JPH06142452A - 有機ハロゲン化物の再資源化方法 - Google Patents
有機ハロゲン化物の再資源化方法Info
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- JPH06142452A JPH06142452A JP4301296A JP30129692A JPH06142452A JP H06142452 A JPH06142452 A JP H06142452A JP 4301296 A JP4301296 A JP 4301296A JP 30129692 A JP30129692 A JP 30129692A JP H06142452 A JPH06142452 A JP H06142452A
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- Japan
- Prior art keywords
- gas
- organic halide
- thermal plasma
- reaction product
- decomposed
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、高温の熱プラズマガスにより有機ハ
ロゲン化物を大量に短時間に安定に熱分解し、有害物質
を含まない、有用な反応生成物を作り出す有機ハロゲン
化物の再資源化方法を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、熱プラズマガス5を生成し、この熱
プラズマガス5に水素ガス8及び酸素ガス9及びフロン
12ガス7を混合して熱プラズマガス5により熱分解さ
れた分解ガス15にし、この分解ガス15を固形炭素、
有機ハロゲン化物、塩素を含まない反応生成物が生成さ
れうような冷却速度で冷却してクエッチングを行いなが
ら反応させて反応生成物18を生成し、この反応生成物
18を取出して再資源化することを特徴とするものであ
る。
ロゲン化物を大量に短時間に安定に熱分解し、有害物質
を含まない、有用な反応生成物を作り出す有機ハロゲン
化物の再資源化方法を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、熱プラズマガス5を生成し、この熱
プラズマガス5に水素ガス8及び酸素ガス9及びフロン
12ガス7を混合して熱プラズマガス5により熱分解さ
れた分解ガス15にし、この分解ガス15を固形炭素、
有機ハロゲン化物、塩素を含まない反応生成物が生成さ
れうような冷却速度で冷却してクエッチングを行いなが
ら反応させて反応生成物18を生成し、この反応生成物
18を取出して再資源化することを特徴とするものであ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地球を取囲むオゾン層
を破壊し、地球の温暖化に影響する例えばフロン12等
の有機ハロゲン化物の再資源化方法に関する。
を破壊し、地球の温暖化に影響する例えばフロン12等
の有機ハロゲン化物の再資源化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にフロン12は非常に安定であるた
め分解が難しい。従来研究されている分解方法として
は、燃焼法、触媒法、化学的分解法が上げられるが、こ
れらは大量に短期間に処理できず、しかも不純物に影響
を受けやすいといった欠点があった。また分解できても
再資源化に適する反応生成物を作り出すという概念が無
かった。
め分解が難しい。従来研究されている分解方法として
は、燃焼法、触媒法、化学的分解法が上げられるが、こ
れらは大量に短期間に処理できず、しかも不純物に影響
を受けやすいといった欠点があった。また分解できても
再資源化に適する反応生成物を作り出すという概念が無
かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、高温の熱プラズマガスにより有
機ハロゲン化物を大量に短時間に安定に熱分解し、有害
物質を含まない、有用な反応生成物を作り出す有機ハロ
ゲン化物の再資源化方法を提供することを目的とする。
鑑みてなされたもので、高温の熱プラズマガスにより有
機ハロゲン化物を大量に短時間に安定に熱分解し、有害
物質を含まない、有用な反応生成物を作り出す有機ハロ
ゲン化物の再資源化方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は上記課
題を解決するために、熱プラズマガスを生成し、この熱
プラズマガスに分解される反応性物質及び有機ハロゲン
化物を混合して熱プラズマガスにより熱分解された分解
ガスにし、この分解ガスをクエンチングを行いながら反
応させて反応生成物を生成して再資源化することを特徴
とするものである。
題を解決するために、熱プラズマガスを生成し、この熱
プラズマガスに分解される反応性物質及び有機ハロゲン
化物を混合して熱プラズマガスにより熱分解された分解
ガスにし、この分解ガスをクエンチングを行いながら反
応させて反応生成物を生成して再資源化することを特徴
とするものである。
【0005】また、有機ハロゲン化物としてフロンを用
い、分解される反応性物質として水素及び酸素を用いる
ことを特徴とするものである。
い、分解される反応性物質として水素及び酸素を用いる
ことを特徴とするものである。
【0006】また、有機ハロゲン化物としてフロンを用
い、分解される反応性物質として水素及び水を用いるこ
とを特徴とするものである。
い、分解される反応性物質として水素及び水を用いるこ
とを特徴とするものである。
【0007】また、固形炭素、有機ハロゲン化物、塩素
を含まない反応生成物が生成されるような冷却速度で冷
却してクエンチングを行うことを特徴とするものであ
る。
を含まない反応生成物が生成されるような冷却速度で冷
却してクエンチングを行うことを特徴とするものであ
る。
【0008】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
説明する。
【0009】図1は本発明の一実施例を示す構成説明図
である。即ち、作動ガスのアルゴンガス(Ar)1を非
移行式の直流プラズマジェット2にマスフロ―メ―タバ
ルブ3にて定量を供給し、直流電源4によりア―クプラ
ズマを生成することにより高温熱プラズマガス5を生成
して混合器6に流出させた。一方、有機ハロゲン化物と
してのフロン12ガス(CCl2 F2 )7と分解される
反応性物質としての水素ガス(H2 )8及び酸素ガス
(O2 )9、または、有機ハロゲン化物としてのフロン
12ガス(CCl2 F2 )7と分解される反応性物質と
しての水素ガス(H2 )8及び水(H2 O)10をそれ
ぞれマスフロ―メ―タバルブ11,12,13、マイク
ロフィ―ダ14により、フロン12ガス(CCl
2 F2 )、水素ガス(H2 )、酸素ガス(O2 )のモル
量比が1:2(1+εα):0.5(1+εβ)(ただ
し、過剰量εα,εβ>0)、またはフロン12ガス
(CCl2 F2 )、水素ガス(H2 )、水(H2 O)の
モル量比が1:1+2εα−εβ:(1+εβ)となる
化学組成で混合器6に注入し高温熱プラズマガス5と混
合した。混合されたフロン12ガス(CCl2 F2 )、
水素ガス(H2 )、酸素ガス(O2 )、水(H2 O)は
熱分解され原子状の分解ガス15となる。この分解ガス
15はクエンチングとして冷却された反応管16に流入
し通過、移動するにしたがい除々にガス温度を下げると
ともに反応して、排出端17で反応生成物18、例えば
フッ化水素(HF)、塩化水素(HCl)、一酸化炭素
(CO)と少量の二酸化炭素(CO2 )、水素
(H2 )、水(H2 O)に変換生成した。これらの反応
生成物18はサンプリングによりガスクロマトグラフ1
9で観測した。排出ガス20,21は外部の図示しない
反応生成物回収器へ排出した。分解される反応性物質の
過剰量εα,εβがゼロのときは、サンプリング反応生
成物18中に塩素(Cl2 )が図示しない沃化カリウム
でんぷん紙により検出され、有機ハロゲン化物(C−
X)が図示しないマススペクトロ分析により検出され
た。マスフロ―メ―タバルブ11,12,13、マイク
ロフィ―ダ14を開くことにより過剰量εα,εβをゼ
ロより少しづつ増加させ、固形炭素、有機ハロゲン化物
(C−X)、塩素(Cl2 )が検出されない0でない所
定閾値(例えば0.5)以上とした。この閾値では一酸
化炭素対二酸化炭素のモル量比が最大となる最小の過剰
量εα,εβとなる。このことは最小の二酸化炭素生成
となる。
である。即ち、作動ガスのアルゴンガス(Ar)1を非
移行式の直流プラズマジェット2にマスフロ―メ―タバ
ルブ3にて定量を供給し、直流電源4によりア―クプラ
ズマを生成することにより高温熱プラズマガス5を生成
して混合器6に流出させた。一方、有機ハロゲン化物と
してのフロン12ガス(CCl2 F2 )7と分解される
反応性物質としての水素ガス(H2 )8及び酸素ガス
(O2 )9、または、有機ハロゲン化物としてのフロン
12ガス(CCl2 F2 )7と分解される反応性物質と
しての水素ガス(H2 )8及び水(H2 O)10をそれ
ぞれマスフロ―メ―タバルブ11,12,13、マイク
ロフィ―ダ14により、フロン12ガス(CCl
2 F2 )、水素ガス(H2 )、酸素ガス(O2 )のモル
量比が1:2(1+εα):0.5(1+εβ)(ただ
し、過剰量εα,εβ>0)、またはフロン12ガス
(CCl2 F2 )、水素ガス(H2 )、水(H2 O)の
モル量比が1:1+2εα−εβ:(1+εβ)となる
化学組成で混合器6に注入し高温熱プラズマガス5と混
合した。混合されたフロン12ガス(CCl2 F2 )、
水素ガス(H2 )、酸素ガス(O2 )、水(H2 O)は
熱分解され原子状の分解ガス15となる。この分解ガス
15はクエンチングとして冷却された反応管16に流入
し通過、移動するにしたがい除々にガス温度を下げると
ともに反応して、排出端17で反応生成物18、例えば
フッ化水素(HF)、塩化水素(HCl)、一酸化炭素
(CO)と少量の二酸化炭素(CO2 )、水素
(H2 )、水(H2 O)に変換生成した。これらの反応
生成物18はサンプリングによりガスクロマトグラフ1
9で観測した。排出ガス20,21は外部の図示しない
反応生成物回収器へ排出した。分解される反応性物質の
過剰量εα,εβがゼロのときは、サンプリング反応生
成物18中に塩素(Cl2 )が図示しない沃化カリウム
でんぷん紙により検出され、有機ハロゲン化物(C−
X)が図示しないマススペクトロ分析により検出され
た。マスフロ―メ―タバルブ11,12,13、マイク
ロフィ―ダ14を開くことにより過剰量εα,εβをゼ
ロより少しづつ増加させ、固形炭素、有機ハロゲン化物
(C−X)、塩素(Cl2 )が検出されない0でない所
定閾値(例えば0.5)以上とした。この閾値では一酸
化炭素対二酸化炭素のモル量比が最大となる最小の過剰
量εα,εβとなる。このことは最小の二酸化炭素生成
となる。
【0010】上記反応管16は流動型の冷却された反応
容器で上流側の一端より上記分解ガス15が流入し下流
側の他端より上記反応生成物18が流出する。前記分解
ガス15が反応管16の一端より他端へ通過、移動する
にともない、除々に冷却され、他端において上記反応生
成物18は冷却速度が反応速度を越える温度で化学熱平
衡組成となり、そのような冷却速度を有する反応管16
を用いた。
容器で上流側の一端より上記分解ガス15が流入し下流
側の他端より上記反応生成物18が流出する。前記分解
ガス15が反応管16の一端より他端へ通過、移動する
にともない、除々に冷却され、他端において上記反応生
成物18は冷却速度が反応速度を越える温度で化学熱平
衡組成となり、そのような冷却速度を有する反応管16
を用いた。
【0011】すなわち、電気的方法により例えばアルゴ
ンガス(Ar)1等のガス状物質を電離、加熱し、高温
の熱プラズマガス5を生成し、この熱プラズマガス5中
にガス状のフロン12(CCl2 F2 )と水素(H2 )
及び酸素(O2 )、またはフロン12(CCl2 F2 )
と水素(H2 )及び水(H2 O)の反応性物質を注入
し、混合することにより短時間で熱分解する。分解ガス
15を場合によっては熱プラズマガス5中を通過させ、
または熱プラズマガス5と伴に取り出すことによって冷
却された反応管16に導入する。反応管16に導入され
た分解ガス15は除々に温度が下がり、冷却時間を反応
時間と等しいか、それ以上にすることによりそのガス温
度での化学熱平衡組成を持つ反応生成物18となる。上
記の一連のプロセスを高温プラズマ化学コンバ―タと称
する。これらのプロセスにおいて反応性物質のフロン1
2(CCl2 F2 )、水素(H2 )、酸素(O2 )のモ
ル量比を1:2(1+εα):0.5(1+εβ)(た
だし、εα,εβ>0)またはフロン12、水素、水
(H2 O)のモル量比が1:1+2εα−εβ:1+ε
βとなる化学組成にすることにより、式(1)または式
(2)の総括化学反応式、 CCl2 F2 +2(1+εα)H2 +0.5(1+εβ)O2 =2HF+2HCl+(1−α)CO+αCO2 +(2εα−εβ+α)H2 +(εβ−α)H2 O (1) CCl2 F2 +(1+2εα−εβ)H2 +(1+εβ)H2 O =2HF+2HCl+(1−α)CO+αCO2 +(2εα−εβ+α)H2 +(εβ−α)H2 O (2) で表わされる反応生成物を作り出す。ここでαは炭素
(C)が二酸化炭素(CO2 )となる割合で正の数あ
る。またεα,εβは反応式(3)または反応式(4) CCl2 F2 +2H2 +0.5O2 =2HF+2HCl+CO (3) CCl2 F2 +H2 +H2 O=2HF+2HCl+CO (4) で表わされる量論比に対する過剰量で、塩素(C
l2 )、有機ハロゲン化物(C−X)の生成を無くすた
めに所定閾値以上にする。又、この閾値では二酸化炭素
(CO2 )の生成量が最小となり、再資源化に適する反
応生成物を作り出す。
ンガス(Ar)1等のガス状物質を電離、加熱し、高温
の熱プラズマガス5を生成し、この熱プラズマガス5中
にガス状のフロン12(CCl2 F2 )と水素(H2 )
及び酸素(O2 )、またはフロン12(CCl2 F2 )
と水素(H2 )及び水(H2 O)の反応性物質を注入
し、混合することにより短時間で熱分解する。分解ガス
15を場合によっては熱プラズマガス5中を通過させ、
または熱プラズマガス5と伴に取り出すことによって冷
却された反応管16に導入する。反応管16に導入され
た分解ガス15は除々に温度が下がり、冷却時間を反応
時間と等しいか、それ以上にすることによりそのガス温
度での化学熱平衡組成を持つ反応生成物18となる。上
記の一連のプロセスを高温プラズマ化学コンバ―タと称
する。これらのプロセスにおいて反応性物質のフロン1
2(CCl2 F2 )、水素(H2 )、酸素(O2 )のモ
ル量比を1:2(1+εα):0.5(1+εβ)(た
だし、εα,εβ>0)またはフロン12、水素、水
(H2 O)のモル量比が1:1+2εα−εβ:1+ε
βとなる化学組成にすることにより、式(1)または式
(2)の総括化学反応式、 CCl2 F2 +2(1+εα)H2 +0.5(1+εβ)O2 =2HF+2HCl+(1−α)CO+αCO2 +(2εα−εβ+α)H2 +(εβ−α)H2 O (1) CCl2 F2 +(1+2εα−εβ)H2 +(1+εβ)H2 O =2HF+2HCl+(1−α)CO+αCO2 +(2εα−εβ+α)H2 +(εβ−α)H2 O (2) で表わされる反応生成物を作り出す。ここでαは炭素
(C)が二酸化炭素(CO2 )となる割合で正の数あ
る。またεα,εβは反応式(3)または反応式(4) CCl2 F2 +2H2 +0.5O2 =2HF+2HCl+CO (3) CCl2 F2 +H2 +H2 O=2HF+2HCl+CO (4) で表わされる量論比に対する過剰量で、塩素(C
l2 )、有機ハロゲン化物(C−X)の生成を無くすた
めに所定閾値以上にする。又、この閾値では二酸化炭素
(CO2 )の生成量が最小となり、再資源化に適する反
応生成物を作り出す。
【0012】上記反応管16の冷却時間は流動型の反応
管の場合、ガスの入口(高温側)から出口(低温側)へ
の通過の移動時間となり、これを反応時間に等しくする
ことにより上記反応生成物を得ることができる。
管の場合、ガスの入口(高温側)から出口(低温側)へ
の通過の移動時間となり、これを反応時間に等しくする
ことにより上記反応生成物を得ることができる。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、熱プ
ラズマガスは約1万度(°K)程度を有する高温の流体
であるためフロンを大量に短時間に安定に分解すること
ができる。また分解される反応性物質を前述の化学組成
比にすることにより、温度制御された反応管によりフロ
ンの再生成ならびに有機ハロゲン化物生成、塩素ガス生
成を抑制することができ、再資源化できる物質を安定に
生成できるという経済効果を有している。また、一酸化
炭素のエネルギ資源を生成し、温暖化の原因となる二酸
化炭素の生成がきわめて少ないという環境効果を有して
いる。さらに例えば直流ア―クプラズマ方式を用いると
装置は単純で小さく価格も低くでき、自動車廃棄場で直
接フロンを再資源化することも可能となり、フロン回収
における多くの問題を無くすることができるという効果
を有している。
ラズマガスは約1万度(°K)程度を有する高温の流体
であるためフロンを大量に短時間に安定に分解すること
ができる。また分解される反応性物質を前述の化学組成
比にすることにより、温度制御された反応管によりフロ
ンの再生成ならびに有機ハロゲン化物生成、塩素ガス生
成を抑制することができ、再資源化できる物質を安定に
生成できるという経済効果を有している。また、一酸化
炭素のエネルギ資源を生成し、温暖化の原因となる二酸
化炭素の生成がきわめて少ないという環境効果を有して
いる。さらに例えば直流ア―クプラズマ方式を用いると
装置は単純で小さく価格も低くでき、自動車廃棄場で直
接フロンを再資源化することも可能となり、フロン回収
における多くの問題を無くすることができるという効果
を有している。
【図1】本発明の一実施例を示す構成説明図である。
1…アルゴンガス、2…直流プラズマジェット、3,1
1,12,13…マスフロ―メ―タバルブ、4…直流電
源、5…高温熱プラズマガス、6…混合器、7…フロン
12ガス、8…水素ガス、9…酸素ガス、10…水、1
4…マイクロフィ―ダ、15…分解ガス、16…反応
管、18…反応生成物。
1,12,13…マスフロ―メ―タバルブ、4…直流電
源、5…高温熱プラズマガス、6…混合器、7…フロン
12ガス、8…水素ガス、9…酸素ガス、10…水、1
4…マイクロフィ―ダ、15…分解ガス、16…反応
管、18…反応生成物。
Claims (4)
- 【請求項1】 熱プラズマガスを生成し、この熱プラズ
マガスに分解される反応性物質及び有機ハロゲン化物を
混合して熱プラズマガスにより熱分解された分解ガスに
し、この分解ガスをクエンチングを行いながら反応させ
て反応生成物を生成して再資源化することを特徴とする
有機ハロゲン化物の再資源化方法。 - 【請求項2】 有機ハロゲン化物としてフロンを用い、
分解される反応性物質として水素及び酸素を用いること
を特徴とする請求項1記載の有機ハロゲン化物の再資源
化方法。 - 【請求項3】 有機ハロゲン化物としてフロンを用い、
分解される反応性物質として水素及び水を用いることを
特徴とする請求項1記載の有機ハロゲン化物の再資源化
方法。 - 【請求項4】 固形炭素、有機ハロゲン化物、塩素を含
まない反応生成物が生成されるような冷却速度で冷却し
てクエンチングを行うことを特徴とする請求項1記載の
有機ハロゲン化物の再資源化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4301296A JPH06142452A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 有機ハロゲン化物の再資源化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4301296A JPH06142452A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 有機ハロゲン化物の再資源化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06142452A true JPH06142452A (ja) | 1994-05-24 |
Family
ID=17895135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4301296A Pending JPH06142452A (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 有機ハロゲン化物の再資源化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06142452A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006116424A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 有害成分含有ガスの処理方法 |
| JP2007522935A (ja) * | 2004-02-20 | 2007-08-16 | ザ ビーオーシー グループ ピーエルシー | フッ素化化合物−含有ガス流を処理する方法及び装置 |
| WO2013147432A1 (ko) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Joo Sung Ho | 오염물질 분해처리용 고온발생장치 |
| JP2016035860A (ja) * | 2014-08-04 | 2016-03-17 | 学校法人文理学園 | プラズマ用活性酸素確認試薬、及びプラズマが発する活性酸素の影響範囲確認方法 |
-
1992
- 1992-11-11 JP JP4301296A patent/JPH06142452A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007522935A (ja) * | 2004-02-20 | 2007-08-16 | ザ ビーオーシー グループ ピーエルシー | フッ素化化合物−含有ガス流を処理する方法及び装置 |
| JP2006116424A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 有害成分含有ガスの処理方法 |
| WO2013147432A1 (ko) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Joo Sung Ho | 오염물질 분해처리용 고온발생장치 |
| KR101323114B1 (ko) * | 2012-03-30 | 2013-11-04 | 주성호 | 오염물질 분해처리용 고온발생장치 |
| JP2016035860A (ja) * | 2014-08-04 | 2016-03-17 | 学校法人文理学園 | プラズマ用活性酸素確認試薬、及びプラズマが発する活性酸素の影響範囲確認方法 |
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