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公開番号2025098399
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023214500
出願日2023-12-20
発明の名称濃度測定装置、反応装置および濃度測定方法
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人真明センチュリー
主分類C10L 3/08 20060101AFI20250625BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】生成ガスに含まれるメタンの濃度測定のときの圧力の影響を低減できる濃度測定装置、反応装置および濃度測定方法を提供する。
【解決手段】濃度測定装置は、二酸化炭素と水素とのメタネーション反応によって得られる生成ガスの温度を検知する温度計と、生成ガスの圧力を検知する圧力計と、生成ガスの流量または生成ガスに含まれる水の流量を検知する流量計と、温度計、圧力計、及び、流量計の検知結果に基づいてメタンの濃度を算出する演算装置と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
二酸化炭素と水素とのメタネーション反応によって得られる生成ガスに含まれるメタンの濃度測定装置であって、
前記生成ガスの温度を検知する温度計と、
前記生成ガスの圧力を検知する圧力計と、
前記生成ガスの流量を検知する流量計と、
前記温度計、前記圧力計、及び、前記流量計の検知結果に基づいて前記メタンの濃度を算出する演算装置と、を備える濃度測定装置。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
二酸化炭素と水素とのメタネーション反応によって得られる生成ガスに含まれるメタンの濃度測定装置であって、
前記生成ガスの温度を検知する温度計と、
前記生成ガスの圧力を検知する圧力計と、
前記生成ガスの流量を検知する流量計と、
前記生成ガスが凝縮してできた水の流量を検知する水量計と、
前記温度計、前記圧力計、前記流量計、及び、前記水量計の検知結果に基づいて前記メタンの濃度を算出する演算装置と、を備える濃度測定装置。
【請求項３】
前記生成ガスは、絶対圧力が０．１ＭＰａ以上である請求項１又は２に記載の濃度測定装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の濃度測定装置と、
二酸化炭素と水素とのメタネーション反応を促進する触媒が収容された反応器と、を備える反応装置。
【請求項５】
複数の前記反応器と、
隣り合う反応器をつなぎ、前段の反応器において生成された生成ガスを後段の反応器に送る連通路と、
前記連通路において前記生成ガスから水を分離する分離装置と、を備え、
前記濃度測定装置は、最も後段の反応器よりも前段の反応器において生成された前記生成ガスに含まれるメタンの濃度を測定する請求項４記載の反応装置。
【請求項６】
二酸化炭素と水素とのメタネーション反応によって得られる生成ガスに含まれるメタンの濃度測定方法であって、
前記生成ガスの温度を検知し、前記生成ガスの圧力を検知し、前記生成ガスの流量または前記生成ガスに含まれる水の流量を検知し、
前記生成ガスの温度と、前記生成ガスの圧力と、前記生成ガスの流量または前記生成ガスに含まれる水の流量と、に基づいて前記メタンの濃度を算出する濃度測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はメタネーション反応によって得られる生成ガスに含まれるメタンの濃度測定装置、反応装置および濃度測定方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素と水素とのメタネーション反応によって得られる生成ガスに含まれるメタンの濃度測定の要求がある。特許文献１に開示された先行技術は、生成ガスの二酸化炭素濃度を定量し、二酸化炭素からメタンへの転化率を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－３３２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術において二酸化炭素からメタンへの転化率を求めるときに、濃度計で生成ガスの二酸化炭素濃度を測定すると、測定結果が生成ガスの圧力の影響を受けるため、正確性を欠く。生成ガス中のメタンの濃度を濃度計で直接測定することも、測定結果が生成ガスの圧力の影響を受けるため、正確性を欠くという問題点がある。
【０００５】
本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、生成ガスに含まれるメタンの濃度測定のときの圧力の影響を低減できる濃度測定装置、反応装置および濃度測定方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するための第１の態様は、二酸化炭素と水素とのメタネーション反応によって得られる生成ガスに含まれるメタンの濃度測定装置であって、生成ガスの温度を検知する温度計と、生成ガスの圧力を検知する圧力計と、生成ガスの流量を検知する流量計と、温度計、圧力計、及び、流量計の検知結果に基づいてメタンの濃度を算出する演算装置と、を備える。
【０００７】
第２の態様は、第１の態様において、演算装置は、温度計が検知した温度における生成ガスの飽和水蒸気量、及び、圧力計が検知した生成ガスの圧力に基づき、生成ガスの飽和水蒸気の体積流量を求め、流量計が検知した生成ガスの流量と体積流量とに基づき、二酸化炭素の流量を求め、生成ガスに含まれるメタンの濃度を算出する。
【０００８】
第３の態様は、二酸化炭素と水素とのメタネーション反応によって得られる生成ガスに含まれるメタンの濃度測定装置であって、生成ガスの温度を検知する温度計と、生成ガスの圧力を検知する圧力計と、生成ガスの流量を検知する流量計と、生成ガスが凝縮してできた水の流量を検知する水量計と、温度計、圧力計、流量計、及び、水量計の検知結果に基づいてメタンの濃度を算出する演算装置と、を備える。
【０００９】
第４の態様は、第３の態様において、演算装置は、温度計が検知した温度における生成ガスの飽和水蒸気量、及び、圧力計が検知した生成ガスの圧力に基づき、生成ガスの飽和水蒸気の体積流量を求め、水量計が検知した流量と体積流量とに基づき、二酸化炭素の流量を求め、流量計が検知した生成ガスの流量と二酸化炭素の流量とに基づき、生成ガスに含まれるメタンの濃度を算出する。
【００１０】
第５の態様は、第１から第４の態様のいずれかにおいて、生成ガスは絶対圧力が０．１ＭＰａ以上である。
（【００１１】以降は省略されています）

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