JPH07328425A - プラズマ化学反応装置 - Google Patents
プラズマ化学反応装置Info
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- JPH07328425A JPH07328425A JP6122672A JP12267294A JPH07328425A JP H07328425 A JPH07328425 A JP H07328425A JP 6122672 A JP6122672 A JP 6122672A JP 12267294 A JP12267294 A JP 12267294A JP H07328425 A JPH07328425 A JP H07328425A
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Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ化学反応によるオゾンの発生を促進
させる。 【構成】 ガラス管６内に対向する一対の電極７，８が
配置され、この一対の電極７，８間に粒状誘電体９およ
び粒状ＴｉＯ２１０が充てんされている。一対の電極
７，８間に電源１１により高電圧が印加され、一対の電
極７，８間に酸素を含む原料ガス１２が導入されると、
原料ガス１２からオゾンが生成する。粒状ＴｉＯ２によ
り酸素の活性種が生成し、オゾンの生成が促進される。
させる。 【構成】 ガラス管６内に対向する一対の電極７，８が
配置され、この一対の電極７，８間に粒状誘電体９およ
び粒状ＴｉＯ２１０が充てんされている。一対の電極
７，８間に電源１１により高電圧が印加され、一対の電
極７，８間に酸素を含む原料ガス１２が導入されると、
原料ガス１２からオゾンが生成する。粒状ＴｉＯ２によ
り酸素の活性種が生成し、オゾンの生成が促進される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ化学反応によ
り酸素含有ガスからオゾンを発生させて上下水、工業排
水の殺菌、脱臭、脱色処理、パルプ脱色および医療設備
殺菌を行ったり、あるいは排煙に対して脱硝および脱硫
を行うプラズマ化学反応装置に関する。
り酸素含有ガスからオゾンを発生させて上下水、工業排
水の殺菌、脱臭、脱色処理、パルプ脱色および医療設備
殺菌を行ったり、あるいは排煙に対して脱硝および脱硫
を行うプラズマ化学反応装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラズマ化学反応装置として、図
３により無声放電式オゾン発生装置について説明する。
図３に示すように、円筒形の金属管１内に、金属管１と
同芯の円筒状誘電体管２を挿入して、オゾン発生装置が
構成される。誘電体管２の内面には、金属コート３が施
され、この金属コート３に図示しない交流電源から高電
圧が印加されて、誘電体管２と金属管１との放電ギャッ
プ（一般に１ｍｍ程度）において無声放電が発生する。
放電ギャップ間には、原料ガス４として乾燥空気あるい
は酸素ガスが導入され、そのガスの一部が無声放電によ
りオゾン化され、オゾン化ガス５として取り出される。
この場合のオゾン生成の過程は、次のようなものであ
る。すなわち無声放電により発生した電子と原料ガス４
中の酸素分子が衝突して酸素原子が生じ、この酸素原子
が他の酸素分子と結合してオゾンを生成する。
３により無声放電式オゾン発生装置について説明する。
図３に示すように、円筒形の金属管１内に、金属管１と
同芯の円筒状誘電体管２を挿入して、オゾン発生装置が
構成される。誘電体管２の内面には、金属コート３が施
され、この金属コート３に図示しない交流電源から高電
圧が印加されて、誘電体管２と金属管１との放電ギャッ
プ（一般に１ｍｍ程度）において無声放電が発生する。
放電ギャップ間には、原料ガス４として乾燥空気あるい
は酸素ガスが導入され、そのガスの一部が無声放電によ
りオゾン化され、オゾン化ガス５として取り出される。
この場合のオゾン生成の過程は、次のようなものであ
る。すなわち無声放電により発生した電子と原料ガス４
中の酸素分子が衝突して酸素原子が生じ、この酸素原子
が他の酸素分子と結合してオゾンを生成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】放電によるオゾン生成
においては、気相での反応だけではなく電極および装置
の壁面での表面反応の寄与分が大きい。このため電極材
料として触媒効果を有するものを用いることでオゾン生
成を促進させることができる。また、オゾン生成中に副
生成物として生じるＮＯｘは、オゾンと反応してオゾン
を分解してしまうことがある。
においては、気相での反応だけではなく電極および装置
の壁面での表面反応の寄与分が大きい。このため電極材
料として触媒効果を有するものを用いることでオゾン生
成を促進させることができる。また、オゾン生成中に副
生成物として生じるＮＯｘは、オゾンと反応してオゾン
を分解してしまうことがある。
【０００４】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、オゾン生成を促進させることができるとと
もに、オゾン生成中に生じるＮＯｘとオゾンとの反応を
防止することができるプラズマ化学反応装置を提供する
ことを目的とする。
ものであり、オゾン生成を促進させることができるとと
もに、オゾン生成中に生じるＮＯｘとオゾンとの反応を
防止することができるプラズマ化学反応装置を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
対向する一対の電極と、この一対の電極内部に酸素を含
むガスを導入する装置と、前記一対の電極間に充てんさ
れた粒状誘導体、および酸素を含むガスから酸素の活性
種を生成させる粒状光触媒と、前記一対の電極間に高電
圧を印加する電源と、を備えたことを特徴とするプラズ
マ化学反応装置である。
対向する一対の電極と、この一対の電極内部に酸素を含
むガスを導入する装置と、前記一対の電極間に充てんさ
れた粒状誘導体、および酸素を含むガスから酸素の活性
種を生成させる粒状光触媒と、前記一対の電極間に高電
圧を印加する電源と、を備えたことを特徴とするプラズ
マ化学反応装置である。
【０００６】請求項２記載の発明は、対向する一対の電
極と、この一対の電極間に酸素を含むガスを導入する装
置と、少なくとも一方の電極の内側に他方の電極に向い
合って設けられ、酸素を含むガスから酸素の活性種を生
成させるフィルム状光触媒と、前記一対の電極間に高電
圧を印加する電源と、を備えたことを特徴とするプラズ
マ化学反応装置である。
極と、この一対の電極間に酸素を含むガスを導入する装
置と、少なくとも一方の電極の内側に他方の電極に向い
合って設けられ、酸素を含むガスから酸素の活性種を生
成させるフィルム状光触媒と、前記一対の電極間に高電
圧を印加する電源と、を備えたことを特徴とするプラズ
マ化学反応装置である。
【０００７】
【作用】請求項１および２記載の発明によれば、電源に
より一対の電極間に高電圧が印加され、一対の電極間に
酸素を含むガスが導入される。この間、一対の電極間で
放電が生じ、一対の電極間に導入されたガスに対してプ
ラズマ化学反応が行われる。プラズマ化学反応によりオ
ゾンが発生するが、このオゾンの発生は酸素を含むガス
から酸素の活性種を生成する光触媒により促進される。
より一対の電極間に高電圧が印加され、一対の電極間に
酸素を含むガスが導入される。この間、一対の電極間で
放電が生じ、一対の電極間に導入されたガスに対してプ
ラズマ化学反応が行われる。プラズマ化学反応によりオ
ゾンが発生するが、このオゾンの発生は酸素を含むガス
から酸素の活性種を生成する光触媒により促進される。
【０００８】
【実施例】第１の実施例 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。図１は本発明によるプラズマ化学反応の第１の実施
例を示す図である。
る。図１は本発明によるプラズマ化学反応の第１の実施
例を示す図である。
【０００９】図１に示すように、プラズマ化学反応装置
はガラス管６内に対向して配置された一対の金網電極
７，８と、この一対の金網電極７，８間に充てんされた
粒状誘電体９および粒状の光触媒１０とを備えている。
このうち光触媒１０としては粒状ＴｉＯ２が用いられ
る。
はガラス管６内に対向して配置された一対の金網電極
７，８と、この一対の金網電極７，８間に充てんされた
粒状誘電体９および粒状の光触媒１０とを備えている。
このうち光触媒１０としては粒状ＴｉＯ２が用いられ
る。
【００１０】また一対の金網電極７，８間には交流高圧
電源１１が接続されており、さらにガラス管６には、ガ
スを一対の金網電極７，８間に導入するガス導入口６ａ
とガスを排出するガス排出口６ｂが各々設けられてい
る。またガラス管６の外方にはＵＶランプ１５が設けら
れている。
電源１１が接続されており、さらにガラス管６には、ガ
スを一対の金網電極７，８間に導入するガス導入口６ａ
とガスを排出するガス排出口６ｂが各々設けられてい
る。またガラス管６の外方にはＵＶランプ１５が設けら
れている。
【００１１】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。まず交流高圧電源１１により高電
圧が印加され、ガス導入口６ａからガラス管６内に原料
ガス１２が送り込まれる。一対の電極７，８間では、粒
状誘電体９表面での沿面放電と、粒状誘電体９間の無声
放電が生じ、これらの放電空間におけるプラズマ化学反
応によって原料ガス１２が処理され、処理されたガス１
３がガラス管６からガス排出口６ｂを経て外部へ排出さ
れる。
用について説明する。まず交流高圧電源１１により高電
圧が印加され、ガス導入口６ａからガラス管６内に原料
ガス１２が送り込まれる。一対の電極７，８間では、粒
状誘電体９表面での沿面放電と、粒状誘電体９間の無声
放電が生じ、これらの放電空間におけるプラズマ化学反
応によって原料ガス１２が処理され、処理されたガス１
３がガラス管６からガス排出口６ｂを経て外部へ排出さ
れる。
【００１２】原料ガス１２として乾燥空気または酸素ガ
スを用いた場合、処理ガスはオゾン化ガス１２として得
られ、プラズマ化学反応装置はオゾン発生器として用い
られる。
スを用いた場合、処理ガスはオゾン化ガス１２として得
られ、プラズマ化学反応装置はオゾン発生器として用い
られる。
【００１３】乾燥空気を原料ガス１２としたオゾン発生
器では、オゾン生成の際生じる副生成物のＮＯｘがオゾ
ンを破壊してオゾン生成効率を低下させることがある。
粒状ＴｉＯ２１０は、近紫外光照射下の表面反応で電子
励起を生じる触媒作用を行う。そして、酸素存在下にあ
っては酸素の活性種例えばＯ２ −、Ｏ−等を生成する。
この酸素の活性種は、ＮＯｘと酸化反応をしてＮＯｘを
分解する。このためオゾンがＮＯｘを酸化してオゾン自
身が分解する反応を抑制することができ、オゾン収率を
向上させることができる。同時に、酸素活性種の反応を
介してオゾンをより多く生成することができ、放電光と
して消費されていたエネルギーが回収できる。
器では、オゾン生成の際生じる副生成物のＮＯｘがオゾ
ンを破壊してオゾン生成効率を低下させることがある。
粒状ＴｉＯ２１０は、近紫外光照射下の表面反応で電子
励起を生じる触媒作用を行う。そして、酸素存在下にあ
っては酸素の活性種例えばＯ２ −、Ｏ−等を生成する。
この酸素の活性種は、ＮＯｘと酸化反応をしてＮＯｘを
分解する。このためオゾンがＮＯｘを酸化してオゾン自
身が分解する反応を抑制することができ、オゾン収率を
向上させることができる。同時に、酸素活性種の反応を
介してオゾンをより多く生成することができ、放電光と
して消費されていたエネルギーが回収できる。
【００１４】なお、自然光に加えてＵＶプラン１５によ
る照射を併せて行うことにより、光触媒からの寄与分を
積極的に増やし反応量を増加させることができる。
る照射を併せて行うことにより、光触媒からの寄与分を
積極的に増やし反応量を増加させることができる。
【００１５】このように本実施例によれば、一対の電極
７，８間におけるオゾン生成反応を活性させ、かつＮＯ
ｘとオゾンとの酸化反応を抑制することにより、高効率
のプラズマ反応装置を得ることができる。
７，８間におけるオゾン生成反応を活性させ、かつＮＯ
ｘとオゾンとの酸化反応を抑制することにより、高効率
のプラズマ反応装置を得ることができる。
【００１６】第２の実施例 図２は本発明によるプラズマ化学反応装置の第２の実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【００１７】図２に示すように、プラズマ化学反応装置
は、ガラス板１８上に無機接着剤１７を介して設けられ
たフィルム状光触媒１６と、ガラス板１８に対向して配
置された金属電極２０とを備えている。フィルム状光触
媒１６としてはフィルム状ＴｉＯ２１６が用いられ、こ
のフィルム状ＴｉＯ２１６はガラス板１８の金属電極２
０側の面（内側面）に設けられている。またガラス板１
８の外側面には、ステンレス等の金属１９がスパッタリ
ングにより設けられ、この金属１９により電極が形成さ
れている。そして、この金属１９と金属電極２０とによ
って、一対の対向電極が構成される。
は、ガラス板１８上に無機接着剤１７を介して設けられ
たフィルム状光触媒１６と、ガラス板１８に対向して配
置された金属電極２０とを備えている。フィルム状光触
媒１６としてはフィルム状ＴｉＯ２１６が用いられ、こ
のフィルム状ＴｉＯ２１６はガラス板１８の金属電極２
０側の面（内側面）に設けられている。またガラス板１
８の外側面には、ステンレス等の金属１９がスパッタリ
ングにより設けられ、この金属１９により電極が形成さ
れている。そして、この金属１９と金属電極２０とによ
って、一対の対向電極が構成される。
【００１８】また一対の電極１９，２０間には高圧電源
１１が接続され、ガラス板１８と電極２０間の空間２３
は、放電空間２３となっている。
１１が接続され、ガラス板１８と電極２０間の空間２３
は、放電空間２３となっている。
【００１９】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。まずガラス板１８の外側面に設け
られた金属１９と金属電極２０との間に、交流電圧電源
１１により高電圧が印加され、原料ガス１２がガス導入
口２３ａから放電空間２３に送り込まれる。
用について説明する。まずガラス板１８の外側面に設け
られた金属１９と金属電極２０との間に、交流電圧電源
１１により高電圧が印加され、原料ガス１２がガス導入
口２３ａから放電空間２３に送り込まれる。
【００２０】この時、放電空間２３内で無声放電が生
じ、放電空間２３でのプラズマ化学反応によって原料ガ
ス１２が処理され、処理されたガス１３がガス排出口２
３ｂから排出される。
じ、放電空間２３でのプラズマ化学反応によって原料ガ
ス１２が処理され、処理されたガス１３がガス排出口２
３ｂから排出される。
【００２１】原料ガス１２として乾燥空気または酸素ガ
スを用いた場合、処理ガスはオゾン化ガスとして得ら
れ、プラズマ化学反応装置はオゾン発生器として用いら
れる。
スを用いた場合、処理ガスはオゾン化ガスとして得ら
れ、プラズマ化学反応装置はオゾン発生器として用いら
れる。
【００２２】乾燥空気を原料ガスとしたオゾン生成の副
生成物のＮＯｘが、オゾンを破壊してオゾン生成効率を
低下させることがある。フィルム状ＴｉＯ２１６は、近
紫外照射下の表面反応で触媒作用を行い、酸素存在下に
あっては酸素の活性種、例えばＯ２ −、Ｏ−等を生成す
る。この酸素の活性種がＮＯｘと酸化反応をしてＮＯｘ
を分解する。このためオゾンがＮＯｘと酸化してオゾン
自身が分解する反応を抑制することができ、オゾン収率
を向上させることきができる。同時に、酸素の活性種の
反応を介してオゾンをより多く生成することができ、放
電光として消費されていたエネルギーが回収できる。
生成物のＮＯｘが、オゾンを破壊してオゾン生成効率を
低下させることがある。フィルム状ＴｉＯ２１６は、近
紫外照射下の表面反応で触媒作用を行い、酸素存在下に
あっては酸素の活性種、例えばＯ２ −、Ｏ−等を生成す
る。この酸素の活性種がＮＯｘと酸化反応をしてＮＯｘ
を分解する。このためオゾンがＮＯｘと酸化してオゾン
自身が分解する反応を抑制することができ、オゾン収率
を向上させることきができる。同時に、酸素の活性種の
反応を介してオゾンをより多く生成することができ、放
電光として消費されていたエネルギーが回収できる。
【００２３】なお、自然光に加えて、ＵＶランプ１５に
よる照射を併せて行うことにより、光触媒からの寄与分
を積極的に増やし反応量を増加させることができる。
よる照射を併せて行うことにより、光触媒からの寄与分
を積極的に増やし反応量を増加させることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一対の電極間に導入されたガスに対してプラズマ化学反
応が行われ、このプラズマ化学反応によりオゾンが発生
する。このオゾンの発生は光触媒により促進されるの
で、オゾンの生成効率を向上させることができる。
一対の電極間に導入されたガスに対してプラズマ化学反
応が行われ、このプラズマ化学反応によりオゾンが発生
する。このオゾンの発生は光触媒により促進されるの
で、オゾンの生成効率を向上させることができる。
【図１】本発明によるプラズマ化学反応装置の第１の実
施例を示す側面図。
施例を示す側面図。
【図２】本発明によるプラズマ化学反応装置の第２の実
施例を示す側面図。
施例を示す側面図。
【図３】従来のプラズマ化学反応装置を示す側面図。
６ ガラス管 ７、８ 一対の電極 ９ 粒状誘電体 １０ 粒状ＴｉＯ２ １１ 高圧電源 １２ 原料ガス １５ ＵＶランプ １６ フィルム状ＴｉＯ２ １８ ガラス板 １９ 金属 ２０ 金属電源 ２３ 放電空間
Claims (4)
- 【請求項１】対向する一対の電極と、 この一対の電極内部に酸素を含むガスを導入する装置
と、 前記一対の電極間に充てんされた粒状誘導体、および酸
素を含むガスから酸素の活性種を生成させる粒状光触媒
と、 前記一対の電極間に高電圧を印加する電源と、 を備えたことを特徴とするプラズマ化学反応装置。 - 【請求項２】対向する一対の電極と、 この一対の電極間に酸素を含むガスを導入する装置と、 少なくとも一方の電極の内側に他方の電極に向い合って
設けられ、酸素を含むガスから酸素の活性種を生成させ
るフィルム状光触媒と、 前記一対の電極間に高電圧を印加する電源と、 を備えたことを特徴とするプラズマ化学反応装置。 - 【請求項３】粒状光触媒は、ＴｉＯ２からなることを特
徴とする請求項１または２のいずれか記載のプラズマ化
学反応装置。 - 【請求項４】一対の電極間を照射する紫外線ランプを設
けたことを特徴とする請求項１または２のいずれか記載
のプラズマ化学反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6122672A JPH07328425A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | プラズマ化学反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6122672A JPH07328425A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | プラズマ化学反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07328425A true JPH07328425A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=14841784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6122672A Pending JPH07328425A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | プラズマ化学反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07328425A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6147250A (en) * | 1997-05-14 | 2000-11-14 | Atherogenics, Inc. | Compounds and methods for the inhibition of the expression of VCAM-1 |
| US6670398B2 (en) | 1997-05-14 | 2003-12-30 | Atherogenics, Inc. | Compounds and methods for treating transplant rejection |
| US7071158B2 (en) | 1997-07-01 | 2006-07-04 | Atherogenics, Inc. | Antioxidant enhancement of therapy for hyperproliferative conditions |
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