JP2003164755A - ガス処理装置及びガス処理方法 - Google Patents
ガス処理装置及びガス処理方法Info
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- JP2003164755A JP2003164755A JP2001370005A JP2001370005A JP2003164755A JP 2003164755 A JP2003164755 A JP 2003164755A JP 2001370005 A JP2001370005 A JP 2001370005A JP 2001370005 A JP2001370005 A JP 2001370005A JP 2003164755 A JP2003164755 A JP 2003164755A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】大気圧プラズマ反応器において発生した熱によ
る温度上昇を抑制し、安定した反応を図ることが可能と
なる一方、反応器において発生した熱を他に利用するこ
とで、高い処理効率を達成することができるガス処理装
置を提供する。 【解決手段】大気圧プラズマ反応器と触媒反応器とを有
するガス処理装置または方法において、前記大気圧プラ
ズマ反応器と前記触媒反応器との間に、該大気圧プラズ
マ反応器において発生した熱を該触媒反応器に伝える熱
伝導手段を有する構成とする。
る温度上昇を抑制し、安定した反応を図ることが可能と
なる一方、反応器において発生した熱を他に利用するこ
とで、高い処理効率を達成することができるガス処理装
置を提供する。 【解決手段】大気圧プラズマ反応器と触媒反応器とを有
するガス処理装置または方法において、前記大気圧プラ
ズマ反応器と前記触媒反応器との間に、該大気圧プラズ
マ反応器において発生した熱を該触媒反応器に伝える熱
伝導手段を有する構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス処理装置及び
ガス処理方法に関し、特に大気圧プラズマと触媒の二つ
の反応によりガス処理を実施する装置に関するものであ
る。具体的には、例えば、有機あるいは無機の有害物質
を含有するガスを、無害化するガス処理装置及びガス処
理方法に関するものであり、とりわけ複数の有機化合物
が混在するガスを分解するような場合に使用されるガス
処理装置及びガス処理方法に関するものである。
ガス処理方法に関し、特に大気圧プラズマと触媒の二つ
の反応によりガス処理を実施する装置に関するものであ
る。具体的には、例えば、有機あるいは無機の有害物質
を含有するガスを、無害化するガス処理装置及びガス処
理方法に関するものであり、とりわけ複数の有機化合物
が混在するガスを分解するような場合に使用されるガス
処理装置及びガス処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に有害ガスとされるものの中に、窒
素酸化物や有機化合物を含むガスなどが挙げられる。近
年活発化している環境関連技術開発の一つとして、これ
らのガス処理を実施する数多くの技術が、研究、提案さ
れている。具体的に挙げれば、触媒法、熱分解法、活性
炭法などがその主な技術であり、それぞれ特徴を有して
いるが、処理速度、エネルギー効率、生成物などの点で
完全な方法はない。このような状況下において、近年、
常圧下で放電を発生させ、その放電によりガスを処理す
る方法が注目されている。この常圧下で放電を発生させ
る方法には、無声放電、沿面放電、パルスコロナ放電等
がある。
素酸化物や有機化合物を含むガスなどが挙げられる。近
年活発化している環境関連技術開発の一つとして、これ
らのガス処理を実施する数多くの技術が、研究、提案さ
れている。具体的に挙げれば、触媒法、熱分解法、活性
炭法などがその主な技術であり、それぞれ特徴を有して
いるが、処理速度、エネルギー効率、生成物などの点で
完全な方法はない。このような状況下において、近年、
常圧下で放電を発生させ、その放電によりガスを処理す
る方法が注目されている。この常圧下で放電を発生させ
る方法には、無声放電、沿面放電、パルスコロナ放電等
がある。
【０００３】無声放電は、オゾン発生器として知られて
いるが電極間距離が数ｍｍ程度と非常に狭く大容量のガ
スで安定放電を得るためには反応器を数多く用意する必
要がある。また、沿面放電は、セラミックス等の無機物
表面と内部に電極を形成し、交流電界を印加するとセラ
ミックス表面に放電が発生するもので、極めて部分的な
放電状態となる。また、パルスコロナ放電は、電極の立
ち上がり時間が１０から５０ｎｓと速く、半値幅５０か
ら５００ｎｓの極短パルス高電圧を印加するとストリー
マーコロナが電極空間に発生するが、電源、電極等が高
価である。さらに、電極の工夫により大気圧下で安定な
グロー放電を得る方法も提案されているが、ヘリウムあ
るいはアルゴンといった高価なガスを必要としたり、安
定放電部分が極端に狭いなどの欠点を有している。
いるが電極間距離が数ｍｍ程度と非常に狭く大容量のガ
スで安定放電を得るためには反応器を数多く用意する必
要がある。また、沿面放電は、セラミックス等の無機物
表面と内部に電極を形成し、交流電界を印加するとセラ
ミックス表面に放電が発生するもので、極めて部分的な
放電状態となる。また、パルスコロナ放電は、電極の立
ち上がり時間が１０から５０ｎｓと速く、半値幅５０か
ら５００ｎｓの極短パルス高電圧を印加するとストリー
マーコロナが電極空間に発生するが、電源、電極等が高
価である。さらに、電極の工夫により大気圧下で安定な
グロー放電を得る方法も提案されているが、ヘリウムあ
るいはアルゴンといった高価なガスを必要としたり、安
定放電部分が極端に狭いなどの欠点を有している。
【０００４】これらの問題を解決する技術として、粒状
の無機誘電体を使用した大気圧プラズマ法による放電が
挙げられる。ここで言う大気圧プラズマ法とは、大気圧
下において、安定で均一なグロー放電を極めて小さい印
加電圧で発生する方法で、反応効率、発熱等のエネルギ
ーロスの少ないエネルギー効率に優れた方法をさすもの
である。具体的には、反応器電極間に充填された誘電体
が最適な形態を有し、その電極に交流電圧を加えること
で安定した放電を得ることができることを特徴としたも
のである。
の無機誘電体を使用した大気圧プラズマ法による放電が
挙げられる。ここで言う大気圧プラズマ法とは、大気圧
下において、安定で均一なグロー放電を極めて小さい印
加電圧で発生する方法で、反応効率、発熱等のエネルギ
ーロスの少ないエネルギー効率に優れた方法をさすもの
である。具体的には、反応器電極間に充填された誘電体
が最適な形態を有し、その電極に交流電圧を加えること
で安定した放電を得ることができることを特徴としたも
のである。
【０００５】この大気圧プラズマ法は、目的に応じて他
の処理方法と併用することも可能である。例えば、熱処
理やＵＶ処理などの反応器を併用することが可能である
が、特にその中でも触媒法との併用が効果的である。そ
れは、この触媒法によると、他の化学物質を使用しな
い、組成変化がおきない、表面反応が中心である、等の
点において上記大気圧プラズマ法との共通点が多いた
め、この大気圧プラズマ法の長所を生かした装置設計が
可能となることによる。そのため、例えば特開２０００
−２３７５２９号公報などに示されるように放電と触媒
を連続に設置した方法が既に提案されている。
の処理方法と併用することも可能である。例えば、熱処
理やＵＶ処理などの反応器を併用することが可能である
が、特にその中でも触媒法との併用が効果的である。そ
れは、この触媒法によると、他の化学物質を使用しな
い、組成変化がおきない、表面反応が中心である、等の
点において上記大気圧プラズマ法との共通点が多いた
め、この大気圧プラズマ法の長所を生かした装置設計が
可能となることによる。そのため、例えば特開２０００
−２３７５２９号公報などに示されるように放電と触媒
を連続に設置した方法が既に提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、大気圧プラ
ズマ法では、処理装置の設計あるいは処理条件の設定に
おいて、それらを決定するための因子として、処理風
量、処理ガス濃度、処理ガス成分、目的処理効率、コス
トなどが挙げられる。これらの因子により装置仕様や処
理条件が決定されるが、一般に処理負荷が増大する場
合、すなわち処理風量が増大する場合や処理ガス濃度が
高くなる場合、あるいは処理ガス成分が難分解性物質で
ある場合に、目的の処理効率を得るためには、投入電力
を増大することが最も確実な方法である。
ズマ法では、処理装置の設計あるいは処理条件の設定に
おいて、それらを決定するための因子として、処理風
量、処理ガス濃度、処理ガス成分、目的処理効率、コス
トなどが挙げられる。これらの因子により装置仕様や処
理条件が決定されるが、一般に処理負荷が増大する場
合、すなわち処理風量が増大する場合や処理ガス濃度が
高くなる場合、あるいは処理ガス成分が難分解性物質で
ある場合に、目的の処理効率を得るためには、投入電力
を増大することが最も確実な方法である。
【０００７】しかしながら、投入電力を増やすと、それ
に伴い発熱量が増加し、放電状態が変化し、それによっ
て処理効率が変化することとなり、目的の効果を得るこ
とが困難になるといった問題が生じる。また、発熱量が
増加するということは、投入エネルギーのロスの増加に
つながり、ランニングコストの面からも望ましくない。
に伴い発熱量が増加し、放電状態が変化し、それによっ
て処理効率が変化することとなり、目的の効果を得るこ
とが困難になるといった問題が生じる。また、発熱量が
増加するということは、投入エネルギーのロスの増加に
つながり、ランニングコストの面からも望ましくない。
【０００８】そこで、本発明は、上記課題を解決し、大
気圧プラズマ反応器において発生した熱による温度上昇
を抑制し、安定した反応を図ることが可能となる一方、
反応器において発生した熱を他に利用することで、高い
処理効率を達成することができるガス処理装置及びガス
処理方法を提供することを目的とするものである。
気圧プラズマ反応器において発生した熱による温度上昇
を抑制し、安定した反応を図ることが可能となる一方、
反応器において発生した熱を他に利用することで、高い
処理効率を達成することができるガス処理装置及びガス
処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、つぎの（１）〜（１４）のように構成した
ガス処理装置及びガス処理方法を提供するものである。 （１）大気圧プラズマ反応器と触媒反応器とを有するガ
ス処理装置において、前記大気圧プラズマ反応器と前記
触媒反応器との間に、該大気圧プラズマ反応器において
発生した熱を該触媒反応器に伝える熱伝導手段を有する
ことを特徴とするガス処理装置。 （２）前記大気圧プラズマ反応器と前記触媒反応器と
が、連続して配置されていることを特徴とする上記
（１）に記載のガス処理装置。 （３）前記大気圧プラズマ反応器は、電極間に粒状誘電
体が充填されたリアクタを備え、該リアクタに導入した
ガスをプラズマ処理するプラズマ反応装置であることを
特徴とする上記（１）または上記（２）に記載のガス処
理装置。 （４）前記熱伝導手段が、前記プラズマ反応装置に設け
られた電極であることを特徴とする上記（３）に記載の
ガス処理装置。 （５）前記熱伝導手段が、前記大気圧プラズマ反応器と
前記触媒反応器の双方に接続された伝熱媒体であること
を特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載のガ
ス処理装置。 （６）前記伝熱媒体が、セラミック材で構成されている
ことを特徴とする上記（５）に記載のガス処理装置。 （７）前記触媒反応器における触媒が、酸化触媒である
ことを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載
のガス処理装置。 （８）大気圧プラズマ反応器に触媒反応器を併用してガ
ス処理するガス処理方法において、前記大気圧プラズマ
反応器で発生する熱を熱伝導手段を介して触媒反応器に
伝える一方、該触媒反応器には新たなエネルギーを投入
しないことを特徴とするガス処理方法。 （９）前記大気圧プラズマ反応器と前記触媒反応器と
を、連続して配置し、ガス処理することを特徴とする上
記（８）に記載のガス処理方法。 （１０）前記大気圧プラズマ反応器として、電極間に粒
状誘電体が充填されたリアクタを備え、該リアクタに導
入したガスをプラズマ処理するプラズマ反応装置を用
い、ガス処理することを特徴とする上記（８）または上
記（９）に記載のガス処理方法。 （１１）前記熱伝導手段として、前記プラズマ反応装置
に設けられた電極を用い、ガス処理することを特徴とす
る上記（１０）に記載のガス処理方法。 （１２）前記熱伝導手段として、前記大気圧プラズマ反
応器と前記触媒反応器の双方に接続された伝熱媒体を用
い、ガス処理することを特徴とする上記（８）〜（１
１）のいずれかに記載のガス処理方法。 （１３）前記伝熱媒体を、セラミック材で構成し、ガス
処理することを特徴とする上記（１２）に記載のガス処
理方法。 （１４）前記触媒反応器における触媒に酸化触媒を用
い、ガス処理することを特徴とする上記（８）〜（１
３）のいずれかに記載のガス処理方法。
成するため、つぎの（１）〜（１４）のように構成した
ガス処理装置及びガス処理方法を提供するものである。 （１）大気圧プラズマ反応器と触媒反応器とを有するガ
ス処理装置において、前記大気圧プラズマ反応器と前記
触媒反応器との間に、該大気圧プラズマ反応器において
発生した熱を該触媒反応器に伝える熱伝導手段を有する
ことを特徴とするガス処理装置。 （２）前記大気圧プラズマ反応器と前記触媒反応器と
が、連続して配置されていることを特徴とする上記
（１）に記載のガス処理装置。 （３）前記大気圧プラズマ反応器は、電極間に粒状誘電
体が充填されたリアクタを備え、該リアクタに導入した
ガスをプラズマ処理するプラズマ反応装置であることを
特徴とする上記（１）または上記（２）に記載のガス処
理装置。 （４）前記熱伝導手段が、前記プラズマ反応装置に設け
られた電極であることを特徴とする上記（３）に記載の
ガス処理装置。 （５）前記熱伝導手段が、前記大気圧プラズマ反応器と
前記触媒反応器の双方に接続された伝熱媒体であること
を特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載のガ
ス処理装置。 （６）前記伝熱媒体が、セラミック材で構成されている
ことを特徴とする上記（５）に記載のガス処理装置。 （７）前記触媒反応器における触媒が、酸化触媒である
ことを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載
のガス処理装置。 （８）大気圧プラズマ反応器に触媒反応器を併用してガ
ス処理するガス処理方法において、前記大気圧プラズマ
反応器で発生する熱を熱伝導手段を介して触媒反応器に
伝える一方、該触媒反応器には新たなエネルギーを投入
しないことを特徴とするガス処理方法。 （９）前記大気圧プラズマ反応器と前記触媒反応器と
を、連続して配置し、ガス処理することを特徴とする上
記（８）に記載のガス処理方法。 （１０）前記大気圧プラズマ反応器として、電極間に粒
状誘電体が充填されたリアクタを備え、該リアクタに導
入したガスをプラズマ処理するプラズマ反応装置を用
い、ガス処理することを特徴とする上記（８）または上
記（９）に記載のガス処理方法。 （１１）前記熱伝導手段として、前記プラズマ反応装置
に設けられた電極を用い、ガス処理することを特徴とす
る上記（１０）に記載のガス処理方法。 （１２）前記熱伝導手段として、前記大気圧プラズマ反
応器と前記触媒反応器の双方に接続された伝熱媒体を用
い、ガス処理することを特徴とする上記（８）〜（１
１）のいずれかに記載のガス処理方法。 （１３）前記伝熱媒体を、セラミック材で構成し、ガス
処理することを特徴とする上記（１２）に記載のガス処
理方法。 （１４）前記触媒反応器における触媒に酸化触媒を用
い、ガス処理することを特徴とする上記（８）〜（１
３）のいずれかに記載のガス処理方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】上記構成を適用し、プラズマリア
クターより発生する熱を触媒層に伝えることで、プラズ
マ層の温度上昇を抑制し、安定した反応が得られるよう
にすると共に、新たなエネルギーを投入することなし
に、触媒に反応を促進することが可能となる。すなわ
ち、プラズマ装置で発生した熱を連続して設置している
触媒反応器に伝導し触媒反応に利用することで、プラズ
マ反応器の温度上昇を抑制して反応の安定化を図ること
が可能となる一方、このプラズマで発生した熱を利用し
て触媒反応を活性化し、これらにより高い処理効率を達
成することが可能となる。
クターより発生する熱を触媒層に伝えることで、プラズ
マ層の温度上昇を抑制し、安定した反応が得られるよう
にすると共に、新たなエネルギーを投入することなし
に、触媒に反応を促進することが可能となる。すなわ
ち、プラズマ装置で発生した熱を連続して設置している
触媒反応器に伝導し触媒反応に利用することで、プラズ
マ反応器の温度上昇を抑制して反応の安定化を図ること
が可能となる一方、このプラズマで発生した熱を利用し
て触媒反応を活性化し、これらにより高い処理効率を達
成することが可能となる。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する
が、本発明はこれらによって何ら限定されるものではな
い。 ［実施例１］図１、図２、図３に、本発明の実施例１に
おけるガス処理装置の構成を示す。図１はリアクターを
ガスの流れ方向に切断した断面図で、ガスは左から右方
向に流れる。また、図２は同じリアクターをガスの流れ
方向と垂直方向に、図１に示すＡ−Ｂのところで切断し
た断面図である。また、図３はこの装置の外観図で、高
圧交流電源と接続されている様子が示されている。
が、本発明はこれらによって何ら限定されるものではな
い。 ［実施例１］図１、図２、図３に、本発明の実施例１に
おけるガス処理装置の構成を示す。図１はリアクターを
ガスの流れ方向に切断した断面図で、ガスは左から右方
向に流れる。また、図２は同じリアクターをガスの流れ
方向と垂直方向に、図１に示すＡ−Ｂのところで切断し
た断面図である。また、図３はこの装置の外観図で、高
圧交流電源と接続されている様子が示されている。
【００１２】図１に示すように、本実施例のリアクター
は５枚の板状電極と、その電極の間に充填された粒状誘
電体３および触媒４からなる。５枚の電極のうち、外側
の二枚と、中心の一枚の合計三枚の電極はアース線と接
続されている接地電極１であり、また接地電極に挟まれ
る２枚の電極は交流高圧電源と接続されている高圧電極
２である。
は５枚の板状電極と、その電極の間に充填された粒状誘
電体３および触媒４からなる。５枚の電極のうち、外側
の二枚と、中心の一枚の合計三枚の電極はアース線と接
続されている接地電極１であり、また接地電極に挟まれ
る２枚の電極は交流高圧電源と接続されている高圧電極
２である。
【００１３】この状態において、交流高圧電源を用い
て、高圧電極２に電圧を加えた場合、接地電極１と高圧
電極２との間に充填されている粒状誘電体３により、こ
れらの電極間にプラズマ状態が発生する。このプラズマ
が発生している状態で、前記電極間にガスを流せば、ガ
ス成分が酸化される。一例を挙げれば、ガスを構成する
成分が、空気中にメタノールなどの有機化合物を含んだ
ものである場合、このガス中の有機化合物は、プラズマ
により二酸化炭素や水などに酸化分解される。この酸化
分解はプラズマのエネルギーにより行われるが、プラズ
マを発生させる為に投入した電力は、すべて分解に使用
されるわけでなく、一部は熱エネルギーに変換される。
そのため、粒状誘電体３は熱を受け、誘電体部分の温度
が上昇するが、大気圧プラズマ法では、低温プラズマを
利用するため、大幅な温度上昇は見られない。
て、高圧電極２に電圧を加えた場合、接地電極１と高圧
電極２との間に充填されている粒状誘電体３により、こ
れらの電極間にプラズマ状態が発生する。このプラズマ
が発生している状態で、前記電極間にガスを流せば、ガ
ス成分が酸化される。一例を挙げれば、ガスを構成する
成分が、空気中にメタノールなどの有機化合物を含んだ
ものである場合、このガス中の有機化合物は、プラズマ
により二酸化炭素や水などに酸化分解される。この酸化
分解はプラズマのエネルギーにより行われるが、プラズ
マを発生させる為に投入した電力は、すべて分解に使用
されるわけでなく、一部は熱エネルギーに変換される。
そのため、粒状誘電体３は熱を受け、誘電体部分の温度
が上昇するが、大気圧プラズマ法では、低温プラズマを
利用するため、大幅な温度上昇は見られない。
【００１４】しかし、誘電体は一般に温度によりその電
気特性が変化する為、所定の効率を得るためには温度制
御が重要な因子である。もし、反応電極間に流すガス流
量が大きければ、誘電体は空冷効果により温度上昇を抑
制することができるが、ガス流量が小さくなるほど空冷
効果が落ち誘電体の温度上昇が大きくなる。この温度上
昇を抑制し制御するために、本実施例では、図１に示す
ように誘電体層の後段に触媒層を設けている。この触媒
は１５０℃以下程度で効果を発揮する触媒であれば特に
制限はなく、一般的なもので構わない。前述の粒状誘電
体３および触媒４による触媒層と前段の誘電体層は、本
実施例では誘電体が充填されているリアクタ内の電極に
より連続した状態で接続することで、プラズマリアクタ
ーで発生した熱を触媒層へ伝える構造になっている。こ
れにより、誘電体層の温度上昇が抑制されると同時に触
媒層が加熱され、触媒によりガス中の成分が影響を受け
る。この時触媒に酸化触媒を使用していれば、ガス中の
成分は酸化される事になり、プラズマと触媒の二重の作
用により酸化されることになる。
気特性が変化する為、所定の効率を得るためには温度制
御が重要な因子である。もし、反応電極間に流すガス流
量が大きければ、誘電体は空冷効果により温度上昇を抑
制することができるが、ガス流量が小さくなるほど空冷
効果が落ち誘電体の温度上昇が大きくなる。この温度上
昇を抑制し制御するために、本実施例では、図１に示す
ように誘電体層の後段に触媒層を設けている。この触媒
は１５０℃以下程度で効果を発揮する触媒であれば特に
制限はなく、一般的なもので構わない。前述の粒状誘電
体３および触媒４による触媒層と前段の誘電体層は、本
実施例では誘電体が充填されているリアクタ内の電極に
より連続した状態で接続することで、プラズマリアクタ
ーで発生した熱を触媒層へ伝える構造になっている。こ
れにより、誘電体層の温度上昇が抑制されると同時に触
媒層が加熱され、触媒によりガス中の成分が影響を受け
る。この時触媒に酸化触媒を使用していれば、ガス中の
成分は酸化される事になり、プラズマと触媒の二重の作
用により酸化されることになる。
【００１５】つぎに、図１に示す装置を用いてガスを分
解処理した実験例について説明する。ここでの装置は、
誘電体層部分体積３００ｍＬ、触媒層部分体積２００ｍ
Ｌとし、５枚の電極はステンレス製で、電極間距離は１
０ｍｍとした。また、誘電体は比誘電率７０００で、チ
タン酸バリウムを主材料とした材料からなる直径３ｍｍ
のほぼ球状のペレットとした。また、触媒はアルミナに
白金を添加したもので、直径２ｍｍのほぼ球状のペレッ
トとした。
解処理した実験例について説明する。ここでの装置は、
誘電体層部分体積３００ｍＬ、触媒層部分体積２００ｍ
Ｌとし、５枚の電極はステンレス製で、電極間距離は１
０ｍｍとした。また、誘電体は比誘電率７０００で、チ
タン酸バリウムを主材料とした材料からなる直径３ｍｍ
のほぼ球状のペレットとした。また、触媒はアルミナに
白金を添加したもので、直径２ｍｍのほぼ球状のペレッ
トとした。
【００１６】この装置に、メタノールを１００ｐｐｍ含
有する空気を３Ｌ／分の流量で誘電体層側より流した。
誘電体層部分の電極には、常に３０Ｗの電力を交流電源
により投入している。放電開始直後は誘電体層、触媒層
とも温度は室温（２５℃）であったが、放電開始後１時
間経過した時点で、温度を測定したところ、誘電体層は
約７５℃、触媒層は７０℃であった。１時間経過した時
点で、出口側のガスをガスクロマトグラフで分析した結
果、メタノールは９５％以上分解されていることが確認
された。
有する空気を３Ｌ／分の流量で誘電体層側より流した。
誘電体層部分の電極には、常に３０Ｗの電力を交流電源
により投入している。放電開始直後は誘電体層、触媒層
とも温度は室温（２５℃）であったが、放電開始後１時
間経過した時点で、温度を測定したところ、誘電体層は
約７５℃、触媒層は７０℃であった。１時間経過した時
点で、出口側のガスをガスクロマトグラフで分析した結
果、メタノールは９５％以上分解されていることが確認
された。
【００１７】［実施例２］図４、図５に、本発明の実施
例２におけるガス処理装置の構成を示す。図４はリアク
ターをガスの流れ方向に切断した断面図で、ガスは左か
ら右方向に流れる。また、図５は同じリアクターをガス
の流れ方向と垂直方向に、図４に示すＡ−Ｂのところで
切断した断面図である。
例２におけるガス処理装置の構成を示す。図４はリアク
ターをガスの流れ方向に切断した断面図で、ガスは左か
ら右方向に流れる。また、図５は同じリアクターをガス
の流れ方向と垂直方向に、図４に示すＡ−Ｂのところで
切断した断面図である。
【００１８】実施例１と異なり、実施例２はプラズマを
発生させる誘電体層と触媒層は同一電極では接続されて
いないが、誘電体と触媒の両方に接している伝熱媒体を
介して熱が伝わる構造を有している。この伝熱媒体は熱
伝導性の高い物質が適しているが、導電性が高い物質の
場合、放電が影響を受けるため、注意が必要である。
発生させる誘電体層と触媒層は同一電極では接続されて
いないが、誘電体と触媒の両方に接している伝熱媒体を
介して熱が伝わる構造を有している。この伝熱媒体は熱
伝導性の高い物質が適しているが、導電性が高い物質の
場合、放電が影響を受けるため、注意が必要である。
【００１９】図４に示す装置では、伝熱媒体８としてセ
ラミック材が用いられており、このセラミックにより、
熱伝導がなされ、高い分解効率を得ることができる。こ
の装置を用いて、実施例１と同様にガス処理を実施した
結果、同様にメタノールは９５％以上分解されているこ
とが確認された。
ラミック材が用いられており、このセラミックにより、
熱伝導がなされ、高い分解効率を得ることができる。こ
の装置を用いて、実施例１と同様にガス処理を実施した
結果、同様にメタノールは９５％以上分解されているこ
とが確認された。
【００２０】（比較例）比較例において用いた図６に示
すガス処理装置は、誘電体層と触媒層が熱伝導性の高い
物質で接続されていない、という部分以外は、図１と同
様の装置である。この装置を用いて、実施例１と同様に
１時間放電した後温度を測定したところ、誘電体層は９
５℃、触媒層は３０℃であった。この装置により、実施
例１と同様にガス処理をした結果、メタノールは８２％
しか分解されておらず、実施例１よりも処理能力の劣る
ことが確認された。
すガス処理装置は、誘電体層と触媒層が熱伝導性の高い
物質で接続されていない、という部分以外は、図１と同
様の装置である。この装置を用いて、実施例１と同様に
１時間放電した後温度を測定したところ、誘電体層は９
５℃、触媒層は３０℃であった。この装置により、実施
例１と同様にガス処理をした結果、メタノールは８２％
しか分解されておらず、実施例１よりも処理能力の劣る
ことが確認された。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、大気圧プラズマ反応器
において発生した熱による温度上昇を抑制し、安定した
反応を図ることが可能となる一方、反応器において発生
した熱を他に利用することで、高い処理効率を達成し得
るガス処理装置及びガス処理方法を実現することができ
る。
において発生した熱による温度上昇を抑制し、安定した
反応を図ることが可能となる一方、反応器において発生
した熱を他に利用することで、高い処理効率を達成し得
るガス処理装置及びガス処理方法を実現することができ
る。
【図１】本発明の実施例１におけるガス処理装置のリア
クターをガスの流れ方向に切断した断面図。
クターをガスの流れ方向に切断した断面図。
【図２】本発明の実施例１におけるガス処理装置のリア
クターをガスの流れ方向と垂直の方向で切断した断面
図。
クターをガスの流れ方向と垂直の方向で切断した断面
図。
【図３】本発明の実施例１におけるガス処理装置の外観
図。
図。
【図４】本発明の実施例２におけるガス処理装置のリア
クターをガスの流れ方向に切断した断面図。
クターをガスの流れ方向に切断した断面図。
【図５】本発明の実施例２におけるガス処理装置のリア
クターをガスの流れ方向と垂直の方向で切断した断面
図。
クターをガスの流れ方向と垂直の方向で切断した断面
図。
【図６】比較例１におけるガス処理装置のリアクターを
ガスの流れ方向に切断した断面図。
ガスの流れ方向に切断した断面図。
１：接地電極
２：高電圧電極
３：粒状誘電体
４：触媒
５：ガス入口
６：ガス出口
７：高圧交流電源
８：伝熱媒体
フロントページの続き
(72)発明者 宮本 守敏
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ
ノン株式会社内
(72)発明者 金子 芳昭
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ
ノン株式会社内
Ｆターム(参考） 4D048 AA17 AB01 BB01 EA03
4G075 AA03 AA37 BA05 BA06 BD05
BD14 CA47 CA54 DA02 EA02
EA05 EC21 EE12 FB04 FC11
FC15
Claims (14)
- 【請求項１】大気圧プラズマ反応器と触媒反応器とを有
するガス処理装置において、前記大気圧プラズマ反応器
と前記触媒反応器との間に、該大気圧プラズマ反応器に
おいて発生した熱を該触媒反応器に伝える熱伝導手段を
有することを特徴とするガス処理装置。 - 【請求項２】前記大気圧プラズマ反応器と前記触媒反応
器とが、連続して配置されていることを特徴とする請求
項１に記載のガス処理装置。 - 【請求項３】前記大気圧プラズマ反応器は、電極間に粒
状誘電体が充填されたリアクタを備え、該リアクタに導
入したガスをプラズマ処理するプラズマ反応装置である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス
処理装置。 - 【請求項４】前記熱伝導手段が、前記プラズマ反応装置
に設けられた電極であることを特徴とする請求項３に記
載のガス処理装置。 - 【請求項５】前記熱伝導手段が、前記大気圧プラズマ反
応器と前記触媒反応器の双方に接続された伝熱媒体であ
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載
のガス処理装置。 - 【請求項６】前記伝熱媒体が、セラミック材で構成され
ていることを特徴とする請求項５に記載のガス処理装
置。 - 【請求項７】前記触媒反応器における触媒が、酸化触媒
であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に
記載のガス処理装置。 - 【請求項８】大気圧プラズマ反応器に触媒反応器を併用
してガス処理するガス処理方法において、前記大気圧プ
ラズマ反応器で発生する熱を熱伝導手段を介して触媒反
応器に伝える一方、該触媒反応器には新たなエネルギー
を投入しないことを特徴とするガス処理方法。 - 【請求項９】前記大気圧プラズマ反応器と前記触媒反応
器とを、連続して配置し、ガス処理することを特徴とす
る請求項８に記載のガス処理方法。 - 【請求項１０】前記大気圧プラズマ反応器として、電極
間に粒状誘電体が充填されたリアクタを備え、該リアク
タに導入したガスをプラズマ処理するプラズマ反応装置
を用い、ガス処理することを特徴とする請求項８または
請求項９に記載のガス処理方法。 - 【請求項１１】前記熱伝導手段として、前記プラズマ反
応装置に設けられた電極を用い、ガス処理することを特
徴とする請求項１０に記載のガス処理方法。 - 【請求項１２】前記熱伝導手段として、前記大気圧プラ
ズマ反応器と前記触媒反応器の双方に接続された伝熱媒
体を用い、ガス処理することを特徴とする請求項８〜１
１のいずれか１項に記載のガス処理方法。 - 【請求項１３】前記伝熱媒体を、セラミック材で構成
し、ガス処理することを特徴とする請求項１２に記載の
ガス処理方法。 - 【請求項１４】前記触媒反応器における触媒に酸化触媒
を用い、ガス処理することを特徴とする請求項８〜１３
のいずれか１項に記載のガス処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370005A JP2003164755A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | ガス処理装置及びガス処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370005A JP2003164755A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | ガス処理装置及びガス処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003164755A true JP2003164755A (ja) | 2003-06-10 |
Family
ID=19179305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001370005A Pending JP2003164755A (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | ガス処理装置及びガス処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003164755A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006305194A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Midori Anzen Co Ltd | 触媒保持装置及びガス除去装置 |
| WO2016043053A1 (ja) * | 2014-09-17 | 2016-03-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 排気処理装置、基板処理システム、及び、排気を処理する方法 |
| CN105797545A (zh) * | 2015-04-17 | 2016-07-27 | 韩汶冀 | 用于工业烟囱的工业废气净化装置以及净化方法 |
| CN105797546A (zh) * | 2015-04-17 | 2016-07-27 | 韩汶冀 | 工业废气净化装置以及净化方法 |
-
2001
- 2001-12-04 JP JP2001370005A patent/JP2003164755A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006305194A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Midori Anzen Co Ltd | 触媒保持装置及びガス除去装置 |
| JP4636930B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2011-02-23 | ミドリ安全株式会社 | 触媒保持装置及びガス除去装置 |
| WO2016043053A1 (ja) * | 2014-09-17 | 2016-03-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 排気処理装置、基板処理システム、及び、排気を処理する方法 |
| CN105797545A (zh) * | 2015-04-17 | 2016-07-27 | 韩汶冀 | 用于工业烟囱的工业废气净化装置以及净化方法 |
| CN105797546A (zh) * | 2015-04-17 | 2016-07-27 | 韩汶冀 | 工业废气净化装置以及净化方法 |
| CN105797545B (zh) * | 2015-04-17 | 2018-10-09 | 韩汶冀 | 用于工业烟囱的工业废气净化装置以及净化方法 |
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