JP2018118219A - Gas treatment device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas treatment device where gas treatment capacity is stabilized by keeping humidity environment in a honeycomb structure constant and a person in a room does not feel discomfort caused by increasing air humidity after plasma treatment.SOLUTION: In a gas treatment device: the flow rate of a treated gas E supplied to a mixing section 2 is controlled by a mixing controlling unit 6 so that first absolute humidity (absolute humidity of a mixing treating object gas D) hF becomes a target value hsp (a mixing ratio M of a first gas G1 (treating object gas C) to a second gas G2 (treated gas E) in the mixing section 2 is controlled); and a voltage V applied between electrodes in a plasma treatment section 3 is controlled by an applied voltage controlling unit 7 so that a difference Δh between the first absolute humidity (absolute humidity of the mixing treating object gas D) hF and second absolute humidity (absolute humidity of the treated gas E) hR enters in a reference humidity difference range ΔhB±α.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、処理対象ガスを浄化するガス処理装置に関する。   The present invention relates to a gas processing apparatus that purifies a processing target gas.

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、排気ガスを浄化する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 exhaust gas by generating 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。この技術の実用化上で肝心なことは、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. What is important in the practical application of this technology 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、二酸化炭素(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. Currently considered for application are nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), chlorofluorocarbons, carbon dioxide (CO 2 ) Volatile organic solvent (VOC). Above all, NOx is contained in the exhaust gas of a car, so that it needs to be put into practical use immediately.

この種の処理対象ガスを浄化するガス処理装置として、多数の貫通孔を有するハニカム構造体を通風路内に配置し、ハニカム構造体の両端に配置された電極間に高電圧を印加し、ハニカム構造体の貫通孔内にプラズマを発生させるタイプのものがある。このガス処理装置では、ハニカム構造体の貫通孔に発生しているプラズマにより、この貫通孔を通過する処理対象ガスに含まれている有害ガスが無害な物質に分解される(例えば、特許文献1参照)。   As a gas treatment apparatus for purifying this kind of gas to be treated, a honeycomb structure having a large number of through holes is disposed in a ventilation passage, and a high voltage is applied between electrodes disposed at both ends of the honeycomb structure. There is a type that generates plasma in the through hole of the structure. In this gas processing apparatus, the harmful gas contained in the gas to be processed that passes through the through holes is decomposed into harmless substances by the plasma generated in the through holes of the honeycomb structure (for example, Patent Document 1). reference).

このタイプのガス処理装置では、ハニカム構造体内において全体として均一なプラズマを発生させる技術が確立されておらず、ガス処理能力が不安定となる。一方、ハニカム構造体の内部でのプラズマの発生状態は、処理対象ガス中の水分が多いほど活発に行われ、水分が少ないと抑制されるという特性がある。すなわち、処理対象ガス中の水分が多いほどガス処理能力が高まり、水分が少ないとガス処理能力が低下するという特性がある。   In this type of gas processing apparatus, a technique for generating uniform plasma as a whole in the honeycomb structure has not been established, and the gas processing capacity becomes unstable. On the other hand, the plasma generation state inside the honeycomb structure has a characteristic that it is performed more actively as the moisture in the gas to be processed increases, and is suppressed when the moisture is lower. That is, there is a characteristic that the gas processing capacity increases as the water content in the gas to be processed increases, and the gas processing capacity decreases as the water content decreases.

そこで、特許文献2には、電極とハニカム構造体との間の空間へ加湿装置によって水分を送り込み、処理対象ガス中の水分濃度を高め、プラズマ放電を活性化させて、ガス処理能力を高めるようにしたガス処理装置が開示されている。   Therefore, in Patent Document 2, moisture is sent to the space between the electrode and the honeycomb structure by a humidifier to increase the moisture concentration in the gas to be processed and activate the plasma discharge to increase the gas processing capacity. A gas processing apparatus is disclosed.

特開2000−140562号公報JP 2000-140562 A 特開2004−089708号公報JP 2004-089708 A

しかしながら、特許文献2に開示された技術では、加湿装置によって送り込む水分量を制御していないため、供給する水分量が過小であれば、プラズマ放電の発生が不十分でガス処理能力が不足し、処理物質が完全に分解されずに副生成物が発生する虞がある。供給する水分量が過多であれば、ガス処理能力は高まるが、放電が激しくなり、火花放電のような異常放電が発生する虞がある。また、プラズマ処理後の空気を室内に供給するものとした場合、室内に供給される空気の湿度が高くなってしまい、室内にいる人に不快な思いを感じさせてしまうという問題も生じる。   However, the technique disclosed in Patent Document 2 does not control the amount of moisture fed by the humidifier, so if the amount of moisture supplied is too small, the generation of plasma discharge is insufficient and the gas processing capacity is insufficient. There is a possibility that the by-product is generated without completely decomposing the treated substance. If the amount of water to be supplied is excessive, the gas processing capability is increased, but the discharge becomes intense, and there is a possibility that abnormal discharge such as spark discharge occurs. In addition, when the plasma-treated air is supplied to the room, the humidity of the air supplied to the room becomes high, which causes a problem that people in the room feel uncomfortable.

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、ハニカム構造体内の湿度環境を一定に保ち、ガス処理能力の安定化を図ることが可能なガス処理装置を提供することにある。
また、プラズマ処理後の空気の湿度が高くなって室内にいる人に不快な思いを感じさせてしまうということがない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 a problem, and the object of the present invention is to provide a gas treatment capable of maintaining a constant humidity environment in the honeycomb structure and stabilizing the gas treatment capacity. To provide an apparatus.
It is another object of the present invention to provide a gas processing apparatus that does not cause uncomfortable feelings to a person in the room due to high humidity of air after plasma processing.

このような目的を達成するために本発明は、処理対象ガスを浄化し処理済みガスとして出力するように構成されたガス処理装置(100)において、通風路(A)に配置され、通風路を流れる処理対象ガスに加湿を行うように構成された水処理部(1)と、水処理部よりも通風路の下流側に設けられ、水処理部によって加湿された処理対象ガスを第1のガスとし、水処理部によって加湿される前の処理対象ガスあるいは処理済みガスを第2のガスとし、第1のガスと第2のガスとを混合することによって湿度調整を行うように構成された混合部(2)と、混合部よりも通風路の下流側に設けられ、混合部において湿度調整が行われた処理対象ガスが混合処理対象ガスとして通過する多数の貫通孔(31a)を有するハニカム構造体(31)、および混合処理対象ガスが通過する方向に対してハニカム構造体の上流側と下流側にそれぞれ配置された電極(32,33)を有し、この電極間に印加される電圧によってハニカム構造体の貫通孔にプラズマを発生させるように構成されたプラズマ処理部(3)と、混合部からプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガスの絶対湿度を第1の絶対湿度として計測するように構成された第1の湿度計測部(S1)と、プラズマ処理部を通過した混合処理対象ガスを処理済みガスとし、この処理済みガスの絶対湿度を第2の絶対湿度として計測するように構成された第2の湿度計測部(S2)と、第1の絶対湿度が目標値となるように混合部における第1のガスと第2のガスとの混合比を制御するように構成された混合比制御部(6)と、第1の絶対湿度と第2の絶対湿度との差が所定の湿度差の範囲に入るようにプラズマ処理部に印加される電圧を制御するように構成された印加電圧制御部(7)とを備えることを特徴とする。   In order to achieve such an object, the present invention is arranged in a ventilation path (A) in a gas processing device (100) configured to purify a processing target gas and output it as a processed gas. The water treatment unit (1) configured to humidify the flowing treatment target gas, and the treatment target gas provided at the downstream side of the ventilation path from the water treatment unit and humidified by the water treatment unit is the first gas. Mixing configured to adjust the humidity by mixing the first gas and the second gas with the gas to be treated or the gas that has been treated before being humidified by the water treatment unit as the second gas A honeycomb structure having a part (2) and a large number of through holes (31a) that are provided downstream of the mixing part and that pass through the gas to be processed whose humidity has been adjusted in the mixing part as the gas to be mixed Body (31), And electrodes (32, 33) disposed on the upstream side and the downstream side of the honeycomb structure with respect to the direction in which the gas to be mixed passes, and the honeycomb structure is penetrated by the voltage applied between the electrodes. A plasma processing unit (3) configured to generate plasma in the hole, and a first configured to measure the absolute humidity of the gas to be mixed toward the plasma processing unit from the mixing unit as the first absolute humidity. The second humidity configured to measure the absolute humidity of the processed gas as the second absolute humidity, with the humidity measurement unit (S1) and the mixed processing target gas that has passed through the plasma processing unit as the processed gas A measurement unit (S2) and a mixing ratio control unit (6) configured to control the mixing ratio of the first gas and the second gas in the mixing unit so that the first absolute humidity becomes a target value. And the first absolute And an applied voltage control unit (7) configured to control a voltage applied to the plasma processing unit so that a difference between the humidity and the second absolute humidity falls within a predetermined humidity difference range. And

この発明において、第1の湿度計測部は、混合部からプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガスの絶対湿度を第1の絶対湿度(hF)として計測し、第2の湿度制御部は、プラズマ処理部を通過した混合処理対象ガス(処理済みガス)の絶対湿度を第2の絶対湿度(hR)として計測する。混合比制御部は、第1の絶対湿度(hF)が目標値(hsp)となるように、第1のガス(水処理部によって加湿された処理対象ガス)と第2のガス(水処理部によって加湿される前の処理対象ガスあるいは処理済みガス)との混合比(M)を制御する。これにより、混合部からプラズマ処理部に向かう混合処理対象ガスの絶対湿度(hF)が目標値(hsp)とされ、この絶対湿度(hF)が目標値(hsp)とされた混合処理対象ガスがプラズマ処理部に送り込まれる。   In the present invention, the first humidity measuring unit measures the absolute humidity of the gas to be mixed from the mixing unit toward the plasma processing unit as the first absolute humidity (hF), and the second humidity control unit is configured to perform the plasma processing. The absolute humidity of the mixed processing target gas (processed gas) that has passed through the section is measured as the second absolute humidity (hR). The mixing ratio control unit includes a first gas (processing target gas humidified by the water treatment unit) and a second gas (water treatment unit) such that the first absolute humidity (hF) becomes the target value (hsp). To control the mixing ratio (M) with the gas to be treated or gas before being humidified. Thereby, the absolute humidity (hF) of the gas to be mixed from the mixing section toward the plasma processing section is set to the target value (hsp), and the gas to be mixed having the absolute humidity (hF) set to the target value (hsp) It is sent to the plasma processing unit.

一方、印加電圧制御部は、第1の絶対湿度(hF)と第2の絶対湿度(hR)との差(Δh=hF−hR)が所定の湿度差の範囲(ΔhB±α)に入るように、プラズマ処理部の電極間に印加される電圧(V)を制御する。
例えば、第1の絶対湿度(hF)と第2の絶対湿度(hR)との差(Δh)が大きく、所定の湿度差の範囲を外れている場合(Δh>ΔhB+α)、プラズマ処理部における混合処理対象ガスに対するガス処理能力を抑制するように、プラズマ処理部の電極間に印加される電圧(V)を制御する。ガス処理能力が抑制されると、プラズマ処理部での水分の消費量が減り、第2の絶対湿度(hR)が高くなり、第1の絶対湿度(hF)と第2の絶対湿度(hR)との差(Δh)が小さくなって、第1の絶対湿度(hF)と第2の絶対湿度(hR)との差(Δh)が所定の湿度差の範囲(ΔhB±α)に入るようになる。
例えば、第1の絶対湿度(hF)と第2の絶対湿度(hR)との差(Δh)が小さく、所定の湿度差範囲を外れている場合(Δh<ΔhB−α)、プラズマ処理部における混合処理対象ガスに対するガス処理能力を高めるように、プラズマ処理部の電極間に印加される電圧(V)を制御する。ガス処理能力が高められると、プラズマ処理部での水分の消費量が増え、第2の絶対湿度(hR)が低くなり、第1の絶対湿度(hF)と第2の絶対湿度(hR)との差(Δh)が大きくなって、第1の絶対湿度(hF)と第2の絶対湿度(hR)との差(Δh)が所定の湿度差の範囲(ΔhB±α)に入るようになる。
On the other hand, the applied voltage control unit causes the difference (Δh = hF−hR) between the first absolute humidity (hF) and the second absolute humidity (hR) to fall within a predetermined humidity difference range (ΔhB ± α). In addition, the voltage (V) applied between the electrodes of the plasma processing unit is controlled.
For example, when the difference (Δh) between the first absolute humidity (hF) and the second absolute humidity (hR) is large and out of a predetermined humidity difference range (Δh> ΔhB + α), mixing in the plasma processing unit The voltage (V) applied between the electrodes of the plasma processing unit is controlled so as to suppress the gas processing capacity for the processing target gas. When the gas processing capacity is suppressed, the water consumption in the plasma processing unit is reduced, the second absolute humidity (hR) is increased, and the first absolute humidity (hF) and the second absolute humidity (hR) are increased. So that the difference (Δh) between the first absolute humidity (hF) and the second absolute humidity (hR) falls within a predetermined humidity difference range (ΔhB ± α). Become.
For example, when the difference (Δh) between the first absolute humidity (hF) and the second absolute humidity (hR) is small and outside a predetermined humidity difference range (Δh <ΔhB−α), The voltage (V) applied between the electrodes of the plasma processing unit is controlled so as to increase the gas processing capacity for the gas to be mixed. When the gas processing capacity is increased, the amount of water consumption in the plasma processing unit increases, the second absolute humidity (hR) decreases, and the first absolute humidity (hF) and the second absolute humidity (hR) And the difference (Δh) between the first absolute humidity (hF) and the second absolute humidity (hR) falls within a predetermined humidity difference range (ΔhB ± α). .

このようにして、本発明では、第1の絶対湿度(hF)が目標値(hsp)となるように第1のガスと第2のガスとの混合比(M)が制御され、第1の絶対湿度(hF)と第2の絶対湿度(hR)との差(Δh)が所定の湿度差の範囲(ΔhB±α)に入るようにプラズマ処理部の電極間に印加される電圧(V)が制御される。これにより、ハニカム構造体内の湿度環境が一定に保たれ、ガス処理能力の安定化が図られるものとなる。また、プラズマ処理後の空気の湿度が高くなって室内にいる人に不快な思いを感じさせてしまうというような問題も生じないものとなる。   Thus, in the present invention, the mixing ratio (M) of the first gas and the second gas is controlled so that the first absolute humidity (hF) becomes the target value (hsp), and the first Voltage (V) applied between the electrodes of the plasma processing unit so that the difference (Δh) between the absolute humidity (hF) and the second absolute humidity (hR) falls within a predetermined humidity difference range (ΔhB ± α). Is controlled. Thereby, the humidity environment in the honeycomb structure is kept constant, and the gas processing capacity is stabilized. In addition, there is no problem that the humidity of the air after the plasma treatment becomes high and makes people in the room feel uncomfortable.

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。   In the above description, as an example, constituent elements on the drawing corresponding to the constituent elements of the invention are indicated by reference numerals with parentheses.

以上説明したことにより、本発明によれば、第1の絶対湿度が目標値となるように混合部における第1のガスと第2のガスとの混合比を制御し、第1の絶対湿度と第2の絶対湿度との差が所定の湿度差の範囲に入るようにプラズマ処理部の電極間に印加される電圧を制御するようにしたので、ハニカム構造体内の湿度環境を一定に保ち、ガス処理能力の安定化を図ることが可能となる。また、プラズマ処理後の空気の湿度が高くなって室内にいる人に不快な思いを感じさせてしまうというような問題も生じないものとなる。   As described above, according to the present invention, the mixing ratio of the first gas and the second gas in the mixing unit is controlled so that the first absolute humidity becomes the target value, and the first absolute humidity and Since the voltage applied between the electrodes of the plasma processing unit is controlled so that the difference from the second absolute humidity falls within a predetermined humidity difference range, the humidity environment in the honeycomb structure is kept constant, It becomes possible to stabilize the processing capacity. In addition, there is no problem that the humidity of the air after the plasma treatment becomes high and makes people in the room feel uncomfortable.

図1は、本発明の実施の形態に係るガス処理装置の要部を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a main part of a gas processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、このガス処理装置におけるスクラバーユニットの構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the scrubber unit in this gas processing apparatus. 図3は、このガス処理装置におけるプラズマ処理部の構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the plasma processing unit in this gas processing apparatus. 図4は、このガス処理装置における制御装置のハードウェア構成の概略を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an outline of the hardware configuration of the control device in this gas processing apparatus. 図5は、制御装置のCPUが実行する処理動作(ミキシング制御部が行う処理動作)を説明するためのフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart for explaining the processing operation (processing operation performed by the mixing control unit) executed by the CPU of the control device. 図6は、制御装置のCPUが実行する処理動作(印加電圧制御部が行う処理動作)を説明するためのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for explaining a processing operation (a processing operation performed by the applied voltage control unit) executed by the CPU of the control device. 図7Aは、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhが大きく、基準湿度差範囲ΔhB±αを外れている状態(Δh>ΔhB+α)を示す図である。FIG. 7A is a diagram illustrating a state where the difference Δh between the first absolute humidity hF and the second absolute humidity hR is large and is out of the reference humidity difference range ΔhB ± α (Δh> ΔhB + α). 図7Bは、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhが基準湿度差範囲ΔhB±αに入った状態を示す図である。FIG. 7B is a diagram showing a state where the difference Δh between the first absolute humidity hF and the second absolute humidity hR is in the reference humidity difference range ΔhB ± α. 図8Aは、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhが小さく、基準湿度差範囲ΔhB±αを外れている状態(Δh<ΔhB−α)を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing a state where the difference Δh between the first absolute humidity hF and the second absolute humidity hR is small and out of the reference humidity difference range ΔhB ± α (Δh <ΔhB−α). 図8Bは、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhが基準湿度差範囲ΔhB±αに入った状態を示す図である。FIG. 8B is a diagram illustrating a state where the difference Δh between the first absolute humidity hF and the second absolute humidity hR is within the reference humidity difference range ΔhB ± α. 図9は、ミキシング制御部の要部の機能ブロック図である。FIG. 9 is a functional block diagram of a main part of the mixing control unit. 図10は、印加電圧制御部の要部の機能ブロック図である。FIG. 10 is a functional block diagram of the main part of the applied voltage control unit. 図11は、スクラバーユニットによって加湿される前の処理対象ガスを第2のガスとしてミキシング部に供給するようにした例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which the gas to be processed before being humidified by the scrubber unit is supplied to the mixing unit as the second gas.

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。図1は本発明の実施の形態に係るガス処理装置100の要部を示す図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a main part of a gas processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

このガス処理装置100は、通風路Aに配置された、スクラバーユニット(水処理部)1、ミキシング部(混合部)2およびプラズマ処理部3と、ミキシング部2に供給する処理済みガスEの流量の制御およびプラズマ処理部3の電極間に印加される電圧(以下、印加電圧とも呼ぶ。)Vの制御を行う制御装置4とを備えている。   The gas processing apparatus 100 includes a scrubber unit (water processing unit) 1, a mixing unit (mixing unit) 2, a plasma processing unit 3, and a flow rate of the processed gas E supplied to the mixing unit 2. And a control device 4 for controlling a voltage (hereinafter also referred to as an applied voltage) V applied between the electrodes of the plasma processing unit 3.

このガス処理装置100において、通風路AにはダクトA1が接続されている。ダクトA1は、プラズマ処理部3の下流側からミキシング部2に延びるダクトであり、処理済みガスEの一部をミキシング部2に戻す役割を果たす。ダクトA1には、ミキシング部2へ戻す処理済みガスEの流量を調整するための給気弁5が設けられている。   In the gas processing apparatus 100, a duct A1 is connected to the ventilation path A. The duct A <b> 1 is a duct extending from the downstream side of the plasma processing unit 3 to the mixing unit 2, and plays a role of returning a part of the processed gas E to the mixing unit 2. The duct A1 is provided with an air supply valve 5 for adjusting the flow rate of the processed gas E returned to the mixing unit 2.

また、このガス処理装置100において、スクラバーユニット1は、通風路Aを流れる処理対象ガスBに加湿を行う。ミキシング部2は、スクラバーユニット1よりも通風路Aの下流側に設けられ、スクラバーユニット1によって加湿された処理対象ガスCを第1のガスG1とし、ダクトA1を介する処理済みガスEを第2のガスG2とし、第1のガスG1と第2のガスG2とを混合することによって湿度調整を行う。プラズマ処理部3は、ミキシング部2よりも通風路Aの下流側に設けられ、ミキシング部2において湿度調整が行われた処理対象ガスを混合処理対象ガスDとして入力し、この入力される混合処理対象ガスDを浄化して処理済みガスEとする。   In the gas processing apparatus 100, the scrubber unit 1 humidifies the processing target gas B flowing through the ventilation path A. The mixing unit 2 is provided on the downstream side of the ventilation path A with respect to the scrubber unit 1. The processing target gas C humidified by the scrubber unit 1 is the first gas G1, and the processed gas E through the duct A1 is the second gas. The humidity is adjusted by mixing the first gas G1 and the second gas G2 with the gas G2. The plasma processing unit 3 is provided on the downstream side of the ventilation path A with respect to the mixing unit 2 and inputs the processing target gas whose humidity has been adjusted in the mixing unit 2 as the mixing processing target gas D, and this input mixing processing The target gas D is purified to a treated gas E.

また、このガス処理装置100において、ミキシング部2とプラズマ処理部3との間の通風路Aには、ミキシング部2からプラズマ処理部3に向かう混合処理対象ガスDの絶対湿度を第1の絶対湿度hFとして計測する湿度センサS1が設けられている。また、プラズマ処理部3の下流側の通風路Aには、プラズマ処理部3を通過した処理済みガスEの絶対湿度を第2の絶対湿度hRとして計測する湿度センサS2が設けられている。   Further, in the gas processing apparatus 100, the absolute humidity of the mixed processing target gas D from the mixing unit 2 toward the plasma processing unit 3 is set to the first absolute value in the ventilation path A between the mixing unit 2 and the plasma processing unit 3. A humidity sensor S1 that measures the humidity hF is provided. In addition, a humidity sensor S2 that measures the absolute humidity of the treated gas E that has passed through the plasma processing unit 3 as the second absolute humidity hR is provided in the ventilation path A on the downstream side of the plasma processing unit 3.

なお、処理対象ガスBに含まれる有毒ガスには、窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)、フロン、二酸化炭素(CO2 ,揮発性有機溶剤(VOC)などがある。また、処理対象ガスBに含まれる粉塵には、金属粉、岩石粉などの無機粉塵、綿埃などの有機粉塵があり、本発明では、物の燃焼に伴い発生する煤塵や、自動車などの排気ガスに含まれる粒子状物質なども粉塵に含むものとする。 The toxic gas contained in the gas B to be treated includes nitrogen oxide (NOx), sulfur oxide (SOx), chlorofluorocarbon, carbon dioxide (CO 2 ). Volatile organic solvent (VOC). In addition, the dust contained in the processing target gas B includes inorganic dust such as metal powder and rock powder, and organic dust such as cotton dust. In the present invention, soot generated due to combustion of objects, exhaust gas from automobiles, etc. Particulate matter contained in the gas is also included in the dust.

図2は、このガス処理装置100におけるスクラバーユニット1の構成を示す概略図である。図2に示されるように、スクラバーユニット1の槽11の内部は、仕切板12によって下部が連通した状態の2つの空間13−1,13−2に仕切られている。一方の空間13−1には、槽11の内壁11aと仕切板12とにより充填材14が支持され、充填材14の上方に、充填材14に向けて水を霧状に散布する散布部15が設けられている。   FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the scrubber unit 1 in the gas processing apparatus 100. As shown in FIG. 2, the inside of the tank 11 of the scrubber unit 1 is partitioned by a partition plate 12 into two spaces 13-1 and 13-2 in a state where the lower part communicates. In one space 13-1, the filler 14 is supported by the inner wall 11 a of the tank 11 and the partition plate 12, and the spraying unit 15 that sprays water in a mist toward the filler 14 above the filler 14. Is provided.

また、散布部15の上方の位置の槽11には、充填材14を通過した相対湿度100%の処理対象ガスCを通風路Aに排気する排気口16が設けられている。また、充填材14が支持されている空間13−1とは他方の空間13−2を形成する槽11には、通風路Aに接続され、処理対象ガスBを吸気する吸気口17が設けられている。また、充填材14は、繊維状に加工されたポリエステル、ポリプロピレンなどの樹脂により構成され、繊維状の樹脂間には空隙が形成されている。   Further, the tank 11 at a position above the spraying unit 15 is provided with an exhaust port 16 for exhausting the processing target gas C having passed through the filler 14 and having a relative humidity of 100% to the ventilation path A. In addition, the tank 11 that forms the other space 13-2 with respect to the space 13-1 in which the filler 14 is supported is provided with an intake port 17 that is connected to the ventilation path A and sucks the processing target gas B. ing. Moreover, the filler 14 is comprised by resin, such as polyester and polypropylene processed into the fiber form, and the space | gap is formed between fibrous resins.

槽11の底部には、水を貯留する水槽18が設けられており、水槽18に対してはこの水槽18の水を散布部15に揚水するポンプ19が設けられている。また、水槽18の底面には、排水ホース20が接続されており、排水ホース20には、排水弁21が設けられている。また、槽11には、給水口22が設けられ、給水口22には給水ホース23が接続されている。   A water tank 18 that stores water is provided at the bottom of the tank 11, and a pump 19 that pumps water from the water tank 18 to the spraying unit 15 is provided for the water tank 18. A drain hose 20 is connected to the bottom surface of the water tank 18, and a drain valve 21 is provided on the drain hose 20. The tank 11 is provided with a water supply port 22, and a water supply hose 23 is connected to the water supply port 22.

水槽18に貯留される水は循環水として利用され、ポンプ19により揚水され、散布部15により散布されるサイクルを繰り返す。汚れなどにより、循環水を交換する必要が生じた際には、排水弁21を開いて排水ホース20より排水し、給水ホース23が接続された給水口22より新たな水を供給する。   The water stored in the water tank 18 is used as circulating water, pumped up by the pump 19 and sprayed by the spraying unit 15. When it is necessary to replace the circulating water due to dirt or the like, the drain valve 21 is opened to drain water from the drain hose 20, and new water is supplied from the water inlet 22 to which the water hose 23 is connected.

このように構成されたスクラバーユニット1では、吸気口17から槽11内に送り込まれた処理対象ガスBが、充填材14内の空隙を上昇する際に、散布部15より散布される霧状の水と気液接触する。本実施の形態では、処理対象ガスBを水と気液接触させることにより、流入した処理対象ガスBの相対湿度を100%とする。相対湿度100%の処理対象ガスCはスクラバーユニット1の排気口16から排気される。   In the scrubber unit 1 configured in this way, the processing target gas B fed into the tank 11 from the intake port 17 is sprayed from the spraying unit 15 when rising through the gap in the filler 14. In contact with water and gas-liquid. In the present embodiment, the processing target gas B is brought into gas-liquid contact with water, so that the relative humidity of the processing target gas B that has flowed is set to 100%. The processing target gas C having a relative humidity of 100% is exhausted from the exhaust port 16 of the scrubber unit 1.

ミキシング部2は、スクラバーユニット1側から吸気された相対湿度100%の処理対象ガスCを第1のガスG1とし、ダクトA1を介する処理済みガスEを第2のガスG2とし、第1のガスG1と第2のガスG2とを混合することによって、湿度が調整された混合処理対象ガスDを作る。   The mixing unit 2 uses the processing target gas C having a relative humidity of 100% sucked from the scrubber unit 1 side as the first gas G1, the processed gas E through the duct A1 as the second gas G2, and the first gas. By mixing G1 and the second gas G2, a gas D to be mixed whose humidity is adjusted is produced.

ミキシング部2において、第2のガスG2として供給される処理済みガスEは、混合処理対象ガスDよりも湿度が低下している。すなわち、プラズマ処理部3で混合処理対象ガスDの水分が消費されることによって、処理済みガスE中の水分濃度は混合処理対象ガスDの水分濃度よりも低下する。ミキシング部2は、この混合処理対象ガスDよりも湿度の低い処理済みガスEと相対湿度100%の処理対象ガスCと混合する。この場合、混合処理対象ガスDの湿度は、第1のガスG1と第2のガスG2との混合比M(M=G1/G2)によって定められる。この混合比Mを制御装置4中のミキシング制御部6が制御する。ミキシング制御部6による混合比Mの制御については後述する。   In the mixing unit 2, the processed gas E supplied as the second gas G2 has a lower humidity than the mixed processing target gas D. That is, the water concentration of the mixed processing target gas D is consumed by the plasma processing unit 3, so that the water concentration in the processed gas E is lower than the water concentration of the mixed processing target gas D. The mixing unit 2 mixes the processed gas E having a lower humidity than the mixed processing target gas D and the processing target gas C having a relative humidity of 100%. In this case, the humidity of the mixing target gas D is determined by the mixing ratio M (M = G1 / G2) of the first gas G1 and the second gas G2. The mixing control unit 6 in the control device 4 controls the mixing ratio M. Control of the mixing ratio M by the mixing controller 6 will be described later.

図3は、このガス処理装置100におけるプラズマ処理部3の構成を示す概略図である。図3に示されるように、プラズマ処理部3は、混合処理対象ガスDが通過するハニカム構造体31と、ハニカム構造体31の上流側に配置される第1の電極32と、ハニカム構造体31の下流側に配置される第2の電極33と、第1の電極32と第2の電極33との間に高電圧を印加する高電圧電源34とを備えている。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the plasma processing unit 3 in the gas processing apparatus 100. As shown in FIG. 3, the plasma processing unit 3 includes a honeycomb structure 31 through which the gas D to be mixed passes, a first electrode 32 disposed on the upstream side of the honeycomb structure 31, and a honeycomb structure 31. And a high voltage power source 34 for applying a high voltage between the first electrode 32 and the second electrode 33.

ハニカム構造体31は、通風路Aを流れる混合処理対象ガスDを通過させる方向に、蜂の巣状に形成された多数の貫通孔31aを有し、セラミックなどで構成されている。第1の電極32は、導線を介して高電圧電源34のプラス極に接続され、金属製メッシュなどで構成されている。第2の電極33は、導線を介して高電圧電源34のマイナス極に接続され、金属製メッシュなどで構成されている。第1の電極32および第2の電極33のメッシュ形状は、ハニカム構造体31に形成されている貫通孔31aより粗いものとされている。高電圧電源34は、第1の電極32と第2の電極33との間に数kV〜数10kVの高電圧を電圧Vとして印加する。   The honeycomb structure 31 has a large number of through-holes 31a formed in a honeycomb shape in a direction in which the gas to be mixed D flowing through the ventilation path A is passed, and is made of ceramic or the like. The first electrode 32 is connected to the positive electrode of the high voltage power supply 34 through a conducting wire, and is made of a metal mesh or the like. The second electrode 33 is connected to the negative pole of the high voltage power supply 34 via a conducting wire, and is made of a metal mesh or the like. The mesh shape of the first electrode 32 and the second electrode 33 is coarser than the through-hole 31 a formed in the honeycomb structure 31. The high voltage power supply 34 applies a high voltage of several kV to several tens of kV as the voltage V between the first electrode 32 and the second electrode 33.

このプラズマ処理部3において、第1の電極32と第2の電極33との間に高電圧が印加されると、ハニカム構造体31の貫通孔31aの内部にプラズマが発生する。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、混合処理対象ガスDに含まれる有害ガスが無害な物質に分解される。また、混合処理対象ガスDに含まれる粉塵が、第1の電極32および第2の電極33に帯電付着し、吸着除去される。プラズマ処理部3によって処理されたガスは、処理済みガスEとして通風路Aの下流側に排気される。   In the plasma processing unit 3, when a high voltage is applied between the first electrode 32 and the second electrode 33, plasma is generated inside the through hole 31 a of the honeycomb structure 31. Thereby, the harmful gas contained in the gas D to be mixed is decomposed into harmless substances by ions and radicals generated in the plasma. Further, dust contained in the gas D to be mixed is charged and attached to the first electrode 32 and the second electrode 33 and is removed by adsorption. The gas processed by the plasma processing unit 3 is exhausted downstream of the ventilation path A as the processed gas E.

このガス処理装置100において、制御装置4は、ミキシング制御部6と印加電圧制御部7とを備えている。図4に制御装置4のハードウェア構成の概略を示す。   In the gas processing apparatus 100, the control device 4 includes a mixing control unit 6 and an applied voltage control unit 7. FIG. 4 shows an outline of the hardware configuration of the control device 4.

制御装置4は、中央演算処理装置(CPU)4−1と、ランダムアクセスメモリ(RAM)4−2と、読み出し専用メモリ(ROM)4−3と、インタフェース4−4,4−5と、これらを接続する母線4−6とを備えている。また、この制御装置4には、本実施の形態特有のプログラムとして、混合比印加電圧制御プログラムがインストールされている。   The control device 4 includes a central processing unit (CPU) 4-1, a random access memory (RAM) 4-2, a read only memory (ROM) 4-3, interfaces 4-4 and 4-5, and Are connected to the bus 4-6. In addition, a mixing ratio applied voltage control program is installed in the control device 4 as a program unique to the present embodiment.

CPU4−1は、インタフェース4−4を介して入力される情報を処理することで、RAM4−2やROM4−3にアクセスしながら、制御装置4にインストールされている混合比印加電圧制御プログラムに従って動作する。この制御装置4において、ミキシング制御部6および印加電圧制御部7は、CPU4−1の処理機能として実現される。   The CPU 4-1 operates according to the mixture ratio applied voltage control program installed in the control device 4 while accessing the RAM 4-2 and the ROM 4-3 by processing information input via the interface 4-4. To do. In the control device 4, the mixing control unit 6 and the applied voltage control unit 7 are realized as processing functions of the CPU 4-1.

以下、この混合比印加電圧制御プログラムに従うCPU4−1の処理動作について、図5および図6に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、ここでは、ミキシング制御部6が図6に示したフローチャートに従う処理動作を、印加電圧制御部7が図7に示したフローチャートに従う処理動作を行うものとして説明する。   Hereinafter, the processing operation of the CPU 4-1 according to this mixture ratio application voltage control program will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6. Here, description will be made assuming that the mixing control unit 6 performs the processing operation according to the flowchart shown in FIG. 6 and the applied voltage control unit 7 performs the processing operation according to the flowchart shown in FIG.

〔混合比の制御〕
ミキシング制御部6は、湿度センサS1が計測する第1の絶対湿度hFを取り込み(図5:ステップS101)、また予め設定されている目標値hspを読み出し(ステップS102)、この取り込んだ第1の絶対湿度hFと読み出した目標値hspとを比較する(ステップS103)。
(Control of mixing ratio)
The mixing control unit 6 takes in the first absolute humidity hF measured by the humidity sensor S1 (FIG. 5: step S101), reads a preset target value hsp (step S102), and takes in the first taken in The absolute humidity hF is compared with the read target value hsp (step S103).

ここで、第1の絶対湿度hFが目標値hspと一致していなければ(ステップS103のNO)、ミキシング制御部6は、第1の絶対湿度hFと目標値hspとが一致するように、給気弁5の開度θを調整する(ステップS104)。すなわち、ミキシング制御部6は、ミキシング部2に供給する処理済みガスEの流量を調整することによって、第1の絶対湿度hFと目標値hspとが一致するように、ミキシング部2における第1のガスG1と第2のガスG2との混合比Mを調整(制御)する。   If the first absolute humidity hF does not match the target value hsp (NO in step S103), the mixing control unit 6 supplies the first absolute humidity hF and the target value hsp so that they match. The opening degree θ of the air valve 5 is adjusted (step S104). In other words, the mixing control unit 6 adjusts the flow rate of the processed gas E supplied to the mixing unit 2 to adjust the first absolute humidity hF and the target value hsp so that the first absolute humidity hF matches the target value hsp. The mixing ratio M of the gas G1 and the second gas G2 is adjusted (controlled).

この実施の形態では、目標値hspの設定によって、混合処理対象ガスDの相対湿度が約90%となるように、第1のガスG1と第2のガスG2との混合比Mを調整する。これにより、相対湿度が約90%とされた混合処理対象ガスDがプラズマ処理部3に送りこまれる。   In this embodiment, the mixing ratio M of the first gas G1 and the second gas G2 is adjusted so that the relative humidity of the mixing target gas D is about 90% by setting the target value hsp. As a result, the mixed processing target gas D having a relative humidity of about 90% is sent to the plasma processing unit 3.

ここで、混合処理対象ガスDの相対湿度として設定する約90%とは、プラズマ放電の発生に十分な水分量、且つ火花放電のような異常放電の発生を抑制する水分量である。なお、この例では、混合処理対象ガスDの相対湿度を約90%とするが、これはあくまでも一例に過ぎない。プラズマ放電の発生に十分な水分量、且つ火花放電のような異常放電を発生を抑制する水分量であれば、混合処理対象ガスDの相対湿度の設定値すなわち第1の絶対湿度hFに対して定める目標値hspは、適宜変更可能である。   Here, about 90%, which is set as the relative humidity of the gas D to be mixed, is a moisture amount sufficient to generate plasma discharge and a moisture amount that suppresses occurrence of abnormal discharge such as spark discharge. In this example, the relative humidity of the gas D to be mixed is about 90%, but this is only an example. If the amount of water is sufficient to generate plasma discharge and the amount of water is sufficient to suppress the occurrence of abnormal discharge such as spark discharge, the relative humidity set value of the gas D to be mixed, that is, the first absolute humidity hF The set target value hsp can be changed as appropriate.

〔印加電圧の制御〕
印加電圧制御部7は、湿度センサS1が計測する第1の絶対湿度hFと湿度センサS2が計測する第2の絶対湿度hRを取り込み(図6:ステップS201,S202)、この取り込んだ第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δh(Δh=hF−hR)を算出する(ステップS203)。
[Control of applied voltage]
The applied voltage control unit 7 takes in the first absolute humidity hF measured by the humidity sensor S1 and the second absolute humidity hR measured by the humidity sensor S2 (FIG. 6: Steps S201 and S202). A difference Δh (Δh = hF−hR) between the absolute humidity hF and the second absolute humidity hR is calculated (step S203).

そして、印加電圧制御部7は、所定の温度差の範囲として予め設定されている基準湿度差範囲ΔhB±αを読み出し(ステップS204)、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhがこの基準湿度差範囲ΔhB±αに入るように、プラズマ処理部3の電極間に印加される電圧Vを調整(制御)する(ステップS205〜S208)。   Then, the applied voltage control unit 7 reads a reference humidity difference range ΔhB ± α that is set in advance as a predetermined temperature difference range (step S204), and calculates the first absolute humidity hF and the second absolute humidity hR. The voltage V applied between the electrodes of the plasma processing unit 3 is adjusted (controlled) so that the difference Δh falls within the reference humidity difference range ΔhB ± α (steps S205 to S208).

すなわち、図7Aに示すように、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhが大きく、基準湿度差範囲ΔhB±αを外れている場合(Δh>ΔhB+α、ステップS205のYES)、印加電圧制御部7は、プラズマ処理部3の電極間に印加される電圧Vを下げる(ステップS206)。   That is, as shown in FIG. 7A, when the difference Δh between the first absolute humidity hF and the second absolute humidity hR is large and is outside the reference humidity difference range ΔhB ± α (Δh> ΔhB + α, YES in step S205) ) The applied voltage control unit 7 lowers the voltage V applied between the electrodes of the plasma processing unit 3 (step S206).

これにより、プラズマ処理部3における混合処理対象ガスDに対するガス処理能力が抑制され、プラズマ処理部3での水分の消費量が減り、第2の絶対湿度hRが高くなり、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhが小さくなって、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhが基準湿度差範囲ΔhB±αに入るものとなる(図7B参照)。   Thereby, the gas processing capability with respect to the mixed processing target gas D in the plasma processing unit 3 is suppressed, the amount of water consumption in the plasma processing unit 3 is reduced, the second absolute humidity hR is increased, and the first absolute humidity hF. The difference Δh between the first absolute humidity hR and the second absolute humidity hR becomes small, and the difference Δh between the first absolute humidity hF and the second absolute humidity hR falls within the reference humidity difference range ΔhB ± α (see FIG. 7B). ).

また、図8Aに示すように、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhが小さく、基準湿度差範囲ΔhB±αを外れている場合(Δh<ΔhB−α、ステップS207のYES)、印加電圧制御部7は、プラズマ処理部3の電極間に印加される電圧Vを上げる(ステップS208)。   As shown in FIG. 8A, when the difference Δh between the first absolute humidity hF and the second absolute humidity hR is small and outside the reference humidity difference range ΔhB ± α (Δh <ΔhB−α, step S207 YES), the applied voltage control unit 7 increases the voltage V applied between the electrodes of the plasma processing unit 3 (step S208).

これにより、プラズマ処理部3における混合処理対象ガスDに対するガス処理能力が高まり、プラズマ処理部3での水分の消費量が増え、第2の絶対湿度hRが低くなり、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhが大きくなって、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhが基準湿度差範囲ΔhB±αに入るものとなる(図8B参照)。   Thereby, the gas processing capability with respect to the mixed processing target gas D in the plasma processing unit 3 is increased, the amount of water consumption in the plasma processing unit 3 is increased, the second absolute humidity hR is decreased, and the first absolute humidity hF and The difference Δh from the second absolute humidity hR becomes large, and the difference Δh between the first absolute humidity hF and the second absolute humidity hR falls within the reference humidity difference range ΔhB ± α (see FIG. 8B). .

このようにして、本実施の形態では、第1の絶対湿度hFが目標値hspとるように第1のガスG1と第2のガスG2との混合比Mが調整(制御)され、第1の絶対湿度hFと第2の絶対湿度hRとの差Δhが基準湿度差範囲ΔhB±αに入るようにプラズマ処理部3の電極間に印加される電圧Vが調整(制御)されるものとなる。   Thus, in the present embodiment, the mixing ratio M of the first gas G1 and the second gas G2 is adjusted (controlled) so that the first absolute humidity hF becomes the target value hsp, and the first The voltage V applied between the electrodes of the plasma processing unit 3 is adjusted (controlled) so that the difference Δh between the absolute humidity hF and the second absolute humidity hR falls within the reference humidity difference range ΔhB ± α.

これにより、本実施の形態では、ハニカム構造体31内の湿度環境が一定に保たれ、ガス処理能力の安定化が図られるものとなる。また、プラズマ処理後の空気を室内に供給するものとした場合、プラズマ処理後の空気の湿度が高くなって室内にいる人に不快な思いを感じさせるというようなこともなくなる。   Thereby, in this Embodiment, the humidity environment in the honeycomb structure 31 is kept constant, and stabilization of gas processing capability is achieved. In addition, when the air after plasma treatment is supplied into the room, the humidity of the air after the plasma treatment is not increased and the person in the room does not feel uncomfortable.

図9に、ミキシング制御部6の要部の機能ブロック図を示す。ミキシング制御部6は、第1の絶対湿度取込部61と、目標値記憶部62と、湿度比較部63と、開度調整部(混合比調整部)64とを備えている。   In FIG. 9, the functional block diagram of the principal part of the mixing control part 6 is shown. The mixing control unit 6 includes a first absolute humidity capturing unit 61, a target value storage unit 62, a humidity comparison unit 63, and an opening degree adjustment unit (mixing ratio adjustment unit) 64.

このミキシング制御部6において、第1の絶対湿度取込部61は、湿度センサS1が計測する第1の絶対湿度hFを取り込む。目標値記憶部62には、予め設定される目標値hspが記憶されている。湿度比較部63は、第1の絶対湿度取込部61が取り込んだ第1の絶対湿度hFと目標値記憶部62に記憶されている目標値hspとを比較する。開度調整部(混合比調整部)64は、湿度比較部63からの比較結果に基づいて、第1の絶対湿度hFと目標値hspとが一致するように、給気弁5の開度θ(ミキシング部2における混合比M)を調整する。   In the mixing control unit 6, the first absolute humidity taking unit 61 takes in the first absolute humidity hF measured by the humidity sensor S1. The target value storage unit 62 stores a preset target value hsp. The humidity comparison unit 63 compares the first absolute humidity hF captured by the first absolute humidity capture unit 61 with the target value hsp stored in the target value storage unit 62. The opening degree adjustment unit (mixing ratio adjustment unit) 64 is based on the comparison result from the humidity comparison unit 63 so that the first absolute humidity hF and the target value hsp coincide with each other. (Mixing ratio M in the mixing unit 2) is adjusted.

図10に、印加電圧制御部7の要部の機能ブロック図を示す。印加電圧制御部7は、第1の絶対湿度取込部71と、第2の絶対湿度取込部72と、湿度差算出部73と、基準湿度差範囲記憶部74と、印加電圧調整部75とを備えている。   In FIG. 10, the functional block diagram of the principal part of the applied voltage control part 7 is shown. The applied voltage control unit 7 includes a first absolute humidity capturing unit 71, a second absolute humidity capturing unit 72, a humidity difference calculating unit 73, a reference humidity difference range storage unit 74, and an applied voltage adjusting unit 75. And.

この印加電圧制御部7において、第1の絶対湿度取込部71は、湿度センサS1が計測する第1の絶対湿度hFを取り込み、第2の絶対湿度取込部72は、湿度センサS2が計測する第2の絶対湿度hRを取り込む。湿度差算出部73は、湿度センサS1によって計測された第1の絶対湿度hFと湿度センサS2によって計測された第2の絶対湿度hRとの差Δh(Δh=hF−hR)を算出する。基準湿度差範囲記憶部74には、予め設定されている基準湿度差範囲ΔhB±αが記憶されている。   In the applied voltage control unit 7, the first absolute humidity capturing unit 71 captures the first absolute humidity hF measured by the humidity sensor S1, and the second absolute humidity capturing unit 72 is measured by the humidity sensor S2. The second absolute humidity hR is captured. The humidity difference calculation unit 73 calculates a difference Δh (Δh = hF−hR) between the first absolute humidity hF measured by the humidity sensor S1 and the second absolute humidity hR measured by the humidity sensor S2. The reference humidity difference range storage unit 74 stores a preset reference humidity difference range ΔhB ± α.

印加電圧調整部75は、湿度差算出部73によって算出された湿度の差Δhが基準湿度差範囲ΔhB±α内にあるか否かを確認し、算出された湿度の差Δhが基準湿度差範囲ΔhB+αよりも大きい場合にはプラズマ処理部3の電極間に印加される電圧Vを下げるように、算出された湿度の差Δhが基準湿度差範囲ΔhB−αよりも小さい場合にはプラズマ処理部3の電極間に印加される電圧Vを上げるように、プラズマ処理部3の電極間に印加される電圧Vを調整する。   The applied voltage adjustment unit 75 checks whether or not the humidity difference Δh calculated by the humidity difference calculation unit 73 is within the reference humidity difference range ΔhB ± α, and the calculated humidity difference Δh is the reference humidity difference range. If the calculated humidity difference Δh is smaller than the reference humidity difference range ΔhB−α so that the voltage V applied between the electrodes of the plasma processing unit 3 is lowered when it is larger than ΔhB + α, the plasma processing unit 3 The voltage V applied between the electrodes of the plasma processing unit 3 is adjusted so as to increase the voltage V applied between the electrodes.

なお、上述した実施の形態では、印加電圧制御部7によってプラズマ処理部3の電極間に印加される電圧Vの値(レベル)を調整(制御)するようにしたが、プラズマ処理部3の電極間に周期的に電圧Vを印加するものとし、この印加される電圧Vのデューティ比(1周期内のオン時間とオフ時間との割合)を調整(制御)するなどしてもよい。   In the embodiment described above, the value (level) of the voltage V applied between the electrodes of the plasma processing unit 3 is adjusted (controlled) by the applied voltage control unit 7. The voltage V may be periodically applied between them, and the duty ratio of the applied voltage V (the ratio between the on time and the off time within one cycle) may be adjusted (controlled).

また、上述した実施の形態では、スクラバーユニット1が処理対象ガスBの相対湿度を100%に調整するものとしたが、スクラバーユニット1が調整する相対湿度は100%に限られるものではない。すなわち、安定した高湿度の処理対象ガスBを得ることができれば、スクラバーユニット1が調整する相対湿度の設定値は適宜設定可能である。   In the above-described embodiment, the scrubber unit 1 adjusts the relative humidity of the processing target gas B to 100%. However, the relative humidity adjusted by the scrubber unit 1 is not limited to 100%. That is, if a stable high-humidity processing target gas B can be obtained, the set value of the relative humidity adjusted by the scrubber unit 1 can be set as appropriate.

また、上述した実施の形態では、プラズマ処理部3の下流側からミキシング部2に延びるダクトA1を設け、処理済みガスEを第2のガスG2としてミキシング部2に供給するようにしたが、図11に示すように、スクラバーユニット1の上流側からミキシング部2に延びるダクトA2を設け、スクラバーユニット1によって加湿される前の処理対象ガスBを第2のガスG2としてミキシング部2に供給するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the duct A1 extending from the downstream side of the plasma processing unit 3 to the mixing unit 2 is provided, and the processed gas E is supplied to the mixing unit 2 as the second gas G2. 11, a duct A2 extending from the upstream side of the scrubber unit 1 to the mixing unit 2 is provided, and the processing target gas B before being humidified by the scrubber unit 1 is supplied to the mixing unit 2 as the second gas G2. It may be.

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
[Extension of the embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.

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)C818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。
818+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…スクラバーユニット(水処理部)、2…ミキシング部(混合部)、3…プラズマ処理部、4…制御装置、4−1…CPU、4−2…RAM、4−3…ROM、4−4,4−5…インタフェース、5…給気弁、6…ミキシング制御部、7…印加電圧制御部、A…通風路、A1,A2…ダクト、S1,S2…湿度センサ、31…ハニカム構造体、32,33…電極、61…第1の絶対湿度取込部、62…目標値記憶部、63…湿度比較部、64…開度調整部(混合比調整部)、71…第1の絶対湿度取込部、72…第2の絶対湿度取込部、73…湿度差算出部、74…基準湿度差範囲記憶部、75…印加電圧調整部、100…ガス処理装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scrubber unit (water processing part), 2 ... Mixing part (mixing part), 3 ... Plasma processing part, 4 ... Control apparatus, 4-1 ... CPU, 4-2 ... RAM, 4-3 ... ROM, 4- 4, 4-5 ... Interface, 5 ... Air supply valve, 6 ... Mixing control unit, 7 ... Applied voltage control unit, A ... Ventilation path, A1, A2 ... Duct, S1, S2 ... Humidity sensor, 31 ... Honeycomb structure , 32, 33 ... electrodes, 61 ... first absolute humidity intake unit, 62 ... target value storage unit, 63 ... humidity comparison unit, 64 ... opening degree adjustment unit (mixing ratio adjustment unit), 71 ... first absolute Humidity taking-in part 72 ... 2nd absolute humidity taking-in part 73 ... Humidity difference calculation part 74 ... Reference humidity difference range memory | storage part 75 ... Applied voltage adjustment part 100 ... Gas processing apparatus.

Claims (3)

処理対象ガスを浄化し処理済みガスとして出力するように構成されたガス処理装置において、
通風路に配置され、前記通風路を流れる前記処理対象ガスに加湿を行うように構成された水処理部と、
前記水処理部よりも前記通風路の下流側に設けられ、前記水処理部によって加湿された処理対象ガスを第1のガスとし、前記水処理部によって加湿される前の処理対象ガスあるいは前記処理済みガスを第2のガスとし、前記第1のガスと前記第2のガスとを混合することによって湿度調整を行うように構成された混合部と、
前記混合部よりも前記通風路の下流側に設けられ、前記混合部において湿度調整が行われた前記処理対象ガスが混合処理対象ガスとして通過する多数の貫通孔を有するハニカム構造体、および前記混合処理対象ガスが通過する方向に対して前記ハニカム構造体の上流側と下流側にそれぞれ配置された電極を有し、この電極間に印加される電圧によって前記ハニカム構造体の前記貫通孔にプラズマを発生させるように構成されたプラズマ処理部と、
前記混合部から前記プラズマ処理部に向かう前記混合処理対象ガスの絶対湿度を第1の絶対湿度として計測するように構成された第1の湿度計測部と、
前記プラズマ処理部を通過した前記混合処理対象ガスを前記処理済みガスとし、この処理済みガスの絶対湿度を第2の絶対湿度として計測するように構成された第2の湿度計測部と、
前記第1の絶対湿度が目標値となるように前記混合部における前記第1のガスと前記第2のガスとの混合比を制御するように構成された混合比制御部と、
前記第1の絶対湿度と前記第2の絶対湿度との差が所定の湿度差の範囲に入るように前記プラズマ処理部に印加される電圧を制御するように構成された印加電圧制御部と
を備えることを特徴とするガス処理装置。
In the gas processing apparatus configured to purify the processing target gas and output the processed gas,
A water treatment unit arranged in a ventilation path and configured to humidify the gas to be treated flowing in the ventilation path;
The gas to be processed before being humidified by the water treatment unit or the treatment before being humidified by the water treatment unit, the first gas is the gas to be treated which is provided downstream of the water treatment unit and humidified by the water treatment unit. A mixing unit configured to adjust humidity by mixing the first gas and the second gas as a second gas,
A honeycomb structure having a large number of through-holes provided downstream of the mixing section and passing through the processing target gas whose humidity has been adjusted in the mixing section as a processing target gas, and the mixing section It has electrodes arranged on the upstream side and the downstream side of the honeycomb structure with respect to the direction in which the gas to be treated passes, and plasma is applied to the through-holes of the honeycomb structure by a voltage applied between the electrodes. A plasma processing unit configured to generate;
A first humidity measuring unit configured to measure the absolute humidity of the gas to be mixed toward the plasma processing unit from the mixing unit as a first absolute humidity;
A second humidity measuring unit configured to measure the mixed processing target gas that has passed through the plasma processing unit as the processed gas, and measure the absolute humidity of the processed gas as a second absolute humidity;
A mixing ratio control unit configured to control a mixing ratio of the first gas and the second gas in the mixing unit such that the first absolute humidity becomes a target value;
An applied voltage control unit configured to control a voltage applied to the plasma processing unit such that a difference between the first absolute humidity and the second absolute humidity falls within a predetermined humidity difference range; A gas processing apparatus comprising:
請求項1に記載されたガス処理装置において、
前記印加電圧制御部は、
前記第1の絶対湿度と前記第2の絶対湿度との差が大きく、前記所定の湿度差の範囲を外れている場合、前記プラズマ処理部における前記混合処理対象ガスに対するガス処理能力を抑制するように前記プラズマ処理部に印加される電圧を制御するように構成されている
ことを特徴とするガス処理装置。
The gas treatment device according to claim 1, wherein
The applied voltage controller is
When the difference between the first absolute humidity and the second absolute humidity is large and out of the predetermined humidity difference range, the gas processing capacity for the mixed processing target gas in the plasma processing unit is suppressed. Further, the gas processing apparatus is configured to control a voltage applied to the plasma processing unit.
請求項1に記載されたガス処理装置において、
前記印加電圧制御部は、
前記第1の絶対湿度と前記第2の絶対湿度との差が小さく、前記所定の湿度差範囲を外れている場合、前記プラズマ処理部における前記混合処理対象ガスに対するガス処理能力を高めるように前記プラズマ処理部に印加される電圧を制御するように構成されている
ことを特徴とするガス処理装置。
The gas treatment device according to claim 1, wherein
The applied voltage controller is
When the difference between the first absolute humidity and the second absolute humidity is small and out of the predetermined humidity difference range, the plasma processing unit increases the gas processing capacity for the mixed processing target gas. A gas processing apparatus configured to control a voltage applied to a plasma processing unit.
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