JP2003120919A - Thermal decomposition method and thermal decomposition apparatus for n2o - Google Patents

Thermal decomposition method and thermal decomposition apparatus for n2o

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JP2003120919A
JP2003120919A JP2001315190A JP2001315190A JP2003120919A JP 2003120919 A JP2003120919 A JP 2003120919A JP 2001315190 A JP2001315190 A JP 2001315190A JP 2001315190 A JP2001315190 A JP 2001315190A JP 2003120919 A JP2003120919 A JP 2003120919A
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JP
Japan
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conduit
thermal decomposition
substance
thermal
acid
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JP2001315190A
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Japanese (ja)
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Shigeru Tamaru
滋 田丸
Hideo Kimura
秀男 木村
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FAAREKKUSU KK
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FAAREKKUSU KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal decomposition apparatus for N2 O capable of completely decomposing N2 O by adopting a comparatively simple means. SOLUTION: This thermal decomposition apparatus 1 for N2 O includes a conduit 2, a first supply part 5 for supplying N2 O into the conduit 2, a discharge device 46 for forming an arc discharge area A2 for circulating N2 O, a second supply part 11 for supplying propane into the conduit 2, and a combustion part 15 for burning the propane to produce a thermal atmosphere for decomposing N2 O.

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N2 O(一酸化二窒
素,亜酸化窒素,笑気)の熱分解方法および熱分解装置
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thermal decomposition method and thermal decomposition apparatus for N 2 O (nitrogen monoxide, nitrous oxide, laughter).

【0002】[0002]

【従来の技術】N2 Oは化学的に極めて安定であって反
応性に乏しく,その上800℃程度で熱分解が始まる
が,その分解効率は極めて低い。したがって,現在まで
2 Oの工業的処理技術は確立されていなかった。
2. Description of the Related Art N 2 O is chemically extremely stable and poor in reactivity, and thermal decomposition starts at about 800 ° C., but its decomposition efficiency is extremely low. Therefore, until now, the industrial treatment technology of N 2 O has not been established.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらN2
は,病院において麻酔剤として比較的多量に使用されて
いるのであるから,その工業的処理技術の確立は環境衛
生上必要的事項である。
However, N 2 O
Is used as a anesthetic in hospitals in relatively large amounts, so establishment of its industrial treatment technology is a necessary matter for environmental hygiene.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は比較的簡単な手
段を採用することによってN2 Oを完全に分解し得るよ
うにしたN2 Oの熱分解方法および熱分解装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention SUMMARY OF] is to provide a thermal cracking process and the thermal decomposition apparatus of the N 2 O which is adapted to completely decompose N 2 O by employing a relatively simple means To aim.

【0005】前記目的を達成するため本発明によれば,
炭化水素,水素,アルコール,エーテル,アルデヒド,
ケトン,エステル,カルボン酸,油脂,フェノール類,
アンモニア,アミンおよびアニリンから選択される少な
くとも一種の可燃性物質を燃焼させ,その燃焼に伴う熱
的雰囲気下でN2 Oを分解する,N2 Oの熱分解方法が
提供される。
According to the present invention to achieve the above object,
Hydrocarbon, hydrogen, alcohol, ether, aldehyde,
Ketones, esters, carboxylic acids, fats and oils, phenols,
A thermal decomposition method of N 2 O is provided, in which at least one combustible substance selected from ammonia, amine and aniline is combusted, and N 2 O is decomposed in a thermal atmosphere accompanying the combustion.

【0006】可燃性物質として炭化水素,例えばプロパ
ンを用いると,その燃焼に伴う熱的雰囲気下において,
4N2 O+C3 8 +3O2 →4N2 +4H2 O+3C
2の化学反応が成立し,N2 Oの熱分解が行われる。
When a hydrocarbon such as propane is used as a combustible substance, in a thermal atmosphere associated with its combustion,
4N 2 O + C 3 H 8 + 3O 2 → 4N 2 + 4H 2 O + 3C
A chemical reaction of O 2 is established, and N 2 O is thermally decomposed.

【0007】また本発明によれば,導管と,その導管の
一端部からその導管内にN2 Oを供給する第1供給部
と,前記導管の中間部に設けられて,その導管内に可燃
性物質を供給する第2供給部と,前記導管の他端部に設
けられ,前記可燃性物質を燃焼させて,N2 Oを分解す
る熱的雰囲気を現出する燃焼部とを備え,前記可燃性物
質には炭化水素,水素,アルコール,エーテル,アルデ
ヒド,ケトン,エステル,カルボン酸,油脂,フェノー
ル類,アンモニア,アミンおよびアニリンから選択され
る少なくとも一種が該当する,N2 Oの熱分解装置が提
供される。
Further, according to the present invention, a conduit, a first supply part for supplying N 2 O from one end of the conduit into the conduit, and an intermediate part of the conduit, which is provided with a combustible material in the conduit. A second supply part for supplying a volatile substance, and a combustion part provided at the other end of the conduit for combusting the combustible substance to generate a thermal atmosphere for decomposing N 2 O. hydrocarbons flammable substances, hydrogen, alcohol, ether, aldehyde, ketone, ester, carboxylic acid, fats, phenols, ammonia, at least one is applicable are selected from amine and aniline, N 2 O thermal decomposition apparatus Will be provided.

【0008】この装置によれば,N2 Oを確実に熱分解
することができる。
According to this apparatus, N 2 O can be surely thermally decomposed.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1において,N2 Oの熱分解装
置1は導管2を有し,その導管2は水平管部3と,その
一端から立上がる鉛直管部4とよりなる。水平管部3の
一端側に,導管2内にN2 Oを供給する第1供給部5が
設けられている。その第1供給部5は,N2 OまたはN
2 Oを含むガスを充填したタンク6とブロア7とよりな
り,そのブロア7は吸引口8を吸引管9を介してタンク
6に接続され,吐出口10を水平管部3に接続されてい
る。水平管部3と鉛直部4との連設部分に,導管2内に
可燃性物質を供給する第2供給部11が設けられてい
る。第2供給部11は,可燃性物質,実施例では可燃性
ガスを充填されたタンク12と,そのタンク12から延
出する供給管13とを有し,その供給管13の出口側は
導管2の周壁を貫通して鉛直管部4の下端部分内に配置
され,出口は上方に向けられている。供給管13にバッ
クファイヤが発生した際に閉じる安全弁14が装置され
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, an N 2 O thermal decomposition apparatus 1 has a conduit 2, which comprises a horizontal pipe section 3 and a vertical pipe section 4 rising from one end thereof. A first supply unit 5 for supplying N 2 O into the conduit 2 is provided on one end side of the horizontal pipe unit 3. The first supply unit 5 is made of N 2 O or N
It consists of a tank 6 filled with a gas containing 2 O and a blower 7. The blower 7 has a suction port 8 connected to the tank 6 via a suction pipe 9 and a discharge port 10 connected to the horizontal pipe section 3. . A second supply unit 11 that supplies a combustible substance into the conduit 2 is provided at a connecting portion between the horizontal pipe portion 3 and the vertical portion 4. The second supply unit 11 has a tank 12 filled with a combustible substance, which is a combustible gas in the embodiment, and a supply pipe 13 extending from the tank 12, and the outlet side of the supply pipe 13 is the conduit 2 Is disposed in the lower end portion of the vertical pipe portion 4 penetrating the peripheral wall thereof and the outlet is directed upward. A safety valve 14 that closes when backfire occurs in the supply pipe 13 is provided.

【0010】図2〜4にも示すように,導管2の他端部
に,可燃性ガスを燃焼させてN2 Oを分解する熱的雰囲
気を現出する燃焼部15が設けられており,その燃焼部
15は次のように構成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the other end of the conduit 2 is provided with a combustion section 15 for producing a thermal atmosphere in which combustible gas is burned to decompose N 2 O. The combustion section 15 is configured as follows.

【0011】燃焼部15は,その入口側,つまり下側に
位置するバックファイヤ防止器16と,その上面側に直
立状態に設けられた燃焼筒17とを備えている。バック
ファイヤ防止器16は外筒体18と,その内部に嵌合さ
れた短柱体19とを有する。外筒体18は,外周面に複
数の冷却フィン20を有する円筒部21と,その両端に
存するフランジ部22,23とを有する。一方のフラン
ジ部22に鉛直管部4の上端に存するフランジ部24が
複数のボルト25により取付けられる。外筒体18の両
開口端にそれぞれ環状段部26,27が形成されてお
り,両環状段部26,27に短柱体19を保持する保持
部材28,29が固着される。各保持部材28,29は
同一形状を有するもので,環状段部26,27に嵌合さ
れた環状取付部30と,その内周面に連設されて短柱体
19の端面に当接する放射状保持部31とよりなり,そ
の放射状保持部31の相隣る両構成部分32間はガス流
通用窓33として機能する。短柱体19は軸方向に延び
る複数のガス流通用小径孔34を有し,各小径孔34の
両開口は放射状保持部31の各窓33に臨んでいる。こ
のようにバックファイヤ防止器16は導管2の他端部に
連結され,各小径孔34はその導管2内と連通する。各
小径孔34によりガス流量が制限されることから鉛直管
部4内のバックファイヤ防止器21近傍領域はN2 Oと
可燃性ガスとを混合して混合ガスを形成する混合領域A
1 として機能する。
The combustion section 15 is provided with a backfire prevention device 16 located on the inlet side, that is, the lower side, and a combustion cylinder 17 provided on the upper surface side in an upright state. The backfire prevention device 16 has an outer cylindrical body 18 and a short column body 19 fitted therein. The outer cylindrical body 18 has a cylindrical portion 21 having a plurality of cooling fins 20 on the outer peripheral surface thereof, and flange portions 22 and 23 existing at both ends thereof. The flange portion 24 existing at the upper end of the vertical pipe portion 4 is attached to the one flange portion 22 by a plurality of bolts 25. Annular step portions 26 and 27 are formed at both open ends of the outer tubular body 18, and holding members 28 and 29 for holding the short column body 19 are fixed to the annular step portions 26 and 27, respectively. Each of the holding members 28 and 29 has the same shape, and has a radial shape that is connected to the annular mounting portion 30 fitted to the annular stepped portions 26 and 27 and that is connected to the inner peripheral surface of the annular mounting portion 30 and contacts the end surface of the short columnar body 19. The holding portion 31 serves as a gas distribution window 33 between the adjacent constituent portions 32 of the radial holding portion 31. The short column body 19 has a plurality of small diameter holes 34 for gas flow extending in the axial direction, and both openings of each small diameter hole 34 face each window 33 of the radial holding portion 31. In this way, the backfire preventer 16 is connected to the other end of the conduit 2, and each small diameter hole 34 communicates with the inside of the conduit 2. Since the gas flow rate is limited by each small diameter hole 34, the region near the backfire prevention device 21 in the vertical pipe portion 4 mixes N 2 O and a combustible gas to form a mixed region A.
Acts as 1 .

【0012】燃焼筒17はカバー筒36とその内部に配
置された加熱筒37とよりなり,そのカバー筒36の一
端に存するフランジ部38がバックファイヤ防止器16
のフランジ部23に複数のボルト39により取付けられ
る。加熱筒37は同心状に配置された内筒部40,中間
筒部41および外筒部42とよりなる。これら内筒部4
0,中間筒部41および外筒部42は金網より形成さ
れ,それらの下端は上部側の放射状保持部31に溶接さ
れている。内筒部40の上端に,火炎を分散させるそら
せ板43が溶接されている。カバー筒36のフランジ部
38近傍に混合ガス着火用ガスバーナ44と,そのガス
バーナ44のガスに着火する着火器45とが配置されて
いる。
The combustion cylinder 17 is composed of a cover cylinder 36 and a heating cylinder 37 arranged inside the cover cylinder 36. A flange portion 38 at one end of the cover cylinder 36 has a backfire prevention device 16.
It is attached to the flange portion 23 of the shaft 2 by a plurality of bolts 39. The heating cylinder 37 includes an inner cylinder portion 40, an intermediate cylinder portion 41, and an outer cylinder portion 42 which are concentrically arranged. These inner cylinders 4
0, the intermediate tubular portion 41 and the outer tubular portion 42 are formed of wire mesh, and their lower ends are welded to the upper radial holding portion 31. A baffle plate 43 that disperses the flame is welded to the upper end of the inner tubular portion 40. A gas burner 44 for igniting the mixed gas and an igniter 45 for igniting the gas of the gas burner 44 are arranged near the flange portion 38 of the cover cylinder 36.

【0013】導管2における第1および第2供給部5,
11間に放電器46が配置され,その放電器46はN2
Oが流通するアーク放電領域を形成する。図5,6に明
示するように,放電器46において,円筒状外側電極4
7の両環状端面に同一の形状を有する電気絶縁性第1,
第2端板48,49がそれぞれ当てられて,複数のボル
ト50によりその外側電極47に取付けられている。外
側電極47は第1端板48側に存する大径孔部51と,
第2端板49側に存する小径孔部52と,両孔部51,
52間を繋ぐテーパ孔部53とを有し,それら51,5
2,53の内周面は鏡面仕上げ加工を施されている。
First and second feeds 5, 5 in conduit 2
A discharger 46 is arranged between the two 11, and the discharger 46 is N 2
An arc discharge region in which O flows is formed. As clearly shown in FIGS. 5 and 6, in the discharger 46, the cylindrical outer electrode 4
7 having the same shape on both annular end faces of 7
The second end plates 48 and 49 are respectively applied and attached to the outer electrode 47 by a plurality of bolts 50. The outer electrode 47 has a large-diameter hole portion 51 existing on the first end plate 48 side,
Small-diameter hole portion 52 existing on the second end plate 49 side, both hole portions 51,
52 and a tapered hole portion 53 that connects the two
The inner peripheral surfaces of 2, 53 are mirror-finished.

【0014】第1,第2端板48,49間に内側電極5
4が保持される。その内側電極54は,中間に位置する
円板状部55と,それの両端にそれぞれ大径端を連ねた
第1,第2円錐台形部56,57と,第1円錐台形部5
6の小径端面から突出すると共にそれよりも小径の第1
軸部58と,第2円錐台形部57の小径端面から突出す
ると共にそれと同径の短円柱部59と,その短円柱部5
9の端面から突出すると共にそれよりも小径の第2軸部
60とを有する。それら構成部55,56,57,5
8,59,60は同軸上に在り,且つそれらの軸線は外
側電極47のそれに合致している。第1軸部58は,第
1端板48に形成された外側電極47と同軸の貫通孔6
1に嵌着し,また第1円錐台形部56の小径端面が第1
端板48に当接する。外側電極47内において,第1円
錐台形部56および円板状部55は大径孔部51内に位
置し,また第2円錐台形部57は大径孔部51,テーパ
孔部53および小径孔部52内に渡って位置し,さらに
短円柱部59は小径孔部52内に位置する。第2軸部6
0は第2端板49に形成された外側電極47と同軸の貫
通孔62に嵌着し,また短円柱部59の端面が第2端板
49に当接する。円板状部55,第1,第2円錐台形部
56,57および短円柱部59は鏡面仕上げ加工を施さ
れており,円板状部55および大径孔部51間にアーク
放電を発生させるために必要な筒状間隙dが形成されて
いる。
The inner electrode 5 is provided between the first and second end plates 48 and 49.
4 is retained. The inner electrode 54 includes a disk-shaped portion 55 located in the middle, first and second frustoconical portions 56 and 57 having large diameter ends connected to both ends thereof, and a first frustoconical portion 5.
6 of the small diameter end face of 6 and a smaller diameter than that
The shaft portion 58, the short cylindrical portion 59 protruding from the small-diameter end surface of the second truncated cone portion 57 and having the same diameter as the short circular cylindrical portion 5
9 and a second shaft portion 60 having a smaller diameter than that of the second shaft portion 60. Those components 55, 56, 57, 5
8, 59, 60 are coaxial and their axes coincide with those of the outer electrode 47. The first shaft portion 58 has a through hole 6 coaxial with the outer electrode 47 formed on the first end plate 48.
1 and the small-diameter end surface of the first truncated cone 56 is the first
It contacts the end plate 48. In the outer electrode 47, the first truncated cone portion 56 and the disk-shaped portion 55 are located in the large diameter hole portion 51, and the second truncated cone portion 57 is in the large diameter hole portion 51, the tapered hole portion 53 and the small diameter hole portion. The short cylindrical portion 59 is located inside the small-diameter hole portion 52. Second shaft portion 6
0 is fitted in the through hole 62 formed coaxially with the outer electrode 47 formed in the second end plate 49, and the end face of the short cylindrical portion 59 contacts the second end plate 49. The disk-shaped portion 55, the first and second frusto-conical portions 56 and 57, and the short cylindrical portion 59 are mirror-finished, and arc discharge is generated between the disk-shaped portion 55 and the large-diameter hole portion 51. A cylindrical gap d necessary for this is formed.

【0015】第1,第2端板48,49において,貫通
孔61,62周りに複数の小孔63,64が等間隔で形
成され(図6参照),各小孔63,64は外側電極47
内に連通する。
In the first and second end plates 48 and 49, a plurality of small holes 63 and 64 are formed at equal intervals around the through holes 61 and 62 (see FIG. 6), and each small hole 63 and 64 is an outer electrode. 47
Communicate with inside.

【0016】第1端板48の外面側において,その第1
端板48に,入口筒65の一端に存するフランジ部66
が複数のボルト67により取付けられ,その入口筒65
内は第1端板48の各小孔63に連通する。また第2端
板49の外面側において,その第2端板49に,出口筒
68の一端に存するフランジ部69が複数のボルト70
により取付られ,その出口筒68内は第2端板49の各
小孔64に連通する。
On the outer surface side of the first end plate 48,
The end plate 48 has a flange portion 66 at one end of the inlet tube 65.
Is attached by a plurality of bolts 67, and its inlet tube 65
The inside communicates with each small hole 63 of the first end plate 48. Further, on the outer surface side of the second end plate 49, a flange portion 69 existing at one end of the outlet tube 68 is provided on the second end plate 49 with a plurality of bolts 70.
The outlet cylinder 68 communicates with the small holes 64 of the second end plate 49.

【0017】外側電極47の外周部において,その母線
の2等分位置に一方の接続端子71がねじ止めされてお
り,他方の接続端子72はロッド状をなし,第1端板4
8に,それの外周部から相隣る両小孔63間を通るよう
に形成された細長い孔73に挿通されて第1軸部58に
ねじ止めされている。両接続端子71,72から延出す
る両リード線74,75は交流電源装置76に接続され
る。図中,77はシールリングである。
On the outer peripheral portion of the outer electrode 47, one connecting terminal 71 is screwed to the bus bar at bisected positions, the other connecting terminal 72 is rod-shaped, and the first end plate 4 is formed.
8 is inserted into an elongated hole 73 formed so as to pass between the adjacent small holes 63 from its outer peripheral portion and is screwed to the first shaft portion 58. Both lead wires 74 and 75 extending from both connection terminals 71 and 72 are connected to an AC power supply device 76. In the figure, 77 is a seal ring.

【0018】外側電極47はステンレス鋼,例えばJI
S SUS304より構成され,さらに内側電極54は
Al合金,例えばJIS 5052より構成されてい
る。第1,第2端板48,49は合成樹脂,例えば布入
りベークライトより構成され,またフランジ部66,6
9を有する入,出口筒65,68はAl合金,例えばJ
IS 5052より構成されている。
The outer electrode 47 is made of stainless steel such as JI.
The inner electrode 54 is made of Al alloy, for example, JIS 5052. The first and second end plates 48, 49 are made of synthetic resin, for example, bakelite with cloth, and the flange portions 66, 6
The inlet and outlet tubes 65 and 68 having 9 are made of Al alloy, for example J
It is composed of IS 5052.

【0019】可燃性物質には,炭化水素,水素,アルコ
ール,エーテル,アルデヒド,ケトン,エステル,カル
ボン酸,油脂,フェノール類,アンモニア,アミンおよ
びアニリンから選択される少なくとも一種が該当し,こ
れら可燃性物質において,液体および固体であるものは
ガス化して可燃性ガスとして用いられる。
The flammable substance includes at least one selected from hydrocarbons, hydrogen, alcohols, ethers, aldehydes, ketones, esters, carboxylic acids, fats and oils, phenols, ammonia, amines and anilines. Among substances, those that are liquid and solid are gasified and used as flammable gas.

【0020】脂肪族炭化水素には,メタン,エタン,プ
ロパン,ブタン,ペンタン,ヘキサン,ヘプタン,オク
タン,ノナン,デカン,ウンデカン,ドデカン,トリデ
カン,エイコサン,ヘニコサン,トリアコンタン等の直
鎖アルカン,3−メチルヘキサン,3−エチル−4,7
−ジメチルノナン等の側鎖を有するアルカン,シクロプ
ロパン,シクロブタン,シクロペンタン,シクロヘキサ
ン等のシクロアルカン,cis−1,2−ジメチルシク
ロプロパン,trans−1,2−ジメチルシクロプロ
パン等の側鎖を有するシクロアルカン,エチレン,プロ
ピレン,イソブチレン,イソプレン,ピペリレン等の直
鎖アルケン,2−エチル−1−ペンテン,1,5−ジメ
チルシクロペンテン等の側鎖を有するアルケン,アセチ
レン等のアルキンおよび6−メチル−3−オクチン等の
側鎖を有するアルキン等が該当する。例えばアルカンの
代表的な物質としては天然ガス,液化石油ガス,直留ガ
ソリン,灯油,軽油,潤滑油(ワックス)等を挙げるこ
とができる。
Aliphatic hydrocarbons include straight-chain alkanes such as methane, ethane, propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, eicosane, henicosan, triacontane, 3- Methylhexane, 3-ethyl-4,7
-Alkanes having side chains such as dimethylnonane, cycloalkanes such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, and cyclohexane, and side chains such as cis-1,2-dimethylcyclopropane, trans-1,2-dimethylcyclopropane Linear alkenes such as cycloalkane, ethylene, propylene, isobutylene, isoprene and piperylene, alkenes having side chains such as 2-ethyl-1-pentene and 1,5-dimethylcyclopentene, alkynes such as acetylene and 6-methyl-3. -Applicable are alkynes having side chains such as octyne. For example, typical substances of alkane include natural gas, liquefied petroleum gas, straight-run gasoline, kerosene, light oil, lubricating oil (wax) and the like.

【0021】芳香族炭化水素には,ベンゼン,トルエ
ン,o−キシレン,m−キシレン,p−キシレン,エチ
ルベンゼン,スチレン,クメン,ナフタレン,アントラ
セン,フェナントレン等が該当する。
Suitable aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, ethylbenzene, styrene, cumene, naphthalene, anthracene and phenanthrene.

【0022】アルコールには,メタノール,エタノー
ル,1−プロパノール,2−プロパノール,1−ブタノ
ール,1−ペンタノール,1−ヘキサノール,エチレン
グリコール,グリセリン等のアルコールおよび1−ブタ
ノール−2−メチル−1−プロパノール等の側鎖を有す
るものが該当する。
Alcohols include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, ethylene glycol and glycerin, and 1-butanol-2-methyl-1-. Those having a side chain such as propanol are applicable.

【0023】エーテルには,ジメチルエーテル,エチル
メチルエーテル,ジエチルエーテル等が該当する。アル
デヒドには,ホルムアルデヒド,アセトアルデヒド,プ
ロピオンアルデヒド等が該当する。ケトンにはアセト
ン,エチルメチルケトン等が該当する。
Examples of ethers include dimethyl ether, ethyl methyl ether, diethyl ether and the like. Formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, etc. correspond to aldehydes. Acetone, ethyl methyl ketone, etc. correspond to the ketone.

【0024】エステルには,ギ酸メチル,ギ酸エチル,
酢酸メチル,酢酸エチル,プロピオン酸メチル,プロピ
オン酸エチル,酢酸ペンチル,酢酸オクチル,酪酸エチ
ル,酪酸ペンチル等が該当する。
Esters include methyl formate, ethyl formate,
Examples include methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, pentyl acetate, octyl acetate, ethyl butyrate, pentyl butyrate, and the like.

【0025】鎖式カルボン酸には,ギ酸,酢酸,プロピ
オン酸,酪酸,吉草酸,ラウリン酸,パルミチン酸,ス
テアリン酸等の1価飽和カルボン酸,アクリル酸,オレ
イン酸,リノール酸,リノレン酸等の1価不飽和カルボ
ン酸,シュウ酸,コハク酸,アジピン酸等の2価飽和カ
ルボン酸,マレイン酸(シス形),フマル酸(トランス
形)等の2価不飽和カルボン酸等が該当する。芳香族カ
ルボン酸には,安息香酸,フタル酸,テレフタル酸,サ
リチル酸等が該当する。
The chain carboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid and other monovalent saturated carboxylic acids, acrylic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid and the like. And monovalent unsaturated carboxylic acids such as oxalic acid, succinic acid and adipic acid, and divalent unsaturated carboxylic acids such as maleic acid (cis form) and fumaric acid (trans form). Examples of aromatic carboxylic acids include benzoic acid, phthalic acid, terephthalic acid, salicylic acid and the like.

【0026】油脂には,ミリスチン酸,パルミチン酸,
ステアリン酸等の飽和脂肪酸,オレイン酸,リノール
酸,リノレン酸等の不飽和脂肪酸等が該当する。
Oils and fats include myristic acid, palmitic acid,
Saturated fatty acids such as stearic acid and unsaturated fatty acids such as oleic acid, linoleic acid and linolenic acid are applicable.

【0027】フェノール類には,フェノール,o−クレ
ゾール,m−クレゾール,p−クレゾール,ヒドロキノ
ン,サリチル酸,1−ナフトール,2−ナフトール等が
該当する。アミンには,第一級アミン,第二級アミン,
第三級アミン,第四級アンモニウム塩等が該当する。
Phenols include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, hydroquinone, salicylic acid, 1-naphthol, 2-naphthol and the like. The amine includes primary amine, secondary amine,
Examples include tertiary amines and quaternary ammonium salts.

【0028】以下,N2 Oの熱分解について説明する。The thermal decomposition of N 2 O will be described below.

【0029】N2 OおよびO2 を含むテスト用ガスを調
製し,これを充填させたタンク6を第1供給部5に備え
る。また可燃性ガスとしてプロパンを選択し,これを充
填されたタンク12を第2供給部11に備える。
A test gas containing N 2 O and O 2 is prepared, and a tank 6 filled with the test gas is provided in the first supply section 5. Further, propane is selected as the combustible gas, and the tank 12 filled with the propane is provided in the second supply unit 11.

【0030】第2供給部11の安全弁14が「開」にて
プロパンを供給管13を通じて導管2内に流入させ,ま
た燃焼部15の着火用ガスバーナ44に着火して燃焼筒
17内にてプロパンを燃焼させる。
When the safety valve 14 of the second supply unit 11 is "open", propane is flown into the conduit 2 through the supply pipe 13, and the ignition gas burner 44 of the combustion unit 15 is ignited so that propane is generated in the combustion cylinder 17. To burn.

【0031】交流電源76により内,外側電極47,5
4に放電電圧を印加し,またブロア7を作動させてテス
ト用ガスを導管2内に流入させる。放電器46内をテス
ト用ガスが流通している状態において,内側電極54の
円板状部55と,それを囲繞する外側電極47の大径孔
部51における内周部分との間がアーク放電発生部とな
って,アーク放電が発生し,そのアーク放電がテスト用
ガスの流れに沿って第2円錐台形部57および短円柱部
59周りに波及し,その波及域がアーク放電領域A2
なる。テスト用ガス中のN2 Oはこのアーク放電領域を
流通する間に活性化されてラジカル状態となる。
The inner and outer electrodes 47, 5 are controlled by the AC power supply 76.
A discharge voltage is applied to 4 and the blower 7 is operated to allow the test gas to flow into the conduit 2. In the state where the test gas is flowing through the discharger 46, arc discharge is generated between the disc-shaped portion 55 of the inner electrode 54 and the inner peripheral portion of the large-diameter hole portion 51 of the outer electrode 47 surrounding the inner electrode 54. An arc discharge is generated at the generating portion, and the arc discharge spreads around the second truncated cone portion 57 and the short cylindrical portion 59 along the flow of the test gas, and the spread area is the arc discharge area A 2 . Become. N 2 O in the test gas is activated into a radical state while flowing through this arc discharge region.

【0032】テスト用ガスはバックファイヤ防止器16
近傍の混合領域A1 にてプロパンと混合されて混合ガス
が調製され,その混合ガスはバックファイヤ防止器16
の各小径孔34を流通して燃焼筒17内に流入する。混
合ガス中のプロパンがガスバーナ44により着火されて
燃焼し,その燃焼に伴う熱的雰囲気下でN2 Oが熱分解
される。プロパンの燃焼温度は1040℃で,燃焼炎は
青であるが,これにN 2 Oが混じると,燃焼温度は11
70℃に上昇し燃焼炎は橙色に変化する,といった高温
環境が現出する。この場合,N2 Oの熱分解は,4N2
O+C3 8 +3O2 →4N2 +4H2 O+3CO2
いった化学反応式で表わされる。なお,加熱筒37の色
がプロパンの燃焼熱により赤くなったときは,その加熱
筒37の熱によってプロパンに着火し得るので,着火用
ガスバーナ44を消火する。
The test gas is the backfire prevention device 16
Mixed area A in the vicinity1Mixed gas with propane at
Is prepared, and the mixed gas is used as a backfire prevention device 16
Through each of the small diameter holes 34, and flows into the combustion cylinder 17. Mixed
Propane in the combined gas is ignited by the gas burner 44
Combustion, N under the thermal atmosphere accompanying the combustion2O is thermally decomposed
To be done. The combustion temperature of propane is 1040 ℃, the combustion flame
It ’s blue, but it ’s N 2When O is mixed, the combustion temperature is 11
High temperature that rises to 70 ° C and the combustion flame changes to orange
The environment appears. In this case, N2Thermal decomposition of O is 4N2
O + C3H8+ 3O2→ 4N2+ 4H2O + 3CO2When
It is represented by the chemical reaction formula. The color of the heating cylinder 37
When the propane turns red due to the heat of combustion of propane, its heating
For ignition, propane can be ignited by the heat of the cylinder 37.
Extinguish the gas burner 44.

【0033】具体例としてテスト条件を,テスト用ガス
組成:15vol%N2 O,21vol%O2 および6
4vol%N2 ;ブロア7によるガス流量:25L/mi
n ;N2 Oとプロパン(C3 8 )との体積比:1対
1;内,外側電極47,54の放電電圧および放電電
流:7kV,30mA;に設定してN2 Oの熱分解を行
ったところ表1の結果を得た。
As a specific example, the test conditions are as follows: Test gas composition: 15 vol% N 2 O, 21 vol% O 2 and 6
4 vol% N 2 ; gas flow rate by blower 7: 25 L / mi
n; N 2 O and the volume ratio of the propane (C 3 H 8): 1: 1; the discharge voltage of the outer electrode 47,54 and discharge current: 7 kV, 30 mA; set to N 2 O thermal decomposition The results shown in Table 1 were obtained.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】表1より,N2 Oが完全に熱分解されてい
ることが明らかとなった。
From Table 1, it was revealed that N 2 O was completely pyrolyzed.

【0036】表2は第2,第3テスト結果を示し,これ
らのテストはテスト用ガスにおけるN2 O濃度およびプ
ロパン濃度を変えて行われた。
Table 2 shows the results of the second and third tests, and these tests were conducted by changing the N 2 O concentration and the propane concentration in the test gas.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】表2から明らかなように,N2 Oが完全に
熱分解されていることが判明した。
As is clear from Table 2, it was found that N 2 O was completely pyrolyzed.

【0039】N2 Oの熱分解は放電器46を使用しなく
ても可能である。この場合には,熱量増加のため,プロ
パン等の可燃性物質の濃度を放電器46を使用するとき
よりも高くすることが必要であり,例えばN2 Oとプロ
パンとの体積比を1:9に設定する。
The thermal decomposition of N 2 O is possible without using the discharge vessel 46. In this case, it is necessary to make the concentration of combustible substances such as propane higher than that when the discharger 46 is used because of the increase in heat quantity. For example, the volume ratio of N 2 O and propane is 1: 9. Set to.

【0040】なお,可燃性物質として水素を用いた場合
のN2 Oの熱分解は,N2 O+3H 2 +O2 →N2 +3
2 Oといった化学反応式に基づいて行われる。
When hydrogen is used as the combustible substance
N2Thermal decomposition of O is2O + 3H 2+ O2→ N2+3
H2It is performed based on a chemical reaction formula such as O.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によれば,比較的簡単な手段を採
用することによってN2 Oを完全に分解し得るようにし
たN2 Oの熱分解方法およびその方法を実施するための
熱分解装置を提供することができる。
According to the present invention, the thermal decomposition method of N 2 O and the thermal decomposition method for carrying out the method, which makes it possible to completely decompose N 2 O by adopting relatively simple means. A device can be provided.

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

【図1】N2 Oの熱分解装置の一例を示す正面図であ
る。
FIG. 1 is a front view showing an example of an N 2 O thermal decomposition apparatus.

【図2】図1の2−2線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.

【図3】図2の3−3線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG.

【図4】図2の4−4線断面図である。4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG.

【図5】図1の5−5線断面図である。5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG.

【図6】図5の6−6線断面図である。6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…………熱分解装置 2…………導管 5…………第1供給部 11…………第2供給部 15…………燃焼部 16………バックファイヤ防止器 34………小径孔 46………放電器 A1 ………混合領域 A2 ………アーク放電領域1 ...... Pyrolysis device 2 ...... Conduit 5 ………… First supply unit 11 ………… Second supply unit 15 ………… Combustion unit 16 ………… Backfire prevention device 34 …… … Small diameter hole 46 ………… Discharger A 1 ……… Mixing area A 2 ……… Arc discharge area

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年6月25日(2002.6.2
5)
[Submission date] June 25, 2002 (2002.6.2)
5)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0031[Correction target item name] 0031

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0031】交流電源76により内,外側電極47,5
4に放電電圧を印加し,またブロア7を作動させてテス
ト用ガスを導管2内に流入させる。放電器46内をテス
ト用ガスが流通している状態において,内側電極54の
円板状部55と,それを囲繞する外側電極47の大径孔
部51における内周部分との間の筒状間隙dがアーク放
電発生領域Bとなって,アーク放電が発生し,そのアー
クがテスト用ガスの流れに沿って第2円錐台形部57お
よび短円柱部59周りに波及し,その波及域がアーク
領域A2 となる。テスト用ガス中のN2 Oはこのアー
ク放電発生領域Bおよびアーク波及領域2 を流通する
間に活性化されてラジカル状態となる。
The inner and outer electrodes 47, 5 are controlled by the AC power supply 76.
A discharge voltage is applied to 4 and the blower 7 is operated to allow the test gas to flow into the conduit 2. In a state where the test gas is flowing through the discharger 46, a cylindrical shape between the disk-shaped portion 55 of the inner electrode 54 and the inner peripheral portion of the large-diameter hole portion 51 of the outer electrode 47 surrounding the inner electrode 54. The gap d becomes the arc discharge generation region B, and the arc discharge is generated.
Click is spread to the second frustoconical portion 57 and a short cylindrical portion 59 around along the flow of the test gas, the spreading zone arc wave
The area A 2. N 2 O in the test gas is activated and becomes a radical state while flowing through the arc discharge generation region B and the arc spread region A 2 .

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図5[Name of item to be corrected] Figure 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図5】 [Figure 5]

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図6[Name of item to be corrected] Figure 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図6】 [Figure 6]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2E191 BA01 BB00 BC05 BD11 3K065 TF08 TP04 3K078 AA05 BA21 CA04 4D002 AA12 BA05 BA07 BA12 DA07 DA19 DA31 DA33 DA54 DA56   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2E191 BA01 BB00 BC05 BD11                 3K065 TF08 TP04                 3K078 AA05 BA21 CA04                 4D002 AA12 BA05 BA07 BA12 DA07                       DA19 DA31 DA33 DA54 DA56

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炭化水素,水素,アルコール,エーテ
ル,アルデヒド,ケトン,エステル,カルボン酸,油
脂,フェノール類,アンモニア,アミンおよびアニリン
から選択される少なくとも一種の可燃性物質を燃焼さ
せ,その燃焼に伴う熱的雰囲気下でN2 Oを分解するこ
とを特徴とするN2 Oの熱分解方法。
1. At least one flammable substance selected from hydrocarbons, hydrogen, alcohols, ethers, aldehydes, ketones, esters, carboxylic acids, oils and fats, phenols, ammonia, amines and anilines is burned and burned. N 2 O thermal decomposition method, which comprises decomposing the N 2 O under a thermal atmosphere with.
【請求項2】 N2 Oと前記可燃性物質とを混合し,そ
の可燃性物質に着火する,請求項1記載のN2 Oの熱分
解方法。
2. The method for thermally decomposing N 2 O according to claim 1, wherein N 2 O and the flammable substance are mixed and the flammable substance is ignited.
【請求項3】 N2 Oに,それをアーク放電雰囲気中を
通過させる前処理を施す,請求項1または2記載のN2
Oの熱分解方法。
Wherein N in 2 O, subjected to a pretreatment which it is passed through a arc discharge atmosphere, according to claim 1 or 2 N 2
O thermal decomposition method.
【請求項4】 導管(2)と,その導管(2)の一端部
からその導管(2)内にN2 Oを供給する第1供給部
(5)と,前記導管(2)の中間部に設けられて,その
導管(2)内に可燃性物質を供給する第2供給部(1
1)と,前記導管(2)の他端部に設けられ,前記可燃
性物質を燃焼させて,N2 Oを分解する熱的雰囲気を現
出する燃焼部(15)とを備え,前記可燃性物質には炭
化水素,水素,アルコール,エーテル,アルデヒド,ケ
トン,エステル,カルボン酸,油脂,フェノール類,ア
ンモニア,アミンおよびアニリンから選択される少なく
とも一種が該当することを特徴とするN2 Oの熱分解装
置。
4. A conduit (2), a first supply part (5) for supplying N 2 O from one end of the conduit (2) into the conduit (2), and an intermediate part of the conduit (2). And a second supply part (1) for supplying a combustible substance into the conduit (2).
1) and a combustor (15) which is provided at the other end of the conduit (2) and burns the combustible substance to develop a thermal atmosphere for decomposing N 2 O. At least one selected from hydrocarbons, hydrogen, alcohols, ethers, aldehydes, ketones, esters, carboxylic acids, fats and oils, phenols, ammonia, amines and anilines corresponds to the volatile substance of N 2 O. Pyrolysis device.
【請求項5】 前記導管(2)における前記第1および
第2供給部(5,11)間に,N2 Oが流通するアーク
放電領域(A2 )を形成する放電器(46)が配置され
ている,請求項4記載のN2 Oの熱分解装置。
5. A discharger (46) is arranged between the first and second supply parts (5, 11) of the conduit ( 2 ) to form an arc discharge area (A 2 ) through which N 2 O flows. The thermal decomposition apparatus for N 2 O according to claim 4, which is used.
【請求項6】 前記燃焼部(15)は,その入口側にバ
ックファイヤ防止器(16)を有する,請求項4または
5記載のN2 Oの熱分解装置。
6. The N 2 O thermal decomposition apparatus according to claim 4, wherein the combustion section (15) has a backfire preventer (16) on the inlet side thereof.
【請求項7】 前記バックファイヤ防止器(16)は前
記導管(2)の他端部に連結されると共にその導管
(2)内と連通する複数のガス流通用小径孔(34)を
有し,前記導管(2)内の前記バックファイヤ防止器
(16)近傍領域はN2 Oと前記可燃性物質との混合領
域(A1 )として機能する,請求項6記載のN2 Oの熱
分解装置。
7. The backfire preventer (16) has a plurality of small diameter holes (34) for gas flow, which are connected to the other end of the conduit (2) and communicate with the inside of the conduit (2). 7. The thermal decomposition of N 2 O according to claim 6, wherein a region near the backfire preventer (16) in the conduit (2) functions as a mixed region (A 1 ) of N 2 O and the combustible substance. apparatus.
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