JP6791510B2 - 排ガスのプラズマ除害方法とその装置 - Google Patents
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Description
上記のように、細長く垂直に伸びたプラズマジェットの上流部近傍に向けてPFC排ガスを外側から供給し、その周囲を螺旋回転させながらその過程で熱分解させているが、約10,000℃に達するプラズマジェットは細長い形状であるため、その周囲に形成される1,400〜1,500℃程度の高温領域も必然的に細く長くなる。特に、熱分解塔の内面近傍ではプラズマジェットから離れ、上記高温領域の温度に達しないスペースも発生することがある。それ故、排ガスの全てがプラズマジェットの周囲に形成される高温領域を通過して熱分解されるとは限られず、一部は低温領域内を摺り抜けて未分解のまま放出される恐れがあった。
排ガスHの反応空間Dに向けて設置された複数のプラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)から前記反応空間D内の或る点Qに向けてそれぞれのプラズマジェットPを発生させ、
前記複数のプラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)の間から前記点Qに向けて排ガスHを供給することを特徴とする。
排ガスHの反応空間Dに向けて設置された複数のプラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)から前記反応空間D内の或る点Qの周囲の複数の点Q1、Q2、(Q3)に向けて互いに捻れの位置関係を保つようにそれぞれのプラズマジェットPを発生させ、
前記複数のプラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)の間から前記複数の点Q1、Q2、(Q3)の間に形成される高温領域Tに向けて排ガスHを供給することを特徴とする。
内部に難分解性半導体排ガスHの反応空間Dを有する塔本体1aと、
前記塔本体1aの天井部3に設置された複数のプラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)と、
前記複数のプラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)の間にて前記塔本体1aの天井部3に設置された排ガス供給部29とで構成され、
前記複数のプラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)は、前記プラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)からそれぞれ発生させたプラズマジェットPが前記排ガス供給部29の直下に設けられた前記反応空間D内の点Qで交差するようにそれぞれ配置され、
前記排ガス供給部29の噴出口29aは、前記点Qに向けて前記排ガスをH供給するように配置されていることを特徴とする。
内部に難分解性半導体排ガスHの反応空間Dを有する塔本体1aと、
前記塔本体1aの天井部3に設置された複数のプラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)と、
前記複数のプラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)の間にて前記塔本体1aの天井部3に設置された排ガス供給部29とで構成され、
前記複数のプラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)は、前記プラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)からそれぞれ発生させたプラズマジェットPが前記排ガス供給部の直下に設けられた前記反応空間D内の或る点Qの周囲に設けられた複数の点Q1、Q2、(Q3)に向けて互いに捻れの位置関係を保つようにそれぞれ配置され、
前記排ガス供給部29の噴出口29aは、前記複数の点点Q1、Q2、(Q3)の間に形成される高温領域Tに向けて排ガスHを供給するように配置され、
複数のプラズマジェットトーチ2a、2b、(2c)から生成されたプラズマジェットPの高温領域Tは、前記複数の点Q1、Q2、(Q3)内の前記点Qを共有することを特徴とする。
なお、背景技術の説明ではPFC排ガスの除害を代表例として説明したが、難分解性の排ガスはPFC排ガスに限られないので、本発明の処理対象ガスは、単に、排ガスHとする。
水処理タンク20は、中空容器で頂部の排ガス導入部22に排ガス導入ノズル19が設置されており、底部に循環用の水Mが貯留されている。
排ガス導入ノズル19の下方に、工場の蒸気供給配管(図示せず)に接続された蒸気配管21が設置されている。蒸気配管21には上向きのノズル口21aが排ガス導入ノズル19を挟むようにその両側に配置され、排ガス導入ノズル19の両側でノズル口21aから加熱水蒸気が上向きに噴出するようになっている。
蒸気配管21の下、或いは横に並べて入口側のスプレー配管23が設置されている。入口側のスプレー配管23には下向きのノズル口23bが設けられている。この下向きのノズル口23bは排ガス導入ノズル19の直下に配置され、この下向きのノズル口23bから放射状に微細なスプレー水滴Mが下方に降り注ぐようになっている。
塔本体1aは、円筒状の部材で、その上端は上向き円錐形に形成された天井部3で閉塞され、その中央頂部に排気管26に連なる排ガス供給部29が接続されている。塔本体1aの下端は水槽40に開口している。天井部3に設置されたプラズマジェットトーチ2は、2基の場合、排ガス供給部29の両側に対称に配置され、3基或いはそれ以上の場合は排ガス供給部29を中心とする円上に等角度で設置されている。3基の場合は120°間隔である。
塔本体1aの天井部3は上向き円錐形に形成されているので、各プラズマジェットトーチ2から生成されたプラズマジェットPは、塔本体1aの中心軸Lに対して傾斜することになる。それ故、塔本体1aの胴部1bは、その内面がプラズマジェットPの先端から熱影響を受けない距離だけ遠く離れるようにする必要があり、太く形成されている。そして、胴部1bの下端はロート状に絞られ、水槽40の天井部41に立設される脚部1cに連通して一体化される。
胴部1bの外面は断熱材(図示せず)で覆われている。塔本体1aの上端外周部分には水溜部4が設けられており、塔本体1aの上端から水がオーバーフローして塔本体1aの内周面全面に水壁5を形成している。水溜部4にはオーバーフロー分の水が外部から供給されている。
プラズマジェットトーチ2a、2bが2基の場合は、上記のように排ガス供給部29を中心にして左右対称に設置される。
左右のプラズマジェットトーチ2a、2bからのプラズマジェットPの噴出角度は、図2の場合、塔本体1aの頂部に設けられた排ガス供給部29を通る塔本体1aの中心軸Lに対して傾斜し、中心軸L上で排ガス供給部29の直下の或る点Qに向くように設置される。そして左右のプラズマジェットトーチ2a、2bからの両プラズマジェットPは点Qで交差する。両プラズマジェットPの先端は塔本体1aの胴部1bの内面に影響を与えないように設定されている。
これにより両プラズマジェットPの高温領域Tが点Qを中心としてその周囲に、図2の場合より大きく面状に広がることになる。
これによりプラズマジェットPの高温領域Tが点Qを中心としてその周囲に、図4の場合より大きく面状に広がることになる。この場合も高温領域Tの上面は点Qに向かうロート状に凹みが生じる。
特に、プラズマジェットトーチ2を3基使用した場合は、その傾向がより強く、且つ高温領域Tの上面がロート状に凹むので、排ガスHの逃げ場がなく、2基の場合より高い分解効率を示す。
以上は、本発明において最も好ましい例を代表例として示したもので、本発明はこれら例示に限定されることはない。
1:熱分解塔、1a:塔本体、1b:胴部、1c:脚部、2:プラズマジェットトーチ、3:天井部、4:水溜部、5:水壁、18:排ガス導入配管、19:排ガス導入ノズル、20:水処理タンク、21:蒸気配管、21a:上向きのノズル口、22:排ガス導入部、23:入口側のスプレー配管、23b:下向きのノズル口、25:入口側の充填物層、26:排気管、29:排ガス供給部、29a:噴出口、30:水分供給部、31:入口側の揚水配管、34:入口側の揚水ポンプ、37:オーバーフロー配管、40:水槽、41:天井部、42:オーバーフロー配管、45:給水管、
60:出口スクラバ、60a:スクラバ本体、61:出口側の揚水配管、63:出口側のスプレー配管、63a:ノズル口、64:出口側の揚水ポンプ、65:出口側の充填物層、67:排気ブロア、68:大気放出用排気管。
Claims (2)
- 内部に難分解性半導体排ガスの反応空間を有する塔本体と、
前記塔本体の天井部に設置された複数のプラズマジェットトーチと、
前記複数のプラズマジェットトーチの間にて前記塔本体の天井部に設置された排ガス供給部とで構成され、
前記複数のプラズマジェットトーチは、前記プラズマジェットトーチからそれぞれ発生させたプラズマジェットが前記排ガス供給部の直下に設けられた前記反応空間内の点で交差するようにそれぞれ配置され、
前記排ガス供給部の噴出口は、前記点に向けて前記排ガスを供給するように配置されていることを特徴とする排ガスのプラズマ除害装置。 - 内部に難分解性半導体排ガスの反応空間を有する塔本体と、
前記塔本体の天井部に設置された複数のプラズマジェットトーチと、
前記複数のプラズマジェットトーチの間にて前記塔本体の天井部に設置された排ガス供給部とで構成され、
前記複数のプラズマジェットトーチは、前記プラズマジェットトーチからそれぞれ発生させたプラズマジェットが前記排ガス供給部の直下に設けられた前記反応空間内の点の周囲に設けられた複数の点に向けて互いに捻れの位置関係を保つようにそれぞれ配置され、
前記排ガス供給部の噴出口は、前記複数の点の間に形成される高温領域に向けて排ガスを供給するように配置され、
複数のプラズマジェットトーチから生成されたプラズマジェットの高温領域は、前記複数の点内の前記点を共有することを特徴とする排ガスのプラズマ除害装置。
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