排ガス処理装置の起動方法
【課題】初期状態からプラズマを短時間で、安定して発生させることができるようにすることにより、電極の耐久性を向上し、排ガス処理装置のメンテナンスが容易な排ガス処理装置の起動方法を提供すること。
【解決手段】反応管に導入した排ガスを、反応管内に配設した電極間に発生させたプラズマにより分解し処理する排ガス処理装置の起動方法であって、電極２、３間を導電状態にして通電させた後、電極２、３間にプラズマを生成させる。
【解決手段】反応管に導入した排ガスを、反応管内に配設した電極間に発生させたプラズマにより分解し処理する排ガス処理装置の起動方法であって、電極２、３間を導電状態にして通電させた後、電極２、３間にプラズマを生成させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＦＣガス等の排ガス処理装置の起動方法に関し、特に、電極間に発生するプラズマを利用して排ガスに含まれる有害物質を分解し処理する排ガス処理装置の起動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電極間に発生するプラズマを利用して排ガスに含まれる有害物質を分解、処理する排ガス処理装置が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
このうち、特許文献４に記載された排ガス処理装置は、被処理ガスが通過する管状の細長い反応管と、この反応管の上部側に配置される高圧電極と、反応管の下部側に配置される接地電極と、反応管の上部側から前記反応管内に水を供給する給水管と、反応管の下部側から反応管内の水を排出する排出管と、反応管の上部側から反応管内に電解質溶液を供給するノズルとを備え、反応管の軸線方向にプラズマを発生させることによって、特許文献１〜３に記載された排ガス処理装置と比較して、排ガスに含まれる有害物質を効率的に分解し処理できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１５７３７号公報
【特許文献２】特開平７−４７２２４号公報
【特許文献３】特開平１１−１５６１５６号公報
【特許文献４】特開２００４−２０９３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の排ガス処理装置では、初期状態からプラズマを安定して発生させることが困難で、このため、必要とされる電極間に付加する電圧が大きく（例えば、２ｋＶ）、また、着火時間（プラズマを安定して発生させるまでに要する時間）が長く（例えば、３ｓｅｃ）、これによって、電極の消耗が早まるという問題があった。
【０００５】
また、この問題を低減するために、電解質溶液を噴霧したり、特殊ガスを噴射することによって、プラズマが発生しやすい雰囲気を形成することや、特許文献４に記載された排ガス処理装置のように、反応管の内側に水膜を形成し、そこに電解質溶液を流入させることも行われているが、前者の場合は、プラズマの熱によって、電解質溶液の液体成分が蒸発した電解質成分（例えば、塩化ナトリウム）や特殊ガスの分解成分が電極等に付着し、メンテナンスに手数を要したり、後者の場合は、反応管の径をある一定以上大きくすることができず、排ガスの処理量が限定されるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の排ガス処理装置の有する問題点に鑑み、初期状態からプラズマを短時間で、安定して発生させることができるようにすることにより、電極の耐久性を向上し、排ガス処理装置のメンテナンスが容易な排ガス処理装置の起動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の排ガス処理装置の起動方法は、反応管に導入した排ガスを、反応管内に配設した電極間に発生させたプラズマにより分解し処理する排ガス処理装置の起動方法において、電極間を導電状態にして通電させた後、電極間にプラズマを生成させることを特徴とする。
【０００８】
この場合において、電極間を導電状態にするためには、以下のような方式を採用することができる。
（１）電極同士を接触させて通電させた後、該電極を離間させて電極間にプラズマを生成させる方式。
この場合、電極の離間は、いずれか一方の電極を移動するようにしても、両方の電極を移動するようにしてもよい。
（２）電極間を電導体で接続して通電させた後、該電導体をいずれかの電極側に移動させて電極間にプラズマを生成させる方式。
（３）電極間を電導体で接続して通電させることにより、電極間を接続していた電導体を溶断又は蒸発させて電極間にプラズマを生成させる方式。
この場合、電極間を接続する電導体には、細い導線や電解質溶液の泡を用いることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の排ガス処理装置の起動方法によれば、電極間に付加する電圧を高めることなく、初期状態からプラズマを短時間で、安定して発生させることができ、これによって、電極の耐久性が向上するとともに、排ガス処理装置のメンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の排ガス処理装置の起動方法を適用する排ガス処理装置の説明図である。
【図２】本発明の排ガス処理装置の起動方法の実施例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の排ガス処理装置の起動方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１に、本発明の排ガス処理装置の起動方法を適用する排ガス処理装置を示す。
この排ガス処理装置は、大気圧下で電極間に発生するプラズマを利用して、例えば、ＣＦ４やＳＦ６等のＰＦＣガスのような排ガスに含まれる有害物質を分解し、処理するものである。
【００１３】
そして、この排ガス処理装置は、排ガスＧを導入する反応管１と、反応管１の上部側で気中に配設された上部電極２と、反応管１の下部側に配設された下部電極３とを備え、電極２、３間に電流の経路を形成して、反応管１内にプラズマＰを発生させるようにしている。
【００１４】
反応管１は、縦置きされた筒体からなり、アルミナ、ムライト、石英、ジルコニア等のセラミックやその他の耐熱材料で構成されている。
反応管１は空冷でもよいが、本実施例では、プラズマ発生時には反応管１を冷却し、プラズマ停止時には水Ｈを反応管１の内部に溢流して洗浄する水冷ジャケット１１を反応管１の周囲に設けている。
水冷ジャケット１１の水Ｈは、プラズマ発生時には、水冷ジャケット１１の下部より導入されるとともに、オーバーフローライン１２から水槽４へ流れ、さらに、オーバーフローライン６２より排出される。なお、水Ｈとしては、新水を用いてもよいし、排水を循環させてもよい。
また、プラズマ停止時は、オーバーフローライン１２のバルブ１３を閉じることにより、水Ｈを反応管１の内部に溢流して洗浄する。
なお、排ガスＧは、反応管１の上部開口部から導入され、プラズマＰにより有害物質が分解された後、 反応管１の下部開口部から排出される。
【００１５】
上部電極２及び下部電極３は、ステンレス、ハステロイ、タングステン、銅タングステン、ＳｉＣ等の導電性材料からなり、反応管１の上部開口部で気中に配設されており、電源装置５から高圧電流が印加される。そして、上部電極２と下部電極３は、どちらがプラスでもマイナスでもよい。
【００１６】
そして、本実施例においては、上記排ガス処理装置を起動する（初期状態からプラズマを安定して発生する状態とする）ために、電極２、３間を導電状態にして通電させた後、電極２、３間にプラズマを生成させるようにしている。
【００１７】
そして、電極間を導電状態にするためには、以下のような方式を採用することができる。
（１）図２（１）に示すように、電極２、３同士を接触させて通電させた後、電極２、３を離間させて電極２、３間にプラズマを生成させる方式（第１実施例）。
この場合、電極２、３の離間は、いずれか一方の電極（図２（１）に示す実施例では、上部電極２）を移動するようにしても、両方の電極２、３を移動するようにしてもよい。
また、電極２、３の離間速度は、電極２、３の消耗を抑える意味でできるだけ高速にすることが望ましい。
（２）図２（２）及び（３）に示すように、電極２、３間を電導体６で接続して通電させた後、該電導体６をいずれかの電極側に移動させて電極間にプラズマを生成させる方式。
ここで、図２（２）は、電導体６を上部電極２側に移動させる方式（第２実施例）を、図２（３）は、電導体６を下部電極３側に移動させる方式（第３実施例）を示す。
この場合、電導体６には、上部電極２及び下部電極３と同様、ステンレス、ハステロイ、タングステン、銅タングステン、ＳｉＣ等の導電性材料を用いることができる。
また、電導体６の移動速度は、電導体６の消耗を抑える意味でできるだけ高速にすることが望ましい。
（３）図２（４）及び（５）に示すように、電極２、３間を電導体７、８で接続して通電させることにより、電極２、３間を接続していた電導体７、８を溶断又は蒸発させて電極２、３間にプラズマを生成させる方式。
ここで、図２（４）は、電導体７に、アルミニウム、銅等の細い導線を用いる方式（第４実施例）を、図２（５）は、電導体７に、電解質溶液の泡を用いる方式（第５実施例）を示す。
【００１８】
上記各実施例の方式及び従来の電解質溶液を噴霧する方式の特性を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
表１からも明らかなように、上記各実施例の方式の排ガス処理装置の起動方法によれば、電極２、３間に付加する電圧を高めることなく、初期状態からプラズマを短時間で、安定して発生させることができ、これによって、電極の耐久性が向上するとともに、特に、第１〜第３実施例の場合は、電極等への付着物をなくすことができ、排ガス処理装置のメンテナンスが容易となる。
【００２１】
以上、本発明の排ガス処理装置の起動方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の排ガス処理装置は、初期状態からプラズマを短時間で、安定して発生させることができるようにすることにより、電極の耐久性を向上し、排ガス処理装置のメンテナンスが容易になるという特性を有することから、各種の排ガスを処理するための排ガス処理装置に広く好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１ 反応管
１１ 水冷ジャケット
１２ オーバーフローライン
１３ バルブ
２ 上部電極
３ 下部電極
４ 水槽
５ 電源装置
６ 電導体
７ 電導体
８ 電導体
Ｇ 排ガス
Ｐ プラズマ
Ｈ 水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＦＣガス等の排ガス処理装置の起動方法に関し、特に、電極間に発生するプラズマを利用して排ガスに含まれる有害物質を分解し処理する排ガス処理装置の起動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電極間に発生するプラズマを利用して排ガスに含まれる有害物質を分解、処理する排ガス処理装置が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
このうち、特許文献４に記載された排ガス処理装置は、被処理ガスが通過する管状の細長い反応管と、この反応管の上部側に配置される高圧電極と、反応管の下部側に配置される接地電極と、反応管の上部側から前記反応管内に水を供給する給水管と、反応管の下部側から反応管内の水を排出する排出管と、反応管の上部側から反応管内に電解質溶液を供給するノズルとを備え、反応管の軸線方向にプラズマを発生させることによって、特許文献１〜３に記載された排ガス処理装置と比較して、排ガスに含まれる有害物質を効率的に分解し処理できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１５７３７号公報
【特許文献２】特開平７−４７２２４号公報
【特許文献３】特開平１１−１５６１５６号公報
【特許文献４】特開２００４−２０９３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の排ガス処理装置では、初期状態からプラズマを安定して発生させることが困難で、このため、必要とされる電極間に付加する電圧が大きく（例えば、２ｋＶ）、また、着火時間（プラズマを安定して発生させるまでに要する時間）が長く（例えば、３ｓｅｃ）、これによって、電極の消耗が早まるという問題があった。
【０００５】
また、この問題を低減するために、電解質溶液を噴霧したり、特殊ガスを噴射することによって、プラズマが発生しやすい雰囲気を形成することや、特許文献４に記載された排ガス処理装置のように、反応管の内側に水膜を形成し、そこに電解質溶液を流入させることも行われているが、前者の場合は、プラズマの熱によって、電解質溶液の液体成分が蒸発した電解質成分（例えば、塩化ナトリウム）や特殊ガスの分解成分が電極等に付着し、メンテナンスに手数を要したり、後者の場合は、反応管の径をある一定以上大きくすることができず、排ガスの処理量が限定されるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の排ガス処理装置の有する問題点に鑑み、初期状態からプラズマを短時間で、安定して発生させることができるようにすることにより、電極の耐久性を向上し、排ガス処理装置のメンテナンスが容易な排ガス処理装置の起動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の排ガス処理装置の起動方法は、反応管に導入した排ガスを、反応管内に配設した電極間に発生させたプラズマにより分解し処理する排ガス処理装置の起動方法において、電極間を導電状態にして通電させた後、電極間にプラズマを生成させることを特徴とする。
【０００８】
この場合において、電極間を導電状態にするためには、以下のような方式を採用することができる。
（１）電極同士を接触させて通電させた後、該電極を離間させて電極間にプラズマを生成させる方式。
この場合、電極の離間は、いずれか一方の電極を移動するようにしても、両方の電極を移動するようにしてもよい。
（２）電極間を電導体で接続して通電させた後、該電導体をいずれかの電極側に移動させて電極間にプラズマを生成させる方式。
（３）電極間を電導体で接続して通電させることにより、電極間を接続していた電導体を溶断又は蒸発させて電極間にプラズマを生成させる方式。
この場合、電極間を接続する電導体には、細い導線や電解質溶液の泡を用いることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の排ガス処理装置の起動方法によれば、電極間に付加する電圧を高めることなく、初期状態からプラズマを短時間で、安定して発生させることができ、これによって、電極の耐久性が向上するとともに、排ガス処理装置のメンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の排ガス処理装置の起動方法を適用する排ガス処理装置の説明図である。
【図２】本発明の排ガス処理装置の起動方法の実施例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の排ガス処理装置の起動方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１に、本発明の排ガス処理装置の起動方法を適用する排ガス処理装置を示す。
この排ガス処理装置は、大気圧下で電極間に発生するプラズマを利用して、例えば、ＣＦ４やＳＦ６等のＰＦＣガスのような排ガスに含まれる有害物質を分解し、処理するものである。
【００１３】
そして、この排ガス処理装置は、排ガスＧを導入する反応管１と、反応管１の上部側で気中に配設された上部電極２と、反応管１の下部側に配設された下部電極３とを備え、電極２、３間に電流の経路を形成して、反応管１内にプラズマＰを発生させるようにしている。
【００１４】
反応管１は、縦置きされた筒体からなり、アルミナ、ムライト、石英、ジルコニア等のセラミックやその他の耐熱材料で構成されている。
反応管１は空冷でもよいが、本実施例では、プラズマ発生時には反応管１を冷却し、プラズマ停止時には水Ｈを反応管１の内部に溢流して洗浄する水冷ジャケット１１を反応管１の周囲に設けている。
水冷ジャケット１１の水Ｈは、プラズマ発生時には、水冷ジャケット１１の下部より導入されるとともに、オーバーフローライン１２から水槽４へ流れ、さらに、オーバーフローライン６２より排出される。なお、水Ｈとしては、新水を用いてもよいし、排水を循環させてもよい。
また、プラズマ停止時は、オーバーフローライン１２のバルブ１３を閉じることにより、水Ｈを反応管１の内部に溢流して洗浄する。
なお、排ガスＧは、反応管１の上部開口部から導入され、プラズマＰにより有害物質が分解された後、 反応管１の下部開口部から排出される。
【００１５】
上部電極２及び下部電極３は、ステンレス、ハステロイ、タングステン、銅タングステン、ＳｉＣ等の導電性材料からなり、反応管１の上部開口部で気中に配設されており、電源装置５から高圧電流が印加される。そして、上部電極２と下部電極３は、どちらがプラスでもマイナスでもよい。
【００１６】
そして、本実施例においては、上記排ガス処理装置を起動する（初期状態からプラズマを安定して発生する状態とする）ために、電極２、３間を導電状態にして通電させた後、電極２、３間にプラズマを生成させるようにしている。
【００１７】
そして、電極間を導電状態にするためには、以下のような方式を採用することができる。
（１）図２（１）に示すように、電極２、３同士を接触させて通電させた後、電極２、３を離間させて電極２、３間にプラズマを生成させる方式（第１実施例）。
この場合、電極２、３の離間は、いずれか一方の電極（図２（１）に示す実施例では、上部電極２）を移動するようにしても、両方の電極２、３を移動するようにしてもよい。
また、電極２、３の離間速度は、電極２、３の消耗を抑える意味でできるだけ高速にすることが望ましい。
（２）図２（２）及び（３）に示すように、電極２、３間を電導体６で接続して通電させた後、該電導体６をいずれかの電極側に移動させて電極間にプラズマを生成させる方式。
ここで、図２（２）は、電導体６を上部電極２側に移動させる方式（第２実施例）を、図２（３）は、電導体６を下部電極３側に移動させる方式（第３実施例）を示す。
この場合、電導体６には、上部電極２及び下部電極３と同様、ステンレス、ハステロイ、タングステン、銅タングステン、ＳｉＣ等の導電性材料を用いることができる。
また、電導体６の移動速度は、電導体６の消耗を抑える意味でできるだけ高速にすることが望ましい。
（３）図２（４）及び（５）に示すように、電極２、３間を電導体７、８で接続して通電させることにより、電極２、３間を接続していた電導体７、８を溶断又は蒸発させて電極２、３間にプラズマを生成させる方式。
ここで、図２（４）は、電導体７に、アルミニウム、銅等の細い導線を用いる方式（第４実施例）を、図２（５）は、電導体７に、電解質溶液の泡を用いる方式（第５実施例）を示す。
【００１８】
上記各実施例の方式及び従来の電解質溶液を噴霧する方式の特性を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
表１からも明らかなように、上記各実施例の方式の排ガス処理装置の起動方法によれば、電極２、３間に付加する電圧を高めることなく、初期状態からプラズマを短時間で、安定して発生させることができ、これによって、電極の耐久性が向上するとともに、特に、第１〜第３実施例の場合は、電極等への付着物をなくすことができ、排ガス処理装置のメンテナンスが容易となる。
【００２１】
以上、本発明の排ガス処理装置の起動方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の排ガス処理装置は、初期状態からプラズマを短時間で、安定して発生させることができるようにすることにより、電極の耐久性を向上し、排ガス処理装置のメンテナンスが容易になるという特性を有することから、各種の排ガスを処理するための排ガス処理装置に広く好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１ 反応管
１１ 水冷ジャケット
１２ オーバーフローライン
１３ バルブ
２ 上部電極
３ 下部電極
４ 水槽
５ 電源装置
６ 電導体
７ 電導体
８ 電導体
Ｇ 排ガス
Ｐ プラズマ
Ｈ 水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応管に導入した排ガスを、反応管内に配設した電極間に発生させたプラズマにより分解し処理する排ガス処理装置の起動方法において、電極間を導電状態にして通電させた後、電極間にプラズマを生成させることを特徴とする排ガス処理装置の起動方法。
【請求項２】
電極同士を接触させて通電させた後、該電極を離間させて電極間にプラズマを生成させることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置の起動方法。
【請求項３】
電極間を電導体で接続して通電させた後、該電導体をいずれかの電極側に移動させて電極間にプラズマを生成させることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置の起動方法。
【請求項４】
電極間を電導体で接続して通電させることにより、電極間を接続していた電導体を溶断又は蒸発させて電極間にプラズマを生成させることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置の起動方法。
【請求項１】
反応管に導入した排ガスを、反応管内に配設した電極間に発生させたプラズマにより分解し処理する排ガス処理装置の起動方法において、電極間を導電状態にして通電させた後、電極間にプラズマを生成させることを特徴とする排ガス処理装置の起動方法。
【請求項２】
電極同士を接触させて通電させた後、該電極を離間させて電極間にプラズマを生成させることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置の起動方法。
【請求項３】
電極間を電導体で接続して通電させた後、該電導体をいずれかの電極側に移動させて電極間にプラズマを生成させることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置の起動方法。
【請求項４】
電極間を電導体で接続して通電させることにより、電極間を接続していた電導体を溶断又は蒸発させて電極間にプラズマを生成させることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置の起動方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１０７０４８（Ｐ２０１３−１０７０４８Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４８５９（Ｐ２０１１−２５４８５９）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５０１２７４５８４）クリーン・テクノロジー株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５０１２７４５８４）クリーン・テクノロジー株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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