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-Vorrichtung

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DE19836619A1
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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002078754A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-10 L2B Environmental Systems Inc. Air purifier
US6589489B2 (en) 2001-03-30 2003-07-08 L2B Environmental Systems Inc. Air purifier
EP1907112A2 (de) * 2005-07-28 2008-04-09 Great Lakes Chemical Corporation Reaktoren, reaktoranordnungen und herstellungsverfahren
EP1907112A4 (de) * 2005-07-28 2011-08-17 Great Lakes Chemical Corp Reaktoren, reaktoranordnungen und herstellungsverfahren
WO2011013083A1 (en) * 2009-07-30 2011-02-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device for disinfecting conductive liquid

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