JP2000325734A - Apparatus and method for decomposing harmful substance - Google Patents

Apparatus and method for decomposing harmful substance

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JP2000325734A
JP2000325734A JP11231176A JP23117699A JP2000325734A JP 2000325734 A JP2000325734 A JP 2000325734A JP 11231176 A JP11231176 A JP 11231176A JP 23117699 A JP23117699 A JP 23117699A JP 2000325734 A JP2000325734 A JP 2000325734A
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啓介 川村
Jun Izumi
順 泉
Akinori Yasutake
昭典 安武
Nariyuki Tomonaga
成之 朝長
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the subject apparatus and method for individually or simultaneously detoxifying a halogenated aromatic compd. such as dioxins or the like, nitrogen oxide, sulfur oxide, a volatile org. compd. or the like contained in exhaust gas discharged from an urban refuse incinerator or the like. SOLUTION: First and second electrodes 11, (12), a potential difference imparting means 15 for imparting potential difference across the first and second electrodes 11, (12) and a harmful substance adsorbing material 14 arranged between the first and second electrodes 11, (12) are provided. By imparting potential difference across the first and second electrodes, the harmful substance adsorbed on the adsorbing material 14 is decomposed on the surface of the adsorbing material and in the vicinity thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば都市ゴミ焼
却炉,産業廃棄物焼却炉,汚泥焼却炉等の各種焼却炉、
熱分解炉、溶融炉等から排出される排ガス、並びに食品
製造、化学品製造業等の各種産業や車両等から発生する
排気ガス等の有害物質を浄化する技術に関し、特に排ガ
ス中に含有されるダイオキシン類等のハロゲン化芳香族
化合物,高縮合度芳香族炭化水素,環境ホルモン,窒素
酸化物,硫黄酸化物等や揮発性有機化合物等を個別に、
又は同時に無害化するための有害物質の分解装置及び分
解方法に関する。
The present invention relates to various incinerators such as municipal waste incinerators, industrial waste incinerators, sludge incinerators, etc.
It relates to technology for purifying harmful substances such as exhaust gas emitted from pyrolysis furnaces, melting furnaces, and various industries such as food manufacturing and chemical manufacturing industries, and exhaust gas generated from vehicles, etc., particularly contained in exhaust gas. Halogenated aromatic compounds such as dioxins, highly condensed aromatic hydrocarbons, environmental hormones, nitrogen oxides, sulfur oxides, volatile organic compounds, etc.
Also, the present invention relates to an apparatus and a method for decomposing harmful substances for detoxification.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばNOX 、VOC(揮発性有機化合
物、Volatile Organic Compound )、エチレンなどの有
害物質、特に有毒ガス等を分解する方法として、プラズ
マ処理を行う方法が知られている。以下、従来のガスの
プラズマ処理方法について説明する。
BACKGROUND ART For example NO X, VOC (volatile organic compounds, Volatile Organic Compound), harmful substances such as ethylene, a method in particular for decomposing toxic gas or the like, a method of performing plasma processing is known. Hereinafter, a conventional gas plasma processing method will be described.

【0003】図9は、従来のガスの分解装置の構成図で
ある。図9に示すように従来のガス分解装置は、円筒形
の容器01の中心に線状電極02が配設されており、上
記容器01は接地されてマイナス電極としている。上記
線状電極02はプラス電極としており、高電圧のパルス
電源03に接続されている。
FIG. 9 is a block diagram of a conventional gas decomposition apparatus. As shown in FIG. 9, in the conventional gas decomposition apparatus, a linear electrode 02 is provided at the center of a cylindrical vessel 01, and the vessel 01 is grounded and used as a negative electrode. The linear electrode 02 is a positive electrode and is connected to a high-voltage pulse power supply 03.

【0004】上記ガス分解装置でガス中の有害物質を分
解する場合には、例えばエンジン04から排出される排
ガス06をパイプ05を通じて容器01へ流しながら
(矢印D)、上記線状電極02に電圧を印加し、容器0
1と線状電極02の間に電位差を付与することにより、
プラズマ放電により上記排ガス06をプラズマ処理して
有害物質を分解している。
In the case of decomposing harmful substances in a gas by the gas decomposer, for example, an exhaust gas 06 discharged from an engine 04 flows into a vessel 01 through a pipe 05 (arrow D), and a voltage is applied to the linear electrode 02. To the container 0
By giving a potential difference between 1 and the linear electrode 02,
The harmful substances are decomposed by plasma treatment of the exhaust gas 06 by plasma discharge.

【0005】このプラズマ分解は、以下に述べる反応に
より進行する。すなわち、排ガス中の水分(H2 O)、
チッソ(N2 )、酸素(O2 )は、プラズマ処理によ
り、それぞれ以下の反応式(1)〜(3)により電離し
てラジカル化(活性化)する。ここで、以下において、
符号*はラジカル化したものを示す。
[0005] This plasma decomposition proceeds by the following reaction. That is, the moisture (H 2 O) in the exhaust gas,
Nitrogen (N 2 ) and oxygen (O 2 ) are ionized and radicalized (activated) by the following reaction formulas (1) to (3) by plasma treatment. Where:
The symbol * indicates a radicalized product.

【0006】 H2 O+e→H*+OH*+e …(1) N2 +e→2N*+e …(2) O2 +e→2O*+e …(3) ここで上記反応式(1)〜(3)において生成したH
*,2N*,O*はそれぞれ水素ラジカル、チッソラジ
カル、酸素ラジカルであって、ラジカル化(活性化)し
ているために化学的に不安定である。したがって酸素ラ
ジカル(O*)は排ガス中の有害物質であるNOと下記
反応式(4)のように反応し、化学的に安定したNO2
を生成する。 NO+O*→NO2 …(4) 次いでNO2 はOH*と下記反応式(5)のように反応
する。 NO2 +OH*→HNO3 …(5)
H 2 O + e → H * + OH * + e (1) N 2 + e → 2N * + e (2) O 2 + e → 2O * + e (3) Here, the above reaction formulas (1) to (3) H generated in
*, 2N *, and O * are a hydrogen radical, a nitrogen radical, and an oxygen radical, respectively, and are chemically unstable because they are radicalized (activated). Therefore, the oxygen radical (O *) reacts with NO, which is a harmful substance in the exhaust gas, as shown in the following reaction formula (4), and chemically stable NO 2
Generate NO + O * → NO 2 (4) Next, NO 2 reacts with OH * as shown in the following reaction formula (5). NO 2 + OH * → HNO 3 (5)

【0007】以上のように、従来のプラズマ処理では、
反応式(5)に示すように、硝酸(HNO3 )が副生成
物として生成する。そこで次にこの硝酸にNH3 (アン
モニア)を加えて中和し、粉末状の硝安にしたうえで、
廃棄処理していた。
As described above, in the conventional plasma processing,
As shown in the reaction formula (5), nitric acid (HNO 3 ) is produced as a by-product. Therefore, this nitric acid is then neutralized by adding NH 3 (ammonia) to make it into powdery nitrate,
Had been disposed of.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のプラズマ処
理方法には、次のような問題点があった。第1の問題点
は、処理する排ガスを容器01内を流しながらプラズマ
処理するため、容器1内の排ガス濃度が低いような場合
には、濃度が高くならないことである。したがって有害
物質の濃度のうすい排ガスをプラズマ処理するため、反
応式(4)、(5)の反応が十分に進みにくく、それだ
け排ガスの分解量が少ないことである。この第1の問題
点は、排ガスを容器01内を連続的に流しながら処理す
るために生じる問題点である。
The above conventional plasma processing method has the following problems. The first problem is that since the exhaust gas to be treated is subjected to plasma processing while flowing in the container 01, the concentration does not increase when the exhaust gas concentration in the container 1 is low. Therefore, since the exhaust gas having a low concentration of harmful substances is subjected to the plasma treatment, the reactions of the reaction formulas (4) and (5) are difficult to proceed sufficiently, and the amount of decomposition of the exhaust gas is small accordingly. The first problem is a problem that occurs when the exhaust gas is processed while continuously flowing in the container 01.

【0009】第2には、NOxを分解した場合の副生成
物として硝酸(HNO3 )が生じるため、これに中和剤
(NH3 )を加えて硝安を生成したうえで、この硝安を
廃棄処理せねばならなかったため、処理工程が多くて手
間がかかり、また処理費用の増大にもなる。この第2の
問題点は、大気中すなわち酸素雰囲気中でプラズマ処理
を行うために生じる問題点である。
Second, nitric acid (HNO 3 ) is generated as a by-product when NOx is decomposed, and a neutralizing agent (NH 3 ) is added to the nitric acid to produce nitric acid. Since the processing has to be performed, the number of processing steps is large and time-consuming, and the processing cost is increased. The second problem is a problem caused by performing the plasma processing in the air, that is, in the oxygen atmosphere.

【0010】そこで本発明は、有害物質を効率よくプラ
ズマ処理できるプラズマ処理用吸着材、該吸着材を用い
た有害物質の分解装置及び分解方法を提供することを課
題とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an adsorbent for plasma treatment capable of efficiently performing plasma treatment of a harmful substance, and an apparatus and a method for decomposing harmful substances using the adsorbent.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する[請
求項1]の発明は、第1の電極および第2の電極と、こ
の第1の電極と第2の電極の間に電位差を付与する電位
差付与手段と、この第1の電極と第2の電極の間に配設
されて有害物質を吸着する吸着材とを備え、上記第1の
電極と第2の電極間に電位差を付与することにより、上
記吸着材に吸着された有害物質を吸着材表面及びその近
傍で分解することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first electrode and a second electrode, and a potential difference between the first electrode and the second electrode. Potential difference applying means, and an adsorbent disposed between the first electrode and the second electrode for adsorbing harmful substances, and applying a potential difference between the first electrode and the second electrode. Thereby, the harmful substance adsorbed by the adsorbent is decomposed on the adsorbent surface and in the vicinity thereof.

【0012】[請求項2]の発明は、第1の電極および
第2の電極と、この第1の電極と第2の電極の間に電位
差を付与する電位差付与手段と、この第1の電極と第2
の電極の間に配設されて有害物質を吸着する吸着材とを
備え、上記第1の電極と第2の電極間に電位差を付与す
ることにより、上記吸着材に吸着された有害物質を還元
雰囲気中吸着材表面及びその近傍で分解することを特徴
とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a first electrode, a second electrode, potential difference applying means for applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, and the first electrode. And the second
An adsorbent disposed between the first and second electrodes for adsorbing harmful substances, and applying a potential difference between the first electrode and the second electrode to reduce the harmful substances adsorbed on the adsorbent. It is characterized in that it decomposes on the surface of the adsorbent in the atmosphere and its vicinity.

【0013】[請求項3]の発明は、請求項2におい
て、上記吸着材を収納する容器を設け、この容器内に還
元ガスを供給する還元ガス供給手段を設けたことを特徴
とする。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, a container for accommodating the adsorbent is provided, and reducing gas supply means for supplying a reducing gas is provided in the container.

【0014】[請求項4]の発明は、第1の電極および
第2の電極と、この第1の電極と第2の電極の間に電位
差を付与する電位差付与手段と、この第1の電極と第2
の電極の間に配設されて有害物質を吸着する吸着材とか
ら成る分解ユニットを複数個備え、かつ各々の分解ユニ
ットの吸着材に排気ガスを供給するガス供給手段と吸着
材からガスを排出するガス排出手段を設けたことを特徴
とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first electrode, a second electrode, a potential difference applying means for applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, and the first electrode. And the second
A plurality of decomposition units, each of which is composed of an adsorbent that adsorbs harmful substances and is disposed between the electrodes, and a gas supply unit that supplies exhaust gas to the adsorbent of each decomposition unit and discharges gas from the adsorbent. Gas discharging means is provided.

【0015】[請求項5]の発明は、請求項4におい
て、上記吸着材を収納する容器を設け、この容器内に還
元ガスを供給する還元ガス供給手段を設けたことを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, a container for accommodating the adsorbent is provided, and reducing gas supply means for supplying a reducing gas is provided in the container.

【0016】[請求項6]の発明は、請求項1,2又は
4において、上記吸着材を収納する容器内を減圧する減
圧手段を設け、吸着材から有害物質を脱着しつつプラズ
マ処理することを特徴とする。
[0016] According to a sixth aspect of the present invention, in the first, second or fourth aspect, a pressure reducing means for reducing the pressure in the container for storing the adsorbent is provided, and the plasma treatment is performed while desorbing harmful substances from the adsorbent. It is characterized by.

【0017】[請求項7]の発明は、請求項6におい
て、上記吸着材を収納する容器内を減圧する減圧手段
と、該減圧手段により吸着材から脱着した有害物質を導
入するプラズマ処理室とを設け、該処理室内で有害物質
をプラズマ処理することを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, a pressure reducing means for reducing the pressure inside the container for storing the adsorbent, and a plasma processing chamber for introducing harmful substances desorbed from the adsorbent by the pressure reducing means. And a harmful substance is plasma-treated in the treatment chamber.

【0018】[請求項8]の発明は、請求項1,2又は
4において、上記吸着材を収納する容器内に光触媒を分
散してなることを特徴とする。
[0018] The invention of claim 8 is characterized in that, in claim 1, 2, or 4, a photocatalyst is dispersed in a container containing the adsorbent.

【0019】[請求項9]の発明は、請求項1乃至8の
何れか1項において、上記有害物質が焼却炉,熱分解
炉,溶融炉等から排出される排ガスであることを特徴と
する。
According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, the harmful substance is exhaust gas discharged from an incinerator, a pyrolysis furnace, a melting furnace, or the like. .

【0020】[請求項10]の発明は、請求項9におい
て、上記排ガス中の有害物質がダイオキシン類,ポリハ
ロゲン化ビフェニル類,ハロゲン化ベンゼン類,ハロゲ
ン化フェノール類及びハロゲン化トルエン類から選ばれ
る少なくとも一種のハロゲン化芳香族化合物並びに高縮
合度芳香族炭化水素,環境ホルモンであることを特徴と
する。
[0020] In the invention of claim 10, in claim 9, the harmful substance in the exhaust gas is selected from dioxins, polyhalogenated biphenyls, halogenated benzenes, halogenated phenols and halogenated toluenes. It is characterized in that it is at least one halogenated aromatic compound, a highly condensed aromatic hydrocarbon, and an environmental hormone.

【0021】[請求項11]の発明は、請求項9におい
て、上記排ガス中の有害物質が窒素酸化物であることを
特徴とする。
The invention of claim 11 is characterized in that, in claim 9, the harmful substance in the exhaust gas is nitrogen oxide.

【0022】[請求項12]の発明は、焼却炉,熱分解
炉,溶融炉等から排出される排ガスを浄化する排ガス処
理装置であって、排ガス中の煤塵を除塵する除塵装置
と、該除塵装置の後流側に設けた請求項1乃至10の何
れか1項の有害物質の分解装置とからなることを特徴と
する。
[0022] The invention of claim 12 is an exhaust gas treatment apparatus for purifying exhaust gas discharged from an incinerator, a pyrolysis furnace, a melting furnace, or the like, comprising: a dust removal apparatus for removing dust in the exhaust gas; 11. The harmful substance decomposing apparatus according to claim 1, which is provided on a downstream side of the apparatus.

【0023】[請求項13]の発明は、第1の電極と第
2の電極の間に配設された吸着材に排気ガスを供給して
吸着材に排気ガス中の有害物質を吸着させ、その状態で
電位差付与手段により第1の電極と第2の電極の間に電
位差を付与することにより、吸着材に吸着された有害物
質を還元雰囲気中吸着材表面及びその近傍で分解するこ
とを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the exhaust gas is supplied to the adsorbent disposed between the first electrode and the second electrode to cause the adsorbent to adsorb harmful substances in the exhaust gas, By applying a potential difference between the first electrode and the second electrode by the potential difference applying means in that state, the harmful substances adsorbed by the adsorbent are decomposed on the surface of the adsorbent and in the vicinity thereof in a reducing atmosphere. And

【0024】[請求項14]の発明は、請求項13にお
いて、還元ガス供給手段から上記吸着材に還元ガスを供
給して上記分解を行うことを特徴とする。
According to a fourteenth aspect, in the thirteenth aspect, the decomposition is performed by supplying a reducing gas to the adsorbent from a reducing gas supply means.

【0025】[請求項15]の発明は、第1の電極およ
び第2の電極と、この第1の電極と第2の電極の間に電
位差を付与する電位差付与手段と、この第1の電極と第
2の電極の間に配設されて有害物質を吸着する吸着材と
から成る分解ユニットを複数個備え、かつ各々の分解ユ
ニットの吸着材に排気ガスを供給するガス供給手段と吸
着材からガスを排出するガス排出手段を設けたガスの分
解装置によるガスの分解方法であって、各々の分解ユニ
ットの吸着材に排気ガスを供給して、各々の吸着材に吸
着された有害物質を分解することを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a first electrode, a second electrode, a potential difference applying means for applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, and a first electrode. A plurality of decomposition units each of which is provided between the first electrode and the second electrode, and an adsorbent that adsorbs harmful substances, and a gas supply unit that supplies exhaust gas to the adsorbent of each decomposition unit; A gas decomposition method using a gas decomposition device provided with gas discharge means for discharging gas, wherein exhaust gas is supplied to an adsorbent of each decomposition unit to decompose harmful substances adsorbed by each adsorbent. It is characterized by doing.

【0026】[請求項16]の発明は、還元ガス供給手
段から上記吸着材に還元ガスを供給して上記分解を行う
ことを特徴とする。
[0026] The invention of claim 16 is characterized in that the decomposition is performed by supplying a reducing gas to the adsorbent from a reducing gas supply means.

【0027】[請求項17]の発明は、請求項13又は
15において、吸着材から有害物質を脱着しつつプラズ
マ分解を行うことを特徴とする。
[0027] The invention of claim 17 is characterized in that, in claim 13 or 15, plasma decomposition is performed while desorbing harmful substances from the adsorbent.

【0028】[請求項18]の発明は、請求項13又は
15において、吸着材から有害物質を脱着し、別の容器
に導入して濃縮し、該容器内でプラズマ分解を行うこと
を特徴とする。
[0028] The invention of claim 18 is characterized in that, in claim 13 or 15, the harmful substance is desorbed from the adsorbent, introduced into another container and concentrated, and the plasma is decomposed in the container. I do.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

【0030】[第1の実施の形態]図1は本発明の第1
の実施の形態のガスの分解装置の構成図である。図1に
おいて、10はガスの分解ユニットであって、プレート
状の第1の電極11と第2の電極12の間に容器13が
配設されている。容器13はガラスなどの絶縁材から成
るものであり、その内部には吸着材14が収納されてい
る。この吸着材14は、ガソリンエンジンの排ガスなど
に含まれるNOX の吸着能が大きいものである。この
時、電極形状はプレート状に限らず線対平板,線対円筒
なども、もちろん含まれる。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
It is a lineblock diagram of a gas decomposition device of an embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a gas decomposition unit, and a container 13 is disposed between a first electrode 11 and a second electrode 12 in a plate shape. The container 13 is made of an insulating material such as glass, and contains an adsorbent 14 therein. The adsorbent 14 is large adsorption capacity of the NO X contained the like in the exhaust gas of a gasoline engine. At this time, the shape of the electrode is not limited to the plate shape, but may of course include a wire-to-flat plate, a wire-to-cylinder, and the like.

【0031】上記吸着材14は有害物質を吸着保持でき
る性質を有するものであれば、特に限定されるものでは
ないが、例えばエチレンガス(食物倉庫)を吸着する場
合にはNa−Xを用い、MEK(メチルエチルケトン)
を吸着する場合には高シリカゼオライト、USY,ZS
M−5を用い、NOxを吸着する場合にはペンタシル型
ゼオライト、Cu−ZSM5 等を用い、ダイオキシン類
を吸着する場合にはメソポーラスシリケートを用い、V
OC(揮発性有機化合物)を吸着する場合には高シリカ
ゼオライト、USY,ZSM−5を用い、ジクロロエチ
レンを吸着する場合にはNa−Y等を用いることができ
る。
The adsorbent 14 is not particularly limited as long as it has a property of adsorbing and holding harmful substances. For example, when adsorbing ethylene gas (food storage), Na-X is used. MEK (methyl ethyl ketone)
For adsorbing high silica zeolite, USY, ZS
Using M-5, pentasil type zeolite, Cu-ZSM 5 or the like used in the case of adsorbing NOx, using a mesoporous silicate when adsorbing dioxins, V
When OC (volatile organic compound) is adsorbed, high silica zeolite, USY, ZSM-5 is used, and when dichloroethylene is adsorbed, Na-Y or the like can be used.

【0032】第1の電極11はプラズマ電極であって、
高電圧の交流電源やパルス電源などの電源15が電位差
付与手段として接続されている。また第2の電極12は
マイナス電極であって、アース16に接続されている。
電源15として交流電源を用いる場合、吸着材14は特
に強誘電体を具備するものを使用する。容器13の一方
の面には第1のパイプ21が接続されており、他方の面
には第2のパイプ22が接続されている。第1のパイプ
21にはこれを開閉する開閉手段として第1のバルブ2
3が設けられており、また第2のパイプ22にはこれを
開閉する開閉手段としての第2のバルブ24が設けられ
ている。第1のパイプ21と第1のバルブ23は容器1
3内の吸着材14にガスを供給するガス供給手段を構成
しており、また第2のパイプ22と第2のバルブ24
は、容器13内の吸着材14からガスを排出するガス排
出手段となっている。
The first electrode 11 is a plasma electrode,
A power supply 15 such as a high-voltage AC power supply or a pulse power supply is connected as a potential difference applying means. The second electrode 12 is a negative electrode and is connected to the ground 16.
When an AC power supply is used as the power supply 15, the adsorbent 14 particularly has a ferroelectric substance. A first pipe 21 is connected to one surface of the container 13, and a second pipe 22 is connected to the other surface. The first pipe 21 has a first valve 2 as an opening / closing means for opening and closing the first pipe 21.
3 is provided, and the second pipe 22 is provided with a second valve 24 as opening and closing means for opening and closing the second pipe 22. The first pipe 21 and the first valve 23 are the container 1
3 constitutes a gas supply means for supplying gas to the adsorbent 14 in the second pipe 3 and the second pipe 22 and the second valve 24.
Are gas discharging means for discharging gas from the adsorbent 14 in the container 13.

【0033】容器13には第3のパイプ25が接続され
ている。第3のパイプ25にはこれを開閉する開閉手段
としての第3のバルブ26が設けられている。第3のパ
イプ25にはチッソガスボンベなどの還元ガス供給手段
27が接続されており、第3のパイプ25を通して容器
13内にチッソガスなどの還元ガスを供給する。なおこ
のような還元ガス供給手段27は必ずしも設ける必要は
ない。上記各バルブ23,24,26などは、CPUな
どの制御手段(図示せず)により自動制御される。
A third pipe 25 is connected to the container 13. The third pipe 25 is provided with a third valve 26 as opening and closing means for opening and closing the third pipe 25. The third pipe 25 is connected to a reducing gas supply means 27 such as a nitrogen gas cylinder, and supplies a reducing gas such as nitrogen gas into the container 13 through the third pipe 25. It is not always necessary to provide such reducing gas supply means 27. The valves 23, 24, 26 and the like are automatically controlled by control means (not shown) such as a CPU.

【0034】このガスの分解装置は上記のような構成よ
り成り、次にその動作を説明する。第1のバルブ23を
開いた状態で、第1のパイプ21を通してガソリンエン
ジン(図示せず)からNOを含む排ガスが容器13内に
供給され(矢印A)、NOは吸着材14に吸着される。
このとき、第2のパイプ22の第2のバルブ24は開い
ており、NOレスのガスが排出される。
This gas decomposing apparatus has the above-described configuration, and its operation will be described below. With the first valve 23 opened, exhaust gas containing NO is supplied from the gasoline engine (not shown) into the container 13 through the first pipe 21 (arrow A), and NO is adsorbed by the adsorbent 14. .
At this time, the second valve 24 of the second pipe 22 is open, and NO-less gas is discharged.

【0035】NOが吸着材14に十分に吸着されたなら
ば、望ましくは第1のバルブ23を閉じて第1のパイプ
21から排ガスが供給されないようにして容器13内を
実質的に密閉したうえで、第1の電極11に電圧を印加
する。ここで、容器13は密閉されていることもあっ
て、吸着材14の表面から内部にはにかけて外部の空気
が入り込みにくいので、吸着材14の表面から内部にか
けてはほぼ還元雰囲気状態にある。これは吸着材表面も
選択的にガスを吸着するためである。この場合、望まし
くは、第3のバルブ26を開いて還元ガス供給手段27
から容器13内にチッソガスなどの還元ガスを供給する
ことにより(矢印C)、容器13内をより一層還元ガス
雰囲気にすることができる。
When the NO is sufficiently adsorbed by the adsorbent 14, the first valve 23 is preferably closed to prevent the exhaust gas from being supplied from the first pipe 21 so that the inside of the container 13 is substantially sealed. Then, a voltage is applied to the first electrode 11. Here, since the container 13 is hermetically closed and external air hardly enters from the surface of the adsorbent 14 to the inside, the container 13 is almost in a reducing atmosphere from the surface to the inside of the adsorbent 14. This is because the adsorbent surface also selectively adsorbs gas. In this case, desirably, the third valve 26 is opened and the reducing gas supply means 27 is opened.
By supplying a reducing gas such as nitrogen gas into the container 13 from (arrow C), the inside of the container 13 can be further made into a reducing gas atmosphere.

【0036】さて、第1の電極11に電圧を印加する
と、第1の電極11と第2の電極12の間には高電位差
が生じ、還元雰囲気中で下記反応式(6)、(7)に示
すラジカル反応が発生する。 2NO+2N*→2N2 +2O …(6) 2O→O2 …(7) すなわち、上記反応式(6)に示すように、排ガス中の
NOは還元雰囲気中でチッソガスN2 になり、また反応
式(6)で生じた2Oは上記反応式(7)に示すように
酸素ガスO2 になる。このチッソガスN2 と酸素ガスO
2 は化学的に安定した無害なガスである。
When a voltage is applied to the first electrode 11, a high potential difference is generated between the first electrode 11 and the second electrode 12, and the following reaction formulas (6) and (7) appear in a reducing atmosphere. The radical reaction shown in (1) occurs. 2NO + 2N * → 2N 2 + 2O (6) 2O → O 2 (7) That is, as shown in the above reaction formula (6), NO in the exhaust gas becomes nitrogen gas N 2 in a reducing atmosphere, and the reaction formula ( The 2O generated in 6) becomes oxygen gas O 2 as shown in the above reaction formula (7). This nitrogen gas N 2 and oxygen gas O
2 is a chemically stable and harmless gas.

【0037】上記反応式(6)、(7)の反応が生じた
ならば、次に第2のバルブ24を開き、容器13内のチ
ッソガスN2 と酸素ガスO2 を外部へ排出する(矢印
B)。以上により、エンジンからの排気ガス中の有害な
NOは無害なチッソガスN2 と酸素ガスO2 に分解され
る。
When the reactions of the above reaction formulas (6) and (7) occur, the second valve 24 is opened, and the nitrogen gas N 2 and the oxygen gas O 2 in the container 13 are discharged to the outside (arrows). B). As described above, harmful NO in exhaust gas from the engine is decomposed into harmless nitrogen gas N 2 and oxygen gas O 2 .

【0038】このガスの分解装置には、次のような利点
がある。第1には、ガスの分解は還元雰囲気もしくは略
還元雰囲気で行われるので、上記従来方法のようにHN
3を生じず、したがってアンモニアなどの中和剤を加
えて硝安などに処理する必要がない。第2には、ガスを
容器内の吸着材14に吸着させることにより実質的に閉
じこめてバッチ式としてラジカル反応などの反応を行わ
せるので(すなわち、上記従来方法のようにガスを連続
的に流しながら分解するのではないので)、容器内のガ
ス濃度を高くし、ラジカル反応などの反応を効率よく行
わせて大量にガスを分解処理できる。もっとも第1のバ
ルブ23と第2のバルブ24を開いたままで容器13内
でラジカル反応を発生させることを禁止するものではな
いが、このようにすると容器13内に外部の空気が侵入
して還元雰囲気が低下し、また容器13内のガス濃度が
低くなってラジカル反応効率が低下するので、このよう
な運転方法は避けることが望ましい。
This gas decomposition apparatus has the following advantages. First, since the decomposition of the gas is performed in a reducing atmosphere or a substantially reducing atmosphere, the HN is decomposed as in the above-described conventional method.
O 3 is not generated, so there is no need to add a neutralizing agent such as ammonia to treat it with ammonium nitrate. Second, since the gas is substantially confined by adsorbing the gas onto the adsorbent 14 in the container and a reaction such as a radical reaction is performed as a batch method (ie, the gas is continuously flowed as in the above-described conventional method). Therefore, the gas concentration in the container is increased, and a large amount of gas can be decomposed by efficiently performing a reaction such as a radical reaction. However, it is not prohibited to generate a radical reaction in the container 13 while the first valve 23 and the second valve 24 are kept open. However, in this case, external air enters the container 13 to reduce it. It is desirable to avoid such an operation method because the atmosphere is reduced and the gas concentration in the container 13 is reduced to lower the radical reaction efficiency.

【0039】[第2の実施の形態]上述した第1の本実
施の形態において、図1に示す還元ガス供給手段27を
除き、吸着材収容容器13内に、TiO2 等の光触媒を
担持した粒径物(図示せず)を分散することで分解装置
を構成している。このような装置とすることにより、プ
ラズマ処理で有害物質を分解処理するのみならず、該プ
ラズマ処理で発する紫外線を用いての光触媒の酸化分解
により、有害物質を分解するという更なる相乗効果が発
揮される。
[0039] In the first embodiment that Second Embodiment above, except for the reducing gas supplying means 27 shown in FIG. 1, the adsorbent container 13, carrying a photocatalyst such as TiO 2 A decomposition device is configured by dispersing a particle (not shown). With such an apparatus, not only the harmful substance is decomposed by the plasma treatment, but also the synergistic effect of decomposing the harmful substance by the oxidative decomposition of the photocatalyst using ultraviolet light generated by the plasma treatment is exhibited. Is done.

【0040】すなわち、本発明では、プラズマ処理容器
13内に導入された排ガス中の有害物質(例えばN
X )は、上述したプラズマ分解により下記化学反応
(8),(9)の分解が進行すると共に、上述したよう
に、スペーサ104に光触媒を担持させた場合には、光
触媒分解により下記化学反応(10),(11)の分解
が進行する。また、生成した硝酸等の反応生成物はプラ
ズマの衝突により励起脱離が起こり、後流側でNH3
添加することにより、硝酸アンモニウムとすることで無
害化することができる。なお、有害物質として窒素酸化
物(NOX )を例にして分解のメカニズムを説明してい
るが、後述するように、本発明の分解対象物は何等限定
されるものではない。
That is, in the present invention, harmful substances (for example, N 2) in the exhaust gas introduced into the plasma
O X) is the following chemical reaction by plasma decomposition described above (8), the decomposition proceeds in (9), as described above, when the photocatalyst is supported on the spacer 104, the following chemical reaction by photocatalytic degradation The decomposition of (10) and (11) proceeds. Further, the generated reaction product such as nitric acid is excited and desorbed by the collision of plasma, and can be rendered harmless by adding NH 3 on the downstream side to form ammonium nitrate. Note that although nitrogen oxides (NO X) and as an example to explain the mechanism of degradation as hazardous substances, as described below, decomposition targets of the present invention is not limited any way.

【0041】<プラズマによる分解> NO+O→NO2 …(8) NO2 +OH→HNO3 …(9) <光触媒による分解> NO+O→NO2 …(10) NO2 +OH→HNO3 …(11)<Decomposition by Plasma> NO + O → NO 2 (8) NO 2 + OH → HNO 3 (9) <Decomposition by Photocatalyst> NO + O → NO 2 (10) NO 2 + OH → HNO 3 (11)

【0042】ここで、上記光触媒は一般に使用されるも
のであれば特に限定されるものではないが、例えば酸化
チタン(TiO2 )、酸化亜鉛(ZnO)、酸化鉄(F
23 )、酸化スズ(SnO2 )、酸化タングステン
(WO)、酸化ビスマス(BiO3 )等の金属酸化物を
挙げることができるが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、酸化分解を起こすものであればいずれの光触
媒であってもよい。なお、上記光触媒のうち特に酸化チ
タンが好ましく、アナターゼ型TiO2 、ルチル型Ti
2 のいずれを用いてもよい。
The photocatalyst is not particularly limited as long as it is a commonly used photocatalyst. For example, titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), iron oxide (F
e 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), tungsten oxide (WO), and bismuth oxide (BiO 3 ), but the present invention is not limited thereto. Any photocatalyst may be used as long as it causes decomposition. Of the above photocatalysts, titanium oxide is particularly preferable, and anatase type TiO 2 and rutile type Ti
Any of O 2 may be used.

【0043】ここで、本発明で分解処理する排ガス中の
有害物質とは、窒素酸化物の他、ダイオキシン類やPC
B類に代表される有害なハロゲン化芳香族化合物、高縮
合度芳香族炭化水素等の有害物質や気体状有機化合物を
いうが、本発明のプラズマ分解及び光触媒分解作用によ
り分解できる排ガス中の有害物質(又は環境ホルモン)
であればこれらに限定されるものではない。
Here, the harmful substances in the exhaust gas to be decomposed in the present invention include nitrogen oxides, dioxins and PCs.
Hazardous substances such as harmful aromatic compounds represented by Class B, harmful substances such as aromatic hydrocarbons with a high degree of condensation, and gaseous organic compounds, are harmful in exhaust gas that can be decomposed by the plasma decomposition and photocatalytic decomposition of the present invention. Substance (or environmental hormone)
However, it is not limited to these.

【0044】ここで、上記ダイオキシン類とは、ポリ塩
化ジベンゾ−p−ダイオキシン類(PCDDs)及びポ
リ塩化ジベンゾフラン類(PCDFs)の総称であり、
塩素系化合物とある種の有機塩素化合物の燃焼時に微量
発生するといわれ、化学的に無色の結晶である。塩素の
数によって二塩化物から八塩化物まであり、異性体には
PCDDsで75種類、PCDFsで135種類におよ
び、これらのうち、特に四塩化ジベンゾ−p−ダイオキ
シン(T4 CDD)は、最も強い毒性を有するものとし
て知られている。なお、有害な塩素化芳香族化合物とし
ては、ダイオキシン類の他にその前駆体となる種々の有
機塩素化合物(例えば、フェノール,ベンゼン等の芳香
族化合物(例えばクロルベンゼン類,クロロフェノール
及びクロロトルエン等)、塩素化アルキル化合物等)が
含まれており、排ガス中から除去する必要がある。な
お、ダイオキシン類とは塩素化芳香族化合物のみなら
ず、Br−ダイオキシン類のハロゲン化ダイオキシン類
も含まれる。
Here, the above dioxins are a general term for polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs).
It is said to be generated in trace amounts during the combustion of chlorine compounds and certain organic chlorine compounds, and is a chemically colorless crystal. There are 75 types of PCDDs and 135 types of PCDFs depending on the number of chlorines, from dichloride to octachloride. Of these, dibenzo-p-dioxin tetrachloride (T 4 CDD) is the most common. It is known to be highly toxic. In addition, as harmful chlorinated aromatic compounds, in addition to dioxins, various organic chlorine compounds (for example, aromatic compounds such as phenol and benzene (for example, chlorobenzenes, chlorophenol and chlorotoluene) ), Chlorinated alkyl compounds, etc.) and must be removed from the exhaust gas. The dioxins include not only chlorinated aromatic compounds but also halogenated dioxins such as Br-dioxins.

【0045】また、PCB類(ポリ塩化ビフェニル類)
はビフェニルに塩素原子が数個付加した化合物の総称で
あり、塩素の置換数、置換位置により異性体があるが、
2,6−ジクロロビフェニル、2,2'−ジクロロビフェ
ニル、2,3,5−トリクロロビフェニル等が代表的な
ものであり、毒性が強く、焼却した場合にはダイオキシ
ン類が発生するおそれがあるものとして知られており、
排ガス中から除去する必要がある。なお、コプラナーP
CBも含まれる。
PCBs (polychlorinated biphenyls)
Is a generic term for compounds in which several chlorine atoms are added to biphenyl, and there are isomers depending on the number of chlorine substitutions and substitution positions.
Typical are 2,6-dichlorobiphenyl, 2,2'-dichlorobiphenyl, 2,3,5-trichlorobiphenyl, etc., which are highly toxic and may generate dioxins when incinerated. Known as
It must be removed from the exhaust gas. In addition, coplanar P
CB is also included.

【0046】また、高縮合度芳香族炭化水素は多核芳香
族化合物の総称であり、単数又は複数のOH基を含んで
もよく、発癌性物質として認められており、排ガス中か
ら除去する必要がある。
A high degree of condensation aromatic hydrocarbon is a general term for polynuclear aromatic compounds, which may contain one or more OH groups, is recognized as a carcinogen, and needs to be removed from exhaust gas. .

【0047】また、多くの場合においては、煤塵に加え
て、例えばホルムアルデヒド,ベンゼン又はフェノール
のような気体状有機化合物を含む排ガスが発生すること
もある。これらの有機化合物もまた、環境汚染物質であ
り、人間の健康を著しく損ねるので、排ガスから除去す
る必要がある。
In many cases, exhaust gas containing gaseous organic compounds such as formaldehyde, benzene or phenol in addition to dust may be generated. These organic compounds are also environmental pollutants and significantly impair human health and need to be removed from the exhaust gas.

【0048】また、本発明で処理される窒素酸化物と
は、通常NO及びNO2 の他、これらの混合物をいい、
NOxとも称されている。しかし、該NOxにはこれら
以外に各種酸化数のしかも不安定な窒素酸化物も含まれ
ている場合が多い。従ってxは特に限定されるものでは
ないが通常1〜2の値である。雨水等で硝酸、亜硝酸等
になり、またはNOは光化学スモッグの主因物質の一つ
であるといわれており、人体には有害な化合物である。
The nitrogen oxide to be treated in the present invention usually means NO and NO 2 , and a mixture thereof.
It is also called NOx. However, the NOx often contains nitrogen oxides having various oxidation numbers and being unstable in addition to the above. Accordingly, x is not particularly limited, but is usually a value of 1 to 2. It becomes nitric acid, nitrous acid, etc. in rainwater or NO, or NO is said to be one of the main causes of photochemical smog, and is a harmful compound to the human body.

【0049】また、VOC(揮発性有機化合物)とは、
化学工場、印刷工場、塗装工場等において特に発生する
ものであり、例えばベンゼン,トルエン,キシレン,メ
タン,ブタン,ヘキサン,シクロヘキサン等の炭化水素
類、メタノール,イソプロパノール等の低級アルコール
類、アセトン,メチルエチルケトン(MEK)等のケト
ン類、蟻酸,酢酸等の有機酸類、ホルムアルデヒド,ア
セトアルデヒド等のアルデヒド類、フロン類、クロロメ
タン,ジクロロメタン,トリクロロエタン,トリクロロ
エチレン等のハロカーボン類、エチルアセテート,ブチ
ルアセテート,アンモニア等を例示することができる
が、本発明はこれに限定されるものではない。
VOC (volatile organic compound)
It is particularly generated in chemical factories, printing factories, coating factories, etc., and includes, for example, hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, methane, butane, hexane, and cyclohexane, lower alcohols such as methanol and isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone ( Examples include ketones such as MEK), organic acids such as formic acid and acetic acid, aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde, chlorofluoromethane, halocarbons such as chloromethane, dichloromethane, trichloroethane and trichloroethylene, ethyl acetate, butyl acetate, and ammonia. However, the present invention is not limited to this.

【0050】すなわち、本発明による光触媒を担持した
粒径物と吸着材とを分散してなる収容容器内でプラズマ
処理することにより、上述した有害物質が吸着材により
濃縮され、該有害物質である窒素酸化物,ダイオキシン
類,高縮合度芳香族炭化水素等の有害物質や気体状有機
化合物をプラズマ分解及び酸化分解して無害化処理する
ことができる。
That is, the above-mentioned harmful substance is concentrated by the adsorbent by plasma treatment in a container in which the particle-size-supporting photocatalyst according to the present invention and the adsorbent are dispersed. Harmful substances and gaseous organic compounds such as nitrogen oxides, dioxins, and highly condensed aromatic hydrocarbons can be detoxified by plasma decomposition and oxidative decomposition.

【0051】ここで、ダイオキシン類のプラズマ分解原
理は現時点において定かではないが、下記「化1」を参
照してその分解メカニズムの一例を説明する。プラズマ
中の高エネルギー電子の物理的衝突により、ダイオキシ
ン類のエテール結合を解離させたり、ベンゼン環を破壊
させたりする。また、高エネルギー電子がダイオキシン
類に衝突し、その衝撃によりエーテル結合やベンゼン環
を分解する。さらに、プラズマ放電により排ガス中の水
分やN2 を分解し、N*やO*やOH*を発生させ、こ
れらのラジカルにより分解されるものと推定される。
Here, the principle of plasma decomposition of dioxins is not clear at present, but an example of the decomposition mechanism will be described with reference to the following "Chemical Formula 1". Physical collisions of high-energy electrons in the plasma dissociate the tail bonds of dioxins or break the benzene ring. Also, high-energy electrons collide with dioxins, and the impact decomposes ether bonds and benzene rings. Further, it is presumed that water and N 2 in the exhaust gas are decomposed by plasma discharge to generate N *, O *, and OH *, which are decomposed by these radicals.

【0052】[0052]

【化1】 Embedded image

【0053】[第3の実施の形態]次に、図1に示すガ
スの分解装置の応用例について図2を参照して説明す
る。図2は本発明の第1の実施の形態のガスの分解装置
を複数組み合わせた構成図である。図2に示すように、
ガスの分解ユニット10A,10Bは2個並列に設けら
れており、第1のパイプ21はエンジン28に接続され
ている。図1と同一要素には同一符号を付している。こ
の図2に示す装置は、図1に示す分解ユニット10を2
個並列的に組み合わせたものである。
[Third Embodiment] Next, an application example of the gas decomposition apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram showing a combination of a plurality of gas decomposition apparatuses according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG.
Two gas decomposition units 10A and 10B are provided in parallel, and the first pipe 21 is connected to the engine 28. The same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The apparatus shown in FIG. 2 includes two disassembly units 10 shown in FIG.
These are combined in parallel.

【0054】次に動作を説明する。図2に示すように、
このガスの分解装置は、分解ユニット10A,10Bは
2個備えられているので、望ましくは2つの分解ユニッ
ト10A,10Bで交互に上記したガスの分解を行う。
すなわち、一方の分解ユニット10A側の第1のバルブ
23を閉じ、且つスイッチS1を閉じ電圧を供給して分
解ユニット10Aでラジカル反応等を発生させていると
きは、他方の分解ユニット10B側の第1のバルブ23
を開いて、且つスイッチS2を開けてエンジン28から
排ガスをこの分解ユニット10Bに供給する。そして一
方の分解ユニット10Aのラジカル反応等が終了してチ
ッソガスN2 や酸素ガスO2 を第2のパイプ22から排
出し、あるいは次回分の排ガスをエンジン28から分解
ユニット10Aに供給しているときには、上記と逆にス
イッチS1を開、スイッチS2を閉とし分解ユニット1
0Bの第1の電極11に電圧を印加してラジカル反応を
発生させる。
Next, the operation will be described. As shown in FIG.
Since this gas decomposing device is provided with two decomposing units 10A and 10B, it is desirable that the two gas decomposing units 10A and 10B alternately decompose the gas described above.
That is, when the first valve 23 on one decomposition unit 10A side is closed and the switch S1 is closed to supply a voltage to cause a radical reaction or the like in the decomposition unit 10A, the second valve 23 on the other decomposition unit 10B side is generated. One valve 23
Is opened, and the switch S2 is opened to supply exhaust gas from the engine 28 to the decomposition unit 10B. When the radical reaction or the like of one of the decomposition units 10A is completed and nitrogen gas N 2 and oxygen gas O 2 are discharged from the second pipe 22, or when the next exhaust gas is supplied from the engine 28 to the decomposition unit 10A , The switch S1 is opened, the switch S2 is closed, and the disassembly unit 1
A voltage is applied to the first electrode 11 of OB to generate a radical reaction.

【0055】このように分解ユニットを2個設け、2個
の分解ユニットで順にあるいは交互にガスの分解を行う
ようにすれば、分解能率を著しく高めることができる。
勿論この場合も、望ましくは還元ガス供給手段27から
各分解ユニットに還元ガスを供給する。また勿論2つの
分解ユニットで並行してラジカル反応を行わせてもよい
ものであり、その運転方法は自由に決定できる。また分
解ユニットは3個以上設けてもよいものであり、この場
合も、各分解ユニットで交互あるいは順に更には任意に
並行して上記処理を行うことができる。また吸着材の品
種は、分解の対象となるガスの種類に応じて当該ガスの
吸着性がよいものが選択使用される。
If the two decomposition units are provided and the two decomposition units sequentially or alternately decompose the gas, the resolution rate can be significantly increased.
Of course, also in this case, preferably, the reducing gas is supplied from the reducing gas supply means 27 to each of the decomposition units. Of course, the radical reaction may be performed in parallel by the two decomposition units, and the operation method can be freely determined. In addition, three or more disassembly units may be provided, and in this case, the above-described processing can be performed alternately or sequentially in each disassembly unit, and further arbitrarily in parallel. As the type of the adsorbent, one having good adsorbability of the gas is selected and used according to the type of the gas to be decomposed.

【0056】[第4の実施の形態]図3は本発明の第4
の実施の形態のガスの分解装置の構成図である。この分
解ユニット10Cも第1の電極11Cと第2の電極12
Cの間に容器13Cを配設して成っているが、その全体
は横長であり、複数種の吸着材14A,14B,14C
が収納されている。これらの吸着材14A,14B,1
4Cは吸着特性が異っており、互いに異種のガスをよく
吸着する。これらの吸着材14A,14B,14Cは混
在させてもよいが、本形態のように容器13Cの内部を
通気性の仕切部29で仕切り、仕切られた各室内に第1
の吸着材14A、第2の吸着材14B、第3の吸着材1
4Cを分離収納することが取り扱い管理上などから望ま
しい。なお上記各形態と同一要素には同一符号を付して
いる。
[Fourth Embodiment] FIG. 3 shows a fourth embodiment of the present invention.
It is a lineblock diagram of a gas decomposition device of an embodiment. This disassembly unit 10C also includes a first electrode 11C and a second electrode 12C.
C, a container 13C is disposed between the two adsorbents 14A, 14B, 14C.
Is stored. These adsorbents 14A, 14B, 1
4C has different adsorption characteristics, and adsorbs different gases well. These adsorbents 14A, 14B, and 14C may be mixed, but the interior of the container 13C is partitioned by the air-permeable partition 29 as in the present embodiment, and the first chamber is provided in each partitioned chamber.
Adsorbent 14A, second adsorbent 14B, third adsorbent 1
It is desirable to store 4C separately from the viewpoint of handling management. The same elements as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals.

【0057】本形態では、第1の吸着材14AはNOX
の吸着材であり、第2の吸着材14BはVOCの吸着材
であり、第3の吸着材14Cは更に他の任意ガスの吸着
材である。本形態のプラズマ処理方法は上記形態1と同
じであるが、このように複数種の吸着材14A,14
B,14Cを備えることにより、複数種のガスが混合し
た混合ガスのプラズマ処理を一括して行うことができ
る。勿論、図1に示す分解ユニットをパイプなどにより
複数個直列に連結して複合ガスの分解を一括して行うよ
うにしてもよい。このように分解ユニットや吸着材の配
設仕様や構造などは様々な設計変更が可能である。
In this embodiment, the first adsorbent 14A is made of NO X
The second adsorbent 14B is a VOC adsorbent, and the third adsorbent 14C is an adsorbent of another arbitrary gas. The plasma processing method of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but as described above, a plurality of types of adsorbents 14A and 14A are used.
By providing B and 14C, plasma processing of a mixed gas in which a plurality of types of gases are mixed can be performed at a time. Of course, a plurality of the decomposition units shown in FIG. 1 may be connected in series by a pipe or the like to perform the decomposition of the composite gas at a time. As described above, various design changes can be made to the disposition specifications and the structure of the disassembly unit and the adsorbent.

【0058】上記構成において、分解対象となるガスの
吸着材に吸着させた状態で、第1の電極と第2の電極の
間に電位差を付与し、プラズマ処理を行ってガスを分解
させる。この場合、もともとO2 濃度が低い時、吸着材
の内部及び表面には外部の空気は入り込みにくいので、
吸着材の内部表面は酸素が少ない還元雰囲気にほぼ保た
れており、この還元雰囲気状態でガスは分解される。し
たがって例えばガスがガソリンエンジンの排ガスの様な
低O2 ガスの場合、ガスは還元雰囲気中で無害なN2
2 にもっぱら分解される。なお、ダイオキシン,VO
C,エチレン等は高O2 であり、吸着材表面近傍に比較
的O2 が多い状態下では酸化反応でH2 O,CO2 ,H
Cl等に転化させることができる。
In the above configuration, a potential difference is applied between the first electrode and the second electrode in a state where the gas to be decomposed is adsorbed on the adsorbent, and the gas is decomposed by performing a plasma treatment. In this case, when the O 2 concentration is originally low, external air hardly enters the inside and the surface of the adsorbent.
The inner surface of the adsorbent is almost kept in a reducing atmosphere containing little oxygen, and the gas is decomposed in this reducing atmosphere state. Thus, for example, if the gas is a low O 2 gas, such as the exhaust gas of a gasoline engine, the gas will be exclusively decomposed into harmless N 2 and O 2 in a reducing atmosphere. In addition, dioxin, VO
C, ethylene and the like have a high O 2 , and when there is a relatively large amount of O 2 near the surface of the adsorbent, H 2 O, CO 2 and H
It can be converted to Cl or the like.

【0059】また吸着材にガスを送り込んで吸着材に吸
着されたガスをプラズマ処理して分解し、分解されたガ
スを吸着材から排出した後、次のガスを吸着材に送り込
んで次回のプラズマ処理を行うようにすれば、バッチ式
のプラズマ処理が可能となり、上記従来のガスを連続的
に流しながら行うプラズマ処理と比較してガスの濃度を
高くできるので、それだけガスの分解量を増大させて効
率のよい分解処理を行うことができる。
Further, a gas is sent to the adsorbent, the gas adsorbed on the adsorbent is subjected to plasma treatment to decompose the gas, and the decomposed gas is discharged from the adsorbent. If the treatment is performed, batch-type plasma treatment becomes possible, and the gas concentration can be increased as compared with the conventional plasma treatment performed while continuously flowing the gas, so that the amount of decomposition of the gas is increased accordingly. And efficient decomposition processing can be performed.

【0060】[第5の実施の形態]図4は本発明の第5
の実施の形態のガスの分解装置の構成図である。この分
解ユニット10Dは、吸着材13が収容されている容器
14に開閉自在のバルブ31を備えた減圧手段として真
空ポンプ(例えば1torrまで,1/760気圧)3
2が設けられている。該真空ポンプ32により吸着材1
3で吸着した有害物質を減圧して脱着することができ、
吸着材から脱着した際に、プラズマ分解で瞬時に分解す
るものである。本実施の形態の装置では、該プラズマで
吸着材表面・内部に吸着された有害物質を吸着した状態
では直接分解することができない場合に特に有効とな
る。なお、図4においては電源としたパルス電源を用
い、例えばパルス幅100ns以下、電圧20kV以上
のものを用いているが、本発明では、プラズマを発生さ
せる電源の種類は特に制限されるものではない。なお、
この際に、プラズマの分解対象の有害物質が窒素等の場
合には、還元雰囲気にするために、図1に示した還元ガ
ス供給手段を設けるようにしてもよい。
[Fifth Embodiment] FIG. 4 shows a fifth embodiment of the present invention.
It is a lineblock diagram of a gas decomposition device of an embodiment. The decomposition unit 10D includes a vacuum pump (for example, up to 1 torr, 1/760 atmospheric pressure) as a pressure reducing means having a valve 31 which can be opened and closed in a container 14 in which the adsorbent 13 is stored.
2 are provided. With the vacuum pump 32, the adsorbent 1
The harmful substances adsorbed in 3 can be desorbed by decompression,
When desorbed from the adsorbent, it is instantaneously decomposed by plasma decomposition. The apparatus of the present embodiment is particularly effective when the harmful substances adsorbed on the surface or inside of the adsorbent by the plasma cannot be directly decomposed in a state where the harmful substances are adsorbed. In FIG. 4, a pulse power supply is used as a power supply, for example, a pulse power supply having a pulse width of 100 ns or less and a voltage of 20 kV or more is used. However, in the present invention, the type of power supply for generating plasma is not particularly limited. . In addition,
At this time, when the harmful substance to be decomposed by the plasma is nitrogen or the like, the reducing gas supply means shown in FIG. 1 may be provided in order to provide a reducing atmosphere.

【0061】[第6の実施の形態]図5は本発明の第6
の実施の形態のガスの分解装置の構成図である。第6の
実施の形態では、第5の実施の形態の分解装置を並列に
並べたものであり、バッチ式で吸着材に吸着した有害物
質を分解処理するものである。図5においては、ガスの
分解ユニット10E,10Fは2個並列に設けられてお
り、第1のパイプ21A,21Bは排ガス導入手段に接
続されている。図4と同一要素には同一符号を付してい
る。ここで、図5において、ガスの分解ユニット10E
に排ガスを供給して吸着材14により有害物質が吸着さ
れている状態であり、バルブ21A,24A,31Bを
閉状態とし、その他のバルブ21B,24B,31Aは
開状態としている。このような状態で真空ポンプ32で
分解ユニット10Eの容器13内を減圧状態とすると、
吸着材内部に吸着されていた有害物質は脱着し、プラズ
マ処理により分解される。なお、このプラズマ処理によ
り分解されない有害物質は、他方の排ガス中の有害物質
を吸着している分解ユニット10Fの容器13内の吸着
材14により吸着されるので、外部に排出されることは
ない。このような操作を繰り返し交互に行うことによ
り、排ガスの分解を効率よく処理することができる。な
お、この際に、プラズマの分解対象の有害物質が窒素等
の場合には、還元雰囲気にするために、図1に示した還
元ガス供給手段を設けるようにしてもよい。
[Sixth Embodiment] FIG. 5 shows a sixth embodiment of the present invention.
It is a lineblock diagram of a gas decomposition device of an embodiment. In the sixth embodiment, the decomposing apparatuses of the fifth embodiment are arranged in parallel, and decompose harmful substances adsorbed on an adsorbent in a batch system. In FIG. 5, two gas decomposition units 10E and 10F are provided in parallel, and the first pipes 21A and 21B are connected to exhaust gas introduction means. The same elements as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. Here, in FIG. 5, the gas decomposition unit 10E
In this state, the exhaust gas is supplied to the exhaust gas and the harmful substances are adsorbed by the adsorbent 14, the valves 21A, 24A, 31B are closed, and the other valves 21B, 24B, 31A are open. When the inside of the container 13 of the decomposition unit 10E is decompressed by the vacuum pump 32 in such a state,
The harmful substances adsorbed inside the adsorbent are desorbed and decomposed by the plasma treatment. The harmful substances that are not decomposed by the plasma treatment are adsorbed by the adsorbent 14 in the container 13 of the decomposition unit 10F that adsorbs the harmful substances in the other exhaust gas, and are not discharged to the outside. By repeatedly performing such operations repeatedly, the decomposition of the exhaust gas can be efficiently treated. At this time, if the harmful substance to be decomposed by the plasma is nitrogen or the like, the reducing gas supply means shown in FIG. 1 may be provided in order to provide a reducing atmosphere.

【0062】[第7の実施の形態]図6は本発明の第7
の実施の形態のガスの分解装置の構成図である。この分
解ユニット10Gは、吸着材13が収容されている容器
14に開閉自在のバルブ31を備えた減圧手段として真
空ポンプ(例えば1torrまで,1/760気圧)3
2と、該減圧手段により脱着された有害物質を別途濃縮
処理するプラズマ処理室33とが設けられている。この
装置によれば、吸着材13で吸着した有害物質を該真空
ポンプ32により減圧して脱着し、該脱着された有害物
質を上記プラズマ処理室33で濃縮することで高濃度状
態でプラズマ処理することができる。上記プラズマ処理
室33には、電極形状がプレート状,線対平板,線対円
筒等の電極が配され、プラズマ電極として高電圧の交流
電源やパルス電源などの電源が電位差付与手段として接
続されている。これにより、吸着材が収容された容器1
3内において吸着材から脱着される際に分解すると共
に、濃縮容器内で濃縮された有害物質を別途分解処理す
ることができる。よって、吸着材の表面・内部に吸着さ
れた有害物質が吸着された状態で直接分解しにくい場合
に、効率よくプラズマ分解処理することができる。
[Seventh Embodiment] FIG. 6 shows a seventh embodiment of the present invention.
It is a lineblock diagram of a gas decomposition device of an embodiment. This decomposition unit 10G is a vacuum pump (for example, up to 1 torr, 1/760 atmospheric pressure) as a pressure reducing means provided with a valve 31 which can be opened and closed in a container 14 in which an adsorbent 13 is stored.
2 and a plasma processing chamber 33 for separately concentrating harmful substances desorbed by the decompression means. According to this apparatus, the harmful substances adsorbed by the adsorbent 13 are decompressed and desorbed by the vacuum pump 32, and the desorbed harmful substances are concentrated in the plasma processing chamber 33 to perform plasma treatment in a high concentration state. be able to. The plasma processing chamber 33 is provided with an electrode having a plate shape, a line-to-plate, a line-to-cylinder, and the like, and a power source such as a high-voltage AC power source or a pulse power source is connected as a plasma electrode as a potential difference applying means. I have. Thereby, the container 1 containing the adsorbent is
In addition to decomposing when desorbing from the adsorbent in 3, the harmful substances concentrated in the concentration vessel can be separately decomposed. Therefore, when the harmful substance adsorbed on the surface / inside of the adsorbent is hardly decomposed directly in the adsorbed state, the plasma decomposition treatment can be performed efficiently.

【0063】[第8の実施の形態]図7は本発明の第8
の実施の形態のガスの分解装置の構成図である。第8の
実施の形態では、第7の実施の形態の分解ユニットを並
列に並べたものであり、バッチ式で吸着材に吸着した有
害物質を別途濃縮して分解処理するものである。図7に
おいては、ガスの分解ユニット10H,10Iは2個並
列に設けられており、第1のパイプ21A,21Bは排
ガス導入手段に接続されている。図6と同一要素には同
一符号を付している。ここで、図7において、ガスの分
解ユニット10Hに排ガスを供給して吸着材で有害物質
が吸着されている状態であり、バルブ21A,24A,
31Bを閉状態とし、その他のバルブ21B,24B,
31Aは開状態としている。このような状態で真空ポン
プ32で分解ユニット10Hの容器13内を減圧させる
と、吸着材内部に吸着されていた有害物質は脱着し、プ
ラズマ処理により分解される。この際、未分解の有害物
質は濃縮手段であるプラズマ処理室33内で濃縮された
後、プラズマ処理される。なお、このプラズマ処理によ
り分解されない有害物質は、他の排ガス中の有害物質を
吸着している分解ユニット10Iの容器13内の吸着材
14により吸着されるので、外部に排出されることはな
い。これにより、吸着材が収容された容器13内におい
て吸着材から脱着される際に分解すると共に、プラズマ
処理室33内で濃縮された有害物質を別途分解処理する
ことができる。よって、吸着材の表面・内部に吸着され
た有害物質が吸着された状態で直接分解しにくい場合
に、効率よくプラズマ分解処理することができる。
[Eighth Embodiment] FIG. 7 shows an eighth embodiment of the present invention.
It is a lineblock diagram of a gas decomposition device of an embodiment. In the eighth embodiment, the decomposition units of the seventh embodiment are arranged in parallel, and the harmful substances adsorbed on the adsorbent in a batch system are separately concentrated and decomposed. In FIG. 7, two gas decomposition units 10H and 10I are provided in parallel, and the first pipes 21A and 21B are connected to exhaust gas introduction means. The same elements as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. Here, in FIG. 7, the exhaust gas is supplied to the gas decomposition unit 10H, and the harmful substances are adsorbed by the adsorbent, and the valves 21A, 24A,
31B is closed, and the other valves 21B, 24B,
31A is open. When the pressure inside the container 13 of the decomposition unit 10H is reduced by the vacuum pump 32 in such a state, the harmful substances adsorbed in the adsorbent are desorbed and decomposed by the plasma treatment. At this time, undecomposed harmful substances are concentrated in a plasma processing chamber 33 as a concentration means, and then subjected to plasma processing. The harmful substances that are not decomposed by the plasma treatment are adsorbed by the adsorbent 14 in the container 13 of the decomposition unit 10I that adsorbs harmful substances in other exhaust gas, and are not discharged to the outside. Thereby, it can be decomposed when desorbed from the adsorbent in the container 13 in which the adsorbent is stored, and the harmful substances concentrated in the plasma processing chamber 33 can be separately decomposed. Therefore, when the harmful substance adsorbed on the surface / inside of the adsorbent is hardly decomposed directly in the adsorbed state, the plasma decomposition treatment can be performed efficiently.

【0064】[第9の実施の形態]次に、本発明の分解
装置を焼却炉からの排ガスの処理に適用する場合につい
て説明する。
[Ninth Embodiment] Next, a case where the decomposition apparatus of the present invention is applied to the treatment of exhaust gas from an incinerator will be described.

【0065】図8に上記有害物質分解装置を用いた排ガ
ス浄化装置の概略の一例を示すが、本発明の装置はこれ
に何ら限定されるものではない。
FIG. 8 shows a schematic example of an exhaust gas purifying apparatus using the above harmful substance decomposing apparatus, but the apparatus of the present invention is not limited to this.

【0066】図8に示すように、本実施の形態にかかる
排ガス処理装置は、都市ゴミ,産業廃棄物,汚泥等の各
種ゴミを焼却する各種焼却炉51の後流側に設けた冷却
装置52と、該冷却装置52の下流側に設け集塵するバ
グフィルタ53と、該集塵後の排ガスを処理する上述し
た図1乃至7に示すような分解装置10とから構成して
なるものである。この結果、焼却炉からの高温の排ガス
は冷却された後、除塵され、その後、排ガス中の有害物
質を上記分解装置110において分解処理し、有害物質
を分解・除去した排ガスは煙突55から外部へ排出する
ようにしている。この結果、排ガス中のダイオキシン
類,窒素酸化物等の有害物質が分解され、清浄化させた
排ガスを煙突から排出することが可能となる。
As shown in FIG. 8, an exhaust gas treatment apparatus according to the present embodiment comprises a cooling device 52 provided on the downstream side of various incinerators 51 for incinerating various kinds of refuse such as municipal waste, industrial waste and sludge. And a bag filter 53 provided on the downstream side of the cooling device 52 for collecting dust, and the decomposition device 10 shown in FIGS. 1 to 7 for treating the exhaust gas after the dust collection. . As a result, the high-temperature exhaust gas from the incinerator is cooled and then dust-removed, and thereafter, the harmful substances in the exhaust gas are decomposed in the decomposer 110, and the exhaust gas obtained by decomposing and removing the harmful substances is discharged from the chimney 55 to the outside. I try to discharge. As a result, harmful substances such as dioxins and nitrogen oxides in the exhaust gas are decomposed, and the purified exhaust gas can be discharged from the chimney.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
[請求項1]の発明によれば、第1の電極および第2の
電極と、この第1の電極と第2の電極の間に電位差を付
与する電位差付与手段と、この第1の電極と第2の電極
の間に配設されて有害物質を吸着する吸着材とを備え、
上記第1の電極と第2の電極間に電位差を付与すること
により、上記吸着材に吸着された有害物質を吸着材表面
及びその近傍で分解するので、排ガス中の有害物質の分
解を吸着材で吸着して実質的に密閉状態にしてガス濃度
を高くし、その状態でラジカル反応等を発生させること
が可能であるから、ガスの分解能力を著しく高めて効率
のよいガス分解を行うことができる。
As described above, according to the present invention,
According to the first aspect of the present invention, the first electrode and the second electrode, a potential difference applying means for applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, and the first electrode An adsorbent disposed between the second electrodes to adsorb harmful substances,
By applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, the harmful substances adsorbed by the adsorbent are decomposed on the adsorbent surface and in the vicinity thereof. It is possible to raise the gas concentration in a substantially closed state by adsorbing it, and to generate a radical reaction or the like in that state. it can.

【0068】[請求項2]の発明によれば、第1の電極
および第2の電極と、この第1の電極と第2の電極の間
に電位差を付与する電位差付与手段と、この第1の電極
と第2の電極の間に配設されて有害物質を吸着する吸着
材とを備え、上記第1の電極と第2の電極間に電位差を
付与することにより、上記吸着材に吸着された有害物質
を還元雰囲気中吸着材表面及びその近傍で分解するの
で、ガスの分解を還元雰囲気中で行うことができ、また
実質的に密閉状態にしてガス濃度を高くし、その状態で
ラジカル反応等を発生させることが可能であるから、ガ
スの分解能力を著しく高めて効率のよいガス分解を行う
ことができる。
According to the second aspect of the invention, the first electrode and the second electrode, a potential difference applying means for applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, An adsorbent that is disposed between the first and second electrodes and adsorbs harmful substances, and is applied to the adsorbent by applying a potential difference between the first and second electrodes. Harmful substances are decomposed in the reducing atmosphere on the surface of the adsorbent and in the vicinity thereof, so that the gas can be decomposed in the reducing atmosphere. And the like can be generated, so that the gas decomposing ability can be remarkably enhanced to perform efficient gas decomposition.

【0069】[請求項3]の発明によれば、上記吸着材
を収納する容器を設け、この容器内に還元ガスを供給す
る還元ガス供給手段を設けたので、還元雰囲気での効率
的な分解ができる。
According to the third aspect of the present invention, since the container for accommodating the adsorbent is provided and the reducing gas supply means for supplying the reducing gas is provided in the container, efficient decomposition in a reducing atmosphere is provided. Can be.

【0070】[請求項4]の発明によれば、第1の電極
および第2の電極と、この第1の電極と第2の電極の間
に電位差を付与する電位差付与手段と、この第1の電極
と第2の電極の間に配設されて有害物質を吸着する吸着
材とから成る分解ユニットを複数個備え、かつ各々の分
解ユニットの吸着材に排気ガスを供給するガス供給手段
と吸着材からガスを排出するガス排出手段を設けたの
で、複数の分解ユニットで順にあるいは交互にガスの分
解を行うようにすれば、分解能率を著しく高めることが
できる。
According to the invention of claim 4, the first electrode and the second electrode, a potential difference applying means for applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, and the first electrode Gas supply means for supplying exhaust gas to the adsorbent of each decomposition unit, comprising a plurality of decomposition units each comprising an adsorbent for adsorbing harmful substances and disposed between the first electrode and the second electrode; Since the gas discharging means for discharging the gas from the material is provided, the resolution ratio can be remarkably increased if the gas is decomposed sequentially or alternately by a plurality of decomposition units.

【0071】[請求項5]の発明によれば、上記吸着材
を収納する容器を設け、この容器内に還元ガスを供給す
る還元ガス供給手段を設けたので、還元雰囲気での効率
的な分解ができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the container for accommodating the adsorbent is provided and the reducing gas supply means for supplying the reducing gas is provided in the container, efficient decomposition in the reducing atmosphere is provided. Can be.

【0072】[請求項6]の発明によれば、上記吸着材
を収納する容器内を減圧する減圧手段を設け、吸着材か
ら有害物質を脱着しつつプラズマ処理するので、吸着材
で吸着した有害物質を減圧して脱着することができ、吸
着材から脱着した際に、プラズマ分解で瞬時に分解する
ことが可能となる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the decompression means for decompressing the inside of the container accommodating the adsorbent is provided and the plasma treatment is performed while desorbing the harmful substance from the adsorbent, the harmful substances adsorbed by the adsorbent are removed. The substance can be desorbed under reduced pressure, and when desorbed from the adsorbent, it can be instantaneously decomposed by plasma decomposition.

【0073】[請求項7]の発明によれば、上記吸着材
を収納する容器内を減圧する減圧手段と、該減圧手段に
より吸着材から脱着した有害物質を導入するプラズマ処
理室とを設け、該処理室内で有害物質をプラズマ処理す
るので、吸着材内部に吸着されていた有害物質は脱着
し、処理室内で有害物質が濃縮された状態で別途プラズ
マ処理により分解され、分解効率が向上する。
According to the invention of claim 7, there is provided a pressure reducing means for reducing the pressure in the container storing the adsorbent, and a plasma processing chamber for introducing harmful substances desorbed from the adsorbent by the pressure reducing means. Since the harmful substance is subjected to the plasma treatment in the treatment chamber, the harmful substance adsorbed in the adsorbent is desorbed and decomposed by the plasma treatment in a state where the harmful substance is concentrated in the treatment chamber, thereby improving the decomposition efficiency.

【0074】[請求項8]の発明によれば、上記吸着材
を収納する容器内に光触媒を分散してなるので、プラズ
マ分解と共に光触媒による分解により相乗効果を奏す
る。
According to the eighth aspect of the present invention, since the photocatalyst is dispersed in the container containing the adsorbent, a synergistic effect is obtained by decomposition by the photocatalyst together with plasma decomposition.

【0075】[請求項9]の発明によれば、上記有害物
質が焼却炉,熱分解炉,溶融炉等から排出される排ガス
を効率よく分解することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, the harmful substance can efficiently decompose exhaust gas discharged from an incinerator, a thermal decomposition furnace, a melting furnace, or the like.

【0076】[請求項10]の発明によれば、特に上記
排ガス中の有害物質がダイオキシン類,ポリハロゲン化
ビフェニル類,ハロゲン化ベンゼン類,ハロゲン化フェ
ノール類及びハロゲン化トルエン類から選ばれる少なく
とも一種のハロゲン化芳香族化合物並びに高縮合度芳香
族炭化水素,環境ホルモンを分解することができる。
According to the invention of claim 10, the harmful substance in the exhaust gas is at least one selected from dioxins, polyhalogenated biphenyls, halogenated benzenes, halogenated phenols and halogenated toluenes. Can degrade halogenated aromatic compounds, highly condensed aromatic hydrocarbons and environmental hormones.

【0077】[請求項11]の発明によれば、還元雰囲
気で分解するので上記排ガス中の窒素酸化物を効率よく
分解することができる。
According to the eleventh aspect, the nitrogen oxides in the exhaust gas can be efficiently decomposed because the decomposition is performed in a reducing atmosphere.

【0078】[請求項12]の発明によれば、焼却炉,
熱分解炉,溶融炉等から排出される排ガスを浄化する排
ガス処理装置であって、排ガス中の煤塵を除塵する除塵
装置と、該除塵装置の後流側に設けた有害物質の分解装
置とからなるので、排ガス中の有害物質を効率よく分解
することができる。
According to the invention of claim 12, the incinerator,
An exhaust gas treatment device for purifying exhaust gas discharged from a pyrolysis furnace, a melting furnace, etc., comprising a dust removal device for removing dust in the exhaust gas, and a harmful substance decomposition device provided downstream of the dust removal device. Therefore, harmful substances in the exhaust gas can be efficiently decomposed.

【0079】[請求項13]の発明によれば、第1の電
極と第2の電極の間に配設された吸着材に排気ガスを供
給して吸着材に排気ガス中の有害物質を吸着させ、その
状態で電位差付与手段により第1の電極と第2の電極の
間に電位差を付与することにより、吸着材に吸着された
有害物質を還元雰囲気中吸着材表面及びその近傍で分解
するので、ガスの分解を還元雰囲気中で行うことがで
き、また実質的に密閉状態にしてガス濃度を高くし、そ
の状態でラジカル反応等を発生させることが可能である
から、ガスの分解能力を著しく高めて効率のよいガス分
解を行うことができる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the exhaust gas is supplied to the adsorbent disposed between the first electrode and the second electrode so that the adsorbent adsorbs harmful substances in the exhaust gas. In this state, by applying a potential difference between the first electrode and the second electrode by the potential difference applying means, the harmful substances adsorbed by the adsorbent are decomposed on the surface of the adsorbent and in the vicinity thereof in a reducing atmosphere. The gas can be decomposed in a reducing atmosphere, and it is possible to raise the gas concentration in a substantially sealed state and generate a radical reaction or the like in that state. Higher and more efficient gas decomposition can be performed.

【0080】[請求項14]の発明によれば、還元ガス
供給手段から上記吸着材に還元ガスを供給して上記分解
を行うので、還元雰囲気での効率的な分解ができる。
According to the fourteenth aspect, since the reducing gas is supplied from the reducing gas supply means to the adsorbent to perform the decomposition, the decomposition can be efficiently performed in a reducing atmosphere.

【0081】[請求項15]の発明によれば、第1の電
極および第2の電極と、この第1の電極と第2の電極の
間に電位差を付与する電位差付与手段と、この第1の電
極と第2の電極の間に配設されて有害物質を吸着する吸
着材とから成る分解ユニットを複数個備え、かつ各々の
分解ユニットの吸着材に排気ガスを供給するガス供給手
段と吸着材からガスを排出するガス排出手段を設けたガ
スの分解装置によるガスの分解方法であって、各々の分
解ユニットの吸着材に排気ガスを供給して、各々の吸着
材に吸着された有害物質を分解するので、複数の分解ユ
ニットで順にあるいは交互にガスの分解を行うようにす
れば、分解能率を著しく高めることができる。
According to the invention of claim 15, the first electrode and the second electrode, a potential difference applying means for applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, Gas supply means for supplying exhaust gas to the adsorbent of each decomposition unit, comprising a plurality of decomposition units each comprising an adsorbent for adsorbing harmful substances and disposed between the first electrode and the second electrode; A method for decomposing a gas by a gas decomposer provided with a gas discharge means for discharging gas from a material, wherein exhaust gas is supplied to an adsorbent of each decomposition unit and harmful substances adsorbed by each adsorbent are provided. Since the gas is decomposed, if a plurality of decomposition units sequentially or alternately decompose the gas, the resolution rate can be significantly increased.

【0082】[請求項16]の発明によれば、還元ガス
供給手段から上記吸着材に還元ガスを供給して上記分解
を行うので、還元雰囲気での効率的な分解ができる。
According to the sixteenth aspect of the present invention, since the reducing gas is supplied from the reducing gas supply means to the adsorbent to perform the decomposition, efficient decomposition can be performed in a reducing atmosphere.

【0083】[請求項17]の発明によれば、請求項1
3又は15において、吸着材から有害物質を脱着しつつ
プラズマ分解を行うので、吸着材から脱着した際に、プ
ラズマ分解で瞬時に分解することが可能となる。
According to the invention of [claim 17], claim 1
In 3 or 15, since the plasma decomposition is performed while desorbing the harmful substance from the adsorbent, it is possible to instantaneously decompose by the plasma decomposition when desorbing from the adsorbent.

【0084】[請求項18]の発明によれば、請求項1
3又は15において、吸着材から有害物質を脱着し、別
の容器に導入して濃縮し、該容器内でプラズマ分解を行
うので、吸着材内部に吸着されていた有害物質は脱着
し、処理室内で有害物質が濃縮された状態で別途プラズ
マ処理により分解され、分解効率が向上する。
According to the invention of claim 18, claim 1
At 3 or 15, the harmful substances are desorbed from the adsorbent, introduced into another container and concentrated, and the plasma is decomposed in the container. Therefore, the harmful substances adsorbed inside the adsorbent are desorbed and treated in the processing chamber. In the state in which the harmful substances are concentrated, the harmful substances are separately decomposed by plasma treatment, and the decomposition efficiency is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態のガスの分解装置の
構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a gas decomposition apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第3の実施の形態のガスの分解装置の
構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram of a gas decomposition apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第4の実施の形態のガスの分解装置の
構成図。
FIG. 3 is a configuration diagram of a gas decomposition apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第5の実施の形態のガスの分解装置の
構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram of a gas decomposition apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第6の実施の形態のガスの分解装置の
構成図。
FIG. 5 is a configuration diagram of a gas decomposition apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第7の実施の形態のガスの分解装置の
構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram of a gas decomposition apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第8の実施の形態のガスの分解装置の
構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram of a gas decomposition apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第9の実施の形態のガスの分解装置の
構成図。
FIG. 8 is a configuration diagram of a gas decomposition apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.

【図9】従来のガスの分解装置の構成図。FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional gas decomposition apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ガスの分解ユニット 11 第1の電極 12 第2の電極 13 容器 14,14A,14B,14C 吸着材 15 電源 21 第1のパイプ 22 第2のパイプ 23 第1のバルブ 24 第2のバルブ 25 第3のパイプ 26 第3のバルブ 27 還元ガス供給手段 31 バルブ 32 真空ポンプ 33 プラズマ処理室 Reference Signs List 10 Gas decomposition unit 11 First electrode 12 Second electrode 13 Container 14, 14A, 14B, 14C Adsorbent 15 Power supply 21 First pipe 22 Second pipe 23 First valve 24 Second valve 25 First 3 pipe 26 third valve 27 reducing gas supply means 31 valve 32 vacuum pump 33 plasma processing chamber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安武 昭典 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 朝長 成之 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 Fターム(参考) 2E191 BA12 BB00 BD18 4D012 CA12 CB01 CF03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akinori Yasutake 5-717-1 Fukahori-cho, Nagasaki-shi, Nagasaki Sanishi Heavy Industries Co., Ltd. No. 717-1 F-term in Nagasaki Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (Reference) 2E191 BA12 BB00 BD18 4D012 CA12 CB01 CF03

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の電極および第2の電極と、この第
1の電極と第2の電極の間に電位差を付与する電位差付
与手段と、この第1の電極と第2の電極の間に配設され
て有害物質を吸着する吸着材とを備え、上記第1の電極
と第2の電極間に電位差を付与することにより、上記吸
着材に吸着された有害物質を吸着材表面及びその近傍で
分解することを特徴とする有害物質の分解装置。
A first electrode, a second electrode, a potential difference applying means for applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, and a potential difference applying means for applying a potential difference between the first electrode and the second electrode. An adsorbent that is disposed on the adsorbent and adsorbs harmful substances, and by applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, the harmful substances adsorbed by the adsorbent are adsorbed on the adsorbent surface and the adsorbent. An apparatus for decomposing harmful substances, which decomposes in the vicinity.
【請求項2】 第1の電極および第2の電極と、この第
1の電極と第2の電極の間に電位差を付与する電位差付
与手段と、この第1の電極と第2の電極の間に配設され
て有害物質を吸着する吸着材とを備え、上記第1の電極
と第2の電極間に電位差を付与することにより、上記吸
着材に吸着された有害物質を還元雰囲気中吸着材表面及
びその近傍で分解することを特徴とする有害物質の分解
装置。
2. A first electrode and a second electrode, a potential difference applying means for applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, and a potential difference applying means between the first electrode and the second electrode. An adsorbent disposed on the adsorbent for adsorbing harmful substances, and applying a potential difference between the first electrode and the second electrode so that the harmful substances adsorbed on the adsorbent are adsorbed in a reducing atmosphere. An apparatus for decomposing harmful substances, which decomposes on and near the surface.
【請求項3】 請求項2において、 上記吸着材を収納する容器を設け、この容器内に還元ガ
スを供給する還元ガス供給手段を設けたことを特徴とす
る有害物質の分解装置。
3. The harmful substance decomposition apparatus according to claim 2, further comprising: a container for storing the adsorbent; and a reducing gas supply unit for supplying a reducing gas into the container.
【請求項4】 第1の電極および第2の電極と、この第
1の電極と第2の電極の間に電位差を付与する電位差付
与手段と、この第1の電極と第2の電極の間に配設され
て有害物質を吸着する吸着材とから成る分解ユニットを
複数個備え、かつ各々の分解ユニットの吸着材に排気ガ
スを供給するガス供給手段と吸着材からガスを排出する
ガス排出手段を設けたことを特徴とする有害物質の分解
装置。
4. A first electrode and a second electrode, a potential difference applying means for applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, and a potential difference applying means between the first electrode and the second electrode. Gas supply means for supplying exhaust gas to the adsorbent of each decomposition unit, and gas exhaust means for discharging gas from the adsorbent, the plurality of decomposition units being provided in the adsorbent and adsorbing the harmful substances. An apparatus for decomposing harmful substances, comprising:
【請求項5】 請求項4において、 上記吸着材を収納する容器を設け、この容器内に還元ガ
スを供給する還元ガス供給手段を設けたことを特徴とす
る有害物質の分解装置。
5. The apparatus for decomposing harmful substances according to claim 4, wherein a container for storing the adsorbent is provided, and reducing gas supply means for supplying a reducing gas is provided in the container.
【請求項6】 請求項1,2又は4において、 上記吸着材を収納する容器内を減圧する減圧手段を設
け、吸着材から有害物質を脱着しつつプラズマ処理する
ことを特徴とする有害物質の分解装置。
6. The method for removing harmful substances according to claim 1, 2 or 4, further comprising: a decompression means for reducing the pressure inside the container containing the adsorbent, wherein the plasma treatment is performed while desorbing the harmful substances from the adsorbent. Disassembly device.
【請求項7】 請求項6において、 上記吸着材を収納する容器内を減圧する減圧手段と、該
減圧手段により吸着材から脱着した有害物質を導入する
プラズマ処理室とを設け、該処理室内で有害物質をプラ
ズマ処理することを特徴とする有害物質の分解装置。
7. The processing chamber according to claim 6, further comprising: a pressure reducing means for reducing the pressure in the container storing the adsorbent; and a plasma processing chamber for introducing harmful substances desorbed from the adsorbent by the pressure reducing means. An apparatus for decomposing harmful substances, characterized in that harmful substances are subjected to plasma treatment.
【請求項8】 請求項1,2又は4において、 上記吸着材を収納する容器内に光触媒を分散してなるこ
とを特徴とする有害物質の分解装置。
8. An apparatus for decomposing harmful substances according to claim 1, wherein a photocatalyst is dispersed in a container containing said adsorbent.
【請求項9】 請求項1乃至8の何れか1項において、 上記有害物質が焼却炉,熱分解炉,溶融炉等から排出さ
れる排ガスであることを特徴とする有害物質の分解装
置。
9. The apparatus for decomposing harmful substances according to claim 1, wherein the harmful substances are exhaust gas discharged from an incinerator, a pyrolysis furnace, a melting furnace, or the like.
【請求項10】 請求項9において、 上記排ガス中の有害物質がダイオキシン類,ポリハロゲ
ン化ビフェニル類,ハロゲン化ベンゼン類,ハロゲン化
フェノール類及びハロゲン化トルエン類から選ばれる少
なくとも一種のハロゲン化芳香族化合物並びに高縮合度
芳香族炭化水素,環境ホルモンであることを特徴とする
有害物質の分解装置。
10. The method according to claim 9, wherein the harmful substance in the exhaust gas is at least one halogenated aromatic selected from dioxins, polyhalogenated biphenyls, halogenated benzenes, halogenated phenols and halogenated toluenes. A device for decomposing harmful substances, which is a compound, a highly condensed aromatic hydrocarbon or an environmental hormone.
【請求項11】 請求項9において、 上記排ガス中の有害物質が窒素酸化物であることを特徴
とする有害物質の分解装置。
11. The apparatus for decomposing harmful substances according to claim 9, wherein the harmful substances in the exhaust gas are nitrogen oxides.
【請求項12】 焼却炉,熱分解炉,溶融炉等から排出
される排ガスを浄化する排ガス処理装置であって、 排ガス中の煤塵を除塵する除塵装置と、該除塵装置の後
流側に設けた請求項1乃至10の何れか1項の有害物質
の分解装置とからなることを特徴とする排ガス処理装
置。
12. An exhaust gas treatment device for purifying exhaust gas discharged from an incinerator, a pyrolysis furnace, a melting furnace, or the like, comprising: a dust removal device for removing dust in the exhaust gas; and a dust removal device provided downstream of the dust removal device. An exhaust gas treatment apparatus comprising the harmful substance decomposition apparatus according to any one of claims 1 to 10.
【請求項13】 第1の電極と第2の電極の間に配設さ
れた吸着材に排気ガスを供給して吸着材に排気ガス中の
有害物質を吸着させ、その状態で電位差付与手段により
第1の電極と第2の電極の間に電位差を付与することに
より、吸着材に吸着された有害物質を還元雰囲気中吸着
材表面及びその近傍で分解することを特徴とする有害物
質の分解方法。
13. An exhaust gas is supplied to an adsorbent disposed between a first electrode and a second electrode to cause a harmful substance in the exhaust gas to be adsorbed by the adsorbent, and in this state, a potential difference providing means is used. A method for decomposing harmful substances, characterized in that a harmful substance adsorbed on an adsorbent is decomposed on a surface of the adsorbent and in the vicinity thereof in a reducing atmosphere by applying a potential difference between the first electrode and the second electrode. .
【請求項14】 請求項13において、 還元ガス供給手段から上記吸着材に還元ガスを供給して
上記分解を行うことを特徴とする有害物質の分解方法。
14. The method for decomposing harmful substances according to claim 13, wherein the decomposition is performed by supplying a reducing gas to the adsorbent from a reducing gas supply means.
【請求項15】 第1の電極および第2の電極と、この
第1の電極と第2の電極の間に電位差を付与する電位差
付与手段と、この第1の電極と第2の電極の間に配設さ
れて有害物質を吸着する吸着材とから成る分解ユニット
を複数個備え、かつ各々の分解ユニットの吸着材に排気
ガスを供給するガス供給手段と吸着材からガスを排出す
るガス排出手段を設けたガスの分解装置によるガスの分
解方法であって、各々の分解ユニットの吸着材に排気ガ
スを供給して、各々の吸着材に吸着された有害物質を分
解することを特徴とする有害物質の分解方法。
15. A first electrode and a second electrode, a potential difference providing means for providing a potential difference between the first electrode and the second electrode, and a potential difference providing means between the first electrode and the second electrode. Gas supply means for supplying exhaust gas to the adsorbent of each decomposition unit, and gas exhaust means for discharging gas from the adsorbent, the plurality of decomposition units being provided in the adsorbent and adsorbing the harmful substances. A method for decomposing gas by a gas decomposer provided with: a method of supplying exhaust gas to an adsorbent of each decomposition unit to decompose harmful substances adsorbed by each adsorbent. Decomposition method of the substance.
【請求項16】 請求項15において、 還元ガス供給手段から上記吸着材に還元ガスを供給して
上記分解を行うことを特徴とする有害物質の分解方法。
16. The method for decomposing harmful substances according to claim 15, wherein the decomposition is performed by supplying a reducing gas from the reducing gas supply means to the adsorbent.
【請求項17】 請求項13又は15において、 吸着材から有害物質を脱着しつつプラズマ分解を行うこ
とを特徴とする有害物質の分解方法。
17. The method for decomposing harmful substances according to claim 13 or 15, wherein plasma decomposition is performed while desorbing harmful substances from the adsorbent.
【請求項18】 請求項13又は15において、 吸着材から有害物質を脱着し、別の容器に導入して濃縮
し、該容器内でプラズマ分解を行うことを特徴とする有
害物質の分解方法。
18. The method for decomposing a harmful substance according to claim 13 or 15, wherein the harmful substance is desorbed from the adsorbent, introduced into another container, concentrated, and subjected to plasma decomposition in the container.
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