JPH06218222A - 気体中の有機化合物の処理方法 - Google Patents

気体中の有機化合物の処理方法

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JPH06218222A
JPH06218222A JP5032850A JP3285093A JPH06218222A JP H06218222 A JPH06218222 A JP H06218222A JP 5032850 A JP5032850 A JP 5032850A JP 3285093 A JP3285093 A JP 3285093A JP H06218222 A JPH06218222 A JP H06218222A
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JP
Japan
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electrode
gas
electrodes
organic compound
water
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JP5032850A
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Hideo Hayakawa
英雄 早川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低コストで気体中の有機化合物を処理する。 【構成】 第1,第2,第3の電極3A,3B,3Cを
配置する。第1,第2の電極3A,3B間に高周波交流
を印加する。第3の電極3Cを接地する。水分を含んだ
処理用の気体2を第1,第2,第3の電極3A,3B,
3Cに触れるように通し、第1,第2の電極3A,3B
から第3の電極3Cに気体2中の水分を通して直流を流
し、水分を電気分解してその酸化還元電位を下げる。得
られた還元電位の水分と活性酸素とで気体2中の有機化
合物を処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば工場からの排気
ガスや自動車のマフラーから排気される排気ガス等の気
体中に含まれる有機化合物を処理する気体中の有機化合
物の処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、気体中の有機化合物の処理は、白
金等の貴金属等を用いて行っていた。
【0003】
【発明が解決しようする課題】しかしながら、貴金属等
を使用するやり方では、コスト高となる問題点があっ
た。
【0004】本発明の目的は、低コストで気体中の有機
化合物を処理できる気体中の有機化合物の処理方法を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の手段を説明すると、次の通りである。
【0006】請求項1に記載の気体中の有機化合物の処
理方法は、第1,第2,第3の電極を配置し、前記第
1,第2の電極間に交流を印加し、前記第3の電極を接
地し、水分を含んだ処理用の気体を前記第1,第2,第
3の電極に触れるように通し、前記第1,第2の電極か
ら前記第3の電極に前記気体中の水分を通して直流電流
を流し、前記水分を電気分解して該水分の酸化還元電位
を下げ、得られた還元電位の水分と活性酸素とで前記気
体中の有機化合物を処理することことを特徴とする。
【0007】請求項2に記載の気体中の有機化合物の処
理方法は、第1,第2,第3,第4の電極を配置し、前
記第1,第2の電極間に交流を印加し、前記第3,第4
の電極を低周期で交互に接地するとともに、非接地とな
る電極を正の電位にし、水分を含んだ処理用の気体を前
記第1,第2,第3,第4の電極に触れるように通し、
前記第1,第2の電極から接地した前記第3又は第4の
電極に前記気体中の水分を通して直流電流を流し、前記
水分を電気分解して該水分の酸化還元電位を下げ、得ら
れた還元電位の水分と活性酸素とで前記気体中の有機化
合物を処理することを特徴とする。
【0008】請求項3に記載の有機化合物の処理方法
は、請求項1又は2において、前記第1,第2の電極と
して酸化還元電位を低下させる金属からなる電極を用い
ることを特徴とする。
【0009】
【作用】請求項1のように第1,第2の電極間に交流を
印加し、第3の電極を接地すると、第1,第2の電極か
ら第3の電極に気体中の水分を経て直流電流が流れ、該
水分が電気分解される。これにより該水分の酸化還元電
位が低下し、還元電位となる。
【0010】このように水分の酸化還元電位が低下する
と、電子反応(例えば、イオン結合、共有結合等)や化
学反応が気体中の有機化合物に対して発生し、該有機化
合物が凝集沈下する。また水分の電気分解により活性酸
素が発生し、気体中の有機化合物と反応し、化学燃焼等
が発生してフリーラジカルが化学的に安定なラシガルに
なる。これにより気化中の有機化合物を回収或いは無害
化できる。
【0011】請求項2のように、第3,第4の電極を用
い、これらの電極を低周期で交互に接地するとともに非
接地となる電極を正電位にすると、水分の電気分解時に
第3,第4の電極に付着物が付くのを防止できる。
【0012】請求項3のように、第1,第2の電極とし
て酸化還元電位を低下させる金属からなる電極を用いる
と、水分の還元電位を効率よく下げることができ、有機
化合物の処理反応を効率よく行わせることかできる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して詳細に
説明する。
【0014】図1は、本発明で用いる気体中の有機化合
物の処理装置の第1実施例を示したものである。図にお
いて、1は煙道1aを形成する管体、2は管体1内を通
る処理すべき気体、3A,3B,3Cは気体2に触れる
ように管体1内にその内壁に沿って配置した第1,第
2,第3の電極である。第1,第2の電極3A,3Bと
しては、酸化還元電位を低下させる、例えば亜鉛,アル
ミニウム,リチウム等の金属からなる電極が用いられて
いる。第3の電極3Cは接地されている。5は、例えば
50V〜3000Vの直流電源、6A,6Bは直流電源
5に可変抵抗7を介してそれぞれ接続されていて、該直
流電源5からの直流電圧を高周波の交流に変換して第
1,第2の電極3A,3Bに交互に与える第1,第2の
高周波スイッチである。これら第1,第2の高周波スイ
ッチ6A,6Bは、トランジスタ8A,9Aと8B,9
Bとにより構成されている。10は第1,第2の電極3
A,3B間に接続されているコンデンサである。
【0015】11は第1,第2の高周波スイッチ6A,
6Bに抵抗12A,12Bを介して高周波の切換指令を
与えるフリップフロップ回路よりなる高周波切換指令回
路、13は高周波切換指令回路11に30kHz〜50
kHzの高周波信号を与える高周波発振器である。
【0016】次に、このような装置による気体中の有機
化合物の処理方法について説明する。工場等の排ガス等
の気体2を通す管体1内の第1,第2の電極3A,3B
に50V〜3000Vの電圧で30kHz〜50kHz
の高周波の交流を第1,第2の高周波スイッチ6A,6
Bの作用で交互に印加する。このような高周波の交流
は、高周波発振器13の高周波信号を高周波切換指令回
路11に与え、該高周波切換指令回路11から高周波の
切換指令を第1,第2の高周波スイッチ6A,6Bに与
え、これら第1,第2の高周波スイッチ6A,6Bを高
周期でオン、オフし、直流電源5からの出力を第1,第
2の電極3A,3Bに交互に与えることにより形成す
る。
【0017】このとき、第1,第2の電極3A,3B間
に現れる交流電圧を示すと図2の通りである。これら交
流電圧の波高値は、可変抵抗6により定められる。
【0018】このように第1,第2の電極3A,3Bに
高周波の交流を印加すると、第1,第2の電極3A,3
Bと第3の電極3Cとの間には気体2中の水分を通して
直流電流が、第1の電極3Aから第3の電極3C、第2
の電極3Bから第3の電極3Cと交互に流れる。
【0019】なお、処理すべき気体2が水分を含まない
ときは、水蒸気を供給して、又は水の噴霧により水分を
含ませる。
【0020】これにより気体2中の水分が電気分解し、
電子が第3の電極3Cを経て接地側に流れ、水分の酸化
還元電位が低下し、還元電位となる。
【0021】特に、この場合、第1,第2の電極3A,
3Bとして酸化還元電位を低下させる金属からなる電極
を用いているので、水分の酸化還元電位を、例えば+3
00mVから著しく低下させることができる。
【0022】例えば、亜鉛からなる電極では−500m
V〜−600mV程度まで低下させることができ、リチ
ウムからなる電極では−2500mVで程度まで低下さ
せるとかでき、アルミニウムからなる電極では−100
0mV程度まで低下させることができる。即ち、これら
酸化還元電位を低下させる金属からなる電極3A,3B
は、水分の電気分解時に水分中に溶解して酸化還元電位
を下げるように作用する。
【0023】このように気体2中の水分の酸化還元電位
が低下すると、電子反応(例えば、イオン結合、共有結
合等)や化学反応が気体2中の有機化合物に対して発生
し、該有機化合物が凝集沈下する。また水分の電気分解
により活性酸素が発生し、気体2中の有機化合物と反応
し、化学燃焼等が発生してフリーラジカルが化学的に安
定なラジカルになる。これにより気体2中の有機化合物
は回収或いは無害化される。
【0024】なお、管体1を金属で形成して図3に示す
ように接地すると、該管体1を第3の電極3Cとして兼
用することかできる。
【0025】図4は、本発明で用いる気体中の有機化合
物の処理装置の第2実施例を示したものである。なお、
前述した第1実施例と対応する部分には同一符号を付け
て示している。
【0026】図において、3Dは第4の電極であって、
第1〜第3の電極3A〜3Cとともに管体1中に図示の
ように対向配置されている。なお、第3,第4の電極3
C,3Dは、図4中仮線で示すように管体1の中央に配
置してもよい。第1,第2の電極3A,3Bは、第1実
施例と同様に酸化還元電位を低下させる金属で形成され
ている。14A,14Bは第3,第4の電極3C,3D
を交互に低周期で接地するための低周波スイッチ、15
は高周波発振器13の30kHz〜50kHzの高周波
信号を、例えば1/214に分周して低周波切換指令を抵
抗16A,16Bを介して低周波スイッチ14A,14
Bに与える低周波切換指令回路である。17A,17B
はトランジスタよりなる低周波スイッチ14A,14B
のコレクタを直流電源のプラス側に接続してスイッチオ
フ時に第3又は第4の電極3C,3Dを正電位に保持さ
せる抵抗である。
【0027】本実施例では、第1,第2の電極3A,3
Bに第1実施例と同様に、50V〜3000Vの電圧で
30kHz〜50kHzの高周波交流を第1,第2の高
周波スイッチ6A,6Bの作用で交互に印加する。
【0028】一方、低周波スイッチ14A,14Bに
は、低周波切換指令回路15で低周波信号を与え、これ
ら低周波スイッチ14A,14Bを低周期で交互にオン
とし、これにより第3,第4の電極3C,3Dを交互に
接地する。オフとなった方の電極3C又は3Dは、抵抗
17A又は17Bを介してプラス電位に保持する。
【0029】このようにすると、高周波の交流が交互に
印加されている第1,第2間の電極3A,3Bから気体
2中の水分を経て直流が第3又は第4の電極3C,3D
に交互に流れることになる。
【0030】また、非接地となる方の第3又は第4の電
極3C,3Dをプラス電位にすると、電極面に対するカ
ルシウム等のごみの付着を防止することができ、メンテ
ナンスが容易となる。
【0031】上記各実施例では、工場等の排ガスの処理
について説明したが、本発明は、例えば自動車のマフラ
ーから排出される窒素酸化物等を含む排ガスの処理も同
様にして行うことができる。この場合、管体1が自動車
のマフラーとなる。
【0032】また、処理をより確実に行わせるために
は、煙道1aの長手方向に複数段に電極3A〜3C或い
は3A〜3Dを配置すればよい。
【0033】また、第1,第2の電極3A,3B間に印
加する電圧を矩形波にすると、より一層効率よく酸化還
元電位を下げることができる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る気体中
の有機化合物の処理方法によれば、下記のような効果を
得ることができる。
【0035】請求項1の発明では、第1,第2の電極間
に交流を印加し、第3の電極を接地するので、第1,第
2の電極から第3の電極に気体中の水分を経て直流が流
れ、該水分が電気分解され、該水の酸化還元電位を下
げ、還元電位とすることができる。
【0036】このように気体中の水分の酸化還元電位を
低下させると、電子反応や化学反応が気体中の有機化合
物に対して発生し、該有機化合物を凝集沈下させること
ができる。また、水分の電気分解により活性酸素が発生
し、気体中の有機化合物と反応し、化学燃焼等が発生し
てフリーラジカルを化学的に安定なラジカルにすること
ができる。従って気体中の有機化合物を回収或いは無害
化することができる。
【0037】また、この方法では、薬品等を使用しない
ので、低コストで気体の処理を行うことができる。
【0038】請求項2の発明では、第1,第2の電極は
勿論のこと、第3,第4の電極にも物体が付着するのを
防止でき、メンテナンスが容易になる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における気体中の有機化合
物の処理装置の電気回路図である。
【図2】第1実施例で第1,第2の電極に印加される高
周波交流の波形図である。
【図3】図1で用いている管体と電極との変形例を示す
横断面図である。
【図4】本発明の第2実施例における気体中の有機化合
物の処理装置の電気回路図である。
【符号の説明】
1 管体 1a 煙道 2 気体 3A〜3D 第1〜第4の電極 5 直流電源 6A,6B 第1,第2の高周波スイッチ 10 コンデンサ 11 高周波切換指令回路 13 高周波発振器 14A,14B 低周波スイッチ 15 低周波切換指令回路 17A,17B 抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1,第2,第3の電極を配置し、前記
    第1,第2の電極間に交流を印加し、前記第3の電極を
    接地し、水分を含んだ処理用の気体を前記第1,第2,
    第3の電極に触れるように通し、前記第1,第2の電極
    から前記第3の電極に前記気体中の水分を通して直流電
    流を流し、前記水分を電気分解して該水分の酸化還元電
    位を下げ、得られた還元電位の水分と活性酸素とで前記
    気体中の有機化合物を処理することを特徴とする気体中
    の有機化合物の処理方法。
  2. 【請求項2】 第1,第2,第3,第4の電極を配置
    し、前記第1,第2の電極間に交流を印加し、前記第
    3,第4の電極を低周期で交互に接地するとともに、非
    接地となる電極を正の電位にし、水分を含んだ処理用の
    気体を前記第1,第2,第3,第4の電極に触れるよう
    に通し、前記第1,第2の電極から接地した前記第3又
    は第4の電極に前記気体中の水分を通して直流電流を流
    し、前記水分を電気分解して該水分の酸化還元電位を下
    げ、得られた還元電位の水分と活性酸素とで前記気体中
    の有機化合物を処理することを特徴とする気体中の有機
    化合物の処理方法。
  3. 【請求項3】 前記第1,第2の電極として酸化還元電
    位を低下させる金属からなる電極を用いることを特徴と
    する請求項1又は2に記載の気体中の有機化合物の処理
    方法。
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