CN103476483B

CN103476483B - 氨除害装置

Info

Publication number: CN103476483B
Application number: CN201280011952.2A
Authority: CN
Inventors: 塚田勉; 今村启志; 葛冈弘基; 金城弘章; 永井勇; 片冈隆
Original assignee: Koken Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Koken Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2032-02-02
Also published as: CN103476483A; EP2684594A1; JP5893606B2; TW201240718A; EP2684594A4; US9120072B2; WO2012120773A1; KR20140023280A; JPWO2012120773A1; US20140056785A1

Abstract

提供一种通过热分解对氨进行除害时能够避免产生氮氧化物的氨除害装置。即，由电加热器（14）、氨分解室（24）、热分解气体燃烧室（26），和空气供给单元（16）构成氨除害装置（10）。氨分解室（24）接受含氨的处理对象气体（F），并且由来自电加热器（14）的热在无氧状态下对氨进行热分解。热分解气体燃烧室（26）接受从氨分解室（24）排出的、包含由氨的热分解产生的氮及氢的处理对象气体（F）。空气供给单元（16）从外部向热分解气体燃烧室（26）供给用于使氢燃烧的空气（A）。由此，能够解决上述课题。

Description

氨除害装置

技术领域

本发明涉及在通过热分解对被包含在了处理对象气体中的氨进行除害时能够使氮氧化物的发生极小化的氨除害装置。

背景技术

氨（NH₃），是具有特有的强烈刺激气味的、在常温常压下无色的气体，对人的粘膜的刺激性强，如吸收浓度0.1％以上的气体，则会出现危险症状。因此，基于恶臭防止法，氨被指定为特定恶臭物质的一种，另外，在毒物及剧毒物管理法中也被指定为剧毒物。

另一方面，因为氨为硝酸等基础化学品的原料，是工业上极为重要的物质，在工业的生产过程中也经常作为副产品被合成，所以，在产生含氨的废气的生产设备中，要求设置对被包含在该废气中的氨进行除害的氨除害装置。

作为对这样的氨进行除害的方法，开发了使氨吸收在水或药液中的湿式除害方法、对氨进行热分解的热分解方法等许多的方法。

特别是热分解方法，与湿式除害方法相比，因为不需要另行设置排水处理装置，所以能够使氨除害装置变得紧凑，并且，运转成本比较低廉，所以现在正广泛地普及。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-51921号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在使用了这样的热分解方法的氨除害装置中也还存在应改善的余地。即，当分解了氨时，处理对象气体中、空气中的氧与由该热分解产生的氮在高温下反应，产生了引起光化学烟雾、酸性雨等的作为导致大气污染的物质的一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物，所以，需要在对氨进行了热分解后进一步由脱硝催化剂（例如，专利文献1）等将氮氧化物从处理对象气体中除去，存在费时费力的问题。

本发明就是鉴于这样的现有技术的问题而开发的。正因为如此，本发明的主要的课题在于提供一种氨除害装置，该氨除害装置在由热分解对氨进行除害时能够避免氮氧化物发生。

用于解决课题的技术手段

技术方案1的发明，

是“氨除害装置10，其特征在于：具备

电加热器14、氨分解室24、热分解气体燃烧室26，和空气供给单元16；

该氨分解室24，接受含氨的处理对象气体F，并且，由来自上述电加热器14的热，在无氧状态下对上述氨进行热分解；

该热分解气体燃烧室26，接受从上述氨分解室24排出的、包含因为上述氨的热分解而产生的氮及氢的处理对象气体F；

该空气供给单元16从外部向上述热分解气体燃烧室26供给用于使上述氢燃烧的空气A。”

根据本发明，从发生源（例如，GaN（氮化镓）系的LED制造装置）排出的、含氨的处理对象气体F被氨分解室24接受，在该氨分解室24中，由来自电加热器14的热，氨在无氧状态下被热分解。通过在无氧状态下被热分解，氨如下式那样被分解成氮和氢，另一方面，因为在氨分解室24中不存在氧，所以，理论上在氨的热分解中不产生氮氧化物（在本发明中，将热源限定于电加热器14，是因为与气体燃烧器等需要燃烧用空气的热源相比，能够确实地实现“无氧状态”。）。

2NH₃→N₂＋3H₂

包含了氮及氢的热分解后的处理对象气体F，被热分解气体燃烧室26接受，在这里由空气供给单元16供给来自外部的空气A，所以，如下式那样，该空气A中的氧与氢结合（即，氢燃烧）而生成水。

2H₂＋O₂→2H₂O

如以上那样根据本发明的氨除害装置10，能够不产生氮氧化物地对氨进行分解除害，生成氮及水。

技术方案2的发明涉及技术方案1的氨除害装置10的改良，其特征在于：“上述氨分解室24与上述热分解气体燃烧室26，经具有比两室中的流动方向的截面积小的截面积的缩径部22相互连通”。

在本发明的氨除害装置10中，在氨分解室24中被进行了热分解处理后的处理对象气体F，在被导入热分解气体燃烧室26之前通过截面积小的缩径部22。因为处理对象气体F在缩径部22急剧收缩，然后，在进入热分解气体燃烧室26后急剧膨胀，由此产生紊流，所以，由空气供给单元16导入了热分解气体燃烧室26的空气A与热分解后的（即，含氢的）处理对象气体F的搅拌被促进。由此，处理对象气体F中的氢与空气A中的氧接触的几率提高，能够降低氢未燃烧就这样从热分解气体燃烧室26被排出的危险。

技术方案3的发明，涉及技术方案1或2的氨除害装置10的改良，

其特征在于：“上述空气供给单元16，向上述热分解气体燃烧室26供给使包含在来自上述氨分解室24的处理对象气体F中的氢燃烧所需要的量的空气A及使从上述热分解气体燃烧室26排出的处理对象气体F的温度下降的空气A”。

根据本发明，从空气供给单元16向热分解气体燃烧室26，除了供给使包含在处理对象气体F的氢燃烧所需要的量的空气A外，还供给使从热分解气体燃烧室26排出的已处理的处理对象气体F（以下称为“已处理气体V”。）的温度下降的空气A，所以，能够使从该热分解气体燃烧室26排出时的已处理气体V成为所期望的温度。例如，在用于对从热分解气体燃烧室26排出的已处理气体V保有的热进行再利用的热交换器18被设在热分解气体燃烧室26下游侧的情况下，能够使排出的已处理气体V的温度下降到该热交换器18的耐热温度以下。

技术方案4的发明，涉及技术方案1至3任一项的氨除害装置10的改良，

其特征在于：“上述含氨的处理对象气体F还含有通过氧化变成粉体的被氧化物质；

具有外壳12，该外壳12具备外侧外壳156和内侧外壳158；该外侧外壳156具有内部空间156a；该内侧外壳158是有底筒状，在顶端从上述外侧外壳156的顶棚内面156b离开了的状态下被配设在上述外侧外壳156的上述内部空间156a中；

上述氨分解室24被形成在上述内侧外壳158的内部空间158a中；

上述热分解气体燃烧室26被形成在上述内侧外壳158的外表面与上述外侧外壳156的内表面之间；

上述空气供给单元16，具备第一空气供给单元166和第二空气供给单元168；该第一空气供给单元166向上述热分解气体燃烧室26供给使包含在来自上述氨分解室24的处理对象气体F中的氢及被氧化物质燃烧/氧化的空气A；该第二空气供给单元168向上述第一空气供给单元166下游侧的上述热分解气体燃烧室26供给使从上述热分解气体燃烧室26排出的处理对象气体F的温度下降的空气A”。

根据本发明，包含氨及通过氧化变成粉体的被氧化物质（例如，如果是从GaN系的LED制造装置排出的处理对象气体F，则Ga［镓］与其相当）的处理对象气体F，被导入形成在内侧外壳158的内侧的氨分解室24，由此，如上述那样氨被热分解成氮和氢。

其后，处理对象气体F通过内侧外壳158的顶端与外侧外壳156的顶棚内面156b之间进入热分解气体燃烧室26（＝内侧外壳158的外表面与外侧外壳156的内表面之间的空间），相对于此处理对象气体F，首先从第一空气供给单元166供给氢及被氧化物质的燃烧/氧化所需要的空气A。由所供给的空气A中的氧，使氢燃烧变成水，并且，被氧化物质被氧化，生成粉状的氧化物（如是上述例，则生成Ga₂O₃［氧化镓］）。

从此第一空气供给单元166供给的空气A，是使被包含在处理对象气体F中的氢及被氧化物质燃烧/氧化的氧源，由燃烧/氧化的反应热，使处理对象气体F成为高温（例如，1300℃）。来自变成了高温的处理对象气体F的热沿内侧外壳158传递，对处于其内侧的氨分解室24的处理对象气体F进行加热，所以，即使降低电加热器14的运转率，也能够维持氨分解室24的温度，在这一点是适宜的。

由此，即使是包含通过氧化变成粉体的被氧化物质，热处理后因为粉体而不能通过一般的热交换器，热的再利用困难的处理对象气体F，也不会产生由此粉体导致的流路的闭塞的问题，能够没有浪费地利用在热分解气体燃烧室26中产生的热，实现节能运转。

进一步说，如处理对象气体F中的氨浓度大，则在热分解气体燃烧室26中发生的热量增加，能够将氨分解室24维持在高温，所以，即使停止电加热器14的运转，也能够继续进行处理对象气体F的处理。

技术方案5的发明，涉及技术方案4的氨除害装置10的改良，其特征在于：“从上述第一空气供给单元166供给的上述空气A的量，被设定得比理论空气量少，以便上述热分解气体燃烧室26的温度变得比氮氧化物的生成温度低；

从上述第二空气供给单元168供给的上述空气A的量被调整成，使从上述热分解气体燃烧室26排出的处理对象气体F的温度下降，并且，使未被来自上述第一空气供给单元166的上述空气A燃烧、氧化的氢及被氧化物质进行燃烧、氧化”。

通过将从第一空气供给单元166供给的空气A的量设定得比作为“氢及被氧化物质的燃烧、氧化所需要的量”的理论空气量少，即使在被包含在处理对象气体F中氨的量多、热分解后的氢的量变多的情况下等，也能够对由燃烧、氧化导致的反应热的发生进行抑制。由此，能够避免热分解气体燃烧室26的温度变得过高而产生氮氧化物（NOx）。另外，未由来自第一空气供给单元166的空气A燃烧、氧化的氢及被氧化物质，由来自第二空气供给单元168的空气A燃烧、氧化。

技术方案6的发明，涉及技术方案1的氨除害装置10的改良，其特征在于：“还具备被分别充填了蓄热用充填材料104的3个流通路102a、102b、102c，

供给含氨的上述处理对象气体F的处理对象气体供给单元15，和

将使上述氢燃烧后的已处理气体V排出的已处理气体排出单元17；

上述各流通路102a、102b、102c的一个端部相互连通，并且，

在上述各流通路102a、102b、102c的另一端设有吸排气孔105，该吸排气孔105用于接受上述处理对象气体F或来自上述空气供给单元16的空气A，或用于将上述已处理气体V排出；

上述处理对象气体供给单元15、上述空气供给单元16，及上述已处理气体排出单元17，能够相互不重复地切换与上述各流通路102a、102b、102c的上述吸排气孔105的连接状态”。

根据此发明，各流通路102a、102b、102c的吸排气孔，相互不重复地与处理对象气体供给单元15、空气供给单元16，或已处理气体排出单元17连接。由此，3个流通路102a、102b、102c，相应于各单元的连接状态，成为氨分解室24、热分解气体燃烧室26，及空气供给路124。

由处理对象气体供给单元15向氨分解室24供给了的处理对象气体F，一面通过被充填在了氨分解室24（＝流通路102a）内的蓄热用充填材料104，一面在无氧的状态下接受来自电加热器14的热，由此，在到达了氨分解室24的一个端部的阶段，处理对象气体F中的氨被分解成氮和氢。

然后，含有氮及氢的热分解后的处理对象气体F从氨分解室24的一个端部进入热分解气体燃烧室26（＝流通路102b）的一个端部，在这里，通过与从空气供给路124的一个端部流入了的空气A混合，该空气A中的氧与氢结合（即，氢燃烧）而生成水。由此，氨被分解除害成无害的氮及水，处理对象气体F成为已处理气体V。已处理气体V通过热分解气体燃烧室26，由已处理气体排出单元17向外部排出。

此时，在被设在与热分解气体燃烧室26对应的流通路102b中的蓄热用充填材料104中，积蓄了来自氢燃烧后的高温的已处理气体V的热，由该蓄热用充填材料104吸热而降低了温度的已处理气体V，通过已处理气体排出单元17被向外部排出。

在该蓄热用充填材料104充分地蓄热了的阶段，对处理对象气体供给单元15、空气供给单元16，及已处理气体排出单元17的连接状态进行切换，将刚才是热分解气体燃烧室26的流通路102b作为氨分解室24，将刚才是氨分解室24的流通路102a作为空气供给路124，将刚才是空气供给路124的流通路102c作为热分解气体燃烧室26。

由此，含氨的处理对象气体F能够接受来自充分地蓄热了的蓄热用充填材料104的热，所以，氨的热分解所需要的来自电加热器14的热为少量或不需要。

另外，因为在刚才是氨分解室24的流通路102a的蓄热用充填材料104中也积蓄了来自电加热器14的热，所以，在对连接状态进行了切换后，来自空气供给单元16的空气A接受该蓄热用充填材料104的热，能够对被导入热分解气体燃烧室26之前的空气A进行预热。

另外，由于刚才是空气供给路124的流通路102c的蓄热用充填材料104下降至来自空气供给单元16的空气A的温度（例如，外气温度）附近，所以，在对连接状态进行切换后，能够对通过该蓄热用充填材料104的高温的已处理气体V充分地进行冷却。

这样，通过在与热分解气体燃烧室26对应的流通路102b的蓄热用充填材料104被充分地进行了蓄热，或与氨分解室24对应的流通路102a的蓄热用充填材料104中的蓄热量变成了规定的水平以下的时刻，依次地对连接状态进行切换下去，能够停止电加热器14，或减小电加热器14的发热量（即，减小消耗电力量），继续氨的热分解。

此外，因为如处理对象气体F中的氨浓度充分地变高，则由热分解生成的氢的量也相应地变多，所以，使该氢燃烧了的已处理气体V的温度也变高下去。因此，如处理对象气体F中的氨浓度充分地变高，则能够如上述那样停止电加热器14，确立不需要来自外部的能量的氨的热分解循环，进而，如果氨浓度进一步变高，则能够以由剩余的热量例如生成水蒸气的方式进行余热利用。即，能够将氨用作燃料。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种当通过热分解对氨进行除害时能够避免产生氮氧化物的氨除害装置。

附图说明

图1是应用了本发明的第1实施例的氨除害装置的流程图。

图2是第1实施例的另一实施例的氨除害装置的剖视图。

图3是第1实施例的另一实施例的氨除害装置的流程图。

图4是第1实施例的别的实施例的氨除害装置的流程图。

图5是应用了本发明的第2实施例的氨除害装置的立体图。

图6是第2实施例的氨除害装置的流程图。

图7是表示第2实施例涉及的另一实施例的流程图。

图8是表示从图6的状态切换了处理对象气体等的供给部位的状态的流程图。

具体实施方式

下面，使用附图对应用了本发明的氨除害装置10的实施例进行说明。第1实施例的氨除害装置10，外壳12内部被分割成上下两部分，或被分割成内外两部分，上层（内侧）成为氨分解室24，下层（外侧）成为热分解气体燃烧室26。另外，第2实施例的氨除害装置10，圆筒状的外壳12内部在周向被分割成三部分，构成3个流通路102，通过切换相对于这些流通路102的处理对象气体F、空气A，及已处理气体V的导入/排出口，各流通路102分别依次被用作氨分解室24、热分解气体燃烧室26，及空气供给路124。另外，关于第2实施例的说明中的与第1实施例的通用部分，援用第1实施例的说明，省略其说明，以不同部分为中心进行说明。另外，关于各附图标记，在以上位概念表示各部位的情况下，不标注拉丁字母的分号码，仅由阿拉伯数字表示，在需要区别各部位的情况下（即，在由下位概念表示的情况下），在阿拉伯数字附加拉丁字母小文字的分号码进行区别。

（第1实施例）

第1实施例的氨除害装置10，如图1所示，具备外壳12、电加热器14、处理对象气体供给单元15、空气供给单元16、已处理气体排出单元17、根据需要设置的热交换器18，和排气风机20。

外壳12，具有内部空间12a，外侧由不锈钢等金属形成，并且，在内侧设置必要的厚度及材质的耐火材料。在本实施例中，在内部空间12a的高度方向的大致中央部由耐火材料形成缩径部22，包含该缩径部22的内部空间12a的上侧成为氨分解室24，下侧成为热分解气体燃烧室26。另外，缩径部22在其中央部具有缩径部连通孔28，缩径部连通孔28具有比氨分解室24及热分解气体燃烧室26的流动方向的截面积小的截面积，氨分解室24及热分解气体燃烧室26经该缩径部连通孔28相互连通。另外，由于在缩径部连通孔28中如后述那样在铅直方向插设高温侧处理对象气体供给管道48，所以，也可如图2所示那样从缩径部连通孔28的周缘朝中心延伸出支承部130（虽然在本实施例中是4根，但根数不被限定），以便该高温侧处理对象气体供给管道48不摇晃。

另外，在外壳12的侧面的与热分解气体燃烧室26对应的位置，形成与空气供给单元16连接的空气供给孔30，并且，在与该空气供给孔30相比处于下方的位置，形成用于向外部排出已处理气体V的排出孔32，该排出孔32与高温侧排出管道38连接，高温侧排出管道38使热分解气体燃烧室26与热交换器18内相互连通。另外，在高温侧排出管道38上，安装着用于对已处理的废气的温度进行测定的温度计40，由温度计40测定了的温度信号，被送往对空气供给风机34（后述）进行控制的空气供给风机控制装置42（后述）。

另外，本实施例中的外壳12被分割成上下两部分，下部外壳12b在顶面开口，上部外壳12c在底部形成了缩径部22，在相对于下部外壳12b载置了上部外壳12c后，通过进行气密固定，外壳12完成。当然，也可做成上下一体型的外壳12，或分割成三部分以上。

电加热器14用于使氨分解室24升温至能对氨进行热分解的温度，在本实施例中，经未图示的供电线供电的电气式铠装加热器（当然，如是电加热器，则也可以是其它的类型。）从外壳12的顶面被插设在氨分解室24内。

处理对象气体供给单元15，用于向氨分解室24供给含氨的处理对象气体F，在本实施例中，由向热交换器18供给来自发生源的处理对象气体F的低温侧处理对象气体供给管道46和向氨分解室24供给由热交换器18升温了的处理对象气体F的高温侧处理对象气体供给管道48构成。

高温侧处理对象气体供给管道48，在贯通与热分解气体燃烧室26对应的外壳12的侧面进入到了该热分解气体燃烧室26内后，向图中上方延伸，其前端穿过被形成在缩径部22的缩径部连通孔28到达氨分解室24内。由此，在高温侧处理对象气体供给管道48内流通的处理对象气体F能够接受热分解气体燃烧室26及氨分解室24内的热，在从高温侧处理对象气体供给管道48排出的阶段成为足够高的温度，能够减小为了维持氨分解室24的温度所需要的来自电加热器14的热量。

另外，在本实施例中，用于向处理对象气体F导入高温氮N的高温氮导入管道52与低温侧处理对象气体供给管道46连接，能够应对在装置10的起动时等向热交换器18导入的前阶段需要对处理对象气体F进行加热的场合。

空气供给单元16，用于从外部向热分解气体燃烧室26供给用于使对处理对象气体F中的氨进行热分解生成了的氢燃烧的空气A，在本实施例中，由空气供给风机34、空气供给管道36，和空气供给风机控制装置42构成。另外，空气供给管道36虽然在图中从缩径部22的稍下方的1个部位供给，但为了使空气A与处理对象气体F的混合更均匀，也可设置多个空气供给管道36，从外壳12的全周供给空气A。另外，也可如图2所示那样，在外壳12的切线方向安装多个空气供给管道36，向热分解气体燃烧室26内的切线方向供给空气A，使得在该室26内产生涡流，促进处理对象气体F与空气A的混合。

空气供给风机34，用于经空气供给管道36从外壳12的空气供给孔30向热分解气体燃烧室26供给外部的空气A，如上述那样，由接收了来自被安装在高温侧排出管道38上的温度计40的温度信号的空气供给风机控制装置42控制其空气供给量。

对空气供给量的控制具体地进行说明。由空气供给单元16向热分解气体燃烧室26供给的空气A，具有两个作用。第一个作用，是作为用于使由氨的热分解生成了的氢燃烧的氧源的作用，第二个作用，是作为对因为氢燃烧而成为了更高的温度的已处理气体V进行冷却的冷却空气的作用。在如本实施例那样设置了接受从热分解气体燃烧室26出来了的已处理气体V的热交换器18的情况下，必须使已处理气体V的温度为该热交换器18的耐热温度（例如，1000℃）以下（在未设置热交换器18的情况下，排气风机20的耐热温度成为问题。）。因此，空气供给风机控制装置42能够对空气供给风机34进行控制，以便能够供给在根据被包含在处理对象气体F中的氨的量能计算出的作为氧源的空气量上加上了必要的冷却空气的量后的空气量。另外，虽然未图示，但在进行更细致的空气量控制的情况下，也可将来自处理对象气体F的发生源或来自设在了处理对象气体供给单元15的氨浓度计等的信号导入空气供给风机控制装置42，由空气供给风机控制装置42控制空气供给风机34，以便能够供给使“作为氧源的空气量”及“冷却空气量”的双方最佳化了的空气量。

已处理气体排出单元17由上述高温侧排出管道38和低温侧排出管道50构成，高温侧排出管道38使热分解气体燃烧室26与热交换器18相互连通，低温侧排出管道50向排气风机20引导从热交换器18排出的已处理气体V。当然，在未设置热交换器18的情况下，也可以是使热分解气体燃烧室26与排气风机20相互连接的1根排出管道。另外，在本实施例中，供给用于对从热交换器18排出的已处理气体V进行最终稀释的稀释空气KA的稀释空气供给管道54与低温侧排出管道50连接。

根据需要设置的热交换器18，经高温侧排出管道38接受从热分解气体燃烧室26排出的高温的已处理气体V，并且，经低温侧处理对象气体供给管道46接受处理对象气体F，通过由已处理气体V的热对该处理对象气体F进行预热，进一步提高向氨分解室24供给的处理对象气体F的温度，能够减少电加热器14的能量消耗，并且，能够降低已处理气体V的温度，避免由热导致的排气风机20的损伤。另外，热交换器18的形式不特别被限定，不论是壳管式、板式等什么样的形式，都能够应用。

排气风机20，用于向外部的适当的场所排出经低温侧排出管道50导入了的已处理气体V，将氨除害装置10内维持为适当的负压，不论是涡轮风机、径流式风机、轴流风机、或多叶片式风机等什么样的形式的风机都能使用。

说明使用第1实施例的氨除害装置10对处理对象气体F中的氨进行除害的程序。首先，起动电加热器14，开始氨分解室24的升温。在确认氨分解室24内的温度充分地超过了氨的分解温度后，起动空气供给单元16中的空气供给风机34，开始经空气供给管道36向热分解气体燃烧室26的空气A的供给。然后，从未图示的发生源向低温侧处理对象气体供给管道46，开始处理对象气体F的供给。

被供给到了低温侧处理对象气体供给管道46的处理对象气体F被导入热交换器18，在热交换器18内接受来自从热分解气体燃烧室26排出的热风（在处理开始阶段，还不是已处理气体V，而是由空气供给单元16供给、在热分解气体燃烧室26内被升温了的空气A作为热风被排出。）的热而升温后，流过高温侧处理对象气体供给管道48内，在通过了热分解气体燃烧室26后，被放出到氨分解室24内。

被放出到了氨分解室24的氨，在无氧的状态下接受来自电加热器14的热，如下式所示那样被分解成氮和氢。通过这样在无氧状态下对氨进行热分解，理论上在氨的热分解中不产生氮氧化物。

2NH₃→N₂＋3H₂

然后，含有氮及氢的热分解后的处理对象气体F被热分解气体燃烧室26接受，在这里，由空气供给单元16供给来自外部的空气A，如下式那样该空气中的氧与氢结合（即，氢燃烧）而产生水。由此，氨被分解除害成无害的氮及水，处理对象气体F成为已处理气体V。

2H₂＋O₂→2H₂O

在氨分解室24中被进行了热分解处理后的处理对象气体F，在被导入热分解气体燃烧室26之前通过截面积小的缩径部22的缩径部连通孔28。处理对象气体F在缩径部22急剧收缩，然后，进入热分解气体燃烧室26后急剧膨胀，产生紊流，所以，由空气供给单元16导入了热分解气体燃烧室26的空气A与热分解后的（即，含氢的）处理对象气体F的搅拌被促进。由此，处理对象气体F中的氢与空气中的氧接触的几率提高，能够降低氢未燃烧就这样被从热分解气体燃烧室26排出的危险。

从热分解气体燃烧室26通过排出孔32排出的已处理气体V，经高温侧排出管道38进入热交换器18，通过在与新的处理对象气体F之间进行热交换，其温度下降，然后，从热交换器18排出，经低温侧排出管道50及排气风机20向外部放出。

如以上那样，根据本实施例的氨除害装置10，能够不产生氮氧化物地对氨进行分解除害，生成氮及水。

此外，由于空气供给单元16的空气供给风机控制装置42对空气供给风机34进行控制，以便除了使被包含在处理对象气体F中的氢燃烧所需要的量的空气A外，还向热分解气体燃烧室供给使处理对象气体F的温度下降的空气A，所以，能够使从热分解气体燃烧室26排出时的已处理气体V成为所期望的温度，例如，能够使该已处理气体V的温度下降至热交换器18的耐热温度（例如，1000℃）以下。

另外，在上述实施例中，虽然将外壳12的内部分成了氨分解室24和热分解气体燃烧室26，但在处理对象气体F在高温侧处理对象气体供给管道48内的流通中由从电加热器14接受了的热能够使处理对象气体F充分地热分解的情况下，也可如图3所示那样将高温侧处理对象气体供给管道48内作为氨分解室24，将外壳12的内部作为热分解气体燃烧室26。由此，如外壳12的尺寸相同，则能够增大热分解气体燃烧室26的容积，增大由热分解生成的氢与空气A中的氧接触的机会，能够进一步降低未燃烧的氢从外壳12排出的危险。

另外，在向氨除害装置10供给的处理对象气体F除了氨外还含有通过氧化变成粉体的被氧化物质的情况下，在热处理后的处理对象气体F中包含粉体。在此情况下，如使用上述实施例那样的热交换器18，则在此热交换器18内中积存粉体，在最坏的情况下，因为流路被堵塞，存在处理对象气体F的处理变得不能继续的危险。

因此，作为适合于对含被氧化物质的处理对象气体F进行处理的氨除害装置10，可以考虑图4所示那样的实施例。

此实施例的氨除害装置10，除了上述外壳12、电加热器14、处理对象气体供给单元15，及空气供给单元16外，还配备有气体冷却器150、循环水槽152，和出口洗涤器154。

本实施例中的外壳12，具备外侧外壳156和内侧外壳158。外侧外壳156，被形成为具有内部空间156a的有盖无底的筒状，其材质与上述外壳12相同。内侧外壳158被形成为无盖有底的筒状，以其顶端从外侧外壳156的顶棚内面156b离开了的状态，被配设在此外侧外壳156的内部空间156a中。另外，电加热器14及处理对象气体供给单元15的处理对象气体供给管道160，从外侧外壳156的顶面向图中下方延伸至内侧外壳158的内部空间158a。特别是处理对象气体供给管道160的前端（图中下端）位于内侧外壳158的底面的近旁。另外，也可如上述实施例那样，使处理对象气体供给管道160与未图示的高温氮导入管道连接。

由此，内侧外壳158的内部空间158a成为氨分解室24，内侧外壳158的外表面与外侧外壳156的内表面之间成为热分解气体燃烧室26。另外，内侧外壳158的顶端与外侧外壳156的顶棚内面156b之间成为缩径部22。

并且，从内侧外壳158的底部侧面及与其相向的外侧外壳156的内面分别突设凸状部162，在它们之间形成流动方向的截面积狭小的第二缩径部164。此第二缩径部164虽然不是必须的构成部分，但通过形成它，在热分解气体燃烧室26内产生紊流，处理对象气体F的温度变得更均匀，所以，形成第二缩径部164是适宜的。

本实施例的空气供给单元16具备第一空气供给单元166和第二空气供给单元168。第一空气供给单元166向热分解气体燃烧室26供给使包含在来自氨分解室24的处理对象气体F中的氢及被氧化物质燃烧、氧化的、作为氧源的空气A。第二空气供给单元168向与第一空气供给单元166相比处于下游侧的热分解气体燃烧室26供给使从热分解气体燃烧室26排出的处理对象气体F的温度下降的空气A。各空气供给单元166、168分别由空气供给风机34和空气供给管道36构成。

另外，各空气供给风机34，由接收了来自设在热分解气体燃烧室26的中央部及与第二缩径部164相比处于下游侧的一对的温度计40的温度信号的空气供给风机控制装置42，分别控制空气供给量。作为空气供给量的控制的一例，根据来自被安装在热分解气体燃烧室26的中央部的温度计40的温度信号，调节来自第一空气供给单元166的空气供给量，以维持规定的温度。即，在温度高的情况下，使空气量比“氢及被氧化物质的燃烧、氧化所需要的量”（＝当量、理论空气量）更少，减少发生的热量，在温度低的情况下，设定为更接近理论空气量的空气量。同时，根据来自被安装在第二缩径部164下游侧的温度计40的温度信号，对来自第二空气供给单元168的空气供给量进行调节，以便维持对向下游侧的气体冷却器150适当的温度（例如1000℃）。当然，空气供给量的控制方法不限于此。

气体冷却器150，用于对通过第二缩径部164从外侧外壳156的底部排出的高温（例如1000℃）的已处理气体V（处理对象气体F）进行冷却，在本实施例中，虽然采用了在向内部流通了的冷却水CW与已处理气体V（处理对象气体F）之间进行热交换的水冷套结构，但也可采用其它的方式。另外，在使从空气供给单元16的第二空气供给单元168供给的冷却用的空气A的量增加、使已处理气体V的温度下降至能够直接向循环水槽152排出的程度（例如，下降至400℃）的情况下，不需要设置气体冷却器150。

循环水槽152，是存积由出口洗涤器154喷射的水W（也可用药液代替水W）的水槽，在其顶面上设置了接受通过了气体冷却器150的已处理气体V（处理对象气体F）的气体冷却器安装孔170和安装出口洗涤器154的出口洗涤器安装孔172。另外，在存积了的水W的水面与循环水槽152的内侧顶面152a之间形成有处理对象气体流通空间174，从气体冷却器安装孔170流入了循环水槽152内的已处理气体V（处理对象气体F），流过了此处理对象气体流通空间174后，被从出口洗涤器安装孔172排出。另外，也可设置对存积的水W进行冷却的水冷却器（未图示）。

出口洗涤器154由筒体176、水喷嘴178、水配管180，和水送给泵182构成。筒体176的下端安装在循环水槽152的出口洗涤器安装孔172。水喷嘴178在筒体176的内侧朝图中下方（＝以与已处理气体V（处理对象气体F）的流动相向的方式）喷射水W。水配管180的一端与循环水槽152的底部连接，另一端与水喷嘴178连接。水送给泵182安装在水配管180上，向水喷嘴178送给被存积在了循环水槽152中的水。另外，图4中的附图标记177，表示例如泰勒填料（テラレット）(注册商标)等充填材料。因为在出口洗涤器154的内部配置这样的充填材料177，所以，变得能够以良好的效率进行由水喷嘴178喷射的水W与已处理气体V的气液接触。

在本实施例中，通过处理对象气体供给管道160向内侧外壳158的内侧，即，氨分解室24供给了的处理对象气体F，在无氧的状态下接受来自电加热器14等的热，被分解成氮和氢。因为这样在无氧状态下对氨进行热分解，所以，理论上在氨的热分解中不产生氮氧化物。

然后，热分解后的处理对象气体F通过缩径部22进入热分解气体燃烧室26，在这里，由从第一空气供给单元166供给了的空气A，处理对象气体F中的氢燃烧，并且，被氧化物质被氧化而成为粉体。

被进行了燃烧、氧化的高温的处理对象气体F，接着接受来自第二空气供给单元168的空气A，被冷却至能够导入气体冷却器150的程度的温度（例如1000℃），通过第二缩径部164从外壳12排出。在此阶段，处理对象气体F成为已处理气体V。

从外壳12排出的已处理气体V，通过气体冷却器150而进一步被冷却（例如至400℃），被导入循环水槽152内。然后，从循环水槽152进入出口洗涤器154，由从水喷嘴178喷射了的水W进一步冷却，并且粉体被分离。被冷却至数十℃并且粉体被分离了的已处理气体V被向系统外排出。

根据本实施例，热分解后的处理对象气体F，通过内侧外壳158的顶端与外侧外壳156的顶棚内面156b之间的缩径部22进入热分解气体燃烧室26，相对于此处理对象气体F，首先从第一空气供给单元166供给氢及被氧化物质的燃烧、氧化所需要的量的空气A。由供给了的空气A中的氧，氢燃烧而变成水，并且被氧化物质被氧化而生成粉状的氧化物（如是上述例，则生成Ga₂O₃［氧化镓］）。

如设定从此第一空气供给单元166供给的空气A的量为“氢及被氧化物质的燃烧、氧化所需要的量”（＝当量、理论空气量），则由燃烧、氧化的反应热，处理对象气体F成为最高温（例如1300℃）。来自成为了高温的处理对象气体F的热，沿内侧外壳158传递，对处于其内侧的氨分解室24的处理对象气体F进行加热，所以，即使降低电加热器14的运转率，也能够维持氨分解室24的温度，这一点是适宜的。

由此，即使是含有通过氧化变成粉体的被氧化物质，热处理后因为包含粉体而不能通过热交换器18的处理对象气体F，也不产生由此粉体导致流路的闭塞的问题，能够没有浪费地利用由热分解气体燃烧室26产生的热，实现节能运转。

进一步说，如处理对象气体F中的氨浓度大，则在热分解气体燃烧室26发生的热量增加，能够将氨分解室24维持在高温，所以，即使停止电加热器14的运转，也能够继续进行处理对象气体F的处理。

当然，也可将从第一空气供给单元166供给的空气A的量设定得比理论空气量少，以便热分解气体燃烧室26的温度变得比氮氧化物的生成温度低，并且，对从第二空气供给单元168供给的空气A的量进行调整，以便使从热分解气体燃烧室26排出的处理对象气体F的温度下降，而且，使未由来自第一空气供给单元166的空气A燃烧、氧化的氢及被氧化物质进行燃烧、氧化。

由此，即使是在处理对象气体F中包含的氨的量多、热分解后的氢的量变多的情况下等，也能够对由燃烧、氧化导致的反应热的发生进行抑制，避免热分解气体燃烧室26的温度变得过高而产生氮氧化物（NOx）。另外，未由来自第一空气供给单元166的空气A燃烧、氧化的氢及被氧化物质，由来自第二空气供给单元168的空气A燃烧、氧化。

另外，虽然没有图示，但也可在内侧外壳158的冲着内部空间158a的内面与外面之间，形成向作为氨分解室24的内部空间158a供给的处理对象气体F流通的处理对象气体流通空间。

具体地说，将本实施例中的内侧外壳158的筒部做成双层结构，在此双层结构的内壁与外壁之间形成处理对象气体流通空间。该处理对象气体流通空间，是向氨分解室24供给的处理对象气体F流通的空间，它在内侧外壳158的底部与内部空间158a（即，氨分解室24）连通，并且，从内侧外壳158的顶部贯通外侧外壳156而与处理对象气体供给单元15连接。另外，内侧外壳158的内部空间158a与外侧外壳156的内部空间156a，在内侧外壳158的上部连通。

通过这样在内侧外壳158的筒部设置处理对象气体流通空间，在该处理对象气体流通空间中流通的处理对象气体F，在进入氨分解室24之前接受来自热分解气体燃烧室26的热而被充分地预热。其结果，处理对象气体F中的氨在氨分解室24中更确实地被分解，在此基础上，还能够对在加热中使用的电加热器14的电力使用量进行抑制，有助于节能。

（第2实施例）

下面，使用图5及图6对第2实施例的氨除害装置10进行说明。如上述那样，第2实施例的氨除害装置10由隔板100在周向将圆筒状的外壳12内部分割成三部分，由此构成3个流通路102，通过对处理对象气体F、空气A，及已处理气体V的导入/排出口进行切换，各流通路102分别依次被用作氨分解室24、热分解气体燃烧室26，及空气供给路124。另外，关于第2实施例的说明中的与第1实施例的通用部分，援用第1实施例的说明，省略其说明，以不同部分为中心进行说明。另外，在图6中，为了容易理解各气体等的流动，排列3个流通路102a、102b、102c，平面性地进行了描绘，但两端的流通路102a及102c相邻。

第2实施例的氨除害装置10，具备外壳12、电加热器14、处理对象气体供给单元15、空气供给单元16、已处理气体排出单元17，和排气风机20。

圆筒状的外壳12，具有内部空间12a，外侧由不锈钢等金属形成，并且，在内侧设置了所需要的厚度及材质的耐火材料。另外，内部空间12a，被用耐火材料等耐热材料形成的隔板100在周向分割成三部分，其结果，在外壳12的周向被分成3个流通路102a、102b、102c。

隔板100的图中下端与外壳12的内底面12e抵接，另一方面，隔板100的图中上端从外壳12的内顶面12f离开。因此，3个流通路102a、102b、102c的一个端部（即，图中上端侧）在外壳12的上端部内相互连通。

另外，在各流通路102a、102b、102c的另一端，即，外壳12的内底面12e的与各流通路102a、102b、102c对应的位置，分别形成用于接受来自处理对象气体F或空气供给单元16的空气A或用于将已处理气体V排出的吸排气孔105，如后述那样，处理对象气体供给单元15、空气供给单元16，及已处理气体排出单元17能够相互不重复地切换与各流通路102a、102b、102c的吸排气孔105的连接状态。

另外，在图6中，虽然例示了在各流通路102a、102b、102c的另一端各形成一个吸排气孔105的例，但也可如图7所示那样，由接受处理对象气体F的处理对象气体接受孔106、接受来自空气供给单元16的空气A的空气接受孔108，及用于将已处理气体V排出的已处理气体排出孔110构成该吸排气孔105，分别连接与各孔106、108、110对应的处理对象气体供给单元15、空气供给单元16，及已处理气体排出单元17。

在各流通路102的中央部，分别充填着蓄热用充填材料104。此蓄热用充填材料104，由粒状、块状、或纤维状等的陶瓷等的、蓄热量及表面积大而且具有耐热性的材料形成。作为此蓄热用充填材料104的例，可列举出使用了锂氧质、堇青石质、瓷质、或多孔性瓷质等的蜂窝状蓄热体。

电加热器14，与第1实施例同样，是经未图示的供电线供电的电气式（当然，如是电加热器，则也可以是其它的类型。），在本实施例中，3根的电加热器14从与各流通路102a、102b、102c对应的外壳12的内顶面12f分别被垂设。

本实施例的处理对象气体供给单元15，由处理对象气体供给管道112和3个处理对象气体切换阀114构成。处理对象气体供给管道112，为了向各流通路102a、102b、102c的吸排气孔105（或处理对象气体接受孔106）供给来自发生源的处理对象气体F，下游侧被分支成3个，各下游端分别与吸排气孔105（或处理对象气体接受孔106）连接。3个处理对象气体切换阀114被分别安装在分支位置的下游侧的处理对象气体供给管道112上。

另外，该处理对象气体切换阀114、后述的空气供给切换阀116及已处理气体切换阀118是球阀、闸阀等，其形式是什么样的形式都可以，并且，可以是手动阀也可以自动阀。另外，也可由1个三通阀构成各切换阀114、116、118。并且，虽然未图示，但也可如在第1实施例中说明了的那样，连接将高温氮导入处理对象气体F的高温氮导入管道52与处理对象气体供给管道112。

本实施例的空气供给单元16由空气供给管道120、3个空气供给切换阀116、空气供给风机34，和空气供给风机控制装置42构成。为了从外部向各流通路102a、102b、102c的吸排气孔105（或空气接受孔108）供给用于使处理对象气体F中的氨进行热分解所生成的氢燃烧的空气A，空气供给管道120的下游侧被分支成3路，各下游端分别与吸排气孔105（或空气接受孔108）连接。3个空气供给切换阀116被安装在分支位置的下游侧的空气供给管道120上。另外，关于空气供给量的控制，与在第1实施例说明了的相同。

本实施例的已处理气体排出单元17，由已处理气体排出管道122和3个已处理气体切换阀118构成。已处理气体排出管道122，为了从各流通路102a、102b、102c将已处理气体V排出，上游侧被分支成3个，各上游端分别与吸排气孔105（或已处理气体排出孔110）连接。3个已处理气体切换阀118，被分别安装在分支位置的上游侧的已处理气体排出管道122上。已处理气体排出管道122的下游端与排气风机20连接。另外，虽然未图示，但也可与第1实施例同样，将用于供给用于对已处理气体V进行最终稀释的稀释空气KA的稀释空气供给管道54与已处理气体排出管道122的下游侧连接。

下面，说明使用第2实施例的氨除害装置10对处理对象气体F中的氨进行除害的程序。首先，将3个流通路102a、102b、102c分别设定在氨分解室24、热分解气体燃烧室26，及空气供给路124（在图6中，将流通路102a设定在氨分解室24，将流通路102b设定在热分解气体燃烧室26，将流通路102c设定在空气供给路124。）。然后，设定处理对象气体切换阀114、已处理气体切换阀118，及空气供给切换阀116，以便相互不重复地分别将氨分解室24与处理对象气体供给管道112连接，将热分解气体燃烧室26与已处理气体排出管道122连接，将空气供给路124与空气供给管道120连接。

接着，起动与分配给氨分解室24的流通路102a对应的电加热器14，开始氨分解室24的升温（此时，其它的电加热器14可停止着。）。在确认了氨分解室24内的温度充分地超过氨的分解温度后，起动空气供给单元16的空气供给风机34，开始经空气供给管道120向空气供给路124的空气A的供给。其后，从未图示的发生源相对于处理对象气体供给管道112，开始处理对象气体F的供给。

向处理对象气体供给管道112供给了的处理对象气体F，通过吸排气孔105向氨分解室24内供给，一面通过被充填在了氨分解室24（＝流通路102a）内的蓄热用充填材料104，一面在无氧的状态下接受来自电加热器14的热，在到达了氨分解室24的上端部的阶段，如下式所示，被分解成氮和氢。通过这样在无氧状态下对氨进行热分解，理论上在氨的热分解中不产生氮氧化物。

2NH₃→N₂＋3H₂

然后，含氮及氢的热分解后的处理对象气体F从氨分解室24的上端部，进入热分解气体燃烧室26（＝流通路102b）的上端部，在这里，通过与从空气供给路124（＝流通路102c）的上端部流入了的空气A混合，如下式那样，该空气A中的氧与氢结合（即，氢燃烧）而生成水。由此，氨被分解除害成无害的氮及水，处理对象气体F成为已处理气体V。另外，通过氢燃烧，已处理气体V的温度与氨被热分解了的状态的处理对象气体F相比变成高温。

2H₂＋O₂→2H₂O

已处理气体V，在热分解气体燃烧室26中进入图中下方，在通过被充填在了流通路102b中的蓄热用充填材料104时热被吸走，因此被冷却。通过了蓄热用充填材料104的已处理气体V，通过已处理气体排出管道122进入排气风机20，从该排气风机20向外部放出。

在此状态下继续了氨除害处理一会儿后，在被充填在了热分解气体燃烧室26中的蓄热用充填材料104充分地蓄热了的阶段，对处理对象气体供给单元15、空气供给单元16，及已处理气体排出单元17的连接状态进行切换，如图8所示那样，将刚才是热分解气体燃烧室26的流通路102b作为氨分解室24，将刚才是氨分解室24的流通路102a作为空气供给路124，并且，将刚才是空气供给路124的流通路102c作为热分解气体燃烧室26。另外，停止流通路102a的电加热器14，起动流通路102b的电加热器14。

通过这样对连接状态进行切换，被导入了刚才是热分解气体燃烧室26的流通路102b的处理对象气体F能够接受来自被已处理气体V充分地蓄热了的蓄热用充填材料104的热，所以，用于对处理对象气体F中的氨进行分解的、来自流通路102b的电加热器14的热为少量的热，进一步说，如处理对象气体F中的氨的浓度高，则氢的发生量变多，已处理气体V的温度也变高，来自电加热器14的热也可能变得不需要。

另外，因为在刚才是氨分解室24的流通路102a的蓄热用充填材料104中也积蓄了来自电加热器14的热，所以，在如上述那样对连接状态进行了切换后，来自空气供给单元16的空气A接受该蓄热用充填材料104的热，能够对被导入热分解气体燃烧室26之前的空气A进行预热。

并且，刚才是空气供给路124的流通路102c的蓄热用充填材料104，由于下降到了来自空气供给单元16的空气A的温度（例如，外气温度）附近，所以，在如上述那样对连接状态进行了切换后，能够对通过该蓄热用充填材料104的高温的已处理气体V充分地进行冷却。

这样，根据与热分解气体燃烧室26对应的流通路102b的蓄热用充填材料104充分地进行了蓄热这一情况（例如，在热分解气体燃烧室26中的蓄热用充填材料104的入口及出口的已处理气体V的温度变成了规定的温度差以下的情况下，或根据在该蓄热用充填材料104的出口的已处理气体V的温度变成了规定的温度以上这一情况，能够判断“充分地进行了蓄热”。），或在与氨分解室24对应的流通路102a的蓄热用充填材料104中的蓄热量变成了规定的水平以下的时刻（例如，在氨分解室24中的蓄热用充填材料104的入口及出口的处理对象气体F的温度变成了规定的温度差以下的情况下，或根据该蓄热用充填材料104的出口的处理对象气体F的温度变成了规定的温度以下这一情况，能够判断“蓄热量变成了规定水平以下”。），通过依次对连接状态进行切换，能够将电加热器14停止，或一面减小电加热器14的发热量（即，减小消耗电力量），一面继续氨的热分解。

此外，如上述那样，如处理对象气体F中的氨浓度充分地变高，则由热分解生成的氢的量也相应地变多，所以，使该氢燃烧了的已处理气体V的温度也变高下去。因此，如处理对象气体F中的氨浓度充分地变高，则能够如上述那样将电加热器14停止，确立不需要来自外部的能量的氨的热分解循环，如氨浓度进一步变高，则变得能够以由剩余的热量生成例如水蒸气的方式进行余热利用。即，变得能够将处理对象气体F中的氨用作燃料。

附图标记说明：

10…氨除害装置，12…外壳，14…电加热器，15…处理对象气体供给单元，16…空气供给单元，17…已处理气体排出单元，18…热交换器，20…排气风机，22…缩径部，24…氨分解室，26…热分解气体燃烧室，28…缩径部连通孔，30…空气供给孔，32…排出孔，34…空气供给风机，36…空气供给管道，38…高温侧排出管道，40…温度计，42…空气供给风机控制装置，46…低温侧处理对象气体供给管道，48…高温侧处理对象气体供给管道，50…低温侧排出管道，52…高温氮导入管道，54…稀释空气供给管道，100…隔板，102…流通路，104…蓄热用充填材料，105…吸排气孔，106…处理对象气体接受孔，108…空气接受孔，110…已处理气体排出孔，112…处理对象气体供给管道，114…处理对象气体切换阀，116…空气供给切换阀，118…已处理气体切换阀，120…空气供给管道，122…已处理气体排出管道，124…空气供给路，130…支承部，150…气体冷却器，152…循环水槽，154…出口洗涤器，156…外侧外壳，158…内侧外壳，160…处理对象气体供给管道，162…凸状部，164…缩径部，166…第一空气供给单元，168…第二空气供给单元，170…气体冷却器安装孔，172…出口洗涤器安装孔，174…处理对象气体流通空间，176…筒体，178…水喷嘴，180…水配管，182…水送给泵，F…处理对象气体，A…空气，V…已处理气体。

Claims

1.一种氨除害装置，其特征在于，具备：

电加热器；

氨分解室，该氨分解室接受含氨的处理对象气体，并且，由来自上述电加热器的热，在无氧状态下对上述氨进行热分解；

热分解气体燃烧室，该热分解气体燃烧室接受从上述氨分解室排出的、包含因上述氨的热分解而产生的氮及氢的处理对象气体；和

空气供给单元，该空气供给单元从外部向上述热分解气体燃烧室供给用于使上述氢燃烧的空气，

该氨除害装置还具备被分别充填了蓄热用充填材料的3个流通路；

供给含氨的上述处理对象气体的处理对象气体供给单元；和

将使上述氢燃烧后的已处理气体排出的已处理气体排出单元，

上述各流通路的一个端部相互连通，并且，

在上述各流通路的另一端设有吸排气孔，该吸排气孔用于接受上述处理对象气体或来自上述空气供给单元的空气，或用于将上述已处理气体排出，

上述处理对象气体供给单元、上述空气供给单元，及上述已处理气体排出单元，能够相互不重复地切换与上述各流通路的上述吸排气孔的连接状态。