(57)【要約】【課題】安全にかつ安定して排ガスを処理することができ、気相成長炭素繊維製造装置における反応管において圧力変動を生じさせることのない排ガス処理装置を提供すること。【解決手段】前記課題を解決するための手段は、水を貯留する水貯留槽と、流動気相法により生成するカーボンナノファイバー含有排ガスを前記水貯留槽内の水中に導入するように水中に浸漬され、排ガスの圧力の変動幅を実質的に一定に維持可能に形成されてなる排ガス導入管とを備えてなること特徴とする排ガス処理装置である。【選択図】図１
2006132015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯留する水貯留槽と、流動気相法により生成するカーボンナノファイバー含有排ガスを前記水貯留槽内の水中に導入するように水中に浸漬され、排ガスの圧力の変動幅を実質的に一定に維持可能に形成されてなる排ガス導入管とを備えてなること特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
前記圧力の変動幅が大きくとも１９．６１×１０４Ｐａである前記請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
前記排ガス導入管は、前記水貯留槽に浸漬するその先端外周面に複数の貫通孔が開設されてなる前記請求項１又は２に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
前記排ガス導入管は、前記水貯留槽に浸漬するその先端外周面に、その先端部から軸線方向に向かって切り欠かれて成る切欠部を有して成る前記請求項１〜３のいずれか一項に記載の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理装置に関し、さらに詳しくは、例えば気相成長炭素繊維製造装置に結合され、前記気相成長炭素繊維製造装置から排出される排ガスを処理する排ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細気相成長炭素繊維の製造装置として、「炉芯管内に炭素源ガスと触媒金属源ガスとを供給することができるように炉芯管の一端に配置された、原料供給手段のノズルを備えた反応手段と、前記ノズルの先端開口部に開口部が近接して臨むように炉芯管内に配置された排出管を備えた排出手段と、前記炉心管の他端から前記排出管の開口部へ流通し、次いで前記排出管内に流通する案内ガスを供給する案内ガス供給手段とを備えて成ることを特徴とする微細気相成長炭素繊維製造装置」及びその微細気相成長炭素繊維製造装置を使用する微細気相成長炭素繊維の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、「縦型炉心管の上部から供給された触媒金属源及び炭素源ガスを熱分解することにより炭素繊維質物を生成させる反応領域を有する縦型反応手段と、前記反応領域で生成した炭素繊維質物を開口部から取り込んで縦型反応手段外に排出する排出管を有する排出手段と、前記縦型炉心管の下部から前記排出管の開口部へと流通し、前記炭素繊維質物と共に前記排出管内に流通する案内ガスを供給する案内ガス供給手段とを備えて成ることを特徴とする炭素繊維質物製造装置」及びその炭素繊維質物製造装置を使用した炭素繊維質物製造方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。以下、本明細書において、微細気相成長炭素繊維製造装置を気相成長炭素繊維製造装置と称し、又、微細気相成長炭素繊維を単にカーボンナノファイバー又は略してＣＮＴと称することがある。）。
【０００４】
上記文献には、記載されていないが、気相成長炭素繊維製造装置には、ＣＮＴ分離部が設けられていて、このＣＮＴ分離部で、該気相成長炭素繊維製造装置内で生成したカーボンナノファイバーを含む生成ガスからカーボンナノファイバーが分離される。ＣＮＴ分離部でカーボンナノファイバーを分離した後の排ガスは、排ガス導出配管を通じて燃焼炉に導出される。導出された排ガスは燃焼炉で焼却処理される。
【０００５】
前記排ガス中には、ＣＮＴ分離部でカーボンナノファイバーが分離されるとはいえ実際には分離仕切れなかったカーボンナノファイバーが含有され、さらに、未反応の炭素源ガス及び副生した炭化水素ガス等の可燃性ガス、及び、前記可燃性ガスの一部により形成されたタール状物が含有されている。生成ガスから完全に除去されずに排ガス中に残留するに至ったカーボンナノファイバーは、その多数本が複雑に絡みあい、しかも前記タール状物で相互に接着することにより、全体として見かけ上綿状物になっており、また、あるカーボンナノファイバーはその複数本がタール等で接着された長繊維状物に成っていることもある。
【０００６】
さらに、カーボンナノファイバーからなる小さな綿状物同士が接合し、より大きな綿状物が形成されることもある。従来、このような綿状物が、前記排ガス導出管の内壁に付着するなどして排ガス導出管の有効流通径を狭め、場合によっては排ガス導出管を閉塞することすらあった。このように、綿状物により排ガス導出管の有効流通径が狭められ、又は排ガス導出管が閉塞されると、気相成長炭素繊維製造装置から燃焼炉に通じる配管系内の圧力が減少し、燃焼炉の火が配管系内の可燃性ガスに引火するというバックファイヤが発生する危険性があった。
【０００７】
上記のとおり、気相成長炭素繊維製造装置は、焼却炉と排ガス導出管を介して接続されているので、バックファイヤが発生すると、このバックファイヤが排出管中の可燃性ガスを伝わって、前記気相成長炭素繊維製造装置にまで至り、爆発する恐れがあった。
【０００８】
また、排ガス導出管内が閉塞し、又は排ガス導出管内に配設され弁が閉塞すると、気相成長炭素繊維製造装置における反応管内の圧力が上昇し、反応管内に供給される水素ガスの圧力が増大して水素ガスが反応管から噴出する。そして、噴出した水素ガスに引火して装置全体の火災、爆発といった重大な危険がある。
【０００９】
そして、気相成長炭素繊維製造装置における反応管内でカーボンナノファイバーの製造する際には、この反応管内のガス流れは整流に努めて、温度を均一にして、カーボンナノファイバーの生産性と品質の向上させることが要求される。したがって、反応管内の大きな圧力変動が起こることは、カーボンナノファイバーの生産性と品質の向上に影響する、特に重大な問題点となっている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１１５３４２号公報
【特許文献２】特開２００１−７３２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、従来の問題を解決すべく、安全にかつ安定して排ガスを処理することができ、気相成長炭素繊維製造装置における反応管において圧力変動を生じさせることのない排ガス処理装置を提供することを、その課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、水を貯留する水貯留槽と、流動気相法により生成するカーボンナノファイバー含有排ガスを前記水貯留槽内の水中に導入するように水中に浸漬され、排ガスの圧力の変動幅を実質的に一定に維持可能に形成されてなる排ガス導入管とを備えてなること特徴とする排ガス処理装置であり、
請求項２は、前記圧力の変動幅が大きくとも１９．６１×１０４Ｐａ（２０ｍｍＨ２Ｏを換算した値）である前記請求項１に記載の排ガス処理装置であり、
請求項３は、前記排ガス導入管は、前記水貯留槽に浸漬するその先端外周面に複数の貫通孔が開設されてなる前記請求項１又は２に記載の排ガス処理装置であり、
請求項４は、前記排ガス導入管は、前記水貯留槽に浸漬するその先端外周面に、その先端部から軸線方向に向かって切り欠かれて成る切欠部を有して成る前記請求項１〜３のいずれか一項に記載の排ガス処理装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、排ガス導入管の途中に備えられた水貯留槽中の水中に、排ガス導入管の先端部を浸漬させているので、気相成長炭素繊維製造装置における反応管内の圧力の変動幅も小さくなってカーボンナノファイバーを安定して製造することができる。
【００１４】
また、排ガス導入管の先端部を浸漬させているので、この排ガス処理装置で処理されて焼却炉で燃焼される排ガスと気相成長炭素繊維製造装置における反応管から送出されてくる排ガスとが、水貯留槽中の水により分断される。したがって、燃焼炉からのバックファイアがたまたまあったとしてもバックファイアはこの水貯留槽でくい止められ、気相成長炭素繊維製造装置内にバックファイアの及ぶことが防止される。
【００１５】
また、水貯留槽に浸漬されている排ガス導入管の先端部外周面に多数の貫通孔を設けていると、排ガス導入管の先端部外周面に多数の貫通孔を設けていない場合に比べて、細かな気泡状の排ガスを水貯留槽内の水に排出することになるので、排ガス導入管内に流通する排ガスの圧力の変動幅が大きくとも１９．６１×１０４Ｐａ（２０ｍｍＨ２Ｏを換算した値）に成る。排ガス導入管中の排ガスの圧力の変動幅が前記のように小さいと、気相成長炭素繊維製造装置における反応管内の圧力の変動幅も小さくなってカーボンナノファイバーをより一層、安定して製造することができる。
【００１６】
排ガス導入管の先端部に、その先端部から軸線方向に向かって切り欠かれて成る切欠部を開設しておくと、この切欠部からも排ガスが水貯留槽内の水中に気泡となって進出して行く。切欠部から排ガスの気泡が流通する際に切欠部の縁辺に付着する微小なカーボンナノファイバーの付着量がある程度の値になると、それまで付着していたカーボンナノファイバーの塊状物が切欠部から剥離する。換言すると、切欠部全体を閉塞する場合に比べて切欠部に付着するカーボンナノファイバーの膜が剥離する程度では、排ガス導入管内の排ガスの圧力の変動幅が大きくとも１９．６１×１０４Ｐａ（２０ｍｍＨ２Ｏを換算した値）になるので、気相成長炭素繊維製造装置における反応管内の圧力の変動幅も小さく抑制することができ、その結果カーボンナノファイバーを安定して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１を参照しながら本発明に係る排ガス処理装置について説明する。なお、図１に示される排ガス処理装置は、一例であり、本発明に係る排ガス処理装置は、図１に示される装置に限られることはない。
【００１８】
図１に示される排ガス処理装置１は、水貯留槽２、ガス導出管３、排ガス導入管４、水導入路５、及び水導出路６を備える。
【００１９】
前記水貯留槽２は、所定の水位を保持するように水を貯留するように形成されて成る。
【００２０】
前記水貯留槽２の材料としては、密閉性、耐圧性及び耐腐食性を有する材料であればよく、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金及びチタン合金等の金属又はポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン及びアクリル樹脂等の高分子を挙げることができ、中でも、ステンレス鋼又はポリ塩化ビニルが好ましい。前記水貯留槽２の形状及び大きさについては、本発明の目的を達する限り、特に制限はない。
【００２１】
前記水貯留槽２には、図１に示されるように、水導入路５が装着され、また、水導出路６が前記水貯留槽２内に貯留される水の水位が所定の位置に成るように装着される。前記水導入路５は、連続的に、又は間欠的に、又は所望の時点に水を水貯留槽２に供給する。水導出路６は、水貯留槽２内の過剰の水を排水する。なお、この水貯留槽２は、一定時間経過後に、貯留されている全量の水を、新鮮な水に交換することができるように構成されていてもよい。
【００２２】
また、前記水としては、通常の場合、水道水が使用されるが、場合によっては一般排水を浄化して得られる浄化水であっても、また、海水であってもよい。
【００２３】
前記ガス導出管３は、その一端開口部が前記水貯留槽２における水面よりも高い位置に接続され、かつ、他端部が燃焼炉に接続されていて、前記水貯留槽２内で綿状物ｂを分別したところの、可燃性ガスを含有するガスが、燃焼炉に導出されるようになっている。
【００２４】
なお、前記ガス導出管３の一端開口部を水貯留槽２に取り付ける位置は、前記水貯留槽２内に貯留された水の水面よりも高い位置である限り特に制限がなく、例えば前記水貯留槽２の天井部又は側壁部のいずれの位置であってもよい。
【００２５】
前記ガス導出管３は、その他端開口部が燃焼炉に接続され、また、内部を可燃性ガスが流通するので、前記ガス導出管３を形成する材料としては、耐熱性及び耐腐食性を有する材料が好ましく、例えば、ステンレス鋼、銅合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金又は低融点合金等を挙げることができ、好適な材料はステンレス鋼である。前記ガス導出管３の形状としては、通常、円筒形が好適である。
【００２６】
排ガス導入管４は、その一端部が、気相成長炭素繊維製造装置における反応管から排出されるカーボンナノファイバー含有ガスからカーボンナノファイバーを分離するカーボンナノファイバー捕集装置に、接続される。また、排ガス導入管４は、その先端部が前記水貯留槽２に貯留された水に浸漬するように配置され、前記カーボンナノファイバー捕集装置から排出された排ガスを前記水貯留槽２内の水中に案内するように形成される。図２および図３に示されるように、排ガス導入管４の先端開口部の周側面に、切欠部であるスリット７及び貫通孔８が形成されている。
【００２７】
前記排ガス導入管４の大きさ、形状及び材質としては、内表面が平滑であれば、特に制限はない。例えば、前記排ガス導入管４の大きさとして、通常、その内径が５〜２０ｃｍである。例えば前記排ガス導入管４の形状として、通常、円筒管を挙げることができる。例えば、前記排ガス導入管４の材質として、通常、ステンレス鋼、銅合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金及び低融点合金等の金属、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン及びアクリル樹脂等の高分子、又はセラミックス等を挙げることができ、ステンレス鋼が好適である。
【００２８】
前記貫通孔８の形状としては、円形、楕円形、半円形、半楕円形、扇形、三角形又は四角形等を挙げることができる。
【００２９】
前記貫通孔８の大きさとしては、排ガスの圧力の変動幅を大きくとも２０ｍｍＨ２Ｏにすることができる限りにおいて、特に制限はないが、例えば、前記貫通孔８の形状が円形であれば、直径が２０〜３０ｍｍであるのが好ましく、また、四角形であれば、一辺が２．５〜２５ｍｍである正方形が好ましい。貫通孔８の直径が前記下限値よりも小さいと、排ガス中に含まれる微小なカーボンナノファイバーにより目詰まりを発生させるおそれがあり、貫通孔８の直径が前記上限値よりも大きいと、排ガス導入管４内を流通する排ガスの圧力の変動幅が大きく成る傾向がある。
【００３０】
前記貫通孔８は、排ガス導入管４中を流通する排ガスの圧力の変動幅が小さく成るように、排ガス導入管４の内径、及び貫通孔８の直径等に応じて適宜に決定されることができ、排ガス導入管４の内径が前記内径範囲にあり、しかも前記貫通孔８の直径が前記範囲内にある場合には、０．１〜１５個／ｃｍ２となるように形成されるのが好ましい。前記貫通孔８の数が前記下限値よりも少ないと排ガス導入管４の先端開口部から排出される排ガスの量が多くなって排ガス導入管４内を流通する排ガスの圧力の変動幅が大きく成る可能性がある。
【００３１】
このように、貫通孔８を形成することにより、排ガスを水中に導入する際の、排ガス導入管４内を流通する排ガスの圧力の変動幅を小さくすることができる。貫通孔８が排ガス導入管４の先端部外周面に設けられていない場合には、排ガス導入管４の先端開口部から排ガスが大きな気泡ａと成って排出される。そうすると、排ガス導入管４の先端開口部から排ガスが排出される毎に、排ガス導入管４内を流通する排ガスの圧力の変動幅が大きく成る。このように貫通孔を有していない周側面を有する従来の排ガス導出管に比べて、貫通孔８を先端部周側面に備える排ガス導入管４は、排ガス中の圧力の変動幅を大きくしないので、大きな進歩である。
【００３２】
貫通孔８は上述したように、排ガス導入管４内を流通する排ガスの圧力の変動幅が１〜２０ｍｍＨ２Ｏに維持されるように、設けられる。したがって、貫通孔８の形成により、前記排ガス導入管４内を流通する排ガスの圧力の変動幅が大きくならないので、カーボンナノファイバーを形成する気相成長炭素繊維製造装置における反応管内の圧力の変動幅も安定に維持することができる。したがって、安定した反応管内圧力で気相成長炭素繊維を製造することができる。
【００３３】
排ガス導入管４の周側面に形成される前記スリット７の形状としては、図２に示されるように、平面に投影した形状としての逆Ｖ字形状を挙げることができる。
【００３４】
前記逆Ｖ字形状は、前記水貯留槽に浸漬される排ガス導入管４のその先端外周面に、その先端部から軸線方向に向かって切り欠かれて成るスリット７を平面に投影した場合に三角形をなす形状である。この三角形の底辺は、排ガス導入管４の先端縁辺部により形成される。その三角形の頂点は、排ガス導入管４の先端部外周面にある。
【００３５】
図２に示されるように、三角形をなすスリット７における頂角は１〜２０度であるのが好ましく、排ガス導入管４の先端縁辺部から前記頂点までの軸線方向長さは５〜２０ｃｍであるのが好ましい。
【００３６】
このような鋭角の頂角を有する三角形のスリット７が形成されていると、水に浸漬された排ガス導入管４の先端部におけるこのスリット７から排ガスが気泡状になって水中に排出されるうちにスリット７における頂点部近傍に微細なカーボンナノファイバーが付着していくのであるが、スリット７全体がカーボンナノファイバーで閉塞されないうちに、排ガスの圧力により付着したカーボンナノファイバーがスリット７から剥離されるようになる。
【００３７】
したがって、スリット７全体を閉塞するように付着したカーボンナノファイバーが一挙にスリット７から剥離することがないので、排ガス導入管４中を流通する排ガスの圧力の変動幅はさほど大きくは成らない。
【００３８】
排ガス導入管４内を流通する排ガスの圧力の変動幅を前述した範囲内によりいっそう良好に維持するためには、前記排ガス導入管４の内部にガス圧センサーを設けておき、ガス圧センサーにより検出される排ガスの圧力に応じて前記排ガス導入管４における先端部を水面に対して上下動可能に形成しておくのもよい。その理由は以下のようである。
【００３９】
一方、前記排ガス導入管４を流通させる排ガスの流通量は、通常、６〜１２０ｍ３／時間であるのが好ましく、更には１２〜６０ｍ３／時間であるのが好ましい。
【００４０】
水貯留槽２に貯留される水にその先端部を浸漬する排ガス導入管４から排ガスを水中に排出すると、図８に示されるように、時間の経過とともに前記スリット７にカーボンナノファイバーが付着していく。カーボンナノファイバーの付着によるカーボンナノファイバー膜２０の形成につれてスリット７が狭窄していき、それによってスリット７における気泡の排出位置がスリット７の頂点からカーボンナノファイバーの付着範囲下端にまで低下する。
【００４１】
そうすると、スリット７の頂点部分から排ガスの気泡が排出するときの排ガス導入管４内の排ガスの圧力はｈ１ｍｍＨ２Ｏよりもわずかに大きな値であり、スリット７にカーボンナノファイバー膜２０が形成された場合の排ガス導入管４内の排ガスの圧力はｈ２ｍｍＨ２Ｏよりもわずかに大きな圧力になる。カーボンナノファイバー膜２０がスリット７から剥離すると、排ガス導入管４が固定された状態であると、排ガス導入管４内の排ガスの圧力はｈ２ｍｍＨ２Ｏからｈ１ｍｍＨ２Ｏへと低下する。
【００４２】
この圧力低下は小さな値であるかもしれないが、気相成長炭素繊維製造装置における反応管内の圧力変動を極力避けて一定圧力下で反応管内でのカーボンナノファイバー製造を実現するという目的を追求するのであれば、前記圧力低下を限りなくゼロに近づけることが好ましい。
【００４３】
そこで、排ガス導入管４内に圧力センサー２１を設けておき、この圧力センサー２１で検出される排ガスの圧力が例えば前記ｈ１ｍｍＨ２Ｏに維持されるように、スリット７に付着して形成されるカーボンナノファイバー膜２０の程度に応じて排出管駆動手段２２により排ガス導入管４の先端部を上昇させ、カーボンナノファイバー膜２０がスリット７から脱離した瞬間に排ガス導入管４の先端部を下降させてスリット７の頂点が水面からｈ１の位置となるようにする。
【００４４】
そうすると、排ガス導入管４の内部に存在する排ガスの圧力の変動幅を無くすることができる。なお、図８において、排ガス導入管４の外周面には貫通孔を表示してはいないが、貫通孔が開設されているものとする。
【００４５】
図２に示されるように、前記排ガス導入管４の先端部外周面にスリット７及び貫通孔８を設けておくと、排ガスが前記貫通孔８及び前記スリット７を通じて水中に気泡状となって排出されて行く。その場合、理由が定かではないが、排ガス中に含まれる微小なカーボンナノファイバーは、貫通孔８よりもスリット７から優先的に排ガスとともに水中に排出されていく。したがって、スリット７が形成されていることにより貫通孔８の目詰まりが防止され、しかもスリット７に係止されるカーボンナノファイバーが排ガスの圧力により脱離するので、最終的には排ガスの圧力変動が極力小さく抑制されることになる。
【００４６】
したがって、気相成長炭素繊維製造装置における反応管内の圧力変動も極力小さく抑制して安定した反応条件にてカーボンナノファイバーを製造することができる。
【００４７】
貫通孔及び切欠部は前記図２に示される形態の貫通孔及びスリットに限定されることはなく、例えば図４及び図５に示されるような貫通孔及び切欠部を挙げることができる。
【００４８】
また、図４及び図５に示される排ガス導入管４Ａは、その先端部に形成されたメッシュ８Ａと、上部が半円形である四つのスリット７Ａとを有する。この図４及び図５に示す排ガス導入管４Ａにあっては、メッシュ８Ａにより形成される金網の目が貫通孔に相当する。
【００４９】
図６に示される排ガス導入管４Ｂは、切欠部の他の例を示す。図６に示される排ガス導入管４Ｂにおける切欠部は、平面に投影すると長方形となるように、排ガス導入管４Ｂの先端部端縁から軸線方向に沿って内部に縦長に切欠されてなるスリット７Ｂである。このスリット７Ｂは、排ガス導入管４Ｂの先端部に相対向する位置に２個形成されてなる。なお、スリット７Ｂの形成個数は、２個に限定されず、３個以上であってもよい。なお、図６においては、貫通孔の図示は省略されている。
【００５０】
図７に示される切欠部は、図６で示すスリット７Ｂに対して、一端部が丸みを帯びた略長方形に形成されたスリット７Ｃである。
【００５１】
次に、本発明の一例である前記排ガス処理装置１の作用につき、説明する。
【００５２】
図示しない気相成長炭素繊維製造装置における反応管内で生成したカーボンナノファイバーは前記気相成長炭素繊維製造装置に設けられた捕集器で回収される。前記捕集器でカーボンナノファイバーを回収するとはいっても、この捕集器から排出される排ガスには、まだ若干のカーボンナノファイバーが含有される。この捕集器から排出される排ガスは、通常、二系統に分かれる。一つの系統では、ガス循環路により、反応管の下部に設けられた生成ガス吸入管の出口近傍に戻される。他の一つの系統では、排ガスの流れる上流側に配置されている排ガス導入管４を介して、排ガス処理装置１に排ガスを導入する。
【００５３】
排ガス導入管４を通じて排ガスが、水貯留槽２内に貯留される水中に排出される。排ガス導入管４における、水貯留槽２に浸漬されている先端部の外周面に形成された多数の貫通孔８から排ガスが気泡状に水中に放出されるとともに、排ガス導入管４の先端部に設けられたスリット７からも排ガスが水中に気泡状に放出される。なお、排ガスが水中に気泡状に放出される際に、排ガス中に含まれるタールなどの除去も行われる。このように、タールなどの除去によって、例えば、塊状になったカーボンナノファイバーが排ガス導入管４の管壁に付着することを抑制することができる。
【００５４】
この排ガス中には前記捕集器により捕集されなかったカーボンナノファイバーが含有されている。貫通孔８及びスリット７から排ガスの気泡が水中に放出されるが、一つのスリット７の縁辺長さが一つの貫通孔８の円周長さよりも通常長いので、スリット７から放出される気泡の量が貫通孔８から放出される気泡の量よりも多くなる。
【００５５】
したがって、貫通孔８が排ガス中のカーボンナノファイバーで閉塞されるというよりも、図８に示されるように、三角形をしたスリット７における頂点付近でカーボンナノファイバーがスリット７の縁辺に付着し、その付着量が増えていく。スリット７におけるカーボンナノファイバーの付着量がある量に達すると、排ガス導入管４内の排ガスの圧力により、スリット７に付着するカーボンナノファイバーの膜がスリット７から脱離する。
【００５６】
カーボンナノファイバー膜２０の量の少ないうちにスリット７からカーボンナノファイバーの膜が脱離しても排ガス導入管４内の圧力の変動幅は小さい。したがって、排ガス導入管４から排ガスが水中に放出されることによる排ガス導入管４内の小さな圧力変動の、気相成長炭素繊維製造装置における反応管内に及ぼす圧力変動は極めて小さい。したがって、前記反応管内でのカーボンナノファイバーを安定した圧力雰囲気で製造することができる。
【００５７】
また、水貯留槽２内に放出された排ガスの気泡は、排ガスの流れる下流側に配置されているガス導出管３から焼却炉（図示せず。）に導出される。焼却炉にて排ガスが焼却される。ガス導出管３内の圧力が低下して焼却炉がバックファイアを起こしても、水貯留槽２によりガス循環路及び気相成長炭素繊維製造装置における反応管を含む系が焼却炉と断絶しているので、気相成長炭素繊維製造装置における反応管内にまでバックファイアが及ぶことがない。
【００５８】
さらに、排ガス導入管４は、水貯留槽２に浸漬されているので、排ガス導入管４からの排ガス中に含まれるカーボンナノファイバー等の固体の成分は、水貯留槽２で全て除去されることとなる。したがって、従来のように排ガス導出管内に捕集されなかったカーボンナノファイバーが溜まることによって、排ガス導出管３内が閉塞状態となることもない。
【００５９】
以上、この発明の一例について説明したが、この発明係る排ガス処理装置は、従来公知の、例えば特許文献１等に記載の気相成長炭素繊維製造装置及び特許文献２等に記載の炭素繊維質物製造装置に結合してこれら製造装置から排出されるところの、カーボンナノファイバーを含有する排ガスを処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、本発明に係る排ガス処理装置の一例を示す説明図である。
【図２】図２は、貫通孔及びスリットを有する排出管の一例を示す側面図である。
【図３】図３は、図２で示される排出管の下面図である。
【図４】図４は、貫通孔及びスリットを有する排出管の他の例を示す側面図である。
【図５】図５は、図４で示される排出管の下面図である。
【図６】図６は、排出管が有するスリットの他の例を示す図である。
【図７】図７は、排出管が有するスリットのその他の例を示す図である。
【図８】図８は、排出管の先端部が水貯留槽内の水に浸漬された状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    排ガス処理装置
２    水貯留槽
３    ガス導出管
４、４Ａ、４Ｂ    排ガス導出管
５    水導入路
６    水導出路
７、７Ｂ、７Ｃ    スリット
８    貫通孔
２０    カーボンナノファイバー膜
２１    圧力センサー
２２    排出管駆動手段
ａ    気泡
ｂ    綿状物
【図１】
2006132015.tif 000003
【図２】
2006132015.tif 000004
【図３】
2006132015.tif 000005
【図４】
2006132015.tif 000006
【図５】
2006132015.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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