DE19836619A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Zersetzung einer organischen Verbindung, Excimer-UV-Lampe und Excimer-Emissions-Vorrichtung - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Zersetzung einer organischen Verbindung, Excimer-UV-Lampe und Excimer-Emissions-VorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zersetzung
(Abbau) einer organischen Verbindung durch Emission von ultraviolettem (UV)
Licht, das von einer Excimer-Lampe abgegeben wird, ein Zersetzungsverfah
ren dafür und eine Excimer-Lampe sowie eine Excimer-Emissions-Vorrichtung,
die zweckmäßig für die Zersetzungs-Vorrichtung und in dem Zersetzungsver
fahren verwendet werden können.
Eine organische Verbindung, die eine Luftverschmutzung oder eine Wasser
verschmutzung verursacht, kann zersetzt oder eliminiert werden durch eine
Adsorptions-Behandlung unter Verwendung von Aktivkohle, durch eine Oxida
tions-Zersetzungs-Behandlung, durch eine Aktivschlamm-Behandlung, durch
eine Biooxidations-Behandlung oder dgl. Unter den vorstehend beschriebenen
Behandlungen kann die Adsorptions-Behandlung unter Verwendung von Ak
tivkohle zweckmäßig zur Eliminierung der organischen Verbindung, die eine
Wasserverschmutzung verursacht, angewendet werden.
Als Probleme treten bei der Adsorptions-Behandlung unter Verwendung von
Aktivkohle die folgenden auf: im allgemeinen wird eine teure Aktivkohle ver
wendet und deshalb muß die Aktivkohle recyclisiert werden; die Handhabung
der Aktivkohle ist nicht leicht, da die Aktivkohle pulverförmig ist; eine Vorrich
tung für die Durchführung der Adsorptions-Behandlung an Aktivkohle ist ver
gleichsweise groß; eine Recyclisierungs-Behandlung der Aktivkohle und die
Wartung der erforderlichen Vorrichtung bringen einen großen Arbeits- und
Kostenaufwand mit sich.
Ziel der Erfindung ist es daher, die vorstehend beschriebenen Probleme zu
lösen. Dafür ist es erforderlich, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur leichten
Zersetzung der die Luftverschmutzung oder die Wasserverschmutzung verur
sachenden organischen Verbindung bei niedrigen Kosten zu finden.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht unter Berücksichtigung der vorge
nannten Umstände. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Zerset
zungs-Vorrichtung, bei der UV-Licht aus einer Excimer-Lampe emittiert wird,
ein dafür geeignetes Zersetzungs-Verfahren und eine Excimer-Lampe und ei
ne Excimer-Emissions-Vorrichtung zu entwickeln, die zweckmäßig für eine
Vorrichtung und ein Verfahren zur Zersetzung einer organischen Verbindung
verwendet werden können.
Das obengenannte Ziel der Erfindung wird erreicht mit einer Vorrichtung zur
Zersetzung eines organischen Verbindungs-Fluids, beispielsweise eines Ga
ses aus einer organischen Verbindung, einer Flüssigkeit daraus, eines Gases,
das eine organische Verbindung enthält, und einer Flüssigkeit, die eine orga
nische Verbindung enthält. Die Zersetzungs-Vorrichtung umfaßt eine Excimer-
Lampe, die UV-Licht emittiert für die Zersetzung der organischen Verbindung,
einen Zersetzungs-Behälter, der mit einer Excimer-Lampe ausgestattet ist, zur
Zersetzung der organischen Verbindung in dem organischen Verbindungs-
Fluid. In der erfindungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung können zwei oder
mehr Zersetzungs-Behälter, die jeweils eine Excimer-Lampe aufweisen, mit
einander verbunden werden, so daß das Fluid (die Flüssigkeit) in dem Behäl
ter in den darauffolgenden Behälter strömt, und die organische Verbindung in
dem Fluid (in der Flüssigkeit) kann wirksam zersetzt (abgebaut) werden. Im
Falle der obengenannten Vorrichtung ist es bevorzugt, daß der Behälter mit
einem Strömungsgeschwindigkeits-Puffermaterial ausgestattet ist, um die
Strömungsgeschwindigkeit des Fluids bzw. der Flüssigkeit zu verlangsamen.
Es ist bevorzugt, daß ein Kontakt-Abschnitt zwischen dem Fluid (der Flüssig
keit) und einem Katalysatorgas zur Förderung der Zersetzung der organischen
Verbindung in dem Zersetzungs-Behälter vorgesehen ist. Die Excimer-Lampe,
die zweckmäßig für die Zersetzungs-Vorrichtung verwendet werden kann,
umfaßt einen Entladungsbehälter aus einem dielektrischen Material mit einer
ausgezeichneten UV-Licht-Durchlässigkeit, ein inneres Rohr, das auf der In
nenseite des Entladungsbehälters angeordnet ist, ein Schutzrohr, das auf der
Außenseite des Entladungsbehälters angeordnet ist, eine äußere Elektrode,
die in einer Position zwischen dem Schutzrohr und dem Entladungsbehälter
angeordnet ist, eine innere Elektrode, die auf der Innenseite des Innenrohres
angeordnet ist, ein Füllungsgas, mit dem der Entladungsbehälter gefüllt ist,
und eine Energieversorgungseinrichtung zum Anlegen einer Spannung zwi
schen der äußeren Elektrode und der inneren Elektrode.
Eine Zersetzungs-Vorrichtung zum Zersetzen einer organischen Verbindung
gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung umfaßt einen Excimer-
Emissionskörper, der mit einer inneren Elektrode ausgestattet ist, einen Metall-
Behälter, der auf der Außenseite des Excimer-Emissionskörpers angeordnet
ist, zum Auffüllen mit mindestens einem Vertreter ausgewählt aus der Gruppe
Flüssigkeit aus einer organischen Verbindung und Flüssigkeit enthaltend eine
organische Verbindung, und einer Energieversorgungs-Einrichtung zum Anle
gen einer Hochfrequenz-Spannung zwischen der inneren Elektrode und dem
Metall-Behälter sowie UV-Licht, das von dem Excimer-Emissionskörper an die
Flüssigkeit in dem Metall-Behälter abgegeben wird, das die Erzeugung eines
OH-Radikals und eines O-Radikals in der Flüssigkeit erlaubt, wobei das Radi
kal eine Bindung der organischen Verbindung aufhebt (öffnet), so daß die or
ganische Verbindung in der Flüssigkeit leicht zersetzt (abgebaut) wird.
Vorzugsweise umfaßt der Excimer-Emissions-Körper einen Entladungs-
Behälter aus einem dielektrischen Material mit einer ausgezeichneten Durch
lässigkeit für UV-Licht, ein inneres Rohr, das auf der Innenseite des Entla
dungs-Behälters angeordnet ist, eine innere Elektrode, die auf der Innenseite
des inneren Rohres angeordnet ist, und ein Füllgas, mit dem der Entladungs-
Behälter gefüllt ist. Vorzugsweise wird mittels der Energieversorgungs-
Einrichtung eine Hochfrequenz-Spannung von 1 bis 20 MHz an den Metall-
Behälter und die innere Elektrode angelegt.
Die organische Verbindung kann ausgewählt werden aus der Gruppe Flon,
Dioxin (polychloriertem Dibenzo-p-dioxin), PCB (polychloriertem Biphenyl),
Trichlorethylen, Tetrachlorethylen, Dichlormethan, Tetrachlormethan,
1,2-Dichlorethan, 1,1-Dichlorethan, cis-1,2-Dichlorethan, 1,1,1-Trichlorethan,
1,3-Dichlorpropen und eine Mischung davon. Vorzugsweise wird ein UV-Licht mit
einer Wellenlänge von 222 nm oder darunter verwendet.
Ein Zersetzungsverfahren zum Zersetzen einer organischen Verbindung ge
mäß der vorliegenden Erfindung kann in der vorstehend beschriebenen Zer
setzungs-Vorrichtung angewendet werden und es umfaßt die Stufen Strömen
lassen eines Fluids (einer Flüssigkeit), das (die) ausgewählt wird aus einem
Gas aus einer organischen Verbindung, einer Flüssigkeit aus derselben, ei
nem Gas, das eine organische Verbindung enthält, und einer Flüssigkeit, die
eine organische Verbindung enthält, während der Emission von UV-Licht, das
von der Excimer-Lampe abgegeben wird, und Zersetzung der organischen
Verbindung in dem Fluid (Flüssigkeit) während des Hindurchströmens dersel
ben. In diesem Falle ist es bevorzugt, daß das Fluid (die Flüssigkeit) in einem
Strömungsgeschwindigkeits-Puffermaterial während der Emission von
UV-Licht langsam strömt. Außerdem ist es bevorzugt, daß das Fluid (die Flüssig
keit) mit einem Katalysator in Kontakt kommt, der die Zersetzung einer organi
schen Verbindung während der Emission von UV-Licht fördert. Die verwendete
organische Verbindung kann ausgewählt werden aus Flon, Dioxin
(polychloriertem Dibenzo-p-dioxin), PCB (polychloriertem Biphenyl), Trichlo
rethylen, Tetrachlorethylen, Dichlormethan, Tetrachlormethan,
1,2-Dichlorethan, 1,1-Dichlorethan, cis-1,2-Dichlorethan, 1,1,1-Trichlorethan,
1,3-Dichlorpropen und einer Mischung davon. Vorzugsweise wird ein UV-Licht mit
einer Wellenlänge von 222 nm oder darunter verwendet.
Eine Excimer-Lampe, die zweckmäßig für die vorstehend beschriebene Zer
setzungs-Vorrichtung und in dem vorstehend beschriebenen Zersetzungs-
Verfahren verwendet werden kann, umfaßt einen Austrags Entladungs-
Behälter aus einem dielektrischen Material mit einer ausgezeichneten Durch
lässigkeit für UV-Licht, ein inneres Rohr, das auf der Innenseite des Entla
dungs-Behälters angeordnet ist, eine äußere Elektrode, die auf der Außensei
te des Entladungs-Behälters angeordnet ist, eine innere Elektrode, die auf der
Innenseite des inneren Rohres angeordnet ist, und ein Füllgas, mit dem der
Entladungs-Behälter gefüllt ist, und UV-Licht wird vorzugsweise von der Exci
mer-Lampe emittiert, wodurch eine Hochfrequenz-Spannung von 1 bis 20 MHz
zwischen der äußeren Elektrode und der inneren Elektrode angelegt wird. In
diesem Fall ist es bevorzugt, daß das innere Rohr durch ein Stickstoffgas, das
in dem inneren Rohr strömt, gekühlt wird. Dieses hat vorzugsweise ein
d/D-Verhältnis von 1,1 bis 3,0, wobei "d" für den Innen-Durchmesser des inneren
Rohres und "D" für den Außen-Durchmesser der inneren Elektrode stehen,
sowie ein L/D-Verhältnis von 10 bis unter 30, wobei "L" für die Länge der inne
ren Elektrode und "D" für den Außen-Durchmesser der inneren Elektrode ste
hen.
Ein U-förmiges inneres Rohr mit einem Wert von mindestens 1 oder darüber,
kann als inneres Rohr auf der Innenseite des Entladungs-Behälters vorgese
hen sein.
Eine Excimer-Emissions-Vorrichtung umfaßt die vorstehend beschriebene
Excimer-Lampe, eine Energieversorgungs-Einrichtung zum Anlegen einer
Hochfrequenz-Spannung von 1 bis 20 MHz zwischen der äußeren Elektrode
und der inneren Elektrode, und eine Kühl-Vorrichtung, in der Stickstoffgas zir
kuliert, um das innere Rohr zu kühlen. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß das
d/D-Verhältnis 1,1 bis 3,0 beträgt, wobei "d" für den inneren Durchmesser des
inneren Rohres und "D" für den äußeren Durchmesser der inneren Elektrode
stehen, und daß das LID-Verhältnis 10 bis unter 30 beträgt, wobei "L" für die
Länge der inneren Elektrode und "D" für den äußeren Durchmesser der inne
ren Elektrode stehen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht, die eine erste Ausführungsform einer erfin
dungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung (A) erläutert;
Fig. 2 eine schematische Ansicht, die eine zweite Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung (B) erläutert;
Fig. 3 eine schematische Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform einer
Excimer-Lampe erläutert, die für die erfindungsgemäße Zersetzungs-
Vorrichtung verwendet wird;
Fig. 4 eine schematische Ansicht, die eine dritte Ausführungsform einer erfin
dungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung (C) erläutert;
Fig. 5 eine schematische Ansicht, die eine vierte Ausführungsform einer erfin
dungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung (D) mit daran befestigter Ex
zimer-Lampe erläutert;
Fig. 6 eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform
einer Excimer-Lampe erläutert, die für die Zersetzungs-Vorrichtung (C)
gemäß Fig. 4 verwendet wird;
Fig. 7 eine schematische Ansicht, die eine fünfte Ausführungsform einer erfin
dungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung (E) erläutert;
Fig. 8 eine schematische Ansicht, die eine sechste Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung (F) erläutert;
Fig. 9 eine schematische Ansicht, die eine siebte Ausführungsform einer er
findungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung (G) erläutert;
Fig. 10 eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform
eines Strömungsgeschwindigkeits-Puffermaterials erläutert;
Fig. 11 eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform der Art des
Strömens der Flüssigkeit zu dem Strömungsgeschwindigkeits-
Puffermaterial erläutert;
Fig. 12 eine schematische Ansicht, die eine achte Ausführungsform einer er
findungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung (H) erläutert;
Fig. 13 eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform
eines Teils der Gas-Einlaßseite der Zersetzungs-Vorrichtung (H), wie
sie in Fig. 12 dargestellt ist, erläutert
Fig. 14 eine schematische Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform des
Strömungsgeschwindigkeits-Puffermaterials für das Gas in der Fig. 12
erläutert;
Fig. 15 eine schematische Ansicht, die eine neunte Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung (I) erläutert;
Fig. 16 eine schematische Längsschnittansicht, die eine zehnte Ausführungs
form einer erfindungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung (J) erläutert;
Fig. 17 eine schematische Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform ei
ner erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläutert;
Fig. 18 eine schematische Schnittansicht, die eine Ausführungsform der Be
ziehung zwischen dem inneren Rohr und der inneren Elektrode der er
findungsgemäßen Excimer-Lampe erläutert;
Fig. 19 eine schematische Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform ei
ner erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläutet;
Fig. 20 eine schematische Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform ei
ner erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläutet;
Fig. 21 eine schematische Querschnittansicht, die eine Ausführungsform der
Beziehung zwischen dem inneren Rohr und der inneren Elektrode der
erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläutet;
Fig. 22 eine schematische Querschnittansicht, die eine Ausführungsform der
Beziehung zwischen dem inneren Rohr und der inneren Elektrode der
erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläutet;
Fig. 23 eine schematische Querschnittansicht, die eine Ausführungsform der
Beziehung zwischen dem inneren Rohr und der inneren Elektrode der
erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläutet;
Fig. 24 eine schematische Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläutet;
Fig. 25 eine schematische Querschnittansicht senkrecht zur Längsrichtung, die
eine Ausführungsform der in Fig. 24 dargestellten Excimer-Lampe erläu
tet;
Fig. 26 eine schematische Querschnittansicht, die eine Ausführungsform des
für die erfindungsgemäße Excimer-Lampe verwendeten U-förmigen in
neren Rohres erläutert;
Fig. 27 eine schematische Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform ei
ner erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläutet;
Fig. 28 eine schematische Querschnittansicht, die eine Ausführungsform einer
Excimer-Lampe gemäß Fig. 27 erläutet; und
Fig. 29 eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Excimer
bildenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutet.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert.
Eine Zersetzungs-Vorrichtung zur Zersetzung (Abbau) einer organischen Ver
bindung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend
näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht, die eine erste Ausfüh
rungsform einer erfindungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung erläutert. In der
Fig. 1 umfaßt die Zersetzungs-Vorrichtung A eine Excimer-Lampe 1 und einen
Zersetzungs-Behälter 2. Die Excimer-Lampe 1 ist an dem Zersetzungs-Behäl
ter 2 so angebracht, daß sie in eine Flüssigkeit 3 aus mindestens einem Ver
treter aus der Gruppe Flüssigkeit aus einer organischen Verbindung und
Flüssigkeit enthaltend eine organische Verbindung eintaucht. Die organische
Verbindung in der Flüssigkeit 3 wird durch die Emission von UV-Licht, das von
der Excimer-Lampe 1 abgegeben wird, zersetzt.
Die organische Verbindung kann zweckmäßig ausgewählt werden aus Flon,
Dioxin (polychloriertem Dibenzo-p-dioxin), PCB (polychloriertem Biphenyl),
Trichlorethylen, Tetrachlorethylen, Dichlormethan, Tetrachlormethan,
1,2-Dichlorethan, 1,1-Dichlorethan, cis-1,2-Dichlorethan, 1,1,1-Trichlorethan,
1,3-Dichlorpropen und einer Mischung davon. Alle obengenannten organischen
Verbindungen stellen Luft- oder Wasserverschmutzungsmittel dar und weisen
eine starke Bindung zwischen Kohlenstoff und Chlor auf. Die organische Ver
bindung in der Flüssigkeit 3 kann jedoch leicht zersetzt werden durch Emission
von UV-Licht, das von der Excimer-Lampe 1 gemäß der vorliegenden Erfin
dung abgegeben wird. Die Zersetzungs-Vorrichtung kann eine organische
Halogen-Verbindung zersetzen (abbauen), die Halogen-Elemente wie Fluor-
Element oder Brom-Element neben der vorstehend beschriebenen organi
schen Verbindung enthält.
Die Form des Behälters 2 ist nicht auf diejenige des in der Fig. 1 dargestellten
Behälters 2 beschränkt. Vorzugsweise wird ein Behälter 2 verwendet, bei dem
das Material, aus dem er besteht, mit der Flüssigkeit 3 und dem UV-Licht, das
von der Excimer-Lampe 1 emittiert wird, nicht reagiert, der beispielsweise aus
rostfreiem Stahl oder dgl. besteht. Der Behälter 2 kann mit einem Befesti
gungsloch 10 für die Excimer-Lampe 1, einem Abgasloch 5 für ein Zerset
zungsgas 4 und einem Abgasrohr mit einem Kohlenstoff-Filter (Kohlefilter) für
das Abgas ausgestattet sein. Der Behälter 2 kann mit einem Mischer ausge
stattet sein, bei dem es sich um einen Rührer mit einer Rührschaufel 9 oder
einen Propeller-Mischer handelt, um eine wirksame Zersetzung zu ergeben.
Die Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht, die eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Zersetzungs-Vorrichtung (B) erläutert. Bei der in
Fig. 2 dargestellten Zersetzungs-Vorrichtung B können zwei oder mehr Behäl
ter 2, die jeweils eine Excimer-Lampe 1 aufweisen, miteinander verbunden
sein, wobei das Fluid (die Flüssigkeit) in einem Behälter und danach in den
anderen Behälter strömt. In der Zersetzungs-Vorrichtung (B) wird die Flüssig
keit 3 durch Licht aus der Excimer-Lampe 1 während des Strömens in dem
Behälter 2 bestrahlt, so daß die organische Verbindung in der Flüssigkeit 3
kontinuierlich und wirksam zersetzt wird. Bei der Zersetzungs-Vorrichtung (B)
kann der Wirkungsgrad der Zersetzung (des Abbaus) und der Umfang der
Zersetzungs-Behandlung der organischen Verbindung verbessert werden.
Die Fig. 3 zeigt eine schematische Längsschnittansicht, die eine Ausführungs
form einer für die erfindungsgemäße Zersetzungs-Vorrichtung verwendeten
Excimer-Lampe erläutert. Wie in den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt, ist die Exci
mer-Lampe 1 an dem Behälter 2 so angeordnet, daß sie in die Flüssigkeit 3
eintaucht. Die Excimer-Lampe 1 umfaßt einen Entladungsbehälter aus einem
dielektrischen Material mit einer ausgezeichneten Durchlässigkeit für UV-Licht,
ein inneres Rohr, das auf der Innenseite des Entladungsbehälters angeordnet
ist, eine äußere Elektrode, die auf der Außenseite des Entladungsbehälters
angeordnet ist, eine innere Elektrode, die auf der Innenseite des inneren Roh
res angeordnet ist, und ein Füllgas, mit dem der Entladungsbehälter gefüllt ist,
und UV-Licht wird vorzugsweise aus der Excimer-Lampe 1 emittiert, wodurch
eine Hochfrequenz-Spannung von 1 bis 20 MHz zwischen der äußeren Elek
trode und der inneren Elektrode 1 angelegt wird. Eine Energieversorgungs-
Einrichtung (in den Figuren nicht erläutert) zum Anlegen einer Hochfrequenz-
Spannung zwischen der äußeren Elektrode 34 und der inneren Elektrode 35
der Excimer-Lampe 1 ist an der Zersetzungs-Vorrichtung vorgesehen. Das
verstrahle UV-Licht wird in allen Richtungen von einer Oberfläche der Excimer-Lampe
1 durch die angelegte Spannung emittiert. Der detaillierte Aufbau der
Excimer-Lampe 1 wird nachstehend erläutert. Die Excimer-Lampe 1 kann mit
einem Trägerelement 38 ausgestattet sein, das ein Befestigungselement 37
zum Fixieren der Excimer-Lampe 1 an dem Behälter 2 umfaßt. Die Excimer-Lampe
1 kann irgendwo befestigt sein und sie kann abnehmbar sein.
Die Excimer-Lampe 1 kann UV-Licht einer unterschiedlichen Wellenlänge,
beispielsweise von 172 nm, 222 nm und 308 nm, je nach Art des Füllgases,
emittieren. Zum Zersetzen der organischen Verbindung ist es bevorzugt,
UV-Licht mit einer Wellenlänge von 222 nm oder darunter, beispielsweise von 172
nm und 222 nm, für die Bestrahlung der organischen Verbindung zu verwen
den. Durch die Emission von UV-Licht mit einer Wellenlänge von 222 nm oder
darunter werden viele erregte Sauerstoffatome direkt aus dem Sauerstoff in
der Flüssigkeit oder in der Luft erzeugt, die eine starke Oxidationskraft haben.
Außerdem wird, da das UV-Licht eine hohe Photonenenergie aufweist, eine
Bindung, beispielsweise C-C, C-O, C-H und C-Cl, der organischen Verbindung
leicht aufgelöst, die organische Verbindung wird zersetzt (abgebaut), wobei
die erregten Sauerstoffatome die Position der Bindung angreifen, so daß ein
Zersetzungsmaterial wie CO2, H2O oder dgl. gebildet wird. In der Fig. 1 wird
das Zersetzungs-Material aus der Flüssigkeit 3 als Zersetzungsgas 4 freige
setzt und durch das Abgasrohr 5 des Behälters 2 ausgestoßen.
Die Fig. 4 und Fig. 5 zeigen eine schematische Ansicht, die dritte und vierte
Ausführungsformen einer Zersetzungs-Vorrichtung C, D erläutern, die mit der
Excimer-Lampeneinheit 41, 51 ausgestattet sind, die eine Excimer-Lampe
aufweist zum Bestrahlen der Flüssigkeit 3 in dem Behälter 42, 52. In den Fig. 4
und Fig. 5 ist eine Excimer-Lampeneinheit 41, 51 von mindestens 1 oder mehr
auf den Seiten der Behälter 42, 52 angeordnet.
Die Fig. 6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Ausfüh
rungsform einer Excimer-Lampeneinheit 41 erläutert, die für die Zersetzungs-
Vorrichtung C gemäß Fig. 4 verwendet wird. Die Excimer-Lampeneinheit 41
weist eine Excimer-Lampe 1 in einem Schutzkasten 61 mit einem offenen
Fenster 62 auf und kann an der Position 43 des Behälter 42 mittels eines Be
festigungselements 63 befestigt sein. Bei dieser Zersetzungs-Vorrichtung wird
die organische Verbindung in der Flüssigkeit 3 durch die Emission des
UV-Lichtes, das von der Excimer-Lampe 1 abgegeben wird, zersetzt.
Wie in der Zersetzungs-Vorrichtung D gemäß Fig. 5 dargestellt, ist mindestens
eine ringförmige Excimer-Lampeneinheit 51 an dem zylindrischen Behälter 52
angebracht.
Die Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht, die eine fünfte Ausführungsform
einer Zersetzungs-Vorrichtung E zur Zersetzung der organischen Verbindung
in dem Gas 72, die als Folge der Wärme der Flüssigkeit 3 verdampft ist, durch
Emission des von der Excimer-Lampeneinheit 71, die eine Excimer-Lampe
aufweist, abgegebenen UV-Lichtes erläutert. Die Art der Erhitzungs-Vor
richtung 72, die Position der Befestigung derselben und die Art der Erhit
zung der Heizvorrichtung unterliegen keinen speziellen Beschränkungen. Es
ist bevorzugt, daß die Excimer-Lampe 71 auf der Deckplatte des Behälters 72
angeordnet ist, um das Gas 74 zu bestrahlen, bei dem es sich entweder um
das Gas aus einer organischen Verbindung oder um das die organische Ver
bindung enthaltende Gas handeln kann.
Die Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung, die eine sechste Ausführungs
form einer Zersetzungs-Vorrichtung F erläutert, in der ein Durchgang für ein
Katalysatorgas zur Förderung der Zersetzung der organischen Verbindung in
dem Behälter 82 vorgesehen ist. Die Strömungsmenge des Katalysatorgases
86 wird durch das Strömungssteuerventil 89 kontrolliert, das an dem Ausgang
des Katalysatorgas-Zylinders 80 vorgesehen ist. Das Gas 74, das aus der
Flüssigkeit verdampft, die die organische Verbindung enthält, und das Kataly
satorgas 86 werden in einem Kontaktabschnitt 88 des Durchgangs 84 für das
Katalysatorgas miteinander in Kontakt gebracht. Der Kontaktabschnitt 88 kann
mit einem Kontaktmaterial, beispielsweise einem netzförmigen Material, aus
gestattet sein. Wenn der Druck des Katalysatorgases 86 in dem Durchgang 84
etwas höher ist als derjenige des Gases 74 in dem Behälter 58, können das
Katalysatorgas 86 und das Gas 74 direkt außerhalb des Durchgangs 84 für
das Katalysatorgas miteinander in Kontakt gebracht werden. Das Katalysator
gas 86 kann wie in Fig. 8 dargestellt im Kreislauf geführt werden. Ein Kontakt
material mit einem Katalysator-Pulver kann anstelle des Katalysatorgases 86
in dem Kontaktabschnitt 88 angeordnet sein. Als Folge davon wird unter den
vorstehend angegebenen Bedingungen das Gas 74 durch Emission des
UV-Lichtes, das von der Excimer-Lampeneinheit 71 abgegeben wird, leicht zer
setzt. Das Zersetzungsgas 85 wird aus dem Abgasteil 5 mit dem Kohlefilter 8
ausgestoßen. Bei dieser Zersetzungs-Vorrichtung kann der Wirkungsgrad der
Zersetzung der organischen Verbindung verbessert sein.
Als Katalysatorgas 86 oder Katalysator-Pulver ist es bevorzugt, dasjenige von
Titanoxid, Magnesiumoxid oder dgl. zu verwenden und das Titan in dem Ti
tanoxid oder das Magnesium in dem Magnesiumoxid greift insbesondere den
Bindungsteil von C-Cl an, so daß der gebundene Teil desselben leicht entfernt
wird.
Die Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung, die eine siebte Ausführungs
form einer Zersetzungs-Vorrichtung G erläutert. In der Zersetzungs-Vor
richtung G wird die organische Verbindung zersetzt durch die Emission des
UV-Lichtes, während die Flüssigkeit 3 aus der organischen Verbindung nach
unten fließt in das Strömungsraten-Puffermaterial 93, das in einer Position be
nachbart zu der Oberfläche der Excimer-Lampen-Einheit 91, die eine Excimer-
Lampe aufweist, in dem Behälter vorgesehen ist. Die Strömungsmenge der
Flüssigkeit 3 wird durch das Strömungskontrollventil 96 gesteuert, das an dem
Strömungsrohr 95 vorgesehen ist. Die Flüssigkeit 3 fließt langsam nach unten
durch das Strömungsraten-Puffermaterial 93 von dem Einlaß 97 zu dem Behäl
ter 92. Die organische Verbindung in der Flüssigkeit 3 wird durch die Emission
des UV-Lichtes, das von der Excimer-Lampen-Einheit 91 abgegeben wird, zer
setzt. Wenn die organische Verbindung nicht ausreichend zersetzt werden
kann, wird die behandelte Flüssigkeit 101 in den stationären Behälter 99 zu
rückgeführt und durch die Zirkulationspumpe 104, die an dem Zirkulationsrohr
102 vorgesehen ist, in den Behälter 94 zurückgepumpt und die organische
Verbindung in der Flüssigkeit 3 wird danach erneut zersetzt. Wenn die Flüs
sigkeit in dem Strömungsraten-Puffermaterial 93 langsam nach unten fließt
unter der Kontrolle des Strömungskontrollventils 96, kann die organische Ver
bindung in der Flüssigkeit 3 durch die Emission des UV-Lichtes wirksam zer
setzt werden.
Als Strömungsraten-Puffermaterial 93 wird vorzugsweise ein mit dem UV-Licht
und der Flüssigkeit nicht reagierendes Material, beispielsweise Quarz, Glasfa
sern, rostfreier Stahl oder dgl., verwendet und zur Form eines Netzes, zur
Form von Asbest oder zur Form eines Bündels verarbeitet. Die Fig. 10 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform eines
Strömungsraten-Puffermaterials erläutert. In der Fig. 10 gibt (a) ein netzförmi
ges Strömungsraten-Puffermaterial 105 an und (b) zeigt ein Asbest-förmiges
Strömungsraten-Puffermaterials 106.
Wenn die Flüssigkeit 3 in dem Strömungsraten-Puffermaterial 93 nach unten
fließt, wie in Fig. 11 dargestellt, passiert die Flüssigkeit 3 das Strömungsraten-
Kontrollventil 96 und das Einlaßrohr 97, wird von einem Trennrohr 111 abge
trennt und fließt nach unten in das breite Strömungsraten-Puffermaterial 93.
Mit dem vorstehend beschriebenen Strömungsraten-Puffermaterial wird der
Wirkungsgrad der Zersetzung der organischen Verbindung verbessert, da eine
große Menge der Flüssigkeit 3 in das Strömungsraten-Puffermaterial 93 nach
unten fließen kann.
In der Fig. 9 kann das Katalysatorgas 86 in die Zersetzungs-Vorrichtung G
strömen, um den Wirkungsgrad der Zersetzung der organischen Verbindung
zu verbessern. Das vorstehend beschriebene Katalysatorgas 86, das die Zer
setzung der organischen Verbindung in der Flüssigkeit 3 fördert, und die
Flüssigkeit 3 werden an dem Strömungsraten-Puffermaterial 93 miteinander in
Kontakt gebracht. Das Zersetzungsgas 4 und das Katalysatorgas 86 können
aus dem Auslaß 5 durch Ansaugen mittels der Pumpe 103 ausgestoßen wer
den. Ein Kontaktmaterial mit dem vorstehend beschriebenen Katalysator-Pulver
kann anstelle des Katalysatorgases 86 an dem Strömungsraten-Puffer
material 93 vorgesehen sein. Das Material des Katalysatorgases 86 und
das Pulver sind die gleichen wie vorstehend angegeben.
Die Fig. 12 zeigt eine schematische Ansicht, die eine achte Ausführungsform
einer Zersetzungs-Vorrichtung H zum Zersetzen des Gases 120 erläutert, bei
dem es sich entweder um ein Gas aus der organischen Verbindung oder um
ein die organische Verbindung enthaltendes Gas handelt. Die organische
Verbindung in dem Gas 120 wird durch die Emission von UV-Licht, das von
der Excimer-Lampen-Einheit 121 abgegeben wird, die eine Excimer-Lampe
aufweist, zersetzt, während es nach oben in das Strömungsraten-Pufferma
terial 126 strömt, das in einer Position benachbart zur Oberfläche der Excimer-
Lampen-Einheit 121 in dem Behälter 122 vorgesehen ist.
Zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Zersetzung der organischen Ver
bindung kann das Gas 120 langsam nach oben strömen in das Strömungsra
ten-Puffermaterial 126 durch Kontrolle des Strömungsraten-Kontrollventils 125
oder durch die Adsorptionspumpe 124. Das Strömungsraten-Puffermaterial
126 ist das gleiche wie vorstehend beschrieben. Wenn die Zersetzungs-
Vorrichtung nicht mit dem Strömungsraten-Puffermaterial 126 ausgestattet ist,
kann die organische Verbindung in dem Gas 120 durch die Kontrolle der
Strömungsrate zersetzt werden.
Um den Wirkungsgrad der Zersetzung der organischen Verbindung in dem
Gas zu verbessern, ist es bevorzugt, daß das Gas 120 zusammen mit dem
gleichen Katalysatorgas wie vorstehend beschrieben strömt und in das Strö
mungsraten-Puffermaterial zusammen mit dem gleichen Katalysator-Pulver wie
vorstehend beschrieben gelangt.
Die Fig. 13 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Ausfüh
rungsform eines Teils auf der Einlaßseite des Gases 120 in der Zersetzungs-Vor
richtung H, wie sie in Fig. 12 dargestellt ist, erläutert. Der obere Teil des
Behälters 120 ist mit einem Zylinder 131 für das Gas 120, einem Einlaßrohr
133 für das Gas 120, einem Strömungsraten-Kontrollventil 132 für das Gas
120, einem Zylinder 134 für das Katalysatorgas 86, einem Einlaßrohr 136 für
das Katalysatorgas 86 und einem Strömungsraten-Kontrollventil 135 für das
Katalysatorgas 86 ausgestattet.
Die Fig. 14 zeigt eine schematische Längsschnittansicht, die eine Ausfüh
rungsform des Strömungsraten-Puffermaterials 126 erläutert, wie es in Fig. 12
verwendet wird. In der Fig. 14 steht (a) für das hahnentritt-förmige Strömungs
raten-Puffermaterial 126a, das mit der Prallplatte 141 in einem Hahnentritt-
Muster in dem Behälter 122 vorgesehen ist und (b) steht für das netzförmige
Strömungsraten-Puffermaterial 126b, das mit dem netzförmigen Element 142
in Form einer Welle in dem Behälter 122 vorgesehen ist. Das in Fig. 14 ver
wendete Strömungsraten-Puffermaterial 126 kann in der gleichen Weise ver
wendet werden wie das Strömungsraten-Puffermaterial 105, 106, wie es in Fig.
10 dargestellt ist.
Die Fig. 15 zeigt eine schematische Ansicht, die eine neunte Ausführungsform
einer Zersetzungs-Vorrichtung I erläutert, die mit dem Durchgang 150 für das
Katalysatorgas in der in Fig. 12 dargestellten Zersetzungs-Vorrichtung ausge
stattet ist. Der Durchgang 150 für das Katalysatorgas ist an dem Behälter be
nachbart zu dem Strömungsraten-Puffermaterial 126 so angeordnet, daß das
Katalysatorgas die Zersetzung der organischen Verbindung in dem Gas 86 auf
dem Kontaktabschnitt 151 fördert. In der Zersetzungs-Vorrichtung I strömen
das Katalysatorgas 120 und das Gas 86 auf verschiedenen Wegen in den Be
hälter. Deshalb ist es bevorzugt, daß zum Mischen des Gases 86 mit dem
Katalysatorgas 120 in dem Behälter der Druck des Katalysatorgases 86 in dem
Durchgang 150 für das Katalysatorgas etwas höher ist als derjenige des Ga
ses 3 in dem Durchgang für das Gas 3. Das Katalysatorgas 120 strömt aus
Löchern des Kontaktierabschnitts 151 zu dem Strömungsraten-Puffermaterial
126. Das Zersetzungsgas 123 wird durch die Ansaugpumpe 124 abgezogen.
Das Katalysatorgas 120 mit Ausnahme des Katalysatorgases, das in das
Strömungsraten-Puffermaterial 126 eingeströmt ist, wird durch den Auslaßab
schnitt 153 für das Katalysatorgas abgezogen. Das Katalysatorgas 120, das
durch einen Auslaßabschnitt 153 abgezogen worden ist, kann durch Zirkulati
on wiederverwendet werden. Die Strömungsrichtung des Katalysatorgases 120
kann entgegengesetzt zur Strömungsrichtung des Gases 86 sein. Die übrigen
Ziffern sind die gleichen wie diejenigen in den weiter oben beschriebenen Fi
guren.
Bei der Zersetzungs-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Er
findung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, kann die organische Ver
bindung in der Flüssigkeit oder in dem Gas leicht zersetzt werden durch die
einfache Zersetzungs-Vorrichtung und ein einfaches Zersetzungs-Verfahren,
bei dem das von der Excimer-Lampe oder der Excimer-Lampen-Einheit emit
tierte UV-Licht auf die Flüssigkeit oder das Gas, die (das) die organische Ver
bindung enthält, auftrifft. Die Zersetzungs-Vorrichtung und das Zersetzungs
verfahren sind wirksam in bezug auf die Zersetzung einer organischen Chlo
rid-Verbindung, welche die Luft oder das Wasser verunreinigt, wodurch die
Umwelt gesäubert wird.
Nachstehend wird eine Zersetzungs-Vorrichtung zur Zersetzung der organi
schen Verbindung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung näher
erläutert. Die Fig. 16 zeigt eine schematische Längschnittansicht, die eine an
dere Ausführungsform einer Zersetzungs-Vorrichtung J erläutert. In der Fig. 16
umfaßt die Zersetzungs-Vorrichtung J einen Excimer-Emissionskörper 161, der
mit einer inneren Elektrode 35 versehen ist, einen Metall-Behälter 162, der an
der Außenseite des Excimer-Emissionskörpers 161 angeordnet ist, zum Einfül
len mindestens eines Vertreters aus der Gruppe Flüssigkeit aus einer organi
schen Verbindung und Flüssigkeit enthaltend eine organische Verbindung,
und eine Energieversorgungs-Einheit zum Anlegen einer Hochfrequenz-
Spannung zwischen der inneren Elektrode 35 und dem Metall-Behälter 162.
Das UV-Licht wird von dem Excimer-Emissionskörper 136 abgegeben durch
Anlegen einer Spannung einer geeigneten Frequenz zwischen der inneren
Elektrode 35 und dem Metall-Behälter 162, so daß UV-Licht an die Flüssigkeit
3 emittiert wird. Der Metall-Behälter 162 wirkt als äußere Elektrode, wie in Fig. 3
dargestellt, so daß das Anlegen einer Spannung zwischen dem Metall-Be
hälter 162 und der inneren Elektrode 35 zu einer Hochfrquenzentladung
führt, die eine UV-Licht-Emission ergibt. Obgleich UV-Licht mit einer Wellen
länge von 222 nm oder darunter kein Ozon in der Flüssigkeit 3 oder in der Luft
bildet, erlaubt das UV-Licht die Bildung des hochreaktiven OH-Radikals oder
O-Radikals in der Flüssigkeit 3. Das Radikal öffnet eine Bindung der organi
schen Verbindung, so daß die organische Verbindung in der Flüssigkeit 3 auf
wirksame Weise zersetzt wird zu dem Zersetzungs-Material CO2, H2O und dgl.
Der Excimer-Emissionskörper 161 umfaßt den Entladungs-Behälter 31 aus
einem dielektrischen Material mit einer ausgezeichneten Durchlässigkeit für
UV-Licht, das innere Rohr 32, das auf der Innenseite des Entladungs-
Behälters 31 angeordnet ist, die innere Elektrode 35, die auf der Innenseite
des inneren Rohres 32 angeordnet ist, und das Füllgas 36, das in den Entla
dungs-Behälter 31 eingefüllt ist. Die Form des Excimer-Emissionskörpers 161
unterliegt keinen speziellen Beschränkungen. Der Excimer-Emissionskörper
161 ist der gleiche wie derjenigen der Excimer-Lampe 1 der Zersetzungs-Vor
richtung gemäß der ersten Ausführungsform, wie sie vorstehend beschrie
ben ist, mit Ausnahme der Versetzung der äußeren Elektrode 34 an den Me
tallbehälter 162 und der Tatsache, daß kein Schutzrohr 33 vorgesehen ist. Die
in Fig. 3 dargestellte Zersetzungs-Vorrichtung ist mit einer äußeren Elektrode
34 auf der Außenseite des Entladungsbehälters 31 in üblicher Weise verse
hen. Die in Fig. 16 dargestellte Zersetzungs-Vorrichtung J ist jedoch auf der
Außenseite des Excimer-Emissionskörpers 161 mit einem Metallbehälter 162
ausgestattet, der mit der Flüssigkeit gefüllt ist. Der Metallbehälter 162 wirkt als
äußere Elektrode. Das UV-Licht wird auf wirksame Weise auf die Flüssigkeit 3
emittiert, da sie keine äußere Elektrode aufweist und deshalb kann durch die
Zersetzungs-Vorrichtung der Wirkungsgrad der Zersetzung der organischen
Verbindung verbessert werden. Nachstehend wird der Komponentenabschnitt,
der mit dem Excimer-Emissionskörper 161 ausgestattet ist, beschrieben.
Ein Stickstoffgas 164 kann in das Innere des inneren Rohrs 32 des Excimer-
Emissionskörpers 161 strömen, um diesen zu kühlen. Die Art des Stickstoffga
ses 164 unterliegt keinen speziellen Beschränkungen. Es kann handelsübli
ches Stickstoffgas verwendet werden. Das innere Rohr 32 kann ausreichend
gekühlt werden durch Hindurchströmenlassen des Stickstoffgases 164 bei ei
ner niedrigen Temperatur, das durch einen Wärmeaustauscher (in den Figu
ren nicht dargestellt) gekühlt worden ist. Die Zirkulations-Kühlvorrichtung (in
den Figuren nicht dargestellt) für das Stickstoffgas ist an der Zersetzungs-
Vorrichtung J vorgesehen, um das Stickstoffgas 164 zuzuführen. Es kann ver
hindert werden, daß sich das innere Rohr 32 verschlechtert, so daß die Le
bensdauer des Excimer-Emissionskörpers 161 verbessert werden kann.
Als Metall-Behälter 162 wird vorzugsweise ein solcher aus rostfreiem Stahl
oder dgl. verwendet, der eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hohe
Korrosionsbeständigkeit gegen die die organische Verbindung enthaltende
Flüssigkeit aufweist. Der Metall-Behälter 162 weist Abschirmungs-Eigen
schaften (sogenannte EMl-Abschirmungs-Eigenschaften) in bezug auf die
elektromagnetischen Hochfrequenz-Wellen auf, die von dem Excimer-Emissions
körper 161 ausgestrahlt werden.
Die Spannung zwischen dem Metall-Behälter 162 und der inneren Elektrode
35 hat irgendeine beliebige Frequenz für die Bestrahlung mit der UV-Licht-
Emission in einer geeigneten Menge. Vorzugsweise wird eine Hochfrequenz-
Spannung von 1 bis 20 MHz angelegt. Eine nähere Beschreibung folgt nach
stehend. Die Position und die Art der Befestigung des Excimer-Generators 161
unterliegen keinen Beschränkungen.
Da bei der vorstehend beschriebenen Zersetzungs-Vorrichtung der Metallbe
hälter 162 als äußere Elektrode und als Behälter zum Einfüllen der Flüssigkeit
3 fungiert, kann der Aufbau der Zersetzungs-Vorrichtung einfach sein. Da das
UV-Licht durch die äußere Elektrode nicht behindert wird, wird die Flüssigkeit
mit dem UV-Licht ausreichend bestrahlt. Da eine große Menge an
OH-Radikalen oder O-Radikalen in der Flüssigkeit gebildet werden, wird die Bin
dung der organischen Verbindung wirksam aufgelöst, so daß sich die organische
Verbindung leicht zersetzt.
Nachstehend werden eine Excimer-Lampe und eine Excimer-Emissions-Vor
richtung, wie sie für die Zersetzungs-Vorrichtung oder der Zersetzungsverfah
ren für die organische Verbindung wie vorstehend beschrieben, verwendet
werden, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Nachstehend wird eine Excimer-Lampe erläutert. Die Fig. 17 zeigt eine sche
matische Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform einer erfindungsge
mäßen Excimer-Lampe erläutert. Die Excimer-Lampe 171, wie sie beispiels
weise in Fig. 3 erläutert ist, umfaßt den Entladungs-Behälter 31 aus einem
dielektrischen Material mit einer ausgezeichneten Durchlässigkeit für UV-Licht,
das innere Rohr 32, das auf der Innenseite des Entladungs-Behälters 31 an
geordnet ist, eine äußere Elektrode 34, die auf der Außenseite des Entla
dungs-Behälter 31 angeordnet ist, eine innere Elektrode 35, die auf der Innen
seite des inneren Rohres 32 angeordnet ist, und das Füllgas 36, mit dem der
Entladungs-Behälter 31 gefüllt ist. Das UV-Licht wird vorzugsweise von der
Excimer-Lampe 171 abgegeben, wodurch eine Hochfrequenz-Spannung von 1
bis 20 MHz zwischen der äußeren Elektrode und der inneren Elektrode 32 an
gelegt wird. Das UV-Licht wird von der Excimer-Lampe 171 auf die Flüssigkeit
emittiert. Auf der Außenseite des Entladungs-Behälters 31 kann ein Schutz
rohr (in den Figuren nicht erläutert) vorgesehen sein. Die äußere Elektrode 34
kann in einer Position zwischen dem Schutzrohr und der Entladungs-Elektrode
34 angeordnet sein. Der Entladungs-Behälter und das Schutzrohr können aus
einem dielektrischen Material mit einer guten Durchlässigkeit für UV-Licht her
gestellt sein. Vorzugsweise wird ein Quarz oder ein synthetischer Quarz mit
einer hohen Durchlässigkeit verwendet.
Der Entladungs-Behälter 31 für die Entladung der Excimer-Lampe 171 ist mit
dem Filter 36 gefüllt. Die Wellenlänge der UV-Lichtes variiert in Abhängigkeit
von der Art des Füllgases. Als Füllgas 36 wird vorzugsweise das Gas He, Xe,
Kr, Ar, ArF, ArCl, KrF, XeF, XeCl, XeBr, F2-Kr-He oder dgl. verwendet. Der
Druck und die Art des Gases in dem Entladungs-Behälter 31 werden bestimmt
durch die geeigneten Bedingungen zur Erzielung der erforderlichen Wellen
länge und die erforderliche Menge an UV-Licht-Bestrahlung. Vorzugsweise
erfolgt die Füllung unter einem Druck von 10 bis 60 kPa. Die übrigen Elemente
sind in der Fig. 3 erläutert.
Für das innere Rohr 32 wird ebenfalls ein Quarz oder ein synthetischer Quarz
mit dielektrischen Eigenschaften verwendet. Vorzugsweise ist das innere Rohr
32 im Zentrum des Entladungs-Behälters 131 angeordnet, so daß die Excimer-Lampe
das UV-Licht auf das Innere des inneren Rohres 32 gleichmäßig emit
tieren kann. Wie in Fig. 16 dargestellt, strömt das Stickstoffgas 164 in das in
nere Rohr 32. Da das innere Rohr 32 durch das Stickstoffgas 164 gekühlt wird,
kann eine Beeinträchtigung (Verschlechterung) des inneren Rohres 31 verhin
dert werden und dies gilt auch für den Entladungs-Behälter 31, so daß die Le
bensdauer der Excimer-Lampe verbessert werden kann.
Die Fig. 18 zeigt eine schematische Querschnittansicht, die eine Ausführungs
form der Beziehung zwischen dem inneren Rohr und der inneren Elektrode der
erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläutert. Vorzugsweise beträgt das
d/D-Verhältnis 1,1 bis 3,0, damit das Stickstoffgas 164 in dem inneren Rohr 32
leicht fließen kann, wobei "d" für den Innendurchmesser des inneren Rohres
und "D" für den Außendurchmesser der inneren Elektrode 35 stehen. Wenn
das Verhältnis d/D unter 1,1 liegt, reicht der Zwischenraum zwischen dem in
neren Rohr 32 und der inneren Elektrode nicht aus, so daß das Stickstoffgas
164 in dem inneren Rohr 32 nicht leicht strömen kann und das innere Rohr 32
kann durch das Stickstoffgas 164 nicht ausreichend gekühlt werden. Wenn
das Verhältnis d/D über 3,0 liegt, strömt das Stickstoffgas 164 leicht, so daß
das innere Rohr 32 ausreichend gekühlt wird. In diesem Falle ist es jedoch
nicht bevorzugt, daß der Außendurchmesser des inneren Rohres zu groß wird
und die Excimer-Lampe auch zu dick wird, da die Excimer-Lampe nicht
gleichmäßig entladen werden kann, wenn der Außendurchmesser der inneren
Elektrode 35 zu gering ist. Deshalb ist das Verhältnis d/D auf den Bereich von
1,1 bis 3,0 beschränkt.
Als innere Elektrode 31 wird vorzugsweise eine solche aus rostfreiem Stahl,
Aluminium, einer Aluminium-Legierung, Kupfer, Kupferoxid, einer Kupfer ent
haltenden Legierung, einer Kupferoxid enthaltenden Legierung oder dgl. ver
wendet. Die innere Elektrode 35 steht im Kontakt mit dem Füllgas 36, so daß
auf allen Teilen des inneren Rohres 32 eine Hochfrequenz-Entladung erfolgt.
Die Fig. 19 und 20 zeigen jeweils eine schematische Längsschnittansicht, die
jeweils eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläu
tern. Die Fig. 21 bis 23 zeigen eine schematische Querschnittansicht, die eine
Ausführungsform der Beziehung zwischen dem inneren Rohr und der inneren
Elektrode der erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläutern.
Wenn beide Enden des inneren Rohres 192 offen sind, ist es bevorzugt, eine
stabförmige innere Elektrode 35 zu verwenden. Als Folge davon kann das in
nere Rohr 192 ausreichend gekühlt werden, weil das Stickstoffgas 164 von
einem Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt leicht strömen kann. Wenn
ein Ende des inneren Rohres 35 geschlossen ist, ist es bevorzugt, eine innere
Elektrode 211 in Form eines hohlen Rohres (wie in Fig. 21 dargestellt) zu ver
wenden. Als Folge davon kann das innere Rohr 32 ausreichend gekühlt wer
den, da das Stickstoffgas 164 von der Innenseite der Elektrode 211 zu der
Außenseite der Elektrode 211 strömt. Wenn die Form der inneren Elektrode
diejenige eines hohlen Rohres ist, ist es bevorzugt, daß das d/D in dem vor
stehend beschriebenen Bereich liegt, wobei "d" der Innendurchmesser des
inneren Rohres 32 und "D" der Außendurchmesser der inneren Elektrode 211
in Form eines hohlen Rohres darstellen.
Wenn ein Ende des inneren Rohres 32 geschlossen ist, kann eine stabförmige
innere Elektrode verwendet werden. Wie in Fig. 22 dargestellt, kann das Ein
satzrohr 221 in einer geeigneten Position entlang der inneren Elektrode 35 so
eingesetzt werden, daß das Stickstoffgas 164 in dem inneren Rohr 32 leicht
strömen kann. Außerdem kann, wie in Fig. 23 dargestellt, eine innere Elektro
de 231 in Form einer Fläche zum Trennen der Einlaßseite und der Auslaßseite
für das Stickstoffgas 164 verwendet werden, so daß das Stickstoffgas 164 in
dem inneren Rohr 32 leicht strömen kann.
Vorzugsweise beträgt das L/D-Verhältnis 10 bis weniger als 30, wobei L für die
Länge der inneren Elektrode 35, 211, 221 steht und "D" für den Außendurch
messer der inneren Elektrode steht. Die Länge L der inneren Elektrode ist pro
portional zu derjenigen der Excimer-Lampe 1, 161, 171, 191, 201 und die Län
ge der inneren Elektrode wird bestimmt durch diejenige der Excimer-Lampe.
Durch Vergrößerung des Außendurchmessers D der inneren Elektrode wird
der Außendurchmesser des inneren Rohres und des Entladungs-Behälters zu
groß, so daß auch der Außendurchmesser der Excimer-Lampe zu groß wird.
Wenn das Verhältnis L/D unter 10 liegt, wird das innere Rohr durch das Stick
stoffgas, das in dem inneren Rohr strömt, ausreichend gekühlt, da der Außen
durchmesser der inneren Elektrode und die Excimer-Lampe zu groß werden.
Infolgedessen wird der Wirkungsgrad der Emission des UV-Lichtes nicht ver
bessert, da die Oberflächengröße der Excimer-Lampe abnimmt.
Wenn das Verhältnis L/D 30 oder mehr beträgt, wird das innere Rohr länger
und das Stickstoffgas kann nicht ausreichend in dem inneren Rohr strömen, so
daß das innere Rohr nicht ausreichend gekühlt wird. Deshalb ist der Wert für
das Verhältnis L/D beschränkt auf 10 bis unter 30.
Als äußere Elektrode 34 wird vorzugsweise eine solche aus rostfreiem Stahl,
Aluminium oder dgl. verwendet. Es kann jede beliebige Elektrode mit einer
Lochmetallform, einer Maschenform oder einer Netzform um den Entladungs-
Behälter 31 herum angeordnet sein. Eine Elektrode mit einer Stabform oder
einer länglichen Form kann entlang des Entladungs-Behälters 31 angeordnet
sein. Wenn eine Elektrode mit einer Lochmetallform, einer Maschenform oder
einer Netzform verwendet wird, sind die Abschirmungs-Eigenschaften der
Excimer-Lampe gegenüber elektromagnetischen Wellen hoher Frequenz ver
bessert (sogenannte EMI-Abschirmung). Wenn eine Elektrode in einer Stab
form oder einer länglichen Form verwendet wird, wird genügend UV-Licht von
der Oberfläche der Excimer-Lampe emittiert, da eine große Menge UV-Licht
von der Excimer-Lampe abgestrahlt werden kann.
In der Excimer-Lampe kann auf der Außenseite der äußeren Elektrode erfor
derlichenfalls ein Schutzrohr vorgesehen sein und es kann ein Stickstoffgas in
den Zwischenraum zwischen dem Schutzrohr und dem Entladungs-Behälter 31
eingeführt werden.
Die Menge des UV-Lichtes nimmt zu beim Anlegen einer Hochfrequenz-
Spannung, so daß der Wirkungsgrad der Bestrahlung mit UV-Licht zunimmt.
Da der thermische Wirkungsgrad der Excimer-Lampe und der Bestrahlungs
wirkungsgrad mit UV-Licht hoch ist, kann deshalb mit der Excimer-Lampe
Elektrizität eingespart werden und sie ist wirtschaftlich. Vorzugsweise beträgt
die Frequenz der an die Excimer-Lampe angelegten Spannung 1 bis 20 MHz,
insbesondere 5 bis 16 MHz, besonders bevorzugt 11 bis 15 MHz. In diesem
Fall ist es bevorzugt, daß die von der Energieversorgungs-Einrichtung 163
abgegebene Hochfrequenz-Spannung 0,1 bis 10 V, insbesondere 0,1 bis 5 V,
beträgt. Wenn die Spannung unter 0,1 V liegt, kann nicht mit einer großen
Menge UV-Licht bestrahlt werden, da keine ausreichende Hochfrequenz-
Entladung zwischen der äußeren Elektrode 34 und der inneren Elektrode 35
erfolgt. Wenn die Spannung über 10 V liegt, tritt eine Sättigung der UV-Licht-Menge
ein, so daß der Bestrahlungswirkungsgrad mit UV-Licht nicht mehr zu
nimmt und mit der Excimer-Lampe kann keine Elektrizität eingespart werden.
Bei der erfindungsgemäßen Excimer-Lampe kann, da das innere Rohr durch
strömendes Stickstoffgas gekühlt wird, eine Beeinträchtigung
(Verschlechterung) des inneren Rohres verhindert werden und dies gilt auch
für den Entladungs-Behälter, so daß die Lebensdauer der Excimer-Lampe
verbessert werden kann. Mit der Excimer-Lampe, mit der eine Bestrahlung mit
UV-Licht mit einer Wellenlänge von 222 nm oder darunter vorgenommen wer
den kann, kann eine Beeinträchtigung (Verschlechterung) des inneren Rohres
verhindert werden. Das verwendete Stickstoffgas kann sicher gehandhabt
werden und der Aufbau der Excimer-Lampe kann einfach sein.
Die Fig. 24 zeigt eine schematische Längsschnittansicht, die eine Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Excimer-Lampe erläutert. Die Excimer-Lampe
241 ist auf der Innenseite des Entladungs-Behälters 31 mit einem
U-förmigen inneren Rohr 242 ausgestattet. Die Fig. 25 zeigt eine schematische
Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform der in Fig. 24 dargestellten
Excimer-Lampe erläutert. Die Fig. 26 zeigt eine schematische Quer
schnittsansicht, die eine Ausführungsform des für die erfindungsgemäße
Excimer-Lampe verwendeten U-förmigen inneren Rohres 242 erläutert.
Auf der Innenseite des Entladungs-Behälters 31 ist mindestens ein U-förmiges
inneres Rohr 242 vorgesehen. Das innere Rohr 242 besteht in der Regel aus
Quarz, synthetischem Quarz oder dgl. und weist dielektrische Eigenschaften
auf. Da auf der Innenseite des inneren Rohres 242 eine innere Elektrode 243
vorgesehen ist, ist der Entladungs-Behälter 31 mit dem inneren Rohr 242 na
hezu der gleiche wie der Entladungs-Behälter mit zwei inneren Elektroden, so
daß die Möglichkeit einer Hochfrquenz-Entladung in der Excimer-Lampe steigt.
Durch die Erhöhung der Möglichkeit einer Hochfrequenz-Entladung kann der
Bestrahlungs-Wirkungsgrad mit UV-Licht extrem verbessert werden.
Für die innere Elektrode 243, wie sie in Fig. 26(a) dargestellt ist, wird vor
zugsweise ein flüssiges Metall 244, insbesondere Quecksilber, verwendet.
Das flüssige Metall 244 kann leicht in das U-förmige innere Rohr 242 fließen,
so daß die U-förmige innere Elektrode und die Excimer-Lampe dünn werden.
Wie in Fig. 26(b) dargestellt, kann die innere Elektrode 243 eine netzförmige
Elektrode 245 sein. Als netzförmige Elektrode 245 wird vorzugsweise eine sol
che aus Kupferdraht verwendet.
Die Fig. 27 zeigt eine schematische Längsschnittansicht, die eine Ausfüh
rungsform einer erfindungsgemäßen Excimer-Lampe 271 erläutert. Die Fig. 28
zeigt eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform einer
Excimer-Lampe 271 gemäß Fig. 27 erläutert. Die Excimer-Lampe 271 ist auf
der Innenseite des Entladungs-Behälters 31 mit zwei U-förmigen inneren Roh
ren 242 ausgestattet, so daß die Möglichkeit einer Hochfrequenz-Entladung
zwischen der äußeren Elektrode und dem inneren Rohr 242 ansteigt. Infolge
dessen kann der Bestrahlungs-Wirkungsgrad durch UV-Licht verbessert wer
den.
Schließlich wird eine erfindungsgemäße Excimer-Emissions-Vorrichtung
nachstehend näher erläutert.
Die Fig. 29 zeigt eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Excimer-Emissions-Vorrichtung 291 erläutert. Die Exci
mer-Emissions-Vorrichtung 291 umfaßt die vorstehend beschriebene erfin
dungsgemäße Excimer-Lampe (beispielsweise eine solche mit der Ziffer 201),
eine Hochfrequenz-Energieversorgungs-Einrichtung 163 zum Anlegen einer
Spannung von 1 bis 20 MHz zwischen einer äußeren Elektrode 34 und einer
inneren Elektrode 35, eine Zirkulationskühl-Einrichtung 292, mit deren Hilfe
Stickstoffgas in dem inneren Rohr 32 strömt. Eine detaillierte Erläuterung der
Excimer-Lampe ist vorstehend angegeben.
Das Stickstoffgas zirkuliert in dem inneren Rohr 32, um es zu kühlen. Da die
Beeinträchtigung (Verschlechterung) des gekühlten inneren Rohres durch
UV-Licht und Wärme geringer wird, kann der Grad der Beeinträchtigung
(Verschlechterung) des inneren Rohres der gleiche sein wie derjenige des
Entladungs-Behälters 31. Infolgedessen kann die Lebensdauer der Excimer-Lampe
verbessert werden.
Mittels der Hochfrequenz-Energieversorgungs-Einrichtung 163 kann eine
Hochfrequenz-Spannung von 1 bis 20 MHz zwischen der äußeren Elektrode
34 und der inneren Elektrode 35 der Excimer-Lampe 20 angelegt werden. Der
Aufbau der Excimer-Lampe ist nicht auf denjenigen beschränkt, wie er in Fig.
29 dargestellt ist. Im Falle der Excimer-Emissions-Vorrichtung 291, wie sie in
Fig. 29 dargestellt ist, ist die Hochfrequenz-Energieversorgungs-Einrichtung
163 an einer Energieversorgungs-Vorrichtung 293 als Hauptelement vorgese
hen. Die Hochfrequenz-Energieversorgungs-Einrichtung 163 kann eine weitere
Komponente umfassen, beispielsweise eine Anpassungskontroll-Einrichtung
294 mit variablen Kondensatoren C1, C2 oder dgl.
Die in Fig. 29 dargestellte Energieversorgungs-Vorrichtung 293 umfaßt die
Hochfrequenz-Energieversorgungs-Einrichtung 163, die Anpassungskontroll-
Einrichtung 294, die Induktanzen L1, L2 und die variablen Kondensatoren C1,
C2 als Grundelement. Mittels einer Wechselstrom-Energieversorgungs-
Vorrichtung 295 wird eine elektrische Energie von etwa 100 V an die Energie
versorgungs-Vorrichtung 292 angelegt. Die Hochfrequenz-
Energieversorgungs-Einrichtung 163 wandelt die elektrische Energie in dieje
nige der vorgegebenen Frequenz von 1 bis 20 MHz um. Die umgewandelte
Frequenz ist die Energieabgabe aus der Hochfrequenz-Energieversorgungs-
Einrichtung 163. Vorzugsweise beträgt die vorstehend angegebene Hochfre
quenz-Spannung 0,1 bis 10 V, insbesondere 0,1 bis 5 V. Durch die Kontrolle
des variablen Kondensators C1 mittels der Anpassungs-Kontroll-Einrichtung
294 wird die von der Hochfrequenz-Energieversorgungs-Einrichtung 163 ab
gegebene Impedanz Z1 an die auf die Excimer-Lampe 201 aufgegebene Im
pedanz Z2 angepaßt. Infolgedessen erfolgt in dem Stromkreis in der in Fig. 29
dargestellten Energieversorgungs-Vorrichtung 293 eine UV-Bestrahlung mit
der Excimer-Lampe 201 in einem hohen Wirkungsgrad.
In der erfindungsgemäßen Excimer-Emissions-Vorrichtung erzeugt die Exci
mer-Lampe 201 eine Hochfrequenz-Entladung durch Anlegen von elektrischer
Energie von 25 bis 30 W bei einer Hochfrequenz von 13,56 MHz zur Bestrah
lung mit UV-Licht mit einer Energie von 10 mW/cm2 mittels der Excimer-Lampe
201. Bei einer Excimer-Emissions-Vorrichtung gemäß Stand der Technik er
zeugt jedoch die Excimer-Lampe eine dielektrische Sperrschicht-Entladung
durch Anlegen einer elektrischen Energie von 50 W mit einer Spannung von 1
bis 10 kV bei einer Frequenz von 40 bis 300 kHz, wodurch eine Bestrahlung
mit UV-Licht mit einer Energie von 10 mW/cm2 mittels der Excimer-Lampe des
Standes der Technik erfolgt. Deshalb wandelt die erfindungsgemäße Excimer-
Emissions-Vorrichtung die dem UV-Licht zugeführte Energie auf wirksame
Weise um, so daß die Bildung von Wärme in der Excimer-Lampe abnimmt. Die
Lebensdauer der Excimer-Lampe gemäß Stand der Technik ist somit kürzer
als diejenige der erfindungsgemäßen Excimer-Lampe, da bei der Excimer-
Lampe gemäß Stand der Technik als Folge der Bildung von Wärme eine stär
kere Beeinträchtigung (Verschlechterung) auftritt als erfindungsgemäß.
Claims (24)
1. Zersetzungs-Vorrichtung für die Zersetzung eines organischen Verbin
dungsfluids bzw. -flüssigkeit, z. B. eines Gases aus einer organischen Verbin
dung, einer daraus bestehenden Flüssigkeit, eines eine organische Verbin
dung enthaltenden Gases und einer eine organische Verbindung enthaltenden
Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
eine Excimer-Lampe, die UV-Licht emittiert zur Zersetzung der genannten or ganischen Verbindung und
einen Zersetzungs-Behälter, der mit einer Excimer-Lampe zur Zersetzung der genannten organischen Verbindung in dem genannten organischen Verbin dungsfluid bzw. -flüssigkeit ausgestattet ist.
eine Excimer-Lampe, die UV-Licht emittiert zur Zersetzung der genannten or ganischen Verbindung und
einen Zersetzungs-Behälter, der mit einer Excimer-Lampe zur Zersetzung der genannten organischen Verbindung in dem genannten organischen Verbin dungsfluid bzw. -flüssigkeit ausgestattet ist.
2. Zersetzungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei oder mehr Zersetzungs-Behälter, die jeweils die genannte Excimer-Lampe
enthalten, miteinander vereinigt werden, so daß das genannte Fluid
(die Flüssigkeit) nacheinander von einem Behälter in den anderen Behälter
strömt.
3. Zersetzungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der genannte Behälter mit einem Strömungsraten-Puffermaterial zur Ver
langsamung der Strömungsrate des Fluids (der Flüssigkeit) ausgestattet ist.
4. Zersetzungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zersetzungs-Behälter mit einem Kontaktabschnitt zwischen dem Fluid
(der Flüssigkeit) und einem Katalysatorgas zur Förderung der Zersetzung der
organischen Verbindung ausgestattet ist.
5. Zersetzungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die organische Verbindung, die zersetzt werden soll, ausgewählt wird aus
Flon, Dioxin (polychloriertem Dibenzo-p-dioxin), PCB (polychloriertem Bi
phenyl), Trichlorethylen, Tetrachlorethylen, Dichlormethan, Tetrachlormethan,
1,2-Dichlorethan, 1,1-Dichlorethan, cis-1,2-Dichlorethan, 1,1,1-Trichlorethan,
1,3-Dichlorpropen und einer Mischung davon.
6. Zersetzungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die genannte Excimer-Lampe umfaßt:
einen Entladungs-Behälter aus einem dielektrischen Material mit einer ausge zeichneten Durchlässigkeit für UV-Licht,
ein auf der Innenseite des Entladungs-Behälters vorgesehenes inneres Rohr,
ein auf der Außenseite des Entladungs-Behälters vorgesehenes Schutzrohr,
eine in einer Position zwischen dem Schutzrohr und dem Entladungs-Behälter angeordnete äußere Elektrode,
eine auf der Innenseite des inneren Rohres vorgesehene innere Elektrode,
ein Füllgas, mit dem der genannte Entladungs-Behälter gefüllt ist, und
eine Energieversorgungs-Einheit zum Anlegen einer Spannung zwischen der genannten äußeren Elektrode und der genannten inneren Elektrode.
einen Entladungs-Behälter aus einem dielektrischen Material mit einer ausge zeichneten Durchlässigkeit für UV-Licht,
ein auf der Innenseite des Entladungs-Behälters vorgesehenes inneres Rohr,
ein auf der Außenseite des Entladungs-Behälters vorgesehenes Schutzrohr,
eine in einer Position zwischen dem Schutzrohr und dem Entladungs-Behälter angeordnete äußere Elektrode,
eine auf der Innenseite des inneren Rohres vorgesehene innere Elektrode,
ein Füllgas, mit dem der genannte Entladungs-Behälter gefüllt ist, und
eine Energieversorgungs-Einheit zum Anlegen einer Spannung zwischen der genannten äußeren Elektrode und der genannten inneren Elektrode.
7. Zersetzungs-Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die genannte Excimer-Lampe umfaßt:
eine Energieversorgungs-Einrichtung zum Anlegen einer Hochfrequenz- Spannung von 1 bis 20 MHz an einen Metall-Behälter und die innere Elektro de.
eine Energieversorgungs-Einrichtung zum Anlegen einer Hochfrequenz- Spannung von 1 bis 20 MHz an einen Metall-Behälter und die innere Elektro de.
8. Zersetzungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenlänge des UV-Lichtes 222 nm oder weniger beträgt.
9. Zersetzungs-Vorrichtung für ein organisches Verbindungsfluid bzw.
-flüssigkeit, beispielsweise ein Gas aus einer organischen Verbindung, eine
daraus bestehende Flüssigkeit, ein Gas, enthaltend eine organische Verbin
dung und eine Flüssigkeit, enthaltend eine organische Verbindung, dadurch
gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
einen Excimer-Emissionskörper, der mit einer inneren Elektrode ausgestattet ist,
einen Metall-Behälter, der auf der Außenseite des genannten Excimer- Emissionskörpers vorgesehen ist, der gefüllt wird mit mindestens einem Vertre ter, ausgewählt aus der Gruppe Flüssigkeit aus einer organischen Verbindung und Flüssigkeit enthaltend eine organische Verbindung,
eine Energieversorgungs-Einrichtung zum Anlegen einer Hochfrequenz- Spannung zwischen der inneren Elektrode und dem Metall-Behälter und
eine UV-Licht-Bestrahlung aus dem genannten Excimer-Emissionskörper, die auf die genannte Flüssigkeit in dem genannten Metall-Behälter einwirkt und die Bildung von OH-Radikalen und O-Radikalen in der Flüssigkeit erlaubt, und wobei das Radikal eine Bindung der organischen Verbindung auflöst, so daß die organische Verbindung in der Flüssigkeit leicht zersetzt wird.
einen Excimer-Emissionskörper, der mit einer inneren Elektrode ausgestattet ist,
einen Metall-Behälter, der auf der Außenseite des genannten Excimer- Emissionskörpers vorgesehen ist, der gefüllt wird mit mindestens einem Vertre ter, ausgewählt aus der Gruppe Flüssigkeit aus einer organischen Verbindung und Flüssigkeit enthaltend eine organische Verbindung,
eine Energieversorgungs-Einrichtung zum Anlegen einer Hochfrequenz- Spannung zwischen der inneren Elektrode und dem Metall-Behälter und
eine UV-Licht-Bestrahlung aus dem genannten Excimer-Emissionskörper, die auf die genannte Flüssigkeit in dem genannten Metall-Behälter einwirkt und die Bildung von OH-Radikalen und O-Radikalen in der Flüssigkeit erlaubt, und wobei das Radikal eine Bindung der organischen Verbindung auflöst, so daß die organische Verbindung in der Flüssigkeit leicht zersetzt wird.
10. Zersetzungs-Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der genannte Excimer-Emissionskörper umfaßt:
einen Entladungs-Behälter aus einem dielektrischen Material mit einer ausge zeichneten Durchlässigkeit für UV-Licht,
ein inneres Rohr, das auf der Innenseite des genannten Entladungs-Behälters vorgesehen ist,
eine innere Elektrode, die auf der Innenseite des genannten inneren Rohres angeordnet ist, und
ein Füllgas, mit dem der genannte Entladungs-Behälter gefüllt ist.
einen Entladungs-Behälter aus einem dielektrischen Material mit einer ausge zeichneten Durchlässigkeit für UV-Licht,
ein inneres Rohr, das auf der Innenseite des genannten Entladungs-Behälters vorgesehen ist,
eine innere Elektrode, die auf der Innenseite des genannten inneren Rohres angeordnet ist, und
ein Füllgas, mit dem der genannte Entladungs-Behälter gefüllt ist.
11. Zersetzungs-Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die genannte Excimer-Lampe umfaßt:
eine Energieversorgungs-Einrichtung zum Anlegen einer Hochfrequenz- Spannung von 1 bis 20 MHz an den Metall-Behälter und die innere Elektrode.
eine Energieversorgungs-Einrichtung zum Anlegen einer Hochfrequenz- Spannung von 1 bis 20 MHz an den Metall-Behälter und die innere Elektrode.
12. Zersetzungs-Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die organische Verbindung ausgewählt wird aus Flon, Dioxin
(polychloriertem Dibenzo-p-dioxin), PCB (polychloriertem Biphenyl), Trichlo
rethylen, Tetrachlorethylen, Dichlormethan, Tetrachlormethan,
1,2-Dichlorethan, 1,1-Dichlorethan, cis-1,2-Dichlorethan, 1,1,1-Trichlorethan,
1,3-Dichlorpropen und einer Mischung davon.
13. Zersetzungs-Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenlänge des UV-Lichts 222 nm oder weniger beträgt.
14. Zersetzungs-Verfahren zum Zersetzen der genannten organischen
Verbindung, das in der Zersetzungs-Vorrichtung gemäß Anspruch 1 angewen
det wird, dadurch gekennzeichnet, daß es die Stufen umfaßt:
Strömen lassen eines Fluids (einer Flüssigkeit), das (die) ausgewählt wird aus einem Gas, bestehend aus einer organischen Verbindung, einer daraus be stehenden Flüssigkeit, einem Gas, enthaltend eine organische Verbindung und einer Flüssigkeit, enthaltend eine organische Verbindung, das (die) wäh rend der Emission von UV-Licht mit einer Excimer-Lampe bestrahlt wird, und
Zersetzung (Abbau) der organischen Verbindung in dem Fluid (der Flüssigkeit) während es (sie) strömt.
Strömen lassen eines Fluids (einer Flüssigkeit), das (die) ausgewählt wird aus einem Gas, bestehend aus einer organischen Verbindung, einer daraus be stehenden Flüssigkeit, einem Gas, enthaltend eine organische Verbindung und einer Flüssigkeit, enthaltend eine organische Verbindung, das (die) wäh rend der Emission von UV-Licht mit einer Excimer-Lampe bestrahlt wird, und
Zersetzung (Abbau) der organischen Verbindung in dem Fluid (der Flüssigkeit) während es (sie) strömt.
15. Zersetzungs-Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Fluid (die Flüssigkeit) während der Emission von UV-Licht
langsam in einem Strömungsraten-Puffermaterial strömt.
16. Zersetzungs-Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Fluid (die Flüssigkeit) mit einem Katalysator in Kontakt
kommt zur Förderung der Zersetzung der organischen Verbindung während
der Emission von UV-Licht.
17. Zersetzungs-Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die organische Verbindung ausgewählt wird aus Flon, Dioxin
(polychloriertem Dibenzo-p-dioxin), PCB (polychloriertem Biphenyl), Trichlo
rethylen, Tetrachlorethylen, Dichlormethan, Tetrachlormethan,
1,2-Dichlorethan, 1,1-Dichlorethan, cis-1,2-Dichlorethan, 1,1,1-Trichlorethan,
1,3-Dichlorpropen und einer Mischung davon.
18. Zersetzungs-Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenlänge des UV-Lichts 222 nm oder weniger beträgt.
19. Excimer-Lampe, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
einen Entladungs-Behälter aus einem dielektrischen Material mit einer ausge zeichneten Durchlässigkeit für UV-Licht,
ein inneres Rohr, das auf der Innenseite des genannten Entladungs-Behälters angeordnet ist,
eine äußere Elektrode, die auf der Außenseite des Entladungs-Behälters vor gesehen ist, eine innere Elektrode, die auf der Innenseite des inneren Rohres vorgesehen ist, und
ein Füllgas, mit dem der Entladungs-Behälter gefüllt ist, und UV-Licht, das von der Excimer-Lampe abgegeben wird, wodurch eine Hoch frequenz-Spannung zwischen der äußeren Elektrode und der inneren Elektro de von 1 bis 20 MHz angelegt wird.
einen Entladungs-Behälter aus einem dielektrischen Material mit einer ausge zeichneten Durchlässigkeit für UV-Licht,
ein inneres Rohr, das auf der Innenseite des genannten Entladungs-Behälters angeordnet ist,
eine äußere Elektrode, die auf der Außenseite des Entladungs-Behälters vor gesehen ist, eine innere Elektrode, die auf der Innenseite des inneren Rohres vorgesehen ist, und
ein Füllgas, mit dem der Entladungs-Behälter gefüllt ist, und UV-Licht, das von der Excimer-Lampe abgegeben wird, wodurch eine Hoch frequenz-Spannung zwischen der äußeren Elektrode und der inneren Elektro de von 1 bis 20 MHz angelegt wird.
20. Excimer-Lampe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das
innere Rohr durch ein in dem inneren Rohr strömendes Stickstoffgas gekühlt
wird.
21. Excimer-Lampe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis d/D 1,1 bis 3,0 beträgt, wobei "d" für den Innendurchmesser des
genannten inneren Rohres und "D" für den Außendurchmesser der genannten
inneren Elektrode stehen.
22. Excimer-Lampe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis L/D 10 bis unter 30 beträgt, wobei "L" für die Länge der inneren
Elektrode und "D" für den Außendurchmesser der inneren Elektrode stehen.
23. Excimer-Lampe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß min
destens ein U-förmiges inneres Rohr von 1 oder mehr auf der Innenseite des
genannten Entladungs-Behälters vorgesehen ist.
24. Excimer-Emissions-Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie um
faßt:
die Excimer-Lampe nach Anspruch 19,
eine Energieversorgungs-Einrichtung zum Anlegen einer Hochfrequenz- Spannung von 1 bis 20 MHz zwischen der genannten äußeren Elektrode und der genannten inneren Elektrode und
eine Zirkulations-Kühleinrichtung mit Stickstoffgas zum Kühlen des genannten inneren Rohres.
die Excimer-Lampe nach Anspruch 19,
eine Energieversorgungs-Einrichtung zum Anlegen einer Hochfrequenz- Spannung von 1 bis 20 MHz zwischen der genannten äußeren Elektrode und der genannten inneren Elektrode und
eine Zirkulations-Kühleinrichtung mit Stickstoffgas zum Kühlen des genannten inneren Rohres.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36094097A JPH11191396A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | エキシマランプおよびエキシマ発光装置 |
JP12719598A JP3282798B2 (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | エキシマランプおよびエキシマ発光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19836619A1 true DE19836619A1 (de) | 1999-08-12 |
Family
ID=26463207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998136619 Withdrawn DE19836619A1 (de) | 1997-12-26 | 1998-08-12 | Vorrichtung und Verfahren zur Zersetzung einer organischen Verbindung, Excimer-UV-Lampe und Excimer-Emissions-Vorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19836619A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002078754A1 (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-10 | L2B Environmental Systems Inc. | Air purifier |
EP1907112A2 (de) * | 2005-07-28 | 2008-04-09 | Great Lakes Chemical Corporation | Reaktoren, reaktoranordnungen und herstellungsverfahren |
WO2011013083A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device for disinfecting conductive liquid |
-
1998
- 1998-08-12 DE DE1998136619 patent/DE19836619A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP1907112A4 (de) * | 2005-07-28 | 2011-08-17 | Great Lakes Chemical Corp | Reaktoren, reaktoranordnungen und herstellungsverfahren |
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