An Electron-beam irradiation/catalytic oxidation system for purification of aromatic hydrocarbons/air mixture under practical gas-flow condition

実規模ガス流量条件における芳香族化合物含有空気の浄化のための電子ビーム照射触媒反応システム

箱田 照幸; 島田 明彦; 木村 敦; 田口 光正; 須郷 由美; 荒木 浩史*; Dally, E. B.*; 広田 耕一

Hakoda, Teruyuki; Shimada, Akihiko; Kimura, Atsushi; Taguchi, Mitsumasa; Sugo, Yumi; Araki, Koshi*; Dally, E. B.*; Hirota, Koichi

当グループでは、電子ビーム照射による分解と固体触媒による酸化を組合せたVOC含有ガスの浄化技術の開発を進めている。本研究では、この技術の実用化を目指して、従来の照射技術では利用されてこなかった低反応性のオゾン(O)に着目し、このOを分解して活性酸素を生成できるMnOを併用した実規模ガス流量のVOC分解装置を用いて、トルエンやキシレンを同時に含む500m/hの空気について分解処理を行った。その結果、初期濃度が5ppmvの場合では9.3kGyの電子ビーム照射で42%の無機化率をMnO併用により100%に、初期濃度が10ppmvの場合では11kGyの照射で40%の無機化率を81%に向上できることを明らかにし、電子ビームと触媒の併用システムは実規模ガス流量条件においてもVOCの無機化に有効であることを実証した。

An electron-beam (EB) irradiation/catalytic oxidation system was developed for the purification of a volatile organic compounds (VOC) gas stream under a practical gas flow condition. This system consists of a compact-sized electron accelerator and an ozone decomposition catalyst, which is MnO. The decomposition of toluene and/or xylene and their mineralization were examined with and without catalytic oxidation for a gas stream at a flow rate of 500 Nm/h. A combined catalyst bed enhanced the decomposition of VOCs and the mineralization of VOC and its irradiation organic byproducts. For example, the mineralization ratio for a 5-ppmv toluene/xylene/air mixture increased from 42% by EB irradiation to 100% by the combination treatment at 9.3 kGy. Furthermore, the yield of CO relative to CO increased from 59% to 85% by this catalytic treatment.