JP2768374B2 - プラズマ反応を用いたオゾン合成方法と装置 - Google Patents
プラズマ反応を用いたオゾン合成方法と装置Info
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ反応を用いた
オゾン合成方法と装置に関し、特にマイクロ波放電によ
る酸素プラズマと酸素原子を有する液体との界面反応機
構とオゾンの選択的捕集機構とによりオゾンを捕集する
オゾン合成方法と装置に関する。
オゾン合成方法と装置に関し、特にマイクロ波放電によ
る酸素プラズマと酸素原子を有する液体との界面反応機
構とオゾンの選択的捕集機構とによりオゾンを捕集する
オゾン合成方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ反応を用いた従来のオゾン合成
装置は、図３に示す様にガス源１, ニードルバルブ２,
ガスラインフィルター３, マスフローコントローラ４,
圧力計５, ストップバルブ６とからなるガス供給系と反
応炉７, 誘導コイル８, 電力計９, 高周波発振器１０と
からなる反応系と液体窒素トラップＡ１１, 真空ポンプ
１２とからなる真空系とから構成されており、プラズマ
反応ガスとして酸素ガスを用い、オゾンを合成してい
た。
装置は、図３に示す様にガス源１, ニードルバルブ２,
ガスラインフィルター３, マスフローコントローラ４,
圧力計５, ストップバルブ６とからなるガス供給系と反
応炉７, 誘導コイル８, 電力計９, 高周波発振器１０と
からなる反応系と液体窒素トラップＡ１１, 真空ポンプ
１２とからなる真空系とから構成されており、プラズマ
反応ガスとして酸素ガスを用い、オゾンを合成してい
た。
【０００３】そして、このようにして合成されたオゾン
を、液体窒素トラップを用ることにより酸素分子と混在
させ液化捕集していた。
を、液体窒素トラップを用ることにより酸素分子と混在
させ液化捕集していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のプラズマ反応を用いたオゾン合成装置は、オゾン合
成において酸素ガスのみを反応合成に用いていることか
ら、最大３mol の酸素に対して２mol のオゾンしか合成
されないという欠点がある（３Ｏ2 →２Ｏ3 ）。
来のプラズマ反応を用いたオゾン合成装置は、オゾン合
成において酸素ガスのみを反応合成に用いていることか
ら、最大３mol の酸素に対して２mol のオゾンしか合成
されないという欠点がある（３Ｏ2 →２Ｏ3 ）。
【０００５】また、このオゾン合成過程において、反応
に関与しない酸素ガス並びプラズマ反応中での酸素原子
の再結合により、オゾンの捕集は酸素分子と混在して行
なわれなければならないという欠点を有している。
に関与しない酸素ガス並びプラズマ反応中での酸素原子
の再結合により、オゾンの捕集は酸素分子と混在して行
なわれなければならないという欠点を有している。
【０００６】本発明は上記した従来技術の課題に鑑みて
提案されたもので、前記従来技術の課題を解消したオゾ
ン合成方法と装置を提供することを目的とする。
提案されたもので、前記従来技術の課題を解消したオゾ
ン合成方法と装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ反応を
用いたオゾン合成方法と装置は、反応炉内に酸素原子を
有する液体槽を設け、反応炉の出口に極性分子であり、
かつ双極子モーメントの大きい分子、または分子径の小
さい分子を優先的に吸着させることの出来る特異性を有
する合成ゼオライトトラップを設けることによって、酸
素ガスからのオゾン合成のみならず、酸素原子を有する
液体からの酸素供給によるオゾン合成を可能ならしめ、
かつ、合成ゼオライトに極性分子である水とオゾンを吸
着させ、この極性分子の沸点の違いを利用してオゾンを
選択的に捕集することを特徴とする。
用いたオゾン合成方法と装置は、反応炉内に酸素原子を
有する液体槽を設け、反応炉の出口に極性分子であり、
かつ双極子モーメントの大きい分子、または分子径の小
さい分子を優先的に吸着させることの出来る特異性を有
する合成ゼオライトトラップを設けることによって、酸
素ガスからのオゾン合成のみならず、酸素原子を有する
液体からの酸素供給によるオゾン合成を可能ならしめ、
かつ、合成ゼオライトに極性分子である水とオゾンを吸
着させ、この極性分子の沸点の違いを利用してオゾンを
選択的に捕集することを特徴とする。
【０００８】
【実施例】本発明について図面を参照して説明する。
【０００９】図１は、本発明の第１実施例のオゾン合成
方法を実施するための装置の概略構成図である。
方法を実施するための装置の概略構成図である。
【００１０】この第１実施例のプラズマ反応を用いたオ
ゾン合成方法を実施するための装置は、ガス供給系と反
応系と真空系との３部から構成されている。
ゾン合成方法を実施するための装置は、ガス供給系と反
応系と真空系との３部から構成されている。
【００１１】ガス供給系は、酸素ガスボンベ１と、ニー
ドルバルブ２と、ガスラインフィルタ３と、マスフロー
コントローラ４と、これらを導通接続する配管とから構
成されている。
ドルバルブ２と、ガスラインフィルタ３と、マスフロー
コントローラ４と、これらを導通接続する配管とから構
成されている。
【００１２】反応に際し、反応系内を約５０Ｔｏｒｒ程
度まで液体窒素トラップＡ１１を通して排気し、反応ガ
スとして用いる酸素ガスをガスボンベ１よりマスフロー
コントローラ４を通して、所定の流量にて反応系へと導
入する。ガス圧は圧力計５にて所定の圧力に設定してお
く。電力は周波数２．４５ＧＨｚ, 出力２００Ｗのマイ
クロ波発振器１４より供給され、高密度のプラズマを得
ることができる。
度まで液体窒素トラップＡ１１を通して排気し、反応ガ
スとして用いる酸素ガスをガスボンベ１よりマスフロー
コントローラ４を通して、所定の流量にて反応系へと導
入する。ガス圧は圧力計５にて所定の圧力に設定してお
く。電力は周波数２．４５ＧＨｚ, 出力２００Ｗのマイ
クロ波発振器１４より供給され、高密度のプラズマを得
ることができる。
【００１３】ガスボンベ１より供給された酸素ガスの放
電により生成される酸素分子イオン及び酸素原子イオン
による、反応炉の出口に張られた液体槽中の水（Ｈ
2 Ｏ）へのスパッタリングにより、オゾン合成への酸素
源である酸素が供給され、下記に示すような反応が進行
し、オゾンが合成される。
電により生成される酸素分子イオン及び酸素原子イオン
による、反応炉の出口に張られた液体槽中の水（Ｈ
2 Ｏ）へのスパッタリングにより、オゾン合成への酸素
源である酸素が供給され、下記に示すような反応が進行
し、オゾンが合成される。
【００１４】（１） Ｏ2 ＋ｅ→Ｏ2 + ＋２ｅ （２） Ｏ2 ＋ｅ→２Ｏ2 + ＋２ｅ （３） Ｏ2 + ＋Ｈ2 Ｏ＋ｅ→Ｏ3 ＋２Ｈ （４） ２Ｏ2 + ＋Ｈ2 Ｏ＋ｅ→Ｏ3 ＋２Ｈ このようにして合成されたオゾンは、反応炉と真空系と
の間に設けられた合成ゼオライト２０を有するトラップ
１６に導入される。そうすると、合成ゼオライトの特異
性により、極性分子である水（Ｈ2 Ｏ）とオゾン
（Ｏ3 ）とを吸着する。
の間に設けられた合成ゼオライト２０を有するトラップ
１６に導入される。そうすると、合成ゼオライトの特異
性により、極性分子である水（Ｈ2 Ｏ）とオゾン
（Ｏ3 ）とを吸着する。
【００１５】この際、合成ゼオライトを有するトラップ
を液体窒素トラップＢ１７で冷却しておき、吸着された
水（Ｈ2 Ｏ）, オゾン（Ｏ3 ）の分離は沸点の違い
（水；１００℃, オゾン；−１１２℃ １気圧下）を利
用し、合成ゼオライトを有するトラップを冷却していた
液体窒素トラップＢ１７を取り外すことにより、選択的
に捕集することが出来る。
を液体窒素トラップＢ１７で冷却しておき、吸着された
水（Ｈ2 Ｏ）, オゾン（Ｏ3 ）の分離は沸点の違い
（水；１００℃, オゾン；−１１２℃ １気圧下）を利
用し、合成ゼオライトを有するトラップを冷却していた
液体窒素トラップＢ１７を取り外すことにより、選択的
に捕集することが出来る。
【００１６】
【実施例２】次に本発明の第２実施例について説明す
る。
る。
【００１７】この第２実施例としては、前記第１実施例
におけるオゾン合成への酸素源として、過酸化水素水
（Ｈ2 Ｏ2 ）１９を用いたものである。
におけるオゾン合成への酸素源として、過酸化水素水
（Ｈ2 Ｏ2 ）１９を用いたものである。
【００１８】過酸化水素水をオゾン合成への酸素源とし
て用いることによって、合成ゼオライトへの吸着物を水
（Ｈ2 Ｏ）とオゾン（Ｏ3 ）だけにすること、即ち、前
記吸着物以外の極性分子を生成させないことを目的とし
ている。
て用いることによって、合成ゼオライトへの吸着物を水
（Ｈ2 Ｏ）とオゾン（Ｏ3 ）だけにすること、即ち、前
記吸着物以外の極性分子を生成させないことを目的とし
ている。
【００１９】過酸化水素水をオゾン合成への酸素源とし
て用いた場合に進行する反応を下記に示す。
て用いた場合に進行する反応を下記に示す。
【００２０】（１） Ｏ2 ＋ｅ→Ｏ2 + ＋２ｅ （２） Ｏ2 ＋ｅ→２Ｏ+ ＋２ｅ （３） Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋ｅ→Ｏ3 2 ＋２Ｈ＋Ｏ （４） ２Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋ｅ→Ｏ3 2 ＋２Ｈ＋Ｏ 以下、第１実施例と同じく、合成ゼオライトへの吸着、
捕集するものである。
捕集するものである。
【００２１】
【発明の効果】以上説明した様に本発明は、プラズマ反
応を用いたオゾン合成装置に酸素原子を有する液体槽を
設けることにより、オゾン合成への酸素源をガスボンベ
からの酸素のみならず、供給でき、従来技術と比較し、
収率は２倍程度となる。又、反応炉と真空系部との間に
特異性を有する合成ゼオライトを設けることにより、オ
ゾンを選択的に捕集出来る効果を有している。
応を用いたオゾン合成装置に酸素原子を有する液体槽を
設けることにより、オゾン合成への酸素源をガスボンベ
からの酸素のみならず、供給でき、従来技術と比較し、
収率は２倍程度となる。又、反応炉と真空系部との間に
特異性を有する合成ゼオライトを設けることにより、オ
ゾンを選択的に捕集出来る効果を有している。
【図１】本発明の装置の第１実施例の概略図。
【図２】本発明の装置の第２実施例の概略図。
【図３】従来技術の概略図。
１…酸素ガスボンベ ２…ニードルバルブ ３…ガスラインフィルタ ４…マスフローコントローラ ５…圧力計 ６…ストップバルブ ７…反応炉 ８…誘導コイル ９…電力計 １０…高周波発振器 １１…液体窒素トラップＡ １２…真空ポンプ １３…導波管 １４…マイクロ波発振器 １５…電源 １６…トラップ １７…液体窒素トラップＢ １８…水槽 １９…過酸化水素水槽 ２０…合成ゼオライト
Claims (2)
- 【請求項１】 プラズマ反応を用いたオゾン合成方法に
おいて、反応炉内に酸素原子を有する液体槽を設け、該
反応炉の出口に極性分子であり、かつ、双極子モーメン
トの大きい分子または分子径の小さい分子を優先的に吸
着させることのできる特異性を有する合成ゼオライトト
ラップを設け、酸素原子を有する液体からの酸素供給に
よりオゾン合成をし、かつ、合成ゼオライトの特異性に
より極性分子である水とオゾンを吸着させ、該水とオゾ
ンの沸点の相違を利用してオゾンを分離捕集することを
特徴とするプラズマ反応を用いたオゾン合成方法。 - 【請求項２】 ガス供給系とプラスマ反応系とそれらに
付属する真空系とを有して構成されているプラズマ反応
を用いたオゾン合成装置において、前記反応系が反応炉
内に酸素原子を有する液体槽を設けた界面反応機構及び
反応炉と前記真空系との間に、合成されたオゾンを選択
的に捕集する機構を有することを特徴とするプラスマ反
応を用いたオゾン合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23244592A JP2768374B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | プラズマ反応を用いたオゾン合成方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23244592A JP2768374B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | プラズマ反応を用いたオゾン合成方法と装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0680404A JPH0680404A (ja) | 1994-03-22 |
| JP2768374B2 true JP2768374B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=16939391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23244592A Expired - Lifetime JP2768374B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | プラズマ反応を用いたオゾン合成方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2768374B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3692237B2 (ja) | 1998-04-03 | 2005-09-07 | 三菱重工業株式会社 | オゾンの貯蔵方法及びその装置 |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23244592A patent/JP2768374B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0680404A (ja) | 1994-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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