JPH078745A - レーザによる有害ガス連続分解装置 - Google Patents

レーザによる有害ガス連続分解装置

Info

Publication number
JPH078745A
JPH078745A JP18543893A JP18543893A JPH078745A JP H078745 A JPH078745 A JP H078745A JP 18543893 A JP18543893 A JP 18543893A JP 18543893 A JP18543893 A JP 18543893A JP H078745 A JPH078745 A JP H078745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
gas
reaction
mirror
laser light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP18543893A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2926205B2 (ja
Inventor
Kimiyasu Miura
公廉 三浦
Koichi Sakuma
広一 佐久間
Kazuhiro Isogai
和博 礒貝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority to JP18543893A priority Critical patent/JP2926205B2/ja
Publication of JPH078745A publication Critical patent/JPH078745A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2926205B2 publication Critical patent/JP2926205B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ光による有害ガスの分解に際し、光子
ロスを最小限にしつつ反応生成物によるエネルギ効率の
低下を抑制する。 【構成】 ガス体へレーザを照射することにより含有さ
れた有害物質を除去する装置であって、中央の平面鏡と
その周囲の凹面鏡からなる多重反射鏡を備えたレーザ反
応容器をガス流路に直列状態で多段に配置するととも
に、各レーザ反応容器間を分解生成物吸収材を充填した
通路部によって接続し、各レーザ反応容器内で光化学反
応により生成した分解生成物を前記通路部で除去しつつ
下流側のレーザ反応容器にガスを導入することを連続し
て繰り返すことにより有害物を連続除去可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザによる有害ガス連
続分解装置に係り、特にフロンやその他の有害物質をレ
ーザ光の照射によって分解し無害化する処理を連続して
行うようにしたレーザによる有害ガス連続分解装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、有害ガスに対してレーザ光を照射
して光化学反応により分解する方法が知られている。こ
の方法は円筒状に形成されたレーザ反応容器を有し、こ
の容器の両端部分にレーザ光の反射鏡を設置しておき、
一方の反射鏡側の中心部からレーザ光を導入し、容器内
部で反射を繰り返すようにしておく。そして、容器の一
端側からガスを導入するとともに他端側から排出できる
ようにしておき、ガス体に光反応が進行しなくなるまで
レーザ光を照射して反応させるようにしている。反応容
器内の一対の反射鏡間で反復するレーザ光のエネルギに
より、内部ガスに光化学反応を起こして分解処理するの
である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のレー
ザ反応容器ではレーザを反射させる反射鏡が一対の対面
する平面鏡によって構成され、平面鏡へのレーザ光入射
角度を小さくしても反射を数回繰り返すとレーザ光は系
外に出てしまい、光子ロスが大きいとという欠点があっ
た。
【0004】このような光子ロスを小さくするため、レ
ーザ光の反射経路に工夫を懲らしたものや、集光を多段
に行ってレーザ出力の有効利用を図ろうとするものなど
が提案されている(実開昭63−141631号公報、
特開平2−258027号公報)。しかし、反射を繰り
返してレーザ光路を長くすると反射ロスに起因して反射
回数の限界があり、十分な有効光路長を確保することが
できない問題もあった。また、レーザ光の伝播距離が長
すぎると、ビーム径が拡大しすぎて分解容器壁で遮蔽さ
れてしまう等の問題をきたしてしまう。更に、反射ミラ
ーを用いることにより反射を繰り返してレーザ光路を長
くした場合、反射ロスに起因して反射回数の限界があ
り、十分な有効光路長を確保することができない問題も
あった。
【0005】また、レーザ反応容器内で分解が進行する
と、レーザ光の照射時間が長くなると分解するガスの濃
度が減少するものの、一定以上は反応が進行しないため
平衡状態となる。これは光反応によって生じた反応生成
物が未反応のガスと混在し、レーザ光のエネルギが未反
応のガスに作用すると同時に反応生成物にも作用し、エ
ネルギ利用効率が低下し、あるいは逆反応によって平衡
状態となり、反応が進行しなくなると考えられる。
【0006】本発明は、上記従来の問題点に着目し、レ
ーザ光が反応容器外に出て効率を低下させるような光子
ロスを最小限に抑制するとともに、光化学反応によって
生成した物質によるエネルギ効率の低下を同時に抑制
し、もって高い効率で有害ガスを分解することができる
ようにしたレーザによる有害ガス連続分解装置を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るレーザによる有害ガス連続分解装置
は、ガス体へレーザを照射することにより含有された有
害物質を除去する装置であって、中央の平面鏡とその周
囲の凹面鏡からなる多重反射鏡を備えたレーザ反応容器
をガス流路に直列状態で多段に配置するとともに、各レ
ーザ反応容器間を分解生成物吸収材を充填した通路部に
よって接続し、各レーザ反応容器内で光化学反応により
生成した分解生成物を前記通路部で除去しつつ下流側の
レーザ反応容器にガスを導入することを連続して繰り返
すことにより有害物を連続除去可能としたものである。
この場合において、前記レーザ反応容器はレーザ光を内
部ガス流れ方向と逆方向に照射することが望ましい。
【0008】
【作用】上記構成によれば、レーザ反応容器に多重反射
鏡を取り付けることにより、1パスで吸収されないレー
ザ光は多重反射鏡で何回も反射するうちに最終的に物質
に吸収される。その結果、短い長さの反応容器で光を有
効に用いて有害ガスを分解することができる。これが多
段に設置され、連続的に処理させるため、大量のフロン
等の有害ガスを効率よく分解処理することができる。ま
た、各反応容器の接続部には反応生成物吸収材が設けら
れ、したがって、前段の反応容器にて反応した結果生成
された物質は次の反応容器に移動する間に吸収される。
これによってレーザ光のエネルギは分解すべきガスに有
効かつ効率よく吸収され、分解を促進させることができ
るのである。
【0009】なお、反応容器内部のガスの流れに対して
レーザ光を向流状態で照射するように設定すると、容器
出口部での内部ガスに対して優先的にレーザ光が照射さ
れ、出口での有害ガス濃度を低下させ、同時に拡散によ
る未分解ガスの混入を防止することができるので、分解
能力を高めることができる。
【0010】
【実施例】以下に、本発明に係るレーザによる有害ガス
連続分解装置の具体的実施例を図面を参照して詳細に説
明する。
【0011】図1は実施例に係る有害ガス連続分解装置
の構成図を示している。図示のように、この装置は複数
のレーザ反応容器10(10A〜10D)を具備してお
り、各反応容器10にフロン等の分解対象ガスを順次連
続して通流させるように直列に配列している。
【0012】実施例に係る装置に用いられる各レーザ反
応容器10は筒状に形成されており、図2に詳細を示す
ように、一端面にレーザ発光装置12(12A〜12
D)を取付けてレーザ光14を反応容器10の軸線方法
に沿って内部に照射するように構成している。このレー
ザ光14の入射端面には中央部に平面鏡16とその周囲
に凹面鏡18からなる入射側多重反射鏡19を設け、他
端の反射面側には同様に中央部に平面鏡20が設けられ
るとともにとその周囲に配設した凹面鏡22からなる反
射側多重反射鏡23を備えた構成とされている。反射面
側平面鏡20は反射光を入射端面側の平面鏡16の外径
まで拡大するように設定されている。反射面側の凹面鏡
22の焦点距離は、平面鏡16からの反射光を反応容器
10の軸線と平行となるように反射して、入射面側の凹
面鏡18に向けて再反射するように設定されている。更
に入射面側の凹面鏡18は反射面側の平面鏡20に収束
反射させるようにその焦点距離が設定されている。反射
面側ミラーは反射光の焦点位置を多少ずらせるように、
微調整機構がついている。これにより入射したレーザ光
14は反応容器10の内部で半永久反射を繰り返すこと
ができるようになっている。なお、レーザ発光装置12
としてはエキシマレーザ装置が使用されている。これは
フロンガスの元素分解に必要な波長のレーザ光を発生さ
せることができればこれに限定されない。
【0013】このような構成のレーザ反応容器10に分
解対象ガスを導入するが、このため各レーザ反応容器1
0の両端部寄りの側壁にガス導入口24とガス出口26
を形成している。ガスは反応容器10の一端側から内部
に供給され、内部を筒軸線方向に沿って移動し、他端側
の出口26から排出されるようにしている。このような
レーザ反応容器10を複数段ガス流路に沿って直列に配
置し、ガスが連続して複数の反応容器10A〜10Dを
流通するようにしている。図示の場合には第1段の反応
容器10Aのガス出口26の直下に第2段反応容器10
Bのガス導入口24が配置するように容器を互いに平行
に配置することを繰り返し、第3段反応容器10Cは第
1段反応容器10Aと同方向に、また第4段反応容器1
0Dは第2段反応容器10Bと同方向となるように配置
することにより、全体のガス流路が見掛け上、往復蛇行
流となるように配置設定している。そして、各レーザ反
応容器10A〜10D間を接続管路28によって連結し
ているが、この接続管路28にはガス分解生成物を吸収
除去するための吸収材30を充填し、前段の反応容器1
0での光化学反応によって生成された有害ガスの分解生
成物をここでトラップするものとしている。ここで、有
害ガスとしてフロンガスを対象としている場合には、レ
ーザ光の照射による光化学反応は、
【0014】
【化1】CCl22 → Cl2 + CF2 で示される。
【0015】このような光化学反応によって生成した特
にCl2は光反応速度を低下させる原因となる生成物で
あるため、実施例では、前記接続管路28に充填される
分解生成物吸収材30としてソーダ石灰を用いるように
している。したがって、第1段のレーザ反応容器10A
で分解されたガスが第2段反応容器10Bに流れる際
に、分解生成物吸収材30を通流し、ここで分解生成物
Cl2を除いた未反応ガスCCl22および分解生成物
ガスCF2の混合ガスが下流側の第2段反応容器10B
に流れるのである。この過程を以後繰り返し、最終的に
第4段反応容器10Dから排出されるガスは無害化ガス
となるのである。
【0016】ところで、前記レーザ反応容器10内では
ガス導入口24からガス出口26に向かって筒軸方向に
沿ったガス流を生じ、これに対してレーザ発光装置12
から発射されたレーザ光14が照射されるが、このレー
ザ照射方向がガス出口26からガス導入口24に至る方
向となるように照射方向を設定している。すなわち、反
応容器10内のガス流に対してレーザ光14の照射方向
が向流となるように設定しているのである。このため、
往復蛇行流となるように配置されている反応容器10A
〜10Dに対し、図1に示すように、レーザ発光装置1
2は対応する反応容器10のガス出口26側近傍の端面
を入射端面とするように配置されている。このため、図
示の例では、レーザ発光装置12を多段の反応容器10
A〜10Dに対して交互に左右に位置するよう千鳥配置
されている。
【0017】このように構成されたレーザによる有害ガ
ス連続分解装置では、有害ガスが多段のレーザ反応容器
10に連続して通流し、各反応容器10内では多重反射
鏡19、21によってレーザ光14は外部に洩れ出るこ
となくガスに作用し、レーザエネルギが完全にガスに吸
収されるまで反射を繰り返すため、有害ガスの分解反応
を格段に向上させることができる。特に多段に取り付
け、多重反射鏡19、21を有するレーザ反応容器10
を用いているため、単体で5倍以上の光路長を得ること
ができ、コンパクトな装置で大量のフロン等の有害ガス
を分解処理することができる。また、各反応容器10間
に反応生成物吸収材30を設けているため、光化学反応
の抑制作用をなす生成物を除去して次の反応容器10に
ガスを送り込むことができ、もって反応生成物に吸収さ
れるエネルギロスを大幅に減少することができる。この
吸収材30がない場合に比較し、実施例装置では光子効
率が2〜3倍に向上した。
【0018】更に、レーザ反応容器10へのレーザ光1
4を内部ガス流れに向流的に照射するようにしているた
め、反応容器10のガス出口26のガスに優先的にレー
ザ光14が照射されるので、拡散による未分解のフロン
ガス混入を大幅に防ぐことができる。よって、反応容器
10から出てきたガスのフロン濃度はガス流と同方向
(平行流)とした場合に比較し、低濃度のフロンガスを
抽出することができ、分解エネルギを有効に利用するこ
とができる。
【0019】なお、実施例ではレーザ反応容器10を内
部ガス流れが左右交互になるように多段に配置したが、
これを同方向流れとなるように設定し、レーザ発光装置
12を同一側に全て配置するようにしてもよい。また、
各反応容器10に対応して各発光装置12を設けず、大
出力の発光装置を用いて発振されたレーザ光を分光して
複数の反応容器10に導くようにすることも可能であ
る。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るレー
ザによる有害ガス連続分解装置は、反応容器内で多重反
射させたレーザ光を有害ガスに作用させるように、反応
容器から排出されるガス中からエネルギロスを生じる分
解生成物を吸収させて残部ガスを排出することを数段階
にわたって繰り返し、連続して有害ガスを分解させるよ
うに構成したので、レーザ光が反応容器外に出て効率を
低下させるような光子ロスを最小限に抑制するととも
に、光化学反応によって生成した物質によるエネルギ効
率の低下を同時に抑制し、もって高い効率で有害ガスを
分解することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係るレーザによる有害ガス連続分解装
置の構成図である。
【図2】同装置に用いるレーザ反応容器の多重反射経路
の説明図である。
【符号の説明】
10(10A〜10D) レーザ反応容器 12(12A〜10D) レーザ発光装置 14 レーザ光 16 平面鏡 18 凹面鏡 19 入射側多重反射鏡 20 平面鏡 22 凹面鏡 23 反射側多重反射鏡 24 ガス導入口 26 ガス出口 28 接続管路 30 分解生成物吸収材(ソー
ダ石灰)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス体へレーザを照射することにより含
    有された有害物質を除去する装置であって、中央の平面
    鏡とその周囲の凹面鏡からなる多重反射鏡を備えたレー
    ザ反応容器をガス流路に直列状態で多段に配置するとと
    もに、各レーザ反応容器間を分解生成物吸収材を充填し
    た通路部によって接続し、各レーザ反応容器内で光化学
    反応により生成した分解生成物を前記通路部で除去しつ
    つ下流側のレーザ反応容器にガスを導入することを連続
    して繰り返すことにより有害物を連続除去可能としたこ
    とを特徴とするレーザによる有害ガス連続分解装置。
  2. 【請求項2】 前記レーザ反応容器はレーザ光を内部ガ
    ス流れ方向と逆方向に照射することを特徴とする請求項
    1に記載のレーザによる有害ガス連続分解装置。
JP18543893A 1993-06-29 1993-06-29 レーザによる有害ガス連続分解装置 Expired - Lifetime JP2926205B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18543893A JP2926205B2 (ja) 1993-06-29 1993-06-29 レーザによる有害ガス連続分解装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18543893A JP2926205B2 (ja) 1993-06-29 1993-06-29 レーザによる有害ガス連続分解装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH078745A true JPH078745A (ja) 1995-01-13
JP2926205B2 JP2926205B2 (ja) 1999-07-28

Family

ID=16170796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18543893A Expired - Lifetime JP2926205B2 (ja) 1993-06-29 1993-06-29 レーザによる有害ガス連続分解装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2926205B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002136867A (ja) * 2000-05-30 2002-05-14 Canon Inc 吸着材の再生処理方法及びその装置
JP2005527369A (ja) * 2002-05-30 2005-09-15 アルカテル ガスの一体化された光化学処理
WO2018038130A1 (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 日本電気株式会社 化学反応装置、及びその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002136867A (ja) * 2000-05-30 2002-05-14 Canon Inc 吸着材の再生処理方法及びその装置
JP2005527369A (ja) * 2002-05-30 2005-09-15 アルカテル ガスの一体化された光化学処理
WO2018038130A1 (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 日本電気株式会社 化学反応装置、及びその製造方法
JPWO2018038130A1 (ja) * 2016-08-26 2019-06-24 日本電気株式会社 化学反応装置、及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2926205B2 (ja) 1999-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5288461A (en) Fluid treatment system
CA2048574A1 (en) Device for carrying out photochemical reactions
US20020195402A1 (en) Method and apparatus for treating fluid mixtures with ultrasonic energy
JPH0899082A (ja) 紫外線による流動体の処理装置
JP5865583B2 (ja) 排ガスの無触媒脱硝方法および装置
KR20150054140A (ko) 미세 오존수 액적을 이용하는 배기가스 처리장치
JPH078745A (ja) レーザによる有害ガス連続分解装置
US6969486B1 (en) Apparatus and method for treating pollutants in a gas using hydrogen peroxide and UV light
JPH07256056A (ja) 廃棄物質の処理方法
JP3732795B2 (ja) 排ガス脱硝装置
CN111542498A (zh) 流体净化设备
JP3968409B2 (ja) 有機化合物の分解装置
JPH0199633A (ja) 排ガスの処理方法
WO1995003261A1 (en) Treating unsaturated hydrocarbons
JPS63287534A (ja) 排ガスの処理方法
JP2007209897A (ja) 燃焼排ガス中の窒素酸化物の分解除去装置および分解除去方法
US6932944B2 (en) High efficiency scrubber for waste gas abatement
JP7448893B2 (ja) ガス分解装置及びガス分解方法
JPH0714462B2 (ja) ガス混合物中の亜酸化窒素の分解除去法
JP2747868B2 (ja) 有害ガスの分解方法および装置
JP2013119777A (ja) 排気ガス浄化装置
JPH0288066A (ja) 殺菌装置
CN114748967A (zh) 有机废气高效光解设备及有机废气光解处理方法
JP2607639B2 (ja) 脱硝方法
KR101732700B1 (ko) 배기가스 오염물질 저감장치

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990409