(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスの出入り口を設けた容器と、
前記容器内に充填された排ガスを吸着する吸着材と、
１Ｈｚ〜１０００ＨｚのＡＣ電源、又はパルス電源を有する排ガスの濃縮脱離装置であって、
前記吸着材が、多孔質性のアルミナペレットであり、
前記いずれかの電源からの放電により、前記吸着材に対して、常温常圧下において、非熱プラズマを発生させるプラズマ印加手段を備え、
前記非熱プラズマにより、吸着材に吸着され濃縮された排ガスの脱離とともに吸着材の再生を行うことを特徴とする排ガスの濃縮脱離装置。
【請求項２】
前記排ガスの濃縮脱離装置は、前記吸着材の中央部にワイヤー状の中央電極を配置し、前記容器の外周にメッシュスクリーン状の外部電極を備えた同軸プラズマリアクタである請求項１に記載の濃縮脱離装置。
【請求項３】
前記非熱プラズマが、電子、ラジカル、又はイオンを含む請求項１に記載の濃縮脱離装置。
【請求項４】
前記吸着材から脱離された高濃度排ガスに、さらに引火を促す引火誘炎手段を備えた請求項１に記載の濃縮脱離装置。
【請求項５】
排ガスを吸着材に吸着させる工程を有する排ガスの脱離・再生方法であって、
前記吸着材が、多孔質性のアルミナペレットであり、
更に、前記排ガスを吸着した吸着材に非熱プラズマを印加する工程を備え、
前記非熱プラズマの印加工程は、１Ｈｚ〜１０００ＨｚのＡＣ電源、又はパルス放電により、常温常圧下において非熱プラズマを発生させるものであり、
更に、前記非熱プラズマの印加工程において、前記非熱プラズマにより、吸着材に吸着された排ガスの脱離とともに吸着材の再生を行うことを特徴とする排ガスの脱離・再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着材を用いた排ガスの濃縮脱離装置及び排ガスの脱離・再生方法に係り、特に吸着材に吸着した排ガスを非熱プラズマを用いて効果的に脱離することのできる排ガス処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、食品製造、化学工業、機械、農業等の各種産業や、自動車、レストラン、家庭等の日常生活から発生する廃棄ガス、揮発性有機化合物、悪臭、その他、ＮＯｘ（窒素酸化物）や、ＳＯｘ（硫黄酸化物）、有毒ガス等（以降、これらを排ガスと総称する。）を無害化する排ガス処理方法としては、（１）燃焼方式、（２）触媒方式、（３）吸着方式等が知られている。
【０００３】
前記（１）燃焼方式とは、排ガスを高温に加熱し、排ガスに含まれる有害成分を熱分解したり、燃焼して、無害化するものであり、原理的に最も単純なものである。また、（２）触媒方式とは、触媒を用いて、排ガス中に含まれる特定の有害な化学成分を、比較的無害な化学成分に変化させる化学的な反応の反応速度を促進させたものである。この方式に用いられる触媒は、反応によって触媒自体が化学的に変化したり、消費したりすることなく、触媒量が比較的に少量で済むため、一般的に燃焼式エンジンの車両等に搭載されて用いられている。また、（３）吸着方式とは、排ガス中の有害成分を吸着材の素材内部に取り込んで除去する方式であり、各種の吸着素材を所定形状に形成した吸着材等が提案されている（引用文献１〜３）。
【０００４】
特に、前記（３）吸着方式は、化合物として特定できない排ガス中の有害成分の除去や、排ガス中の悪臭の除去にも有効であることが知られている。
【０００５】
（３）吸着方式に用いられる吸着材としては、例えば、活性炭、活性アルミナ、モレキュラーシーブ、シリカゲル等が広く使用されている。これらの吸着材には、１回のみ使用可能であるものや、再生処理を施すことにより再利用可能なものもある。
【特許文献１】特開平５−１８４８５２号公報
【特許文献２】特開平８−２６６８５４号公報
【特許文献３】実開平２−１７２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述したような排ガス処理方法においては、以下のような問題が生じていた。
【０００７】
すなわち、（１）燃焼方式においては、排ガスを十分に無害化するためには、多大な燃焼用のエネルギーが必要となり、経済的ではないという問題があった。特に、排ガス中に含まれる有害成分の濃度は、比較的に低濃度であることが多いため、この低濃度の有害成分の分解に必要なエネルギーをより多く消費する傾向があった。
【０００８】
また、（２）触媒方式においては、触媒が被毒される可能性があり、十分な信頼性を確保することが困難であった。
【０００９】
すなわち、被毒とは、触媒の反応において、触媒作用を著しく減少させ、又は、全く失わせる物質である触媒毒による作用をいい、原理的に常時、排ガス流にさらしていなければならない（２）触媒方式においては、排ガス流に含まれた触媒毒に触媒が接触し被毒する危険性を回避できない。触媒毒と反応する化学成分は固有の成分であるため、処理成分に応じた触媒を用いて、触媒反応に最適な温度環境とすることができれば、前記問題は回避される。しかし、例えば、効果的な触媒反応に最適な温度は、３００℃以上であり、常温において効果的な触媒反応を示す場合は少ない。このため、実際条件として、多様な環境条件下で、多種多様の成分を含む排ガスを処理する方法としては、前記触媒反応は、柔軟性や反応性に欠け、適していないという問題がある。
【００１０】
また、（３）吸着方式においては、吸着材を再利用するために、吸着材から吸着されたガス成分を分離するための工程や、吸着材から分離された排ガスを無害化する工程や、吸着材を再度吸着可能となるように再生処理する工程等が別途必要となり、再利用の工程が煩雑であり、再利用工程のための装置及び再利用工程に使用されるエネルギーが必要となって運用コストの高騰を招くという問題があった。特に、再利用工程おいては、高温ガスが低圧蒸気等を用いるため、装置の密封化が必要となり、装置自体のコストも高いものである。
【００１１】
そこで、本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みて、吸着材からの排ガスの濃縮脱離において、非熱プラズマを印加する手段を備えることにより、追加的な装置を必要とせずに、常温常圧で処理することができ、ランニングコストの低廉化が可能である非熱プラズマによる排ガスの濃縮脱離装置及び排ガスの脱離・再生方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の排ガスの濃縮脱離装置は、排ガスの出入り口を設けた容器と、前記容器内に充填された排ガスを吸着する吸着材と、１Ｈｚ〜１０００ＨｚのＡＣ電源、又はパルス電源を有する排ガスの濃縮脱離装置であって、前記吸着材が、多孔質性のアルミナペレットであり、前記いずれかの電源からの放電により、前記吸着材に対して、常温常圧下において、非熱プラズマを発生させるプラズマ印加手段を備え、前記非熱プラズマにより、吸着材に吸着され濃縮された排ガスの脱離とともに吸着材の再生を行うことを特徴とする。
また、本発明の排ガスの脱離・再生方法は、排ガスを吸着材に吸着させる工程を有する排ガスの脱離・再生方法であって、前記吸着材が、多孔質性のアルミナペレットであり、更に、前記排ガスを吸着した吸着材に非熱プラズマを印加する工程を備え、前記非熱プラズマの印加工程は、１Ｈｚ〜１０００ＨｚのＡＣ電源、又はパルス放電により、常温常圧下において非熱プラズマを発生させるものであり、更に、前記非熱プラズマの印加工程において、前記非熱プラズマにより、吸着材に吸着された排ガスの脱離とともに吸着材の再生を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
前記のように、排ガスの処理において、排ガスが吸着された吸着材に非熱プラズマを印加する手段を備えたことにより、前記吸着材に吸着された排ガスが、非熱プラズマの発生によって効果的に吸着材から脱離される。また、本発明によれば、非熱プラズマの作用によって、排ガスが脱離された吸着材は、特別な再生工程を必要とせずに、再度の排ガスの吸着が可能な状態に再生される。また、吸着材から脱離された排ガスは、非熱プラズマが発生しているプラズマゾーンに放出されることになるため、排ガスの分解も行われるという利点を有する。
【００１４】
また、脱離された排ガスが、例えば、１％濃度以上の揮発性有機化合物等の可燃性物質である場合は、排ガスの引火を促す引火誘炎手段を設けることにより、排ガス自体の燃焼によって分解を促進し、脱離された排ガスの分解を効率的に行うことができ、その結果、ランニングコストを低減することが可能となる。
【００１５】
また、非熱プラズマを印加する手段として、１Ｈｚ〜１０００ＨｚのＡＣ電源、パルス電源、矩形波電源又は三角波電流を持つ電源による放電方式を用いることにより、従来のように高温脱離や真空条件が必要となる等の複雑な工程又は装置を必要とせずに、比較的簡易な工程又は簡易な構造の装置を用いて非熱プラズマを発生させることができ、環境状況等によって変化する排ガスを最適な条件で吸着材から脱離することができる。
【００１６】
このように、本発明によれば、吸着材に吸着された排ガスを、吸着材に非熱プラズマを印加することにより、効率よく吸着材から脱離することができ、吸着材から排ガスを脱離することにより吸着材の再生も行うことができる。このため、従来のように排ガス処理プロセスにおいて、別装置を設ける必要なく、一つの反応機において効率的に、排ガス成分の脱離、吸着材の再生及び脱離された排ガスの分解を行うことが可能となり、装置全体の大きさを制限することができ、必要エネルギーの最小化によりランニングコストの低廉化を図ることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、排ガスの吸着のみ別工程で行うこともでき、また、脱離された排ガスの分解を別工程として設けることも可能であるため、使用状況等の変化により、柔軟に対応することでき、汎用性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明に係る具体例を図１ないし図４に基づいて説明する。
【００１９】
まず、本具体例の排ガス処理を実現する装置であるリアクタ構成を図１に示し、また、実験装置の概略構成図を図２に示し、これらの図に基づいて本例の排ガス処理方法を説明する。
【００２０】
本例のリアクタ３は、容器内部に吸着材としてガンマアルミナ（多孔質性のアルミナ）のペレットが充填した同軸プラズマリアクタ形式であり、ワイヤー状の中央電極３８に、所定値に設定された電圧及び周波数のＡＣ電流を印加することにより、常温常圧下で非熱プラズマを発生させる装置である。
【００２１】
尚、リアクタ３に印加する電流は、ＡＣ電源に限らず、後述するようにパルス波形電流、矩形波電源又は三角波電流等でもよい。
【００２２】
図１に示すように、リアクタ３は、密閉容器であるリアクタ本体３１にガンマアルミナのペレット状の吸着材３２が収納されており、リアクタ本体３１の内部中央に配設されたワイヤー状の中央電極３８及びリアクタ３１の外周に設けられたメッシュスクリーン状の外部電極３９から構成されるプラズマ電極を設けている。
【００２３】
このリアクタ本体３１は、パイレックス（登録商標）製の素材を用いて直径２０ｃｍ程度の直管状に形成されており、上下の開口部はシリコン製の素材を用いたブッシュ３３１，３３２によって閉塞されている。
【００２４】
また、このリアクタ本体３１の上側及び下側の側方には、それぞれ、配管接続孔３３，３４が設けられおり、上側の接続孔３３は、実験装置のガス供給配管３５に接続され、下側の接続孔３４は、実験装置のガス排出配管３６に接続されている。
【００２５】
前記吸着材３２は、リアクタ本体３１の上下に設けられた接続孔３３，３４間に位置するように充填されている。すなわち、リアクタ本体３１の下側接続孔３４の上方に、非電導性のポリテトラフルオロエチレン（デュポン社登録商標"テフロン"）等の素材を用いて、多孔を設けた円板３７が配置されており、この円板３７でペレット状の吸着材３２を、リアクタ本体３１内に保持するとともに、ガスが円板３７を通過できるように構成されている。
【００２６】
プラズマ電極を構成するリアクタ本体３１内に設置された中央電極３８と、リアクタ本体３１の外周に設けられた外部電極３９は、それぞれ電源部に電気的に接続されている。
【００２７】
すなわち、前記中央電極３８には、直径３ｍｍのステンレス・スチールワイヤーが用いられており、この中央電極３８の下端は、リアクタ本体３１内に設けられた円板３７の中心に接続され、その上端は、リアクタ本体３１の上側開口を閉塞するブッシュ３３１の中央を貫通して、電源部に電気的に接続されている。
【００２８】
また、外部電極３９は、銅製のメッシュスクリーン状に形成されて、リアクタ本体３１の外周を覆うように構成され、中央電極３８と同様に電気的に電源部５に接続されている。
【００２９】
従って、電源部５から中央電極３８に、例えば６０ＨｚのＡＣ電源を印加すると、中央電極３８と外部電極３９の間に位置する誘電率の比較的低い吸着材３２の間に常温常圧下において、非熱プラズマ（電離気体）を発生させることができる。尚、プラズマ電極に印加するＡＣ電圧は、前述した６０Ｈｚに限らず、条件に応じて１Ｈｚ〜１０００Ｈｚで設定してもよい。
【００３０】
このように、吸着材３２の間に非熱プラズマを発生させることにより、吸着材３２に吸着していた排ガスを脱離することができる。また、吸着材３２から排ガスを脱離することにより、再度の排ガスが吸着可能となるように吸着材３２を再生することができる。
【００３１】
放電による脱離の機構は複雑であり、現在においても詳しい機構の解明はなされていないが、例えば、中央電極３８に電圧を印加することにより、多数の自由電子が放出され、この電子が気体中のＯ2とＮ2を電離させ、更に、吸着材に吸着されていた排ガスも同時に励起・電離され、ラジカル的、イオン的に空間に放出させられるものと考えられる。また、本例のように、吸着材３２に誘電率の比較的低い材料（本例においては、ガンマアルミナ）を用いると、脱離された排ガスを分解して効果的に排ガス処理できるようにしている。すなわち、この脱離された排ガスの分解についても、電子によって電離された気体分子と排ガスは、反応性の高い中間体（ラジカル）となって、ラジカル反応・イオン反応により解離・分解していくものと考えられ、このラジカルが連鎖的に反応して効果的に分解反応を促進していると考えられている。
【００３２】
次に、前述のように構成されたリアクタ３を用いた実験装置１について説明する。
【００３３】
図２に示すように、この実験装置１は、所定成分の試料ガスを発生するガス生成供給部２と、前述した吸着材３２を備えたリアクタ３と、このリアクタ３に流入・排出されるガスの成分や濃度を測定する測定部４と、このリアクタ３のプラズマ電極に電力を供給する電源部５とから構成されている。
【００３４】
このガス生成供給部２は、電導モータによって駆動されるコンプレッサ２１と、このコンプレッサ２１が生成したエア圧力を安定化する所定容量のエアタンク２２とエア流量を一定に調節する自動調整弁２３と、エア中に含まれる水分を除去するエア乾燥機２５に至る配管経路及び試料ガス発生器２５をバイパスした配管経路上に設けられて、試料ガスの濃度や全体の流量を調節する２つの制御弁２６，２７とから構成されている。
【００３５】
この実験装置１において、前記試料ガス発生器２５は、所定容量の容器に、所要成分の試料を溶解させた溶液を充填し、この溶液内にエア供給口が位置するように配設するとともに、同溶液面の上にエア排出口が位置するように構成されている。従って、溶液中をエアが通過することにより、この通過エア中に試料成分が十分に含まれる。
【００３６】
また、試料ガス発生器２５に接続されたガス供給配管には、流量制御弁２６が設けられるとともに、試料ガス発生器２５をバイパスする配管経路上にも、同様の流量制御弁２７が設けられている。従って、流量制御弁２６，２７の絞り開度を調節することにより、試料ガス発生器２５が生成したガスと通流するエアとの比率を変更でき、リアクタ３に供給する試料ガスの流量や成分濃度を、任意に設定することができる。
【００３７】
前記測定部４は、リアクタ３のガス供給配管３５及びガス排出配管３６に、センサを配設したＶＯＣ（Volatile Organic Compound：揮発性有機化合物）測定器４１と、ＮＯｘ（窒素化合物）測定器４２から構成され、これらの各測定器は、図示を省略した記録器に接続され、実験時の時間経過に伴う変化を記録できるようにしている。
【００３８】
前記電源部５は、外部電源５１と、外部電源５１からの電力を任意の電圧・電流に変換する変圧器５２と、供給電流及び電圧を測定して監視する電流及び電圧形５３とから構成されている。
【００３９】
次に、前記実験装置１を用いて行った第１の実験結果について、図面に基づいて説明する。
【００４０】
以下に実験の主要な項目を示す。
【００４１】
プラズマリアクタ：充填層バリア放電方式ペレット：直径３．２ｍｍ（１／８インチ）のガンマアルミナビーズ、７９ｍｌリアクタ直径：２０ｍｍリアクタ有効長さ：２６０ｍｍ中央電極：直径３ｍｍのステンレス・スチールワイヤー外部電極：リアクタ外周を覆う銅のメッシュスクリーン吸着プロセス排ガス：乾燥空気中の揮発性有機化合物（ＭＥＫ：メチルエチルケトン）濃度５８０ｐｐｍガス流量：２Ｌ／ｍｉｎ吸着時間：２７０分脱離・再生・分解プロセス印加電圧：２２．５ｋＶ本実験の試料ガスとして、比較的に分解が困難なＭＥＫ（メチルエチルケトン）を使用し、リアクタに通流するＭＥＫ濃度を５８０ｐｐｍに設定した。
【００４２】
そして、この試料ガスを毎分２Ｌの流量で、リアクタに２７０分間供給した。
【００４３】
試料ガスの供給後、リアクタ出口側でＭＥＫ濃度を測定すると、ＭＥＫ濃度はほぼ零の値となり、高い効率で試料ガスであるＭＥＫ成分がリアクタ内の吸着材に吸着していることが確認できる。
【００４４】
次に、試料ガスの供給を停止し、前記試料ガスが供給されていた流量と同量の流量のエアを供給しつつ、リアクタ３のプラズマ電極間に２２．５ｋＶの電圧を印加してプラズマを発生させた。
【００４５】
前述したようにプラズマ電極間に電圧を印加することにより、吸着材から排ガスが脱離されるとともに、吸着材の再生が行われ、脱離された排ガスの分解が行われる。
【００４６】
図３は、リアクタの入口側及び出口側において測定した、ＭＥＫ濃度と時間の関係を示す図である。
【００４７】
すなわち、図３は、２７０分間の吸着動作により、吸着材にＭＥＫを吸着させた後、ＭＥＫの供給を停止し、その後、プラズマ電極に電力を供給して前記ＭＥＫ供給流量と同流量のエアを通流しつつ脱離を開始し、脱離動作が終了するまでＭＥＫ濃度状況を示している。
【００４８】
図３中、右下がり斜線で示される積分値Ａは、吸着材に吸着されたＭＥＫ量を示し、右上がり斜線で示される積分値Ｂは、吸着材から脱離されたＭＥＫ量を示す。この積分値Ａと積分値Ｂの差が脱離された排ガスの分解率を示す。すなわち、吸着材から脱離された排ガスが、全く分解されない場合は、積分値Ａと積分値Ｂは同じ値となり、脱離された排ガスが１００％分解される場合は、積分値Ｂは零となる。
【００４９】
図３において、積分値Ｂは、積分値Ａよりも小さいため、脱離されたＭＥＫが分解されていることが確認できる。
【００５０】
また、図３に示すように、この実験から吸着時間よりも短い時間で吸着材の脱離処理がなされることが確認できた。
【００５１】
尚、吸着材の脱離率は、ガス成分の滞留時間、プラズマ電極に印加する電圧、及び、吸着材の誘電率を、相互に適切に設定して組み合わせることにより、最適化が可能である。
【００５２】
本実験においては、吸着材に多孔性材質かつ誘電率の比較的低いガンマアルミナを用い、比較的簡易な構造で、吸着材に非熱プラズマを発生させたことにより、吸着材から排ガスを脱離するとともに、脱離された排ガスを分解することができ、排ガス処理のプロセスを簡略化することができる。
【００５３】
また、本例によれば、吸着材から排ガスを脱離する脱離処理とともに、吸着材の再生処理を行うことができる。このため、吸着材の再生処理を別工程を用いて行う必要がなく、そのための装置や場所等を簡略化することができる。
【００５４】
次に、前記実験装置１を用いて行った第２の実験結果について、図面に基づいて説明する。
【００５５】
以下に実験の主要な項目を示す。
【００５６】
プラズマリアクタ：充填層バリア放電方式ペレット：直径３．２ｍｍ（１／８インチ）のガンマアルミナビーズ、２０ｍｌリアクタ直径：２０ｍｍリアクタ有効長さ：６０ｍｍ中央電極：直径３ｍｍのステンレス・スチールワイヤー外部電極：リアクタ外周を覆う銅のメッシュスクリーン吸着プロセス排ガス：乾燥空気中の揮発性有機化合物（ＭＥＫ：メチルエチルケトン）濃度６８０ｐｐｍガス流量：２Ｌ／ｍｉｎ吸着時間：５０分脱離・再生・分解プロセス印加電圧：２２．５ｋＶ図４は、リアクタの入口側及び出口側において測定した、ＭＥＫ濃度と時間の関係を示す図である。
【００５７】
すなわち、図４により、５０分間の吸着動作により、吸着材にＭＥＫを吸着させた後、ＭＥＫの供給を停止し、前記ＭＥＫ供給流量と同流量（２Ｌ／ｍｉｎ）のエアを通流しつつ、プラズマ電極に電力を供給して非熱プラズマを発生させて脱離を開始し、脱離動作が終了した後（５０分から９０分の４０分間）、再度、前記ＭＥＫと同濃度同流量のＭＥＫを供給して５０分間（９０分から１４０分）の吸着動作を行う。その後、ＭＥＫ及びエアの通流を一旦停止させ、電圧は印加したままで非熱プラズマを発生させて脱離及び分解を継続した後（１４０分から１８０分の４０分間）、前記流量と同量の流量のエアを通流しつつ、排ガスの脱離・分解を行うと、流量を停止させていた間にすでに脱離されていたＭＥＫが加算されて、より高濃度のＭＥＫの脱離が観察される。
【００５８】
図４に示すように、５０分間の吸着動作をした場合のＭＥＫ量（５０分間の積分値）と脱離されたＭＥＫ量（その後の４０分間の積分値）の比から、６５％程度のガス分解が生じていることが確認でき、脱離されたＭＥＫが効率よく分解されていることが解る。
【００５９】
また、図４において、ＭＥＫを５０分間吸着し、非熱プラズマを発生させて４０分間程度脱離動作を行った後、再度ＭＥＫを吸着材に吸着させると、最初の吸着量と同程度のＭＥＫ量が吸着材に吸着されていることが確認でき（９０分から１４０分までの５０分間の積分値）、吸着材が再生されていることが確認できた。
【００６０】
このように、本実験においては、誘電率の比較的低い吸着材を用いて排ガス成分の一つである揮発性有機化合物の吸着を行い、前記吸着材に常温常圧下で非熱プラズマを発生させることにより、排ガスを前記吸着材から効果的に脱離し、前記吸着材の再生を行うとともに、吸着材から脱離された排ガスを非熱プラズマによって分解することができ、効率よく排ガス処理を行うことができることが確認できた。
【００６１】
また、本実験で行ったＭＥＫ濃度６８０ｐｐｍ、５０分間の吸着プロセスは、実際の実用環境における濃度の１０倍乃至２０倍の濃度であり、通常の環境下においては、５００分〜１，０００分間の吸着プロセスに相当し、低濃度のＶＯＣ分解に特に有効な手段である。また、高濃度条件下においても、本発明を用いることにより、常温常圧下で脱離・再生・分解の排ガス処理プロセスを効率よく実施することができ、排ガス処理プロセスの大幅な簡略化と、省電力化を実現することが可能となる。
【００６２】
尚、吸着材から脱離された揮発性有機化合物等の可燃性物質は、濃度が１％以上に達すると誘発的に引火し、自己分解が促進される。このため、脱離工程後に、吸着材から脱離された排ガスの引火を促す、パイロットランプ等の引火誘炎手段を備えることにより、脱離された排ガスが自然的に自己分解されるので、更に、消費電力を低減することができ、従来の排ガス処理プロセスと比較して、消費電力を１０分の１乃至１００分の１まで容易に低減することが可能となる。
【００６３】
また、本実験においては、排ガス中に含まれるＭＥＫを試料として用いたが、本発明の非熱プラズマによる脱離・再生方法及びその装置は、その他の成分、例えば、ＮＯｘ，有毒ガス等を含む排ガス一般に用いることができる。
【００６４】
また、本実験においては、充填層バリア放電方式を用いて非熱プラズマを発生させたが、例えば、ｄＶ／ｄｔ（電圧変動率）が大きく、矩形波(Square wave form)を用いる電源、その他、パルス放電方式を用いて非熱プラズマを発生させることができ、使用条件に合せて適切な排ガス処理を行うことが可能である。
【００６５】
また、本例おいては、排ガスの吸着・脱離・分解及び吸着材の再生を同装置で行った実験例を示したが、例えば、吸着のみを行った後、別工程及び別装置で脱離を行い、その後、更に、別工程及び別装置で脱離された排ガスの分解動作を行うことも可能であり、使用環境に合せて最適な排ガス処理を行うことが可能である。
【００６６】
以上説明したように、本発明は、排ガスを吸着させた吸着材に非熱プラズマを印加し、前記非熱プラズマの発生によって、吸着材に吸着された排ガスの脱離、吸着材の再生、及び脱離された排ガスの分解を行う。
【００６７】
このように、排ガスの処理において、排ガスが吸着された吸着材に非熱プラズマを印加する手段を備えたことにより、前記吸着材に吸着された排ガスが、非熱プラズマの発生によって効果的に吸着材から脱離される。また、本発明によれば、非熱プラズマの作用によって、排ガスが脱離された吸着材は、特別な再生工程を必要とせずに、再度の排ガスの吸着が可能な状態に再生される。また、吸着材から脱離された排ガスは、非熱プラズマが発生しているプラズマゾーンに放出されることになるため、排ガスの分解も行われるという利点を有する。
【００６８】
また、脱離された排ガスが、例えば、１％濃度以上の揮発性有機化合物等の可燃性物質である場合は、排ガスの引火を促す引火誘炎手段を設けることにより、排ガス自体の燃焼によって分解を促進し、脱離された排ガスの分解を効率的に行うことができ、その結果、ランニングコストを低減することが可能となる。
【００６９】
また、非熱プラズマを印加する手段として、１Ｈｚ〜１０００ＨｚのＡＣ電源によるもの、又は、パルス放電方式を用いることにより、従来のように真空条件が必要となる等の複雑な工程又は装置を必要とせずに、比較的簡易な工程又は簡易な構造の装置を用いて非熱プラズマを発生させることができ、環境状況等によって変化する排ガスを最適な条件で吸着材から脱離することができる。
【００７０】
このように、本発明によれば、吸着材に吸着された排ガスを、吸着材に非熱プラズマを印加することにより、効率よく吸着材から脱離することができ、吸着材から排ガスを脱離することにより吸着材の再生も行うことができる。このため、従来のように排ガス処理プロセスにおいて、別装置を設ける必要なく、一つの反応機において効率的に、排ガス成分の脱離、吸着材の再生及び脱離された排ガスの分解を行うことが可能となり、装置全体の大きさを制限することができ、必要エネルギーの最小化によりランニングコストの低廉化を図ることができる。
【００７１】
また、本発明によれば、排ガスの吸着工程のみ別工程で行うこともでき、また、脱離された排ガスの分解を別工程として設けることも可能であるため、使用状況等の変化により、柔軟に対応することでき、汎用性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の具体例に係り、本実験に用いた充填層バリア放電方式のプラズマリアクタの概略構成を説明する縦断面図である。
【図２】本発明の具体例に係り、図１に示すリアクタを用いた実験装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図３】本発明の具体例に係り、図２に示す実験装置を用いて測定した時間とＭＥＫ（試料ガス）濃度の関係を示す図である。
【図４】本発明の他の具体例に係り、図２に示す実験装置を用いて測定した時間とＭＥＫ（試料ガス）濃度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  実験装置
２  ガス生成供給部
３  リアクタ
４  測定部
５  電源部
２１  コンプレッサ
２２  エアタンク
２３  自動制御弁
２４  エア乾燥器
２５  試料ガス発生器
２６  流量制御弁
２７  流量制御弁
３１  リアクタ本体
３２  吸着材
３３  配管接続孔
３４  配管接続孔
３５  ガス供給配管
３６  ガス排出配管
３７  円板
３８  中央電極
３９  外部電極
４１  ＶＯＣ測定器
４２  ＮＯｘ測定器
５１  外部電源
５２  変圧器
５３  電流及び電圧計
３３１  ブッシュ
３３２  ブッシュ
Ａ  積分値
Ｂ  積分値
【図１】
0004443551.tif 000002
【図２】
0004443551.tif 000003
【図３】
0004443551.tif 000004
【図４】
0004443551.tif 000005