(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理されるべき揮発性有機化合物が反応プレナムに流入し（40および41）、そこで処理され、環境的に受け入れることができる流出物としてそこから流出して（42および43）、ガスの状態の揮発性有機化合物を、環境的に受け入れることができる化学物質に変換する、揮発性有機化合物処理システムであって、
揮発性有機化合物を処理するための反応プレナム（17、31）、
該反応プレナムに揮発性有機化合物を流入させる手段（40、41）、
前記反応プレナムの近傍に配置される高エネルギーの電子ビーム発生器（10、32）、
該電子ビーム発生器において、高真空中で形成され、加速された高エネルギーの電子ビームを、前記反応プレナムと前記電子ビーム発生器との間にある薄い散乱窓を通して、前記反応プレナム中で、電子と前記反応プレナムの中を流れる揮発性有機化合物とが相互作用するように向ける手段、および
前記相互作用の後、前記プレナムから外に流出物を流す手段（42および43）、
を含み、
前記反応プレナムは散乱して広がったエネルギーをもった電子ビームで満たされ、前記反応プレナム中での電子と揮発性有機化合物との間の相互作用が化学的な中間生成物を生成し、その化学的な中間生成物と電子と間の相互作用が連続して、該中間生成物をより環境的に受け入れ可能な化学物質に変換し、前記反応プレナムの長さおよび容積は電子ビームのエネルギーに依存する、
ことを特徴とする処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の処理システムであって、電子ビーム発生器（10、32）と前記反応プレナム（31）との間の散乱窓は、二つの窓パネル（11、15および35、36）を有し、前記散乱窓は実質的に、前記反応プレナムに入射する電子の散乱角を画成する、ところの処理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の処理システムであって、前記二つの窓パネル（11、15および35、36）の間に、非反応性ガスを流す手段を含む、ところの処理システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の処理システムであって、反応プレナム内に移動する電子ビームの電子エネルギーを完全に消散するために必要な長さの約半分をもつ反応プレナム（17、31）からなる前記反応プレナムの電子ビーム入口に配置された散乱窓（15、35）のパネルを含む、ところの処理システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の処理システムであって、前記電子ビーム発生器は線形加速器（10）である、ところの処理システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の処理システムであって、電子ビームが入射する端部の向い側の端部にむかって、前記反応プレナムに揮発性有機化合物のガスを供給する手段（21および22、40および41）を含む、ところの処理システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の処理システムであって、反応プレナムは、電子ビームの入力端部に、前記反応プレナムの他端で終わる円筒状部分（17）に連結された円錐状物を有する、ところの処理システム。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の処理システムであって、通常の大気条件で動作する、ところの処理システム。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の処理システムであって、当該システムは据え付けも、輸送もできる、ところの処理システム。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の処理システムであって、当該システムを通過している間、処理されるべき揮発性有機化合物のガスを乱流にするための手段（21）を含む、ところの処理システム。
【請求項１１】
請求項１ないし10のいずれかに記載の処理システムであって、二つの窓パネルが使用され（11および16、ならびに36および35）、パネルは他方と間隔が開けられるが可能な限り近接し、非反応性ガスをその間を通過させる手段（15）が設けられる、ところの処理システム。
【請求項１２】
請求項１ないし11のいずれかに記載の処理システムであって、散乱窓の材料は、電子が前記プレナムを通過して、一般的に供給され、流れるように合理的に作られた、エネルギーをもつ電子の散乱角流路を形成するように選択される、ところの処理システム。
【請求項１３】
請求項１ないし12のいずれかに記載の処理システムであって、散乱窓（35）が前記反応プレナムに向かうように取り付けられ、前記反応プレナムに面する前記散乱窓の表面が耐酸性であることを特徴とする処理システム。
【請求項１４】
請求項１ないし13のいずれかに記載の処理システムであって、前記反応プレナムの内部表面が低原子番号の材料から成る、ところの処理システム。
【請求項１５】
請求項１ないし14のいずれかに記載の処理システムであって、前記反応プレナムの内部表面がプラスチック製ライナーを含む、ところの処理システム。
【請求項１６】
請求項１ないし15のいずれかに記載の処理システムであって、電子ビームが前記反応プレナムに入る所付近で電子ビームの電流をモニターする手段（13）を含む、ところの処理システム。
【請求項１７】
請求項２ないし16のいずれかに記載の処理システムであって、電子ビームのビームパワーは、散乱窓の領域を実質的にわたって広がり、前記電子ビームにより生ずる、前記散乱窓の熱ストレスを最小にする、ところの処理システム。
【請求項１８】
ガス状で流入する揮発性有機化合物を環境的により受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、真空中で電子ビームを形成して加速し、その電子ビームを薄い散乱窓を通してプレナムに向け、散乱するエネルギーをもった電子ビームで満たされたプレナム中を通して、ガス状で流入する揮発性有機化合物と電子ビーム中の電子とを相互作用させることを含む方法であって、揮発性有機化合物のガス状の流れを電子で処理して化学的な中間生成物を形成し、この中間生成物と電子との間の相互作用を連続させ、該中間生成物をより環境的に受け入れ可能な化学物質に変換することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項18に記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、揮発性有機化合物の、流入するものが、塩化化合物を含み、塩素イオンおよび反応性中間生成物が形成される、ところの方法。
【請求項２０】
請求項18または19に記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、前記電子と、揮発性有機化合物の、処理されるべき前記流入ガスとの相互作用の間、前記流入ガスが乱流にされる、ところの方法。
【請求項２１】
請求項18ないし21のいずれかに記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、前記電子と前記流入ガスとの相互作用の間、触媒が加えられる、ところの方法。
【請求項２２】
請求項18ないし21のいずれかに記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、前記電子と前記流入ガスとの相互作用が生じるプレナム内にスカベンジャーが加えられる、ところの方法。
【請求項２３】
請求項18ないし22のいずれかに記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、前記流入ガスに向けられた、前記発生した電子ビームの電流をモニターし、所望のときに、その電流を制御する、ところの方法。
【請求項２４】
請求項18ないし23のいずれかに記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、低原子番号の表面材を有するプレナムにおいて、前記流入ガスと電子とが相互作用をする、ところの方法。
【請求項２５】
請求項18ないし２４のいずれかに記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、前記電子との相互作用の間、流入ガスの温度が制御される、ところの方法。
【請求項２６】
請求項18ないし25のいずれかに記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、前記電子との相互作用の間、流入するガスの圧力が制御される、ところの方法。
【請求項２７】
請求項18ないし26のいずれかに記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、前記揮発性有機化合物が有害な炭化水素を含む、ところの方法。
【請求項２８】
請求項18ないし27のいずれかに記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、電子との相互作用の後に前記流入ガスを吸収材に流す、ところの方法。
【請求項２９】
請求項18ないし28のいずれかに記載の揮発性有機化合物物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、前記電子による処理後、流出物を処理することを含む、ところの方法。
【請求項３０】
請求項18ないし29のいずれかに記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、水蒸気の下で、前記電子と前記流入ガスとの相互作用がなされる、ところの方法。
【請求項３１】
請求項18ないし30のいずれかに記載の揮発性有機化合物を環境的に受け入れ可能な化学物質に変換する方法であって、約3kW以上のパワーをもつ、発生電子ビームを使用する、ところの方法。
【発明の詳細な説明】
背景技術
土中及び地下水内の危険な揮発性有機化合物（VOC）は，もし人口集中部へ水を供給する帯水層が汚染されていれば，重大な健康上の危険をもたらす。土壌及び地下水の処置のための現在の無毒化方法は，エアーストリッピング，真空抽出，カーボン閉じ込め，灰化／酸化及びバイオ無毒化を含む。
エアーストリッピング及び真空抽出は，蒸気（蒸気（vapor）,VOC及びガス（gas）の語は同様の意味で使用される）を土中から抽出し，汚染物質を蒸気中に放出する発散技術である。これらの技術は比較的安価に地下水汚染の脅威を除去または減少させることが可能であるが，それは汚染の媒体を土から空気へ変化させただけであって，環境的には望ましいものではない。汚染物質の放出は論争になっていて，将来その使用は空気の品質基準により厳しく制限される。
カーボン閉じ込めは，蒸気抽出井戸または他のVOCソースからの蒸気がVOCを吸収するためのカーボン（または他の吸収物質）で満たされた吸収缶を通過するに関する集合技術である。集合技術は汚染レベルを減少させることで地下水汚染を防止または制限し，流量及び汚染レベルに対しコスト的に効果的である。しかし，閉じ込め技術は破壊技術ではないため，集められたVOCを除去し処理する必要がある。また，閉じ込め技術は低吸収率のいくつかのVOCに対しては効果的ではなく，全般的に効果的である訳ではない。
灰化は,VOCの破壊のためのエアーストリップされた地下水または土からの廃棄物を高温で燃焼することに関する。灰化は非常に問題で，しばしば破壊が不完全でかつコストが高い。不完全な破壊は元の汚染物質より危険な物質を製造し，それを空気中へ放出する可能性がある。
本発明は従来技術を踏まえ，さまざまなVOCに対して安全かつ効果的な破壊を達成することを目的とする。
発明の開示
本発明は，蒸気抽出装置に関する装置を含む。土若しくは地下水または他のソースからの有毒蒸気は，強力な電子ビームが放出される解毒プレナムへ入射する。電子は有毒蒸気と相互作用し，反応プレナム内に化学変換を生じさせる。
電子ビーム処理を通じた揮発性有機薬品，化学物質の化学変換は，
1.無機塩素イオン及び非反応化合物に分解される反応有機中間生成物を生じさせる直接的脱塩素処理と，
2.有機及び無機遊離基及び反応の結果ターゲットの危険材料が破壊される反応性イオンの生成と，
3.化学結合を弱めることが可能な親水電子（水蒸気内で）の形成と，
を含む。
遊離基触媒またはスカベンジャは，環境的に完全な反応生成物の組成または組成比を変化させるべく付加される。
オンラインのモニター（ガスクロマトグラフ，体積フローメーター，圧力ゲージ）は化学変換の範囲または破壊を計測するために使用され，電気回路（線量計，電流及び電圧モニター）は電子ビームの動作電力レベルを測定するために使用される。バックアップとして，カーボン集合吸収缶が処理中に完全に変換または破壊されていない危険な揮発性物質を吸収するためのトラップとして使用される。
従来技術
従来技術において動力装置施設からの硫黄酸化物（SOx）及び／または窒素酸化物（NOx）の放出を減少させるための電子ビームの使用が開示されているが,VOC破壊の際の可動及び効果的装置は説明されていない。この従来技術について，動力装置を排煙として排出する前に動力プラントからの排気ガスが電子ビームにより照射される反応チェンバへいかに向けられるかを説明する。ビームパワーが十分に高ければ，電子ビームからの照射は排煙からのSOx及びNOx放出を実質的に（完全な消滅ではないが）減少させる。SOx及びNOx放出量の90％を除去するためのさまざまな方法が特許請求の範囲に記載されている。
一つのアプローチにおいて，電子ビーム照射が放出を減少させるべく集塵機を通過する霧及び固体粒子にSOx及びNOxを変換するのに使用される。他のアプローチにおいて，電子ビームによる照射がオゾン及び酸素原子を形成する反応チェンバ内にエアーが導入される。その後，照射されたエアーがNO2を形成するべくガス内でNOを酸化するため廃ガスと混合される。処理済みガスは脱硫効果及び脱硝効果用に湿気吸収タワーへと導入される。他のアプローチは，照射済み廃ガス内のＯ及びOH基のような反応原子を形成するのに電子ビームを使用するものであり，その後Ｏ及びOH基はSOx及びNOx成分が除去されるところの主廃ガス内に放出される。これらは，例えば米国特許第4,507,265号,5,015,443,4,596,642及び4,915,916号に開示されている。米国特許第4,969,984号において，排煙から放出されるSOx及びNOxを減少させるための手段として，アンモニアが加えられる。
これらの従来技術のアプローチは動力プラントからの大容積の流出液（典型的に，毎分10000立方フィート）を処理する際のものであった。これらの大容積流は,100kWのビームパワーを有するいくつかの定常電子ビーム加速器を採用した。これらの特許で説明される電子ジェネレータはDCタイプであって，典型的に100〜500keVの範囲の低エネルギービームを有する。
これらの従来技術の反応チェンバは流出排煙用の収納容器として，及び放射線用の遮蔽としてデザインされた。これらの参考文献中の反応チェンバ及び電子ソースは大きく重い。さらに，目的は不快な物質の発散を減少させることであったため，その関心は反応チェンバ内の放射線処理工程の非効率化に対するものに過ぎない。流出液は，それ自身これらの装置において非常に多く，全部は処理されない。
発明の特徴
本発明の目的は，新規にデザインされた反応または変換プレナムまたはチェンバの使用，ならびに強力電子ソース及び処置されるべき蒸気のより効果的放射を可能にする装置の使用により達成される。プレナムのデザインは少なくとも20％から好適には32％の効率を向上させるよう，変換処理を最適化する特別の特徴を含む。これらの効率（有毒分子をたたいて化学変換を生じさせるビーム内電子のパーセンテージ）はモンテカルロ法により計算され，処理済みガスの測定により確認された。
本発明において，プレナムは電子加速器に近接配置される。有毒ガスはプレナム内に入り，電子線形加速器により生成された電子ビームにより環境的に安全な副産物に化学変換される。
プレナムの形状は処理ガスとの電子ビーム相互作用の効果を最適化するべくデザインされる。電子ビームは反応プレナムまたはチェンバに入射するとき，第１に電子ビームが生成されるところの電子加速器の出口窓から，及び第２に加速器をプレナムから分離する他の窓から円錐状に散乱される。散乱角度は電子ビームのエネルギーならびに窓の厚さ及び材質に依存する。電子ビーム散乱は以下の方程式に従う。
0003578215.tif 000002
ここで,Tは運動エネルギー,M0は電子の静止質量,pは運動量，βは速度，及びL/LRは散乱媒質の放射長における厚さである。散乱の複号角度を縮小するために，プレナム窓はできるだけ加速器電子窓に近接配置される。加速器及びプレナム窓の間の空間に生成されたオゾンは，窓間の空間を通じて非反応ガス流により運ばれる。
本発明の他の目的及び利点は，以下の図面及び詳細な説明により当業者にとってより明白となる。
図面及び簡単な説明
図１は，本発明のシステムの概略図である。
図２は，プレナムの閉じた遠方端部における入力ラインの実施例の断面図である。
図３は，本発明の他の実施例の概略図である。
図１は，本発明に従って，有毒な廃棄物の無毒化システムの好適な形状を示す。このシステムは，搬送の可能性を維持するが，高効率で蒸気相において毒性物を処理するために設計される。電子線形加速器10が電子ビームを生成する。蒸気相の毒性物について,2MeVと3MeVとの間のエネルギーが，全体の処理システムの大きさの小型化と適切なビーム電力を与えることとの間で相互に良好に折り合う。蒸気相の毒性物を処理するために，約3kWのビーム電力を有する電子加速器が良好な処理のスループットを与える。低又は高電力システムも商業的に有用であり,1MeVから10MeVまでのエネルギーを生成する加速器が，例えば，使用され得る。
加速器からの電子ビームは，電子窓11を通じて移動し，それは典型的に，薄い金属の散乱体であり得る。典型的な電子窓の材料は,0.5ミルから数ミルの厚さで変化し，チタニウム，ステンレス鋼又はベリリウムを含むが，これらに限定されない。他の金属又はセラミックのような非金属でさえも使用され得る。
この加速器の電子窓は，加速器内の高真空を維持し，通常１〜3mmの直径で，加速器からの円筒状電子ビームを，方程式１で計算される角度の出力コーンへと散乱させる。電子窓の材料及び厚さの選択は，複号散乱角を決定するであろう。電子窓の材料及び厚さを選択することは，結局，所望の散乱角及び低いエネルギー損失を与えることであるが，良好な熱伝導を維持し，電子ビームにより窓で生成される熱応力を減少させる。この窓はまた，水で冷却され得る。
窓上の熱応力を減少させて，有効な電子ビームの直径を拡大するために，デフォーカシング・コイル（defocusing coil）14が使用され得る。散乱した電子ビームは，電子ビームによって形成されたオゾンを除去するために不活性ガスによってパージされるエンクロージャ（enclosure）15を通過する。散乱した電子ビームは，プレナムの窓16を通じてチェンバ15から出て，ここで，再度，方程式１に従って散乱する。プレナムで起きる化学プロセスが酸性蒸気の形成になることから，プレナムの窓は，シリコンカーバイドのような耐酸性材料から成る。プレナムの壁が，電子の衝突からのＸ線の形成を最小にするために，低原子番号のプラスチック又はその他の材料から成ってもよい。この材料は，鉛及びコンクリートのような遮蔽材料で被覆され，その領域で人間が操作できるようになっている。
電子ビームは，変換又は解毒のプレナム17内を通過する。プレナムの入力端部は，この実施例では，電子ビームよりも小さい直径の円筒状部分が続く円錐形である。プロセス効率に最適なプレナムの円錐角は，プレナムに入る電子ビームの散乱角がプレナムの円錐に近似的に整合するように設計され，電子ビームの殆どがプレナム内に向けられて，処理されるガスと相互作用する。
チェンバの設計が，加速器の窓及びプレナムの窓が，実施可能なかぎり接近させて配置されるべきである。これは，可能なかぎり狭い２個の窓からの複合電子ビーム散乱角になる。小さいプレナムの円錐角が，特に，搬送可能なシステムのための大きさ及び重さの実用的な制約に合致させるために要求され得る。また，プレナムの長さは，解毒されるガスの密度及びビームエネルギーのために最適化されるべきである。円錐角の制限についてもそうであるが，プレナム全長と，大きさ及び重さの実用的な考慮とで妥協することが必要であり得る。最大の効率と搬送性との間の妥協をとると，全長が約20フィートであることが適当となるようである。
電子ビームがプレナムに入射するとき，全ビーム電流の直接的な計測をするトロイド13を通過する。加速器のエネルギーが一定に維持されるので，ビーム電力が直接的に計測される。
有毒ガスが,2個のエントリー・パイプ21の手段によってプレナムに入射する。パイプは，プレナムの直径的に向かい合った側面に沿ってその遠方の端部へと内部に伸びている。各々の入力パイプの端部の肘部22（図２を参照）が，最初に，入ってくるガスをプレナムの遠方の端部の周囲の渦流れに向ける。しかし，入力パイプ21（及びもし必要ならば図示しない付加的な干渉手段）は，この流れのパターンを乱すために使用され，乱流を創り出す。当然に，入力は，エントリー・パイプ21に沿った穴から供給される。乱流が，プレナムを通じて流れるガスにわたって電子の一様なドーズを保証し,VOC分子が移動する経路の長さを増加させる。処理ガスが，プレナムの電子ビーム入力端部付近の一対のポート23を通じて出て行く。その端部は円錐状であり，電子ビームの入力点に向けて徐々に小さくなっているため，ガス分子は，逃げることなく，増加的に強くなる，入ってくる電子ビームに晒される。
円錐部分への電子ビームの入力点付近に位置したポート23が，処理ガスの出口となる。これらラインは，在来のガス洗浄装置（図示せず）に接続され，解毒プロセス中に形成されたいかなる酸をも処理する。洗浄されたガスは，次に，在来の吸収材料（例えば，チャコール）を通過する。吸収材料は，残留したいかなる有毒蒸気をも捕獲し，電子ビームが早期に非活性となった事態においてバックアップ・システムとして働く。しかし，これは，本発明のシステムにおいて必須の要素ではない。流入及び流出するガスが計器によってオン・ラインでモニターされ，入力及び出力ガスの毒性を決定する。ガスの入力及び出力温度及びガス流れの率もまたモニターされる。付加的なライン25は，プレナム内への様々な触媒作用の取入れを可能にするために付加され，反応プロセスを支援する。電子が，チェンバで，他のガス分子との衝突やチェンバの壁との衝突を含む多重の散乱プロセスを経る。VOCとの主な散乱電子の相互作用が，ガス流れでVOCを破壊する化学反応をもたらす。
在来の方法を通じてプレナムでのガスの温度及び圧力を変化させることもまた，ガスを解毒させる率に影響する。
プレナムの形状は，プレナムの上方又は入口部分が円錐状であるように設計される。プレナムの円錐角は，プレナムに入射する電子の複合散乱角に近似的に合致するように製作される。この角度は，加速器の窓及び／又はプレナムの窓のような窓によって創り出される散乱に従う。プレナムの長さが，処理されるガスの密度及び電子ビームのエネルギーに依存する。
例えば，電子が2.5MeVで注入されるとき，空気を通じて移動することができる飛程は,100％の吸収対して，約40フィートである。しかし，搬送可能なプレナムを対象とするならば,20フィートの長さのプレナムが一層有用であり重要であり，このようなプレナムが，適当な形状に造られるならば,32％の効率を達成できる。20フィート又は全吸収のための距離の約1/2で吸収される2.5MeVのビームの電子エネルギーは，全体の約2/3である。このような構造で，有毒分子を破壊するのに無効になる電子エネルギーの1/3をあきらめるか又は廃棄する。残り2/3のうちで，電子の約1/2が，チェンバの壁での散乱及び吸収を通じて廃棄又は失われ,32％の効率になる。
吸収効率が，散乱の窓の慎重な選択とチェンバの長さ及び形状に合致するようなエネルギーを最適化させることとによって変化される。
上記の例において，ビームのエネルギーは2.5MeVで注入され，よって,20フィートで通常，全部吸収され得た。もし，ビームが（例えば）1MeVで注入されたならば，全吸収のために期待される距離は約14フィート以内であったろう。異なるビームの全吸収の距離は,SP3012としてNASAにより発行され1964年に出版されたバーガー（Berger）及びセルツアー（Seltzer）による電子及び正電子のエネルギー損失及び範囲のテーブルにみられるような出版されたテーブルから決定され得る。
繰り返すが,1MeVのビームが使用されると，プレナムは約半分の全吸収距離又は約７フィートであるように設計されるであろう。このような場合，エネルギーが低いことから，方程式１のρβは一層小さく，角度Φｏが増加されるという効果がある。これは，プレナムの円錐形状が維持されるならば一層の電子ビームがチェンバの壁に衝突しこの壁により失われ吸収され，このことから一層小さい効率のシステムを作り出すことを意味する。変形的に，プレナムの円錐部分の角度が，Φｏの決定に合致しシステムの効率を向上させるために，増加され得る。一層大きい散乱角がプレナムの円錐部分によって合致される場合，プレナムは，一層大きい体積の処理されるガスを取り扱うことができ，及び／又は処理に対するガスのドエル（dwell）時間を増加させる機構を構成することができるであろう。
チェンバの角度もまた，システムを通じてガス流れの乱流を制御するために使用される。所望のドエル時間は，電子ビームフラックス，プレナム体積，蒸気がシステムを通じて移動する速度，ガス温度と同様に処理される蒸気の密度等のような因子に従うであろう。しかし，当業者は，相互に関係する要素を正確に画成し選択する適当なレベルで，動作可能なシステム及びこの開示の教示内で制御した効率の程度のシステムを創り出すことができるであろう。
磁気的な曲げ又は走査機構が加速器の端部に組み込まれ，プレナムの形状に合致するように造られるビーム分布を制御する。
プレナムは，プレナムを取り囲むアース（earth）がプレナムに関連して遮蔽要求を減少させる照射遮蔽として作用する土壌の穴（図３を参照）に垂直に挿入されるように設計される。変形的に，そして，図１に示すように，プレナムは，加速器モジュール，プレナム及び移動遮蔽が平台トラックに取り付けられるように，水平に方向付けられることができる。水平の方向付けが，用地から用地への搬送が簡単に達成されることから好適な構造であり，浄化用地でプレナムを保持し遮蔽する深い穴が不要となる。
解毒チェンバが一般に，石炭及び石油の火力発電プラントの使用のために設計された大きなシステムであった。これらチェンバの設計が，硫黄及び窒素の酸化物の減少のための自己遮蔽封じ込めシステムを与えることにしぼられた。チェンバの設計の効率を増加し又はガス蒸気のドエル時間を制御し又はシステムを効率的にし又は搬送可能にすることを全く試みなかった。その結果，これらシステムは，非効率的になり，本高効率システムで達成されるときの化学的結合を破壊しなかった。
図３を参照すると，大気圧での蒸気照射システムの他の実施例が示されている。プレナム31がその全長にわたって円錐状であり，その垂直に方向付けられた軸線で土壌に埋められ動作され得る。遮蔽が，このような場合，取り囲んでいるアース（earth）によって達成される。プレナムに接続された加速器32は,400Wの平均ビームを生成した2.5MeVの電子加速器であった。図１に示されるようなプレナムの設計を使用するこのシステムは，実際の野外試験で首尾良く利用され，湿気のある空気流にあるトリクロロエチレン（TCE）蒸気を500kRまでの電子ドーズに晒した。毒性を破壊することについて非常に良好な効率が信頼性をもって示された。しかし，良好な結果はまた,90kRと同様に低い電子ドーズで得られた。
プレナムの設計は，プレナムの上部の組み合わせカラー33で加速器に接続するガス漏れのない，プレナムの軸線に整列する円錐状強化構造をもつものである。電子が，ビームも拡散しプレナムの狭い端部を密閉する窓35を通じてプレナムに入射する。窓35が電子ビームを連続した実円錐角に散乱させ，プレナムの全体の体積が照射される。この実施例においては，窓35は，数ミルの厚さのプラスチック層の散乱体によって裏張りされてた数ミルの厚さのステンレス鋼フォイルである。加速器出力窓36及びプレナムの窓35の両方は，窒素入口37及び窒素出口38を通じる窒素ガス流れによって冷却される。ここで，プレナムは,20フィートの高さであった。
VOCが，ベースにある蒸気入力040及び41を通じてプレナムに入力する。蒸気は，次に，それがプレナム31の上部の蒸気出口42及び43に向かって移動するとき，プレナムを通過する電子ビームに晒される。この場合，ベースにあるサンプ（sump）45が蒸気の湿気から生じる液体凝縮物を収集する。サンプによって収集された液体が，その後，抽出管46を通じて抽出され得る。
実際の動作において，このシステムは,270CFMの率で土壌から吸引されたTCE蒸気を首尾良く処理することができた。入力ガスが,60ppmで計測された不純物を含んでいた。プロセスを続けると，存在するガスは再び計測され，不純物が，入手可能な計器の検出性の限界である0.1ppmとなったことがわかった。
本発明が特定的な実施例及び動作で説明されてきたが，この説明が図説の目的のためのみであり，本発明が上述の開示及び教示の変更物及び変形物を可能にすることが理解されるべきである。したがって，本発明がここに示した特定的な説明及び実施例以外で実施でき，添付の請求の範囲に示されるように本発明は広範囲に保護されるべきことを意図としていることが理解される。
【図２】
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【図１】
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【図３】
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