JP2011206704A - Gas treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、処理対象ガスに含まれる有害ガスを浄化するガス処理装置に関するものである。 The present invention relates to a gas processing apparatus that purifies harmful gas contained in a gas to be processed.
従来より、排気ガス中で高電圧放電を行ってプラズマ状態を作ることで、排気ガスに含まれる有害ガスの浄化を行う技術が知られている。近年、この技術は、脱臭を目的として、工場の排気を浄化する浄化装置や室内の空気を浄化する空気清浄機に応用されつつある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for purifying harmful gas contained in exhaust gas by creating a plasma state by performing high voltage discharge in the exhaust gas is known. In recent years, this technology is being applied to a purification device for purifying factory exhaust and an air purifier for purifying indoor air for the purpose of deodorization.
熱的に非平衡な状態、つまり気体の温度やイオン温度に比べ、電子温度が非常に高い状態のプラズマ(非平衡プラズマ(以下、単にプラズマと言う))は、電子衝突でつくられるイオンやラジカルが常温では起こらない化学反応を促進させるので、有害ガスを効率的に除去あるいは分解することが可能な媒体として有害ガス処理において有用であると考えられている。実用化で肝心なことは、処理時のエネルギーの効率の向上と、プラズマで処理した後に完全に安全な生成物質へと変換されることである。 Plasma that is in a thermally non-equilibrium state, that is, in which the electron temperature is much higher than the temperature of the gas or ion (non-equilibrium plasma (hereinafter simply referred to as plasma)) is the ion or radical produced by electron collision. Promotes a chemical reaction that does not occur at room temperature, and is considered useful in hazardous gas treatment as a medium that can efficiently remove or decompose harmful gases. The key to practical use is to improve the energy efficiency during processing and to convert it into a completely safe product after processing with plasma.
一般に、大気圧でのプラズマは気体放電や電子ビームなどによって生成される。現在において、適用が考えられているものに、窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)、フロン、CO2 ,揮発性有機溶剤(VOC)などがある。中でもNOxは車の排ガスなどに含まれているので早急な実用化が必要となっている。 In general, plasma at atmospheric pressure is generated by gas discharge or electron beam. There are nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), chlorofluorocarbons, CO 2 , volatile organic solvents (VOC), etc. that are currently being considered for application. Above all, NOx is contained in the exhaust gas of a car, so that it needs to be put into practical use immediately.
NOx除去における放電プラズマ(気体放電によって生成されたプラズマ)内の現象は、電子衝突によって1次的に生成されたイオンやラジカルが最初の反応を起こし、その後の反応を通してN2 ,H2 O,NH4 NO3 などの各粒子に変換されて行くものと考えられている。 The phenomenon in discharge plasma (plasma generated by gas discharge) in NOx removal is that ions and radicals generated primarily by electron collision cause an initial reaction, and N 2 , H 2 O, It is thought that it is converted into each particle such as NH 4 NO 3 .
また、有害ガスを例えばアセトアルデヒドやホルムアルデヒドとした場合、この有害ガスをプラズマを通すことによって、CO2 とH2 Oに変換される。この場合、副生成物として、オゾン(O3 )が発生する。 Further, when the harmful gas is, for example, acetaldehyde or formaldehyde, the harmful gas is converted into CO 2 and H 2 O by passing plasma. In this case, ozone (O 3 ) is generated as a by-product.
図3に放電プラズマを利用した従来のガス処理装置の要部を例示する(例えば、特許文献1参照)。同図において、1は処理対象ガス(有害ガスを含む空気)GSが流れるダクト(通風路)であり、ダクト1内には、処理対象ガスGSの通過方向に沿って放電電極2とグランド電極3とが交互に配置され、これら電極2,3間にセルと呼ばれる多数の貫通孔4aを有するハニカム構造体4が配設されている。5は高電圧電源である。なお、ハニカム構造体4はセラミックス等の絶縁体で形成されており、特許文献2にもその使用例がある。
FIG. 3 illustrates a main part of a conventional gas processing apparatus using discharge plasma (see, for example, Patent Document 1). In the figure,
放電電極2は、金属製メッシュ、極細ワイヤ、または針状体等で形成されている。各放電電極2は、導線6によって高電圧電源5の+極に接続されている。グランド電極3は、金属性メッシュ等で形成されている。各グランド電極3は、導線7によって高電圧電源5の−極に接続されている。
The
このガス処理装置では、処理対象ガスGSをダクト1に流し、放電電極2とグランド電極3との間に高電圧電源5からの高電圧(数kV〜数10kV)を印加する。これにより、各ハニカム構造体4の貫通孔4a内にプラズマが発生し、このプラズマ中に生成されるイオンやラジカルによって、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスが無害な物質に分解される。
In this gas processing apparatus, the gas GS to be processed is caused to flow through the
しかしながら、このような構成のガス処理装置では、次のような問題点を有する。
(1)多数のハニカム構造体4を有するが、ばらつきなく均一なプラズマを発生させる技術が確立されておらず、ハニカム構造体4の性能にばらつきが出てしまう。例えば、同じハニカム構造体4同士でもインピータンス値が異なることがあり、また1つのハニカム構造体4内でも例えばその上下でインピーダンス値が異なるというようなこともあり、全体として均一なプラズマが発生せず、ガス処理能力が不安定となる。また、貫通孔4aだけでのプラズマ発生なので、プラズマの発生量が少なく、ガス処理能力が低い。
However, the gas processing apparatus having such a configuration has the following problems.
(1) Although a large number of
(2)ハニカム構造体4は吸湿すると低インピーダンスに、乾燥すると高インピーダンスになる特性を持っており、ハニカム構造体4が低インピーダンスになると、流れる電流が増大し放電電極2とグランド電極3との間に印加される高電圧値が低下し、ハニカム構造体4が高インピーダンスになると、流れる電流が減少し放電電極2とグランド電極3との間に印加される高電圧値が上昇する。このような高電圧値の変化に対し、所望のプラズマの発生量を確保し得る高電圧値を得ることのできる高電圧電源5は、その設計に要する工数も含めて非常に高価となる。
(2) The
(3)ハニカム構造体4のそれぞれに対して放電電極2とグランド電極3を設けているため、部品点数が多く、構造も複雑となり、高価となる。
(4)処理対象ガスGSの通過方向(ダクト1の入口から出口への方向)に沿ってハニカム構造体4がダクト1内に配置されているため、ハニカム構造体4のガス流と直交する方向の寸法が長く、これに対してガス流と平行な方向の寸法が短くなっている。このため、ガス流の流速が速いと、処理対象ガスGSがハニカム構造体4の内部でプラズマに晒される時間が短く、ガス処理能力が落ちる。
(3) Since the
(4) Since the
そこで、本出願人は、上述した従来のガス処理装置の問題点を解決するものとして、図4に示すようなタイプ1のガス処理装置を提案した(特許文献3参照)。このガス処理装置では、ダクト1の入口から出口への処理対象ガスGSの通過方向に対し直交する方向に沿って間隔G(G1〜G3)を設けて、多数の貫通孔(丸孔)4aを有する複数のハニカム構造体4(4−1〜4−4)を配置している。
Therefore, the present applicant has proposed a
なお、8はハニカム構造体4−1〜4−4のうち処理対象ガスGSの通過方向に対し直交する方向の一端に位置するハニカム構造体4−1の外側に配置された第1の電極、9はハニカム構造体4−1〜4−4のうち処理対象ガスGSの通過方向に対し直交する方向の他端に位置するハニカム構造体4−4の外側に配置された第2の電極であり、処理対象ガスGSが通過するように金属製メッシュとされている。
この第1の電極8と第2の電極9との間に、電極8を高圧電極、電極9をグランド電極として、高電圧電源(高電圧源)5からの高電圧を印加することにより、ハニカム構造体4の貫通孔4aおよびハニカム構造体4間の空間11(11−1〜11−3)にプラズマを発生させる。これにより、プラズマ中に生成されるイオンやラジカルによって、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスが無害な物質に分解される。
By applying a high voltage from a high voltage power source (high voltage source) 5 between the
また、本出願人は、図5に示すようなタイプ2のガス処理装置を提案した(特許文献4参照)。このガス処理装置では、ハニカム構造体4−1と4−2とで第1のハニカム構造体群4Aを構成し、この第1のハニカム構造体群4Aの両端に位置するハニカム構造体4−1および4−2の外側に、第1の電極として電極8を配置し、第2の電極として電極9を配置している。また、ハニカム構造体4−3と4−4とで第2のハニカム構造体群4Bを構成し、この第2のハニカム構造体群4Bの両端に位置するハニカム構造体4−3および4−4の外側に、第1の電極として電極9を配置し、第2の電極として電極10を配置している。
Further, the present applicant has proposed a
そして、第1のハニカム構造体群4Aにおいて、第1の電極8と第2の電極9との間に、電極8を高圧電極、電極9をグランド電極として、高電圧電源5からの高電圧を印加することにより、また、第2のハニカム構造体群4Bにおいて、第1の電極9と第2の電極10との間に、電極9をグランド電極、電極10を高圧電極として、高電圧電源5からの高電圧を印加することにより、ハニカム構造体4の貫通孔4aおよびハニカム構造体4間の空間11(11−1,11−2)にプラズマを発生させる。これにより、プラズマ中に生成されるイオンやラジカルによって、処理対象ガスGSに含まれる有害ガスが無害な物質に分解される。
In the first
上述したタイプ1やタイプ2のガス処理装置では、図3に示されたガス処理装置よりもガス処理能力が向上しているが、更にガス処理能力を向上させるためにはタイプ1やタイプ2のガス処理装置を1つのガス処理ユニットして、処理対象ガスGSの通過方向に複数設置することが考えられる。図6にタイプ1のガス処理ユニットを処理対象ガスGSの通過方向に2つ設置した例を示す。図7にタイプ2のガス処理ユニットを処理対象ガスGSの通過方向に2つ設置した例を示す。
In the above-described
この場合、図6に示した例では、隣接するガス処理ユニットGU1,GU2の高圧電極8−1と8−2とが対向し、またグランド電極9−1と9−2とが対向し、この対向する電極間では電位差がつかないため、ガス処理ユニットGU1,GU2間の空間ではプラズマが生じにくく(エリアAR1,AR2でのプラズマの発生がない)、この場合の全体のガス処理能力は個々のガス処理ユニットGU1,GU2の和に留まる。 In this case, in the example shown in FIG. 6, the high voltage electrodes 8-1 and 8-2 of the adjacent gas processing units GU1 and GU2 face each other, and the ground electrodes 9-1 and 9-2 face each other. Since there is no potential difference between the opposing electrodes, plasma is not easily generated in the space between the gas processing units GU1 and GU2 (there is no generation of plasma in the areas AR1 and AR2). It remains in the sum of the gas processing units GU1, GU2.
また、図7に示した例では、隣接するガス処理ユニットGU1,GU2の高圧電極8−1と8−2とが対向し、またグランド電極9−1と9−2とが対向し、また高圧電極10−1と10−2とが対向し、この対向する電極では電位差がつかないため、ガス処理ユニットGU1,GU2間の空間ではプラズマが生じにくく(エリアAR1,AR2,AR3でのプラズマの発生がない)、この場合の全体のガス処理能力は個々のガス処理ユニットGU1,GU2の和に留まる。 In the example shown in FIG. 7, the high voltage electrodes 8-1 and 8-2 of the adjacent gas processing units GU1 and GU2 face each other, the ground electrodes 9-1 and 9-2 face each other, and the high pressure electrodes GU1 and GU2 face each other. Since the electrodes 10-1 and 10-2 face each other and no potential difference is generated between the electrodes facing each other, plasma is hardly generated in the space between the gas processing units GU1 and GU2 (plasma generation in the areas AR1, AR2 and AR3) In this case, the total gas processing capacity is limited to the sum of the individual gas processing units GU1 and GU2.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、隣接するガス処理ユニット間の空間でもプラズマを発生させ、全体のガス処理能力を更に高めることが可能なガス処理装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to generate plasma even in the space between adjacent gas processing units, thereby further improving the overall gas processing capacity. Is to provide a simple gas treatment apparatus.
このような目的を達成するために本発明は、通風路の入口から出口への処理対象ガスの通過方向に対し直交する方向に沿って間隔を設けて配置され処理対象ガスが通過する多数の貫通孔を有する複数のハニカム構造体と、複数のハニカム構造体のうち処理対象ガスの通過方向に対し直交する方向の一端に配置されるハニカム構造体の外側に配置される第1の電極と、複数のハニカム構造体のうち処理対象ガスの通過方向に対し直交する方向の他端に配置されるハニカム構造体の外側に配置される第2の電極と、第1の電極と第2の電極との間に高電圧を印加しハニカム構造体の貫通孔およびハニカム構造体間の空間にプラズマを発生させる高電圧源とを備えたガス処理ユニットを処理対象ガスの通過方向に沿って複数設置したガス処理装置において、隣接するガス処理ユニット同士の第1の電極および第2の電極を対向させ、かつこの対向する各電極の高電圧の印加極性を互いに異なるものとしたものである。 In order to achieve such an object, the present invention provides a large number of penetrations through which the processing target gas passes and is arranged along a direction orthogonal to the passing direction of the processing target gas from the inlet to the outlet of the ventilation path. A plurality of honeycomb structures having holes, a first electrode disposed on the outer side of the honeycomb structure disposed at one end of the plurality of honeycomb structures in a direction orthogonal to the passing direction of the gas to be treated; A second electrode disposed outside the honeycomb structure disposed at the other end of the honeycomb structure in a direction orthogonal to the passage direction of the gas to be processed, and the first electrode and the second electrode Gas processing in which a plurality of gas processing units are provided along the direction of passage of the gas to be processed, with a high voltage applied between them to generate plasma in the through holes of the honeycomb structure and plasma in the space between the honeycomb structures Equipment There are, in which the first electrode and the second electrode of the gas processing unit and adjacent to face, and that different polarity of the applied high voltage of the electrodes of the opposing.
また、通風路の入口から出口への処理対象ガスの通過方向に対し直交する方向に沿って間隔を設けて配置され処理対象ガスが通過する多数の貫通孔を有する複数のハニカム構造体と、複数のハニカム構造体のうち隣り合う複数のハニカム構造体を1群のハニカム構造体群とし、これらハニカム構造体群毎にその両端に位置するハニカム構造体の外側に配置された第1および第2の電極と、各ハニカム構造体群の第1の電極と第2の電極との間に個別に高電圧を印加しハニカム構造体の貫通孔およびハニカム構造体間の空間にプラズマを発生させる高電圧源とを備えたガス処理ユニットを処理対象ガスの通過方向に沿って複数設置したガス処理装置において、隣接するガス処理ユニットの各ハニカム構造体群同士の第1の電極および第2の電極を対向させ、かつその対向する各電極の高電圧の印加極性を互いに異なるものとしたものである。 Further, a plurality of honeycomb structures having a plurality of through-holes arranged at intervals along a direction orthogonal to the direction of passage of the processing target gas from the inlet to the outlet of the ventilation passage and having a plurality of through holes through which the processing target gas passes, A plurality of adjacent honeycomb structures among the honeycomb structures are defined as one group of honeycomb structures, and the first and second honeycomb structures are arranged outside the honeycomb structures positioned at both ends of each honeycomb structure group. High voltage source for generating plasma in the through holes of the honeycomb structure and the space between the honeycomb structures by individually applying a high voltage between the electrode and the first electrode and the second electrode of each honeycomb structure group In the gas processing apparatus in which a plurality of gas processing units each including the gas processing unit are installed along the passage direction of the gas to be processed, the first electrode and the second electrode of each honeycomb structure group of the adjacent gas processing units It is opposed, and is obtained by a different from each other the polarity of the applied high voltage of the electrodes of the opposing.
この発明によれば、タイプ1のガス処理ユニットを処理対象ガスの通過方向に沿って複数設置するものとした場合、隣接するタイプ1のガス処理ユニット同士の第1の電極および第2の電極が対向し、かつこの対向する各電極の高電圧の印加極性が互いに異なるものとなる。例えば、隣接する一方のガス処理ユニットの第1の電極を高圧電極とし、第2の電極をグランド電極とした場合、隣接する他方のガス処理ユニットの第1の電極がグランド電極とされ、第2の電極が高圧電極とされる。これにより、対向する電極間に電位差が生じ、隣接するガス処理ユニット間の空間でもプラズマが発生して、ガス処理が行われるようになる。
According to the present invention, when a plurality of
また、タイプ2のガス処理ユニットを処理対象ガスの通過方向に沿って複数設置するものとした場合、隣接するタイプ2のガス処理ユニットの各ハニカム構造体群同士の第1の電極および第2の電極が対向し、かつこの対向する各電極の高電圧の印加極性が互いに異なるものとなる。例えば、隣接する一方のガス処理ユニットのハニカム構造体群の第1の電極を高圧電極とし、第2の電極をグランド電極とした場合、隣接する他方のガス処理ユニットのハニカム構造体群の第1の電極がグランド電極とされ、第2の電極が高圧電極とされる。これにより、対向する電極間に電位差が生じ、隣接するガス処理ユニット間の空間でもプラズマが発生して、ガス処理が行われるようになる。
Further, when a plurality of
本発明によれば、隣接するガス処理ユニット同士の第1の電極および第2の電極を対向させ、かつこの対向する各電極の高電圧の印加極性を互いに異なるものとしたので、また、隣接するガス処理ユニットの各ハニカム構造体群同士の第1の電極および第2の電極を対向させ、かつその対向する各電極の高電圧の印加極性を互いに異なるものとしたので、対向する電極間に電位差が生じ、隣接するガス処理ユニット間の空間でもプラズマが発生してガス処理が行われるようになり、ガス処理ユニット個々のガス処理能力の和にガス処理ユニット間で発生するプラズマによるガス処理能力分が加わり、全体のガス処理能力が更に高まるものとなる。 According to the present invention, the first electrode and the second electrode of the adjacent gas processing units are opposed to each other, and the high voltage application polarities of the opposed electrodes are different from each other. The first electrode and the second electrode of each honeycomb structure group of the gas treatment unit are opposed to each other, and the high voltage applied polarities of the opposed electrodes are different from each other. As a result, plasma is generated in the space between adjacent gas processing units and gas processing is performed, and the sum of the gas processing capacities of the gas processing units is added to the gas processing capacity by the plasma generated between the gas processing units. As a result, the overall gas processing capacity is further increased.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔実施の形態1(タイプ1)〕
図1はこの発明に係るガス処理装置の一実施の形態(実施の形態1)の要部を示す図である。同図において、図6と同一符号は図6を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
[Embodiment 1 (Type 1)]
FIG. 1 is a diagram showing a main part of an embodiment (Embodiment 1) of a gas processing apparatus according to the present invention. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same or equivalent components as those described with reference to FIG.
このガス処理装置でも、図6に示したガス処理装置と同様に、処理対象ガスGSの通過方向(ダクト1の入口から出口への方向)に沿って、タイプ1のガス処理ユニットGU1とGU2とをダクト1内に配置している
In this gas processing apparatus, as in the gas processing apparatus shown in FIG. 6, the
但し、この実施の形態では、ガス処理ユニットGU1の第1の電極8−1と第2の電極9−1との間に、電極8−1をグランド電極、電極9−1を高圧電極として、高電圧電源5からの高電圧を印加するようにしている。また、ガス処理ユニットGU2の第1の電極8−2と第2の電極9−2との間に、電極8−2を高圧電極、電極9−2をグランド電極として、高電圧電源5からの高電圧を印加するようにしている。
However, in this embodiment, the electrode 8-1 is a ground electrode and the electrode 9-1 is a high-voltage electrode between the first electrode 8-1 and the second electrode 9-1 of the gas processing unit GU1, A high voltage from the high
すなわち、この実施の形態では、隣接するガス処理ユニットGU1,GU2のグランド電極8−1と高圧電極8−2とを対向させ、また高圧電極9−1とグランド電極9−2とを対向させている。これにより、対向する電極間に電位差が生じ、隣接するガス処理ユニット間の空間でもプラズマが発生して(エリアAR1,AR2でもプラズマが発生する)、ガス処理が行われるようになる。 That is, in this embodiment, the ground electrode 8-1 and the high voltage electrode 8-2 of the adjacent gas processing units GU1 and GU2 are opposed to each other, and the high voltage electrode 9-1 and the ground electrode 9-2 are opposed to each other. Yes. As a result, a potential difference is generated between the opposing electrodes, plasma is generated in the space between adjacent gas processing units (plasma is also generated in the areas AR1 and AR2), and gas processing is performed.
このようにして、この実施の形態1では、ガス処理ユニットGU1,GU2の個々のガス処理能力の和にガス処理ユニット間で発生するプラズマによるガス処理能力分が加わり、全体のガス処理能力が更に高まるものとなる。 In this manner, in the first embodiment, the gas processing capability by the plasma generated between the gas processing units is added to the sum of the individual gas processing capacities of the gas processing units GU1 and GU2, and the overall gas processing capability is further increased. It will increase.
〔実施の形態2(タイプ2)〕
図2はこの発明に係るガス処理装置の他の実施の形態(実施の形態2)の要部を示す図である。同図において、図7と同一符号は図7を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
[Embodiment 2 (Type 2)]
FIG. 2 is a view showing a main part of another embodiment (Embodiment 2) of the gas treatment apparatus according to the present invention. In this figure, the same reference numerals as those in FIG. 7 denote the same or equivalent components as those described with reference to FIG.
このガス処理装置でも、図7に示したガス処理装置と同様に、処理対象ガスGSの通過方向(ダクト1の入口から出口への方向)に沿って、タイプ2のガス処理ユニットGU1とGU2とをダクト1内に配置している
In this gas processing apparatus, as in the gas processing apparatus shown in FIG. 7, the
但し、この実施の形態では、ガス処理ユニットGU1の第1のハニカム構造体群4Aの第1の電極8−1と第2の電極9−1との間に、電極8−1をグランド電極、電極9−1を高圧電極として、高電圧電源5からの高電圧を印加するようにし、第2のハニカム構造体群4Bの第1の電極9−1と第2の電極10−1との間に、電極9−1を高圧電極、電極10−1をグランド電極として、高電圧電源5からの高電圧を印加するようにしている。
However, in this embodiment, the electrode 8-1 is a ground electrode between the first electrode 8-1 and the second electrode 9-1 of the first
また、ガス処理ユニットGU2の第1のハニカム構造体群4Cの第1の電極8−2と第2の電極9−2との間に、電極8−2を高圧電極、電極9−2をグランド電極として、高電圧電源5からの高電圧を印加するようにし、第2のハニカム構造体群4Dの第1の電極9−2と第2の電極10−2との間に、電極9−2をグランド電極、電極10−2を高圧電極として、高電圧電源5からの高電圧を印加するようにしている。
Further, between the first electrode 8-2 and the second electrode 9-2 of the first
すなわち、この実施の形態では、隣接するガス処理ユニットGU1,GU2のグランド電極8−1と高圧電極8−2とを対向させ、また高圧電極9−1とグランド電極9−2とを対向させ、グランド電極10−1と高圧電極10−2とを対向させている。これにより、対向する電極間に電位差が生じ、隣接するガス処理ユニット間の空間でもプラズマが発生して(エリアAR1,AR2,AR3でもプラズマが発生する)、ガス処理が行われるようになる。 That is, in this embodiment, the ground electrode 8-1 and the high voltage electrode 8-2 of the adjacent gas processing units GU1 and GU2 are opposed to each other, and the high voltage electrode 9-1 and the ground electrode 9-2 are opposed to each other. The ground electrode 10-1 and the high-voltage electrode 10-2 are opposed to each other. As a result, a potential difference is generated between the opposing electrodes, plasma is generated in the space between adjacent gas processing units (plasma is also generated in the areas AR1, AR2, and AR3), and gas processing is performed.
このようにして、この実施の形態2でも、ガス処理ユニットGU1,GU2の個々のガス処理能力の和にガス処理ユニット間で発生するプラズマによるガス処理能力分が加わり、全体のガス処理能力が更に高まるものとなる。 As described above, also in the second embodiment, the gas processing capacity by the plasma generated between the gas processing units is added to the sum of the individual gas processing capacities of the gas processing units GU1 and GU2, and the overall gas processing capacity is further increased. It will increase.
実施の形態2のガス処理装置は、実施の形態1のガス処理装置よりも、隣接するガス処理ユニットGU1,GU2間で対向する電極の対が多いので、ガス処理ユニット間でのプラズマが発生する空間領域が広く、ガス処理能力のアップ分が大きい。 Since the gas processing apparatus of the second embodiment has more electrode pairs facing each other between the adjacent gas processing units GU1 and GU2 than the gas processing apparatus of the first embodiment, plasma is generated between the gas processing units. Spatial area is wide and gas processing capacity is greatly increased.
なお、上述した実施の形態1,2において、ハニカム構造体4はオゾンを分解する触媒機能を備えたものとしてもよく、処理対象ガスGSの通過方向の下流位置にオゾンを分解する触媒を設けるようにしてもよい。
In the first and second embodiments described above, the
また、上述した実施の形態1,2では、ガス処理ユニットの数を2つとしたが、さらにその数を増やすようにしてもよい。また、実施の形態1において、ガス処理ユニット内のハニカム構造体の数は4つに限られるものではなく、2つ以上であればよく、さらにその数を増やしてもよい。また、実施の形態2において、ガス処理ユニット内のハニカム構造体群の数は2つに限られるものではなく、さらにその数を増やしてもよい。また、ハニカム構造体群内のハニカム構造体の数も2つに限られるものでもない。
Moreover, in
また、上述した実施の形態1,2において、副生成物としてオゾンを大量に発生させ、オゾン発生器として転用するようにしてもよい。 Further, in the first and second embodiments described above, a large amount of ozone may be generated as a by-product and used as an ozone generator.
本発明のガス処理装置は、燃料電池等に用いられる水素を効率的に生成する目的で、炭化水素類等から水素含有ガスを生成する、いわゆる改質にも適用することができる。例えばオクタン(ガソリンの平均分子量に比較的近い物質)C8H18の場合は、本ガス処理装置に供給すると下記(1)式で示される化学反応が促進され、その結果水素ガスを効率よく生成することができる。
C8H18+8H2O+4(O2+4N2)→8CO2+17H2+16N2・・・・(1)
The gas processing apparatus of the present invention can also be applied to so-called reforming for generating a hydrogen-containing gas from hydrocarbons or the like for the purpose of efficiently generating hydrogen used in a fuel cell or the like. For example, in the case of octane (substance relatively close to the average molecular weight of gasoline) C 8 H 18 , when supplied to this gas treatment device, the chemical reaction represented by the following formula (1) is promoted, and as a result, hydrogen gas is efficiently generated. can do.
C 8 H 18 + 8H 2 O + 4 (O 2 + 4N 2 ) → 8CO 2 + 17H 2 + 16N 2 ... (1)
1…ダクト(通風路)、4(4−11〜4−14、4−21〜4−24)…ハニカム構造体、4a…貫通孔(セル)、4A〜4D…ハニカム構造体群、5…高電圧電源、8−1,8−2,9−1,9−2,10−1,10−2…電極、11…空間、G(G1〜G6)…間隔、GS…処理対象ガス、GU(GU1,GU2)…ガス処理ユニット、AR1,AR2,AR3…エリア。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記複数のハニカム構造体のうち前記処理対象ガスの通過方向に対し直交する方向の一端に配置されるハニカム構造体の外側に配置される第1の電極と、
前記複数のハニカム構造体のうち前記処理対象ガスの通過方向に対し直交する方向の他端に配置されるハニカム構造体の外側に配置される第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に高電圧を印加し前記ハニカム構造体の貫通孔および前記ハニカム構造体間の空間にプラズマを発生させる高電圧源とを備えたガス処理ユニットを前記処理対象ガスの通過方向に沿って複数設置したガス処理装置において、
前記各ガス処理ユニットの第1の電極および第2の電極は、隣接するガス処理ユニット同士の第1の電極および第2の電極が対向し、かつ対向する各電極の高電圧の印加極性が互いに異なる
ことを特徴とするガス処理装置。 A plurality of honeycomb structures having a large number of through holes arranged at intervals along a direction orthogonal to the passage direction of the processing target gas from the inlet to the outlet of the ventilation path, and through which the processing target gas passes;
A first electrode disposed on the outer side of the honeycomb structure disposed at one end of the plurality of honeycomb structures in a direction perpendicular to the direction of passage of the gas to be treated;
A second electrode disposed on the outside of the honeycomb structure disposed at the other end of the plurality of honeycomb structures in a direction perpendicular to the direction of passage of the gas to be treated;
A gas processing unit comprising a high voltage source for applying a high voltage between the first electrode and the second electrode to generate plasma in the through hole of the honeycomb structure and the space between the honeycomb structures In the gas processing apparatus in which a plurality of the gas to be processed is installed along the passage direction of the processing target gas,
The first electrode and the second electrode of each gas processing unit are such that the first electrode and the second electrode of the adjacent gas processing units are opposed to each other, and the high voltage applied polarities of the opposing electrodes are mutually opposite. A gas processing device characterized by being different.
前記複数のハニカム構造体のうち隣り合う複数のハニカム構造体を1群のハニカム構造体群とし、これらハニカム構造体群毎にその両端に位置するハニカム構造体の外側に配置された第1および第2の電極と、
前記各ハニカム構造体群の第1の電極と第2の電極との間に個別に高電圧を印加し前記ハニカム構造体の貫通孔および前記ハニカム構造体間の空間にプラズマを発生させる高電圧源とを備えたガス処理ユニットを前記処理対象ガスの通過方向に沿って複数設置したガス処理装置において、
前記各ガス処理ユニットの各ハニカム構造体群の第1の電極および第2の電極は、隣接するガス処理ユニットの各ハニカム構造体群同士の第1の電極および第2の電極が対向し、かつその対向する各電極の高電圧の印加極性が互いに異なる
ことを特徴とするガス処理装置。 A plurality of honeycomb structures having a large number of through holes arranged at intervals along a direction orthogonal to the passage direction of the processing target gas from the inlet to the outlet of the ventilation path, and through which the processing target gas passes;
A plurality of adjacent honeycomb structures among the plurality of honeycomb structures are regarded as a group of honeycomb structures, and each of the honeycomb structures is disposed outside the honeycomb structures positioned at both ends thereof. Two electrodes;
A high voltage source for generating a plasma in a through hole of the honeycomb structure and a space between the honeycomb structures by individually applying a high voltage between the first electrode and the second electrode of each honeycomb structure group In a gas processing apparatus in which a plurality of gas processing units comprising:
The first electrode and the second electrode of each honeycomb structure group of each gas processing unit are opposed to each other between the first electrode and the second electrode of each honeycomb structure group of the adjacent gas processing unit, and A gas treatment apparatus, wherein the opposing electrodes have different high-voltage application polarities.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010077604A JP2011206704A (en) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | Gas treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010077604A JP2011206704A (en) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | Gas treatment apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2011206704A true JP2011206704A (en) | 2011-10-20 |
Family
ID=44938405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010077604A Pending JP2011206704A (en) | 2010-03-30 | 2010-03-30 | Gas treatment apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011206704A (en) |
-
2010
- 2010-03-30 JP JP2010077604A patent/JP2011206704A/en active Pending
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