を前記光イオン化検出器によりジメチルエーテルを検出するようにした。
【発明の効果】
【０００５】
カラムの分離特性と光イオン化検出器とにより、ＬＰガスに含まれているジメチルエーテルを短時間に、かつ高い選択性で検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１（イ）、(ロ)は、それぞれ本発明のガスクロマト装置の概観を示すものであって、ケース１には外部から開閉可能な扉２により区画されたキャリアガスとなる標準エアボンベ３０の収容領域が確保され、内部には後述する切換えバルブ２０、カラム２５や、調圧手段となる圧力調整弁３１、計量管２２、ＰＩＤを検出器とする検出手段２６などガスクロマトグラフを構成する部材が収容されている。
【０００７】
一方、ケース１の前面３には切換えバルブ２０の操作ノブ４、サンプリングガス流入口２１、サンプリングガス排出口２３、キャリアガス圧力計５、ガスボンベ３０の開閉弁６、、ボンベのガス圧力計７、検出手段２６に付属する表示パネル８、及びガス排出口９などが配置されている。
【０００８】
図２は本発明の検出装置の流路構成を示すものであって、切換えバルブ２０、この実施例では６方切換弁は、第１の流路（図中、実線で示す流路）によりサンプリングガス流入口２１、計量管２２、サンプリングガス排出口２３に至る流路が、第２の流路（図中、点線で示す流路）によりキャリアガス供給手段２４、計量管２２、カラム２５、検出手段２６に至る流路を形成する。なお、キャリアガス供給手段は、標準エアを蓄圧したガスボンベ３０と圧力調整弁３１とにより構成されている。
【０００９】
カラム２５は、カルボニル化合物やグリコール類の分離に適したポリマー系充填剤（Waters社の商品名Porapak P）を充填剤として構成されている。
【００１０】
検出手段２６は、この実施例では光イオン化検出器（Photo Ionization Detector）により構成されていて、カラム２５によって分離された物質に高エネルギーの真空紫外光線を照射し、その物質が持つイオン化ポテンシャル以上にポテンシャルが上昇した際に生じるイオン化物質を高感度エレクトロメーターにより測定するように構成されている。
【００１１】
光イオン化検出器は、紫外線のエネルギにより物質をイオン化して検出するため、検出対象であるジメチルエーテルと夾雑物であるプロパン、ブタン、及びプロピレンの被イオン化特性（イオン化ポテンシャル）の相違、つまりジメチルエーテルだけが酸素原子に２個の単価水素基Ｒ、Ｒ’が結合した有機化合物を有する特性を積極的に利用して目的物質であるジメチルエーテルを選択的に検出することが可能となる。
【００１２】
この実施例においてジメチルエーテル（Ｃ2Ｈ6Ｏ）5000ppm、プロパン（Ｃ3Ｈ8）9.5％、ブタン（n-Ｃ4Ｈ10）6000ppm、プロピレン（ＣＨ3ＣＨ＝ＣＨ2）500ppmをそれぞれ純空気に混合した試料ガスを分析したところ、図３に示したようにプロピレン（ＣＨ3ＣＨ＝ＣＨ2）とプロパン（Ｃ3Ｈ8）との混合成分に対する感度が低く、ジメチルエーテル（Ｃ2Ｈ6Ｏ）のピークが独立峰として、試料注入後５乃至６分で検出できた。
【００１３】
一方、比較のためにガス分析において有機物の検出に汎用されている水素イオン化検出器（Flame Ionization Detector; FID）を使用したところ、図４に示すようにプロピレン（ＣＨ3ＣＨ＝ＣＨ2）とプロパン（Ｃ3Ｈ8）との混合成分に対する感度が非常に高く、ジメチルエーテル（Ｃ2Ｈ6Ｏ）のピークが、プロピレン（ＣＨ3ＣＨ＝ＣＨ2）とプロパン（Ｃ3Ｈ8）との混合成分のテール部に重なった。
【００１４】
このことから、カラムとしてはカルボニル化合物やグリコール類の分離に適したポリマー系充填剤（Waters社の商品名Porapak P）を、また検出手段としては高エネルギーの真空紫外光線を照射光として使用するＰＩＤを用いると、ＬＰガス流通ラインに残留したジメチルエーテルを高い感度と選択性で検出することができるといえる。
【００１５】
なお、上述の実施例においてはカルボニル化合物やグリコール類の分離に適したポリマー系充填剤（Waters社の商品名Porapak P）だけを用いてが、ホルムアルデヒドの分離に適したポリマー系充填剤（Waters社の商品名Porapak T）を混合したり、またカルボニル化合物やグリコール類の分離に適したポリマー系充填剤（Waters社の商品名Porapak P）を充填したカラムとホルムアルデヒドの分離に適したポリマー系充填剤（Waters社の商品名Porapak T）とそれぞれ個別に充填したカラムを直列に接続し、高エネルギーの真空紫外光線を照射光として使用するＰＩＤを用いても同様の測定結果を得ることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のガス測定装置の概要を示す図である。
【図２】本発明のガス測定装置の一実施例を示す構成図である。
【図３】本発明によるガスクロマトグラムを示す図である。
【図４】検出手段にＦＩＤを使用した場合のガスクロマトグラムを示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
２０  切換えバルブ    ２１  サンプリングガス流入口    ２２  計量管    ２３  サンプリングガス排出口    ２４  キャリアガス供給手段    ２５  カラム    ２６  検出手段    ３０  ガスボンベ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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