(57)【要約】【課題】水素ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を容易に測定することができる水素中硫黄濃度測定装置の提供。【解決手段】水素中硫黄濃度測定装置１は、水素ガスに含まれる硫黄化合物を吸着する吸着材２と、吸着材２に空気を通して吸着材２から硫黄化合物を脱着する送風機３と、吸着材２を加熱するヒータ４と、吸着材２から脱着した硫黄化合物を含む空気中の硫黄化合物の濃度を測定する硫黄測定機５とを備える。この水素中硫黄濃度測定装置１の場合、水素ガスを吸着材２に通した後、送風機３からの空気を吸着材２に通して、水素ガスに含まれていた硫黄化合物を送風機３からの空気に含むようにして、その硫黄化合物を含む空気の硫黄化合物の濃度を硫黄測定機５で測定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を測定する水素中硫黄濃度測定装置であって、
前記水素ガスに含まれる硫黄化合物を吸着する吸着材と、
前記吸着材に空気を通して、前記吸着材から硫黄化合物を脱着する脱着手段と、
前記吸着材から脱着した硫黄化合物を含む空気中の硫黄化合物の濃度を測定する硫黄測定機と
を備えることを特徴とする水素中硫黄濃度測定装置。
【請求項２】
前記吸着材を加熱する加熱手段をさらに備え、
前記加熱手段により前記吸着材が加熱された状態で、前記脱着手段によって前記吸着材からの硫黄化合物の脱着がなされる
ことを特徴とする請求項１に記載の水素中硫黄濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ステーションや水素製造プラントなどからの水素ガスに含まれる不純物である硫黄化合物の濃度を測定する水素中硫黄濃度測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、二酸化硫黄と還元性硫黄、及び一酸化窒素を含有する試料ガス中の硫黄化合物の濃度を測定する分析装置が開示されている。この分析装置は、酸化試薬であるオゾンが添加された試料ガスに紫外線を照射し、この紫外線照射により励起された二酸化硫黄が発する蛍光を、一酸化窒素が二酸化窒素に変換した後であって、かつ、還元性硫黄が二酸化硫黄に変換する前に検出する。従って、下記特許文献１に記載の分析装置によれば、一酸化窒素の干渉影響を受けずに、もともと試料ガスに含まれる二酸化硫黄のみの発する蛍光を検出することができるので、二酸化硫黄の濃度を高い精度で測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８１７７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の分析装置では、その構成上、水素ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を測定することができない。近年、燃料電池自動車の普及に伴い、水素ステーションも各地に設置されている。水素ステーションでは、水素ガスに含まれる硫黄化合物の濃度の基準値が定められているので、水素ガス中の硫黄化合物の濃度を測定する必要がある。従って、水素ガス中の硫黄化合物の濃度を容易に測定することができる装置が望まれている。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、水素ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を容易に測定することができる水素中硫黄濃度測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る水素中硫黄濃度測定装置は、水素ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を測定する水素中硫黄濃度測定装置であって、前記水素ガスに含まれる硫黄化合物を吸着する吸着材と、前記吸着材に空気を通して、前記吸着材から硫黄化合物を脱着する脱着手段と、前記吸着材から脱着した硫黄化合物を含む空気中の硫黄化合物の濃度を測定する硫黄測定機とを備えることを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明に係る水素中硫黄濃度測定装置は、前記吸着材を加熱する加熱手段をさらに備え、前記加熱手段により前記吸着材が加熱された状態で、前記脱着手段によって前記吸着材からの硫黄化合物の脱着がなされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る水素中硫黄濃度測定装置によれば、水素ガスを吸着材に通した後、脱着手段により空気を吸着材に通すことで、吸着材から脱着した硫黄化合物を含む空気を生成することができ、その空気中の硫黄化合物の濃度を硫黄測定機で測定することができる。従って、簡易な構成で容易に、水素ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を測定することができる。
【０００９】
さらに、本発明に係る水素中硫黄濃度測定装置によれば、吸着材が加熱された状態で、吸着材からの硫黄化合物の脱着がなされるので、硫黄化合物の脱着を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の水素中硫黄濃度測定装置の一実施例の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の水素中硫黄濃度測定装置の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の水素中硫黄濃度測定装置の一実施例の概略構成図である。本実施例の水素中硫黄濃度測定装置１は、水素ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を測定する装置であって、水素ガスに含まれる硫黄化合物を吸着する吸着材２と、吸着材２から硫黄化合物を脱着する脱着手段３と、吸着材２を加熱する加熱手段４と、硫黄化合物を含む空気中の硫黄化合物の濃度を測定する硫黄測定機５とを備える。
【００１３】
吸着材２は、水素ガス中の硫黄化合物を吸着するものであり、本実施例では白金とされる。この吸着材２は、中空状の容器６内に収容される。吸着材２が充填された容器６内へは、水素供給路７を介して、硫黄化合物を含む水素ガスを送り込むことができる。水素供給路７には、その管路を開閉する電磁弁８が設けられており、この電磁弁８は、吸着材２が充填された容器６内へ、硫黄化合物を含む水素ガスを送り込む際に開かれる。
【００１４】
水素供給路７に設けられる電磁弁８が開かれると、硫黄化合物を含む水素ガスは、水素供給路７を介して吸着材２が充填された容器６内へ送り込まれ、吸着材２を通過する。これにより、水素ガスに含まれる硫黄化合物が吸着材２に吸着して、水素ガスから硫黄化合物を除去することができる。脱硫された水素ガスは、水素回収路９を介して、水素の貯留タンクや水素使用設備へ送られる。水素回収路９には、その管路を開閉する電磁弁１０が設けられている。水素回収路９に設けられる電磁弁１０は、脱硫された水素ガスが容器６内から送り出される際に開かれる。すなわち、水素供給路７に設けられる電磁弁８および水素回収路９に設けられる電磁弁１０は、吸着材２に硫黄化合物を吸着する際に開かれている。なお、本実施例では、容器６内への水素ガスの送り込みは、所定時間行われる。
【００１５】
脱着手段３は、吸着材２に吸着した硫黄化合物を脱着するための手段であり、本実施例では送風機とされる。送風機３からの空気は、空気供給路１１を介して、吸着材２が充填された容器６内へ送り込むことができる。空気供給路１１は、基端部が送風機３の吐出口１２と接続される一方、先端部が容器６と接続される。また、空気供給路１１には、その管路を開閉する電磁弁１３が設けられている。空気供給路１１に設けられる電磁弁１３が開かれた状態で、空気供給路１１へは、送風機３の吸込口１４から取り込まれた空気が、吸着材２から硫黄化合物を脱着するための空気として送風機３の吐出口１２から送り出される。そして、送風機３からの空気は、空気供給路１１を介して容器６内へ送り込まれ、硫黄化合物が吸着した吸着材２を通過する。これにより、吸着材２に吸着した硫黄化合物を酸化させつつ、吸着材２から硫黄化合物を脱着することができる。
【００１６】
吸着材２から脱着した硫黄化合物を含む空気は、空気導入路１５を介して、後述する硫黄測定機５へ導入される。空気導入路１５は、基端部が容器６と接続される一方、先端部が後述する硫黄測定機５と接続される。また、空気導入路１５には、その管路を開閉する電磁弁１６が設けられている。空気導入路１５に設けられる電磁弁１６は、吸着材２から脱着した硫黄化合物を含む空気を硫黄測定機５へ導入する際に開かれる。すなわち、空気供給路１１に設けられる電磁弁１３および空気導入路１５に設けられる電磁弁１６は、吸着材２から硫黄化合物を脱着する際に開かれている。
【００１７】
加熱手段４は、容器６内に充填された吸着材２を加熱するものであり、本実施例ではヒータとされる。図示例では、ヒータ４は、電気ヒータとされる。ヒータ４により、容器６内に充填された吸着材２を設定温度まで加熱することができる。ヒータ４により吸着材２が加熱された状態で、前述したように、吸着材２からの硫黄化合物の脱着が行われる。なお、本実施例では、容器６内への空気の送り込みは、所定時間行われる。
【００１８】
硫黄測定機５は、空気に含まれる硫黄化合物の濃度を測定するものであり、公知の装置である。硫黄測定機５には、前述したように、空気導入路１５を介して、吸着材２から脱着した硫黄化合物を含む空気が導入される。従って、硫黄測定機５は、吸着材２から脱着した硫黄化合物を含む空気中の硫黄化合物の濃度を測定することができる。なお、本実施例では、硫黄測定機５は、空気中の硫黄化合物の濃度をｐｐｂレベルで測定できるものである。
【００１９】
ところで、吸着材２に硫黄化合物を吸着する際には、水素供給路７に設けられる電磁弁８および水素回収路９に設けられる電磁弁１０が開かれる一方、空気供給路１１に設けられる電磁弁１３および空気導入路１５に設けられる電磁弁１６が閉じられている。これにより、硫黄化合物を含む水素ガスが送風機３や硫黄測定機５へ送り込まれることを防止することができる。吸着材２から硫黄化合物を脱着する際には、空気供給路１１に設けられる電磁弁１３および空気導入路１５に設けられる電磁弁１６が開かれる一方、水素供給路７に設けられる電磁弁８および水素回収路９に設けられる電磁弁１０が閉じられている。これにより、送風機３からの空気が水素供給路７を逆流して水素供給源へ送り込まれることを防止することができる。また、送風機３からの空気が水素回収路９を介して貯留タンクや水素使用設備へ送り込まれることを防止することができる。
【００２０】
本実施例の水素中硫黄濃度測定装置１による硫黄化合物の吸着および脱着は、図示しない制御器を用いて自動でなされる。そのため、制御器は、水素供給路７に設けられる電磁弁８、水素回収路９に設けられる電磁弁１０、空気供給路１１に設けられる電磁弁１３、空気導入路１５に設けられる電磁弁１６、および送風機３などに接続されており、予め設定された時間に基づいて、電磁弁８，１０，１３，１６および送風機３を制御する。
【００２１】
本実施例の水素中硫黄濃度測定装置１の場合、水素ガスを吸着材２に通すことで、水素ガス中の硫黄化合物を吸着材２に吸着させる。そして、硫黄化合物が吸着した吸着材２に、送風機３からの空気を通すことで、吸着材２から硫黄化合物を脱着させる。このようにして、水素ガスに含まれていた硫黄化合物を送風機３からの空気に含むようにして、その硫黄化合物を含む空気の硫黄化合物の濃度を硫黄測定機５で測定する。従って、本実施例の水素中硫黄濃度測定装置１によれば、水素ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を容易に測定することができる。
【００２２】
また、本実施例の水素中硫黄濃度測定装置１によれば、ヒータ４により吸着材２が加熱された状態で、送風機３からの空気による硫黄化合物の脱着がなされるので、吸着材２からの硫黄化合物の脱着を促進することができる。
【００２３】
本発明の水素中硫黄濃度測定装置は、前記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。たとえば、前記実施例では、吸着材２は、白金とされたが、これに限定されるものではなく、ルテニウムなどの硫黄を吸着できるものであればよい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、水素ステーションなどの水素ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を測定する装置に好適に適用されるものである。
【符号の説明】
【００２５】
１  水素中硫黄濃度測定装置
２  吸着材
３  送風機（脱着手段）
４  ヒータ（加熱手段）
５  硫黄測定機
【図１】
2017211344.tif 000003