JP7377448B2 - 光分解方法および装置 - Google Patents
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Description
この実施形態では、処理チャンバ10、この処理チャンバ10内に配置される光源20、同じく処理チャンバ10内に配置される一酸化炭素吸着手段30および処理チャンバ10内のガスを循環させるガス循環手段40より構成される。
本実施形態は、図1に示す装置は光源が1つであったのに対し、複数の光源を有する点で異なる。現実的には、大量の二酸化炭素を効率良く分解させるために、このように複数の光源を有する装置が効果的である。なお、全ての光源の点灯・消灯を同時に行うのではなく、配列順に応じて、時間差を設けて点灯、消灯させることで、効率的に一酸化炭素を発生させたり、二酸化炭素への酸化を防止することができる。なお、本実施形態においては、各光源は、放電用ガスを流過させるものではなく、誘電体材料からなる石英ガラスを容器として、放電用ガスを密封するものである。なお、図3に示す構造において、図1に示す構造、例えば、一酸化炭素吸着手段やガス循環手段を用いることは当然可能である。複数光源の場合、ランプ周囲の領域Sが増えるうえ、領域Sの断面積を容易に増やすことができるため、ガスの圧力損失が減り、光分解装置の前段で必要な圧力を下げることができる。結果、システム全体運用での消費エネルギ効率を向上する事ができる。
本実施形態は、ガス排出口12から排出される一酸化炭素などの処理済みガスが反応容器50に導かれることを特徴としている。この反応容器50には水酸化ナトリウムを含む液体が含有されており、この水酸化ナトリウムの中に、一酸化炭素を導くことでギ酸を新たに生成することができる。ギ酸は非常に簡単な構造の有機物であり、有機合成化学における原料として利用されるほか、燃料電池における水素源などとしても利用することも可能である。
11 ガス導入口
12 ガス排出口
20 光源
21 放電容器
22 電極
23 電源
30 一酸化炭素吸着手段
31 コイル
32 電源
40 ガス循環手段
50 反応容器
Claims (7)
- 光源を覆う処理空間を有するチャンバに対して、ガス導入口から二酸化炭素を含む処理対象ガスを、大気圧よりも高いガス圧で導入する工程(A)と、
前記処理対象ガスを前記処理空間に通流させながら、誘電体バリア放電を利用した前記光源から放射される、波長140nm~150nmの間に主放射を有するエキシマ光を二酸化炭素を含む前記処理対象ガスに照射させて、当該二酸化炭素の少なくとも一部を分解して一酸化炭素に変化させる工程(B)と、
前記工程(B)を経て得られた処理済みのガスを、ガス排出口から前記チャンバの外部に排出する工程(C)とを有することを特徴とする光分解方法。 - 燃焼機関の排ガスから二酸化炭素を抽出し、高濃度化ステップを経て、当該高濃度二酸化炭素を前記処理対象ガスとすることを特徴とする請求項1に記載の光分解方法。
- 前記処理済みガスから一酸化炭素を分離するステップを経て、残留する二酸化炭素を再度前記処理対象ガスとして前記チャンバに導入することで、前記工程(A)を繰り返すことを特徴とする請求項1に記載の光分解方法。
- 前記誘電体バリア放電を利用した前記光源から放射される前記エキシマ光を二酸化炭素を含む前記処理対象ガスに照射した後、残存する酸素原子(O)、酸素分子(O2)およびオゾン(O3)から一酸化炭素を生成するステップを有することを特徴とする請求項1に記載の光分解方法。
- 前記工程(B)の後、発生した一酸化炭素を吸着させるステップを有することを特徴とする請求項1に記載の光分解方法。
- 前記工程(B)の後、発生した一酸化炭素を別の物体に変化させる反応容器に導くステップを有することを特徴とする請求項1に記載の光分解方法。
- 誘電体バリア放電を利用した発光原理でエキシマ光を放射する光源と、
前記光源を覆う処理空間を有するチャンバと、
少なくとも二酸化炭素を含むガスを、処理対象ガスとして、大気圧よりも高いガス圧で前記チャンバ内に導入するガス導入口と、
前記処理空間内を通流する前記処理対象ガスに前記エキシマ光が照射された後に得られた、一酸化炭素を含む処理済みガスを前記チャンバの外部に排出するガス排出口と、
前記光源に対して電力を供給する電源と、を備え、
前記エキシマ光は、波長140nm~150nmの間に主放射を有する光であることを特徴とする二酸化炭素の光分解装置。
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