有机化合物的清除污染方法
有机化合物的清除污染方法
【专利摘要】提供一种清除污染的方法，其在原位置的环境条件下，在原位置有效且简易处理有机化合物，尤其是处理扩散至大气中的气体状有机化合物。一种通过在常温下将有机化合物曝露在处理气体中来清除污染的方法，所述处理气体包括使催化剂作用于甲醇气体而产生的羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基。
【专利说明】有机化合物的清除污染方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种清除有机化合物、尤其是化学武器等的毒性化合物的污染的方法。
【背景技术】
[0002]在指定的释放源释放出的有机化合物中存在含有一般的毒性或致癌性等影响人体健康的物质。尤其是作为化学武器使用的毒性化合物对人体的影响非常之大。因此，对受到这种毒性化合物汚染的地区进行环境修复成为重大课题。目前，作为针对这种毒性化合物的清除污染方法，有以下几种方法:利用臭氧与过氧化氢的混合气体的方法(专利文献I)、通过燃烧分解毒性化合物并通过氢氧化钠水溶液来中和产生的酸性有毒气体的方法(专利文献2)、通过在气密状态的加热炉内加热来蒸发除去毒性化合物的方法(专利文献3)以及在散布含有光催化剂的清除污染剂之后通过照射含有紫外线的光来分解毒性化合物的方法(专利文献4)。
[0003]但是，在引用文献I的使用臭氧的方法中，由于臭氧具有腐蚀性，存在处理装置的劣化显著且维修复杂的问题。另外，在专利文献2、3中，需要具有用于使毒性化合物燃烧的加热炉的大型装置。另外，由于毒性化合物燃烧后的分解物也有害，而且需要中和的工艺，操作复杂。另一方面，在专利文献4中，虽然清除污染剂的散布方法简易，但是如果不照射含有紫外线的光，就不能分解毒性化合物，存在无法在暗处进行分解的问题。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:特开2012-024385号公报
[0007]专利文献2:特开2003-310792号公报
[0008]专利文献3:特开2005-199236号公报
[0009]专利文献4:特开2011-078902号公报
【发明内容】
[0010](一)要解决的技术问题
[0011]本发明是鉴于这种现有技术的情况而做出的，其目的在于提供一种针对释放出的有机化合物有效且简易进行清除污染的方法，尤其是提供一种针对扩散至大气中的气体状有机化合物的处理方法，其通过在该气体状有机化合物的扩散场所的环境下且在该扩散场所内处理，来有效且简易进行清除污染。
[0012](二)技术方案
[0013]为了达到上述目的，权利要求1的发明为一种通过在常温下将有机化合物曝露在处理气体中来清除污染的方法，其特征在于，所述处理气体包括使催化剂作用于甲醇气体而广生的轻甲基自由基、过氧化氧自由基、氧自由基、轻基自由基。
[0014]根据此方法，能够在处理对象物存在的原位置的自然环境条件下且在该原位置，使所述处理对象物曝露到处理气体中。即，因为针对从指定的释放源释放出的有机化合物，能够在该有机化合物的释放出场所的环境条件下且在该释放出场所清除污染，所以与使用加热炉或光分解催化剂的现有的方法相比，能够大幅简化处理工艺，从而针对有机化合物能够有效清除污染。另外，通过在催化剂的作用下甲醇气体产生的羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基没有腐蚀性、残留性，因而清除污染装置不会产生劣化，且装置的维修简易。而且，因为与臭氧相比包含这些自由基的处理气体中毒性较低，所以能够保证作业员的安全。
[0015]另外，因为使处理气体曝露到有机化合物即可，所以有机化合物不论是气体状还是液体状，都能够清除污染。而且，因为在对有机化合物清除污染的时候，不需要实施对有机化合物照射光或调节清除污染环境的温度，所以在任何自然环境下都可以立即对有机化合物实施清除污染。
[0016]另外，因为处理气体包含多个自由基，所以能够分解多样有机化合物。而且，能够在多个位置分解构成化合物的分子。
[0017]权利要求2的发明的特征在于，所述有机化合物为扩散至大气中的气体。
[0018]在以上状态下，因为将处理气体直接散布到被有机化合物气体汚染的大气中，即可以对有机化合物气体进行清除污染，所以即使是高挥发性的有机化合物扩散至大气中也能够迅速进行汚染处理。另外，通过在催化剂的作用下甲醇气体产生的羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基没有腐蚀性、残留性，因而直接散布到大气中就能够防止周围的结构物的劣化。而且，由于所述处理气体对人体及生物系统的影响较小，所以即使直接散布到大气中也不会给环境造成负担。
[0019]权利要求3的发明的特征在于，使所述有机化合物吸附到多孔质体上清除污染。
[0020]在以上方式中，由于使有机化合物吸附到多孔质体，所以大幅提高了清除污染的可靠性。
[0021]权利要求4的发明的特征在于，所述有机化合物为有机磷系化合物或者氯系化合物。
[0022](三)有益效果
[0023]根据本发明的有机化合物的清除污染方法，针对扩散至大气中的气体状有机化合物，能够通过在该气体状有机化合物的扩散场所的环境下且在该扩散场所进行处理，来有效且简易地清除污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是表示处理气体产生装置的第I实施方式的外观立体图，该气体产生装置用于本发明所涉及的清除污染方法。
[0025]图2是第I实施方式所涉及的处理气体产生装置的结构图。
[0026]图3是第I实施方式所涉及的处理气体产生器的结构图。
[0027]图4是表示处理气体产生装置的第2实施方式的外观立体图，该气体产生装置用于本发明所涉及的清除污染方法。
[0028]图5是第2实施方式所涉及的处理气体产生装置的结构图。
[0029]图6是表示本发明的使用例的结构图。
[0030]图7是表示本发明的实施例的结果的图。
[0031]符号说明:
[0032]1、I’ 处理气体产生装置
[0033]10处理气体产生器
[0034]20气体输送系统
[0035]30控制器
[0036]40气体排出系统
【具体实施方式】
[0037]本发明所涉及的清除污染方法是通过在常温下将有机化合物曝露至处理气体来清除污染的方法。清除污染是指化学或物理分解、去除汚染的起因物质。
[0038]在本发明中，作为处理气体，使用包含通过催化剂作用甲醇气体产生的自由基种类的气体。通过这种反应产生的自由基种类包括羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基。一般认为这些自由基种类发挥有机化合物分解能力。此外，处理气体还包括非自由基种类的源自甲醇的活性物质，例如甲醛。
[0039]曝露处理气体的方法是指，例如，常温下在指定区域散布处理气体的方法。此外，常温是指，室内的情况下为室温，室外的情况下为大气温度，处理环境的温度为没有经过人为调整的自然环境温度。
[0040]清除污染的有机化合物也可以是液体状有机化合物，也可以是气体状有机化合物。作为高挥发性有机化合物，可以是扩散至大气中的化合物。本发明所涉及的清除污染方法，具体对有机磷系化合物或者氯系化合物的清除污染有效。作为有机磷系化合物，例如，可以举出V剂(VE气体、VG气体、VM气体、VX气体)、G剂(塔崩、沙林、索曼、乙基沙林、环沙林)。另外，作为氯系化合物，例如，可以举出路易斯气，芥子气，乙基二氯胂。
[0041]另外，也可以使有机化合物吸附于多孔质体来清除污染。多孔质体是指具有物理吸附能力的多孔质材料，例如，活性炭，沸石，介孔二氧化硅等。在此方法中，使有机化合物吸附固定于多孔质体上，然后，将处理气体曝露到多孔质体，从而针对有机化合物清除污染。
[0042]下面，参照附图详细说明用于实施本实施方式所涉及的清除污染方法的优选装置的例子。
[0043](第I实施方式)
[0044]如图1所示，本发明中使用的第I实施方式所涉及的处理气体产生装置I的外观为，在装置侧面部包括处理气体供给管2，在装置前面部设置有用于设定处理气体的浓度、温度、处理時間、处理气体流量等的各种操作件3和状态显示器4。
[0045]如图2所示，第I实施方式所涉及的处理气体产生装置I包括处理气体产生器10、将该处理气体产生器10所产生的处理气体供给至处理对象区域的气体输送系统20、控制器30。控制器30具备控制处理气体产生器10以及气体输送系统20的动作的功能。
[0046]如图3所示，上述处理气体产生器10上设置有通过输送管11从甲醇供给源(未图示)供给甲醇的气化室12、从四周加热气化室12的第I温度调节器13、与气化室12的上方连接的大致圆筒状的催化剂槽14、从四周加热催化剂槽14的第2温度调节器15。催化剂槽14中填充有粒状的催化剂16。催化剂16中使用了钼、铜、铝、碳或它们的混合物。
[0047]处理气体产生器10产生处理气体的时候，首先，向气化室12内供给规定量的甲醇。通过加热使供给到气化室12的甲醇气化，然后供给到催化剂槽14。在催化剂槽14内通过催化剂作用于甲醇气体产生自由基化催化剂反应，产生包含羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基等的各种自由基种类的处理气体。处理气体的产生量决定于气化室12中的甲醇的气化量、供给到催化剂槽14的甲醇气体的量、催化剂槽14的加热温
/又寸。
[0048]气体输送系统20包括:处理气体输送用的吸气泵21，其使外界空气或处理气体(处理气体或处理气体与外界空气的混合气体)从处理气体供给管2排出；湿度调节器22，其调节排出的处理气体的湿度；以及温度调节器23，其调节排出的处理气体的温度。通过控制器30控制吸气泵21、湿度调节器22及温度调节器23。
[0049]控制器30通过控制处理气体产生器10，将排出的处理气体的浓度控制到规定范围，同时通过控制湿度调节器22、温度调节器23，将排出的处理气体的湿度、温度控制到规定的范围。
[0050](第2实施方式)
[0051]在本发明中，还可以使用处理气体产生装置I’来代替上述处理气体产生装置1，其中，处理气体产生装置I’设置有将分解处理有机化合物后产生的废气从处理对象区域排出的气体排出系统40。如图4所示，该第2实施方式所涉及的处理气体产生装置I’的外观为，在装置侧面部设置处理气体供给管2与废气排出管5，在装置前面部设置用于设定处理气体的浓度、温度、处理時間、处理气体流量等的各种操作件3和状态显示器4。该处理气体产生装置I’在处理对象区域为封闭空间的时候有效。此外，与第I实施方式所涉及的处理气体产生装置I相同的结构附记相同的符号。
[0052]如图5所示，处理气体产生装置I’包括处理气体产生器10、将处理气体产生器10产生的处理气体供给到处理对象区域的气体输送系统20、控制器30、气体排出系统40。气体排出系统40包括在处理气体产生装置内部设置的废气处理器41、排气泵42、回流空气通路43。
[0053]驱动排气泵42，分解处理后的废气从处理对象区域吸入到废气排出管5，经过废气处理器41的钝化处理后，从排气泵42的排出侧排出。从排气泵42排出的钝化处理后的废气被释放到处理气体产生装置I’的外部，或者经由连接排气泵42的排气口侧与吸气泵21的吸气口侧的回流空气通路43供给到吸气泵21。
[0054]废气处理器41及排气泵42与处理气体产生器10、吸气泵21、湿度调节器22及温度调节器23相同，由控制器30所控制。
[0055]此外，上述第I及第2实施方式所涉及的处理气体产生装置1，I’的气体输送系统20包括湿度调节器22与温度调节器23，在不需要将供给到处理对象区域的处理气体的温度及湿度控制到规定的范围的情况下，也可以不设置湿度调节器22、温度调节器23。
[0056]其次，説明通过上述处理气体产生装置1，I’进行的有机化合物清除污染方法。有机化合物清除污染中的处理对象区域的作业、处理气体产生装置I，I’的操作由专门的操作员进行。这里，利用图6举例说明使用第2实施方式所涉及的处理气体产生装置I’在工厂、处理厂等封闭空间对从指定的释放源扩散的有机化合物气体清除污染的方法。
[0057]在对作为汚染物质的有机化合物气体进行清除污染的时候，首先，将处理气体产生装置I’搬入具有有机化合物气体释放源的结构物50。此时，将用于确认有机化合物气体清除污染状況的化学指示剂适当配置到结构物50内部的指定地方，以使结构物50的内部全部区域成为处理对象区域。处理气体产生装置I’的设置位置优选为作业员容易目视确认化学指示剂的地方。其次，将处理气体供给管2的前端与废气排出管5的前端从所述结构物50的适当的空隙部51向结构物50内部插入。此时，处理气体产生装置I’与结构物50的空隙部51之间存在间隔距离而处理气体供给管2与废气排出管5的前端没有到达结构物50内部的情况下，如图6所示，将处理气体供给管2和废气排出管5与适当的橡胶管、金属管等管状部件53连接。
[0058]其后，为了提高有机化合物的清除污染效率，对包括插入了处理气体供给管2与废气排出管5的空隙部51，结构物50的空隙施加胶带或填充材料等的封闭用部件52来填埋空隙。在图6中，使用胶带作为封闭用部件52，对空隙部51及通用口的空隙进行溜缝。其中，为了防止处理气体的供给导致结构物50内部的气圧过高，处理对象区域也可以不封闭而留出若干空隙。
[0059]其次，作业员通过操作件3使处理气体产生装置I’处于分解处理有机化合物的模式运转。即，处理气体供给到处理对象区域结构物50内部，有机化合物气体在室温下清除污染。此时，排气泵42停止，同时通过控制器30驱动控制吸气泵21、处理气体产生器10，处理气体以指定浓度、指定流量供给到处理对象区域。
[0060]在有机化合物气体的清除污染的时候，根据需要，也可以使湿度调节器22、温度调节器23运转，在控制器30的控制下适当调节处理气体的湿度、温度。另外，也可以将加热装置搬入处理对象区域内，对处理对象区域内的温度进行调节后，供给处理气体，进行有机化合物气体的清除污染。
[0061]并且，在经过规定时间后，利用化学指示剂确认扩散至结构物50内部的有机化合物气体的分解及来自释放源的有机化合物的释放停止，然后，作业员通过操作件3使处理气体产生装置I’的运转从有机化合物分解处理模式切换至废气排出模式。由此，废气开始排出。也即是说，使处理气体产生器10停止，通过控制器30控制驱动吸气泵21、排气泵42，使处理对象区域内的废气排出。从处理对象区域结构物50内排出的废气由废气处理器41处理，处理的废气经由排气泵42导入吸气泵，再次供给到结构物50内。这样，在规定时间反复进行通过废气处理器41对处理对象区域内的废气进行处理后再次供给到处理对象区域的气体循环工艺，由此使处理对象区域内的处理气体浓度降低至规定值。作业员确认处理气体浓度降低至规定值后，利用操作件3，使处理气体产生装置I’的废气排出模式的运转停止。
[0062]上述一系列作业结束后，作业员将处理气体供给管2与废气排出管5从作为处理对象区域的结构物50拆除，除去填埋结构物50的空隙的封闭用部件52。
[0063]在上述有机化合物清除污染方法中，虽然在封闭空间中使用了第2实施方式所涉及的处理气体产生装置I’，也可以使用第I实施方式所涉及的处理气体产生装置I来代替处理气体产生装置I’。即，构成为:处理气体产生装置I的吸气泵21实施向封闭空间供给处理气体与排出废气(废气的排出或废气的排出和外界空气的供给的反复操作)，在控制器30的控制下，吸气泵21不仅进行处理气体的吸气，还可以进行废气的排出。
[0064]另外，在上述的有机化合物清除污染方法中，有机化合物气体的释放源存在于结构物50这一封闭空间，在该封闭空间利用第2实施方式所涉及的处理气体产生装置I’来对有机化合物气体进行清除污染，但是在有机化合物气体释放源存在于室外等开放空间的情况下，代替第2实施方式所涉及的处理气体产生装置I ’，也可以使用第I实施方式所涉及的处理气体产生装置I对扩散到开放空间的有机化合物气体进行清除污染。即，作业员在检测到有机化合物气体的处理对象区域内适当配置化学指示剂，使处理气体产生装置I在有机化合物分解处理模式下运转直至化学指示剂降低到规定值，并供给处理气体。有机化合物气体降低到规定值后，使处理气体产生装置I的运转停止。此时，有机化合物气体的清除污染后的废气扩散至外界空气中。
[0065]如上所述，因为使用本发明所涉及的方法，使处理气体直接曝露到释放出的处理对象物即可，所以与使用臭氧或加热炉或光分解催化剂的现有方法相比，可以大幅简化处理工艺，另外，可以在任何自然环境下快速实施有机化合物的清除污染。
[0066]另外，在本发明所涉及的方法中，作为处理气体，使用使催化剂作用于甲醇气体而产生的羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基，这种处理气体没有腐蚀性、残留性，所以很少引起清除污染装置的劣化，装置的维修简易。另外，由于处理气体的安全性很高，因而能够对人工清除污染、武器或车辆等的装备部件的清除污染、道路等的地域清除污染、大厦或地铁等施设的清除污染、精密器材清除污染等的任何对象物进行清除污染。
[0067]此外，在上述的清除污染方法中，虽然在有机化合物气体扩散到空气中的状态下使处理气体曝露，也可以在处理对象区域配置活性炭等多孔质吸附体，多孔质吸附体吸附有机化合物气体后，使该多孔质吸附体曝露到处理气体中从而对有机化合物气体进行清除污染。另外，在上述的清除污染方法中，虽然是对有机化合物气体进行清除污染，但是通过使液体状有机化合物曝露到处理气体中，与有机化合物气体相同，能够对液体状有机化合物进行清除污染。
[0068]实施例
[0069]下面，示出了本发明所涉及的清除污染方法的实施例。这里，以适用于对沙林、芥子气、VX气体的清除污染的情况为例进行说明。
[0070].气体捕集管:TENAX捕集管(GL科学(株)制)
[0071].处理气体产生装置:甲醇自由基气体(MR)产生装置((株)Wingturf社制)
[0072].曝露条件:温度20 V，湿度90 %
[0073]气体取样装置构成为包括:处理对象气体系统，其使橡胶管(内径3.0mm)中形成的含有沙林的气体通气；MR系统，其通过插入到所述处理对象气体系统的Y型接头将甲醇自由基气体(MR)导入处理对象气体系统，且在橡胶管(内径3.0mm)形成；TENAX捕集管，其设置在处理对象气体系统的下游侧末端；吸气泵，其设置在TENAX捕集管的下游。此时，Y型接头与TENAX捕集管之间的橡胶管(内径3.0mm)的长度为30cm。
[0074]并且，在形成处理对象气体系统的橡胶管的上游侧末端连接沙林气体产生装置。沙林气体产生装置是指使通过驱动所述气体取样装置的吸气泵而形成的空气的气流与液体状的沙林接触，而产生沙林气体的装置。另外，形成MR系统的橡胶管的上游侧末端连接MR产生装置的处理气体供给管。
[0075]驱动气体取样装置的吸气泵，在处理对象气体系统中，使沙林气体通气，在比Y型接头更靠上游侧的位置上的流速达到lL/min。使MR系统MR产生装置运转，以流速5L/min使MRlOOOppm的气体通气。在MR系统中流动的MR经由Y型接头供给到沙林气体通气的处理对象气体系统。并且，在设置于处理对象气体系统的下游侧末端设置TENAX捕集管，对添加MR后的气体捕集60分钟。关于芥子气气体、VX气体，进行相同的操作。
[0076]其次，对各种试料分别测量液状浓度、气状浓度。图7表示测量结果。
[0077]如图7所示，可以确认通过供给MR气体，沙林、芥子气、VX气体的液状浓度不断減少。尤其是沙林，确认在供给开始后30分钟基本分解，60分钟完全分解。
[0078]工业实用性
[0079]本发明的方法在有机化合物存在的原位置的环境条件下且在该原位置能够对有机化合物有效清除污染，所以尤其是在对气体状有机化合物扩散的大气的净化中可以得到有效利用。另外，本发明的方法可以使处理气体直接曝露到作为汚染物质的有机化合物，所以不仅能够有效用于大气的净化，也有效用于汚染土壌及汚染水的净化。
【权利要求】
1.一种通过在常温下将有机化合物曝露在处理气体中来清除污染的方法，其特征在于， 所述处理气体包括使催化剂作用于甲醇气体而产生的羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢!自由基、轻基自由基。
2.根据权利要求1所述的清除污染的方法，其特征在于， 所述有机化合物为扩散至大气中的气体。
3.根据权利要求1或2所述的清除污染的方法，其特征在于， 使所述有机化合物吸附到多孔质体上清除污染。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的清除污染的方法，其特征在于， 所述有机化合物为有机磷系化合物或氯系化合物。
【文档编号】A62D3/30GK104411371SQ201380024548
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2012年3月16日
【发明者】羽柴智彦 申请人:卢纳埃尔公司, 羽柴智彦
【专利摘要】提供一种清除污染的方法，其在原位置的环境条件下，在原位置有效且简易处理有机化合物，尤其是处理扩散至大气中的气体状有机化合物。一种通过在常温下将有机化合物曝露在处理气体中来清除污染的方法，所述处理气体包括使催化剂作用于甲醇气体而产生的羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基。
【专利说明】有机化合物的清除污染方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种清除有机化合物、尤其是化学武器等的毒性化合物的污染的方法。
【背景技术】
[0002]在指定的释放源释放出的有机化合物中存在含有一般的毒性或致癌性等影响人体健康的物质。尤其是作为化学武器使用的毒性化合物对人体的影响非常之大。因此，对受到这种毒性化合物汚染的地区进行环境修复成为重大课题。目前，作为针对这种毒性化合物的清除污染方法，有以下几种方法:利用臭氧与过氧化氢的混合气体的方法(专利文献I)、通过燃烧分解毒性化合物并通过氢氧化钠水溶液来中和产生的酸性有毒气体的方法(专利文献2)、通过在气密状态的加热炉内加热来蒸发除去毒性化合物的方法(专利文献3)以及在散布含有光催化剂的清除污染剂之后通过照射含有紫外线的光来分解毒性化合物的方法(专利文献4)。
[0003]但是，在引用文献I的使用臭氧的方法中，由于臭氧具有腐蚀性，存在处理装置的劣化显著且维修复杂的问题。另外，在专利文献2、3中，需要具有用于使毒性化合物燃烧的加热炉的大型装置。另外，由于毒性化合物燃烧后的分解物也有害，而且需要中和的工艺，操作复杂。另一方面，在专利文献4中，虽然清除污染剂的散布方法简易，但是如果不照射含有紫外线的光，就不能分解毒性化合物，存在无法在暗处进行分解的问题。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:特开2012-024385号公报
[0007]专利文献2:特开2003-310792号公报
[0008]专利文献3:特开2005-199236号公报
[0009]专利文献4:特开2011-078902号公报
【发明内容】
[0010](一)要解决的技术问题
[0011]本发明是鉴于这种现有技术的情况而做出的，其目的在于提供一种针对释放出的有机化合物有效且简易进行清除污染的方法，尤其是提供一种针对扩散至大气中的气体状有机化合物的处理方法，其通过在该气体状有机化合物的扩散场所的环境下且在该扩散场所内处理，来有效且简易进行清除污染。
[0012](二)技术方案
[0013]为了达到上述目的，权利要求1的发明为一种通过在常温下将有机化合物曝露在处理气体中来清除污染的方法，其特征在于，所述处理气体包括使催化剂作用于甲醇气体而广生的轻甲基自由基、过氧化氧自由基、氧自由基、轻基自由基。
[0014]根据此方法，能够在处理对象物存在的原位置的自然环境条件下且在该原位置，使所述处理对象物曝露到处理气体中。即，因为针对从指定的释放源释放出的有机化合物，能够在该有机化合物的释放出场所的环境条件下且在该释放出场所清除污染，所以与使用加热炉或光分解催化剂的现有的方法相比，能够大幅简化处理工艺，从而针对有机化合物能够有效清除污染。另外，通过在催化剂的作用下甲醇气体产生的羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基没有腐蚀性、残留性，因而清除污染装置不会产生劣化，且装置的维修简易。而且，因为与臭氧相比包含这些自由基的处理气体中毒性较低，所以能够保证作业员的安全。
[0015]另外，因为使处理气体曝露到有机化合物即可，所以有机化合物不论是气体状还是液体状，都能够清除污染。而且，因为在对有机化合物清除污染的时候，不需要实施对有机化合物照射光或调节清除污染环境的温度，所以在任何自然环境下都可以立即对有机化合物实施清除污染。
[0016]另外，因为处理气体包含多个自由基，所以能够分解多样有机化合物。而且，能够在多个位置分解构成化合物的分子。
[0017]权利要求2的发明的特征在于，所述有机化合物为扩散至大气中的气体。
[0018]在以上状态下，因为将处理气体直接散布到被有机化合物气体汚染的大气中，即可以对有机化合物气体进行清除污染，所以即使是高挥发性的有机化合物扩散至大气中也能够迅速进行汚染处理。另外，通过在催化剂的作用下甲醇气体产生的羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基没有腐蚀性、残留性，因而直接散布到大气中就能够防止周围的结构物的劣化。而且，由于所述处理气体对人体及生物系统的影响较小，所以即使直接散布到大气中也不会给环境造成负担。
[0019]权利要求3的发明的特征在于，使所述有机化合物吸附到多孔质体上清除污染。
[0020]在以上方式中，由于使有机化合物吸附到多孔质体，所以大幅提高了清除污染的可靠性。
[0021]权利要求4的发明的特征在于，所述有机化合物为有机磷系化合物或者氯系化合物。
[0022](三)有益效果
[0023]根据本发明的有机化合物的清除污染方法，针对扩散至大气中的气体状有机化合物，能够通过在该气体状有机化合物的扩散场所的环境下且在该扩散场所进行处理，来有效且简易地清除污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是表示处理气体产生装置的第I实施方式的外观立体图，该气体产生装置用于本发明所涉及的清除污染方法。
[0025]图2是第I实施方式所涉及的处理气体产生装置的结构图。
[0026]图3是第I实施方式所涉及的处理气体产生器的结构图。
[0027]图4是表示处理气体产生装置的第2实施方式的外观立体图，该气体产生装置用于本发明所涉及的清除污染方法。
[0028]图5是第2实施方式所涉及的处理气体产生装置的结构图。
[0029]图6是表示本发明的使用例的结构图。
[0030]图7是表示本发明的实施例的结果的图。
[0031]符号说明:
[0032]1、I’ 处理气体产生装置
[0033]10处理气体产生器
[0034]20气体输送系统
[0035]30控制器
[0036]40气体排出系统
【具体实施方式】
[0037]本发明所涉及的清除污染方法是通过在常温下将有机化合物曝露至处理气体来清除污染的方法。清除污染是指化学或物理分解、去除汚染的起因物质。
[0038]在本发明中，作为处理气体，使用包含通过催化剂作用甲醇气体产生的自由基种类的气体。通过这种反应产生的自由基种类包括羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基。一般认为这些自由基种类发挥有机化合物分解能力。此外，处理气体还包括非自由基种类的源自甲醇的活性物质，例如甲醛。
[0039]曝露处理气体的方法是指，例如，常温下在指定区域散布处理气体的方法。此外，常温是指，室内的情况下为室温，室外的情况下为大气温度，处理环境的温度为没有经过人为调整的自然环境温度。
[0040]清除污染的有机化合物也可以是液体状有机化合物，也可以是气体状有机化合物。作为高挥发性有机化合物，可以是扩散至大气中的化合物。本发明所涉及的清除污染方法，具体对有机磷系化合物或者氯系化合物的清除污染有效。作为有机磷系化合物，例如，可以举出V剂(VE气体、VG气体、VM气体、VX气体)、G剂(塔崩、沙林、索曼、乙基沙林、环沙林)。另外，作为氯系化合物，例如，可以举出路易斯气，芥子气，乙基二氯胂。
[0041]另外，也可以使有机化合物吸附于多孔质体来清除污染。多孔质体是指具有物理吸附能力的多孔质材料，例如，活性炭，沸石，介孔二氧化硅等。在此方法中，使有机化合物吸附固定于多孔质体上，然后，将处理气体曝露到多孔质体，从而针对有机化合物清除污染。
[0042]下面，参照附图详细说明用于实施本实施方式所涉及的清除污染方法的优选装置的例子。
[0043](第I实施方式)
[0044]如图1所示，本发明中使用的第I实施方式所涉及的处理气体产生装置I的外观为，在装置侧面部包括处理气体供给管2，在装置前面部设置有用于设定处理气体的浓度、温度、处理時間、处理气体流量等的各种操作件3和状态显示器4。
[0045]如图2所示，第I实施方式所涉及的处理气体产生装置I包括处理气体产生器10、将该处理气体产生器10所产生的处理气体供给至处理对象区域的气体输送系统20、控制器30。控制器30具备控制处理气体产生器10以及气体输送系统20的动作的功能。
[0046]如图3所示，上述处理气体产生器10上设置有通过输送管11从甲醇供给源(未图示)供给甲醇的气化室12、从四周加热气化室12的第I温度调节器13、与气化室12的上方连接的大致圆筒状的催化剂槽14、从四周加热催化剂槽14的第2温度调节器15。催化剂槽14中填充有粒状的催化剂16。催化剂16中使用了钼、铜、铝、碳或它们的混合物。
[0047]处理气体产生器10产生处理气体的时候，首先，向气化室12内供给规定量的甲醇。通过加热使供给到气化室12的甲醇气化，然后供给到催化剂槽14。在催化剂槽14内通过催化剂作用于甲醇气体产生自由基化催化剂反应，产生包含羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基等的各种自由基种类的处理气体。处理气体的产生量决定于气化室12中的甲醇的气化量、供给到催化剂槽14的甲醇气体的量、催化剂槽14的加热温
/又寸。
[0048]气体输送系统20包括:处理气体输送用的吸气泵21，其使外界空气或处理气体(处理气体或处理气体与外界空气的混合气体)从处理气体供给管2排出；湿度调节器22，其调节排出的处理气体的湿度；以及温度调节器23，其调节排出的处理气体的温度。通过控制器30控制吸气泵21、湿度调节器22及温度调节器23。
[0049]控制器30通过控制处理气体产生器10，将排出的处理气体的浓度控制到规定范围，同时通过控制湿度调节器22、温度调节器23，将排出的处理气体的湿度、温度控制到规定的范围。
[0050](第2实施方式)
[0051]在本发明中，还可以使用处理气体产生装置I’来代替上述处理气体产生装置1，其中，处理气体产生装置I’设置有将分解处理有机化合物后产生的废气从处理对象区域排出的气体排出系统40。如图4所示，该第2实施方式所涉及的处理气体产生装置I’的外观为，在装置侧面部设置处理气体供给管2与废气排出管5，在装置前面部设置用于设定处理气体的浓度、温度、处理時間、处理气体流量等的各种操作件3和状态显示器4。该处理气体产生装置I’在处理对象区域为封闭空间的时候有效。此外，与第I实施方式所涉及的处理气体产生装置I相同的结构附记相同的符号。
[0052]如图5所示，处理气体产生装置I’包括处理气体产生器10、将处理气体产生器10产生的处理气体供给到处理对象区域的气体输送系统20、控制器30、气体排出系统40。气体排出系统40包括在处理气体产生装置内部设置的废气处理器41、排气泵42、回流空气通路43。
[0053]驱动排气泵42，分解处理后的废气从处理对象区域吸入到废气排出管5，经过废气处理器41的钝化处理后，从排气泵42的排出侧排出。从排气泵42排出的钝化处理后的废气被释放到处理气体产生装置I’的外部，或者经由连接排气泵42的排气口侧与吸气泵21的吸气口侧的回流空气通路43供给到吸气泵21。
[0054]废气处理器41及排气泵42与处理气体产生器10、吸气泵21、湿度调节器22及温度调节器23相同，由控制器30所控制。
[0055]此外，上述第I及第2实施方式所涉及的处理气体产生装置1，I’的气体输送系统20包括湿度调节器22与温度调节器23，在不需要将供给到处理对象区域的处理气体的温度及湿度控制到规定的范围的情况下，也可以不设置湿度调节器22、温度调节器23。
[0056]其次，説明通过上述处理气体产生装置1，I’进行的有机化合物清除污染方法。有机化合物清除污染中的处理对象区域的作业、处理气体产生装置I，I’的操作由专门的操作员进行。这里，利用图6举例说明使用第2实施方式所涉及的处理气体产生装置I’在工厂、处理厂等封闭空间对从指定的释放源扩散的有机化合物气体清除污染的方法。
[0057]在对作为汚染物质的有机化合物气体进行清除污染的时候，首先，将处理气体产生装置I’搬入具有有机化合物气体释放源的结构物50。此时，将用于确认有机化合物气体清除污染状況的化学指示剂适当配置到结构物50内部的指定地方，以使结构物50的内部全部区域成为处理对象区域。处理气体产生装置I’的设置位置优选为作业员容易目视确认化学指示剂的地方。其次，将处理气体供给管2的前端与废气排出管5的前端从所述结构物50的适当的空隙部51向结构物50内部插入。此时，处理气体产生装置I’与结构物50的空隙部51之间存在间隔距离而处理气体供给管2与废气排出管5的前端没有到达结构物50内部的情况下，如图6所示，将处理气体供给管2和废气排出管5与适当的橡胶管、金属管等管状部件53连接。
[0058]其后，为了提高有机化合物的清除污染效率，对包括插入了处理气体供给管2与废气排出管5的空隙部51，结构物50的空隙施加胶带或填充材料等的封闭用部件52来填埋空隙。在图6中，使用胶带作为封闭用部件52，对空隙部51及通用口的空隙进行溜缝。其中，为了防止处理气体的供给导致结构物50内部的气圧过高，处理对象区域也可以不封闭而留出若干空隙。
[0059]其次，作业员通过操作件3使处理气体产生装置I’处于分解处理有机化合物的模式运转。即，处理气体供给到处理对象区域结构物50内部，有机化合物气体在室温下清除污染。此时，排气泵42停止，同时通过控制器30驱动控制吸气泵21、处理气体产生器10，处理气体以指定浓度、指定流量供给到处理对象区域。
[0060]在有机化合物气体的清除污染的时候，根据需要，也可以使湿度调节器22、温度调节器23运转，在控制器30的控制下适当调节处理气体的湿度、温度。另外，也可以将加热装置搬入处理对象区域内，对处理对象区域内的温度进行调节后，供给处理气体，进行有机化合物气体的清除污染。
[0061]并且，在经过规定时间后，利用化学指示剂确认扩散至结构物50内部的有机化合物气体的分解及来自释放源的有机化合物的释放停止，然后，作业员通过操作件3使处理气体产生装置I’的运转从有机化合物分解处理模式切换至废气排出模式。由此，废气开始排出。也即是说，使处理气体产生器10停止，通过控制器30控制驱动吸气泵21、排气泵42，使处理对象区域内的废气排出。从处理对象区域结构物50内排出的废气由废气处理器41处理，处理的废气经由排气泵42导入吸气泵，再次供给到结构物50内。这样，在规定时间反复进行通过废气处理器41对处理对象区域内的废气进行处理后再次供给到处理对象区域的气体循环工艺，由此使处理对象区域内的处理气体浓度降低至规定值。作业员确认处理气体浓度降低至规定值后，利用操作件3，使处理气体产生装置I’的废气排出模式的运转停止。
[0062]上述一系列作业结束后，作业员将处理气体供给管2与废气排出管5从作为处理对象区域的结构物50拆除，除去填埋结构物50的空隙的封闭用部件52。
[0063]在上述有机化合物清除污染方法中，虽然在封闭空间中使用了第2实施方式所涉及的处理气体产生装置I’，也可以使用第I实施方式所涉及的处理气体产生装置I来代替处理气体产生装置I’。即，构成为:处理气体产生装置I的吸气泵21实施向封闭空间供给处理气体与排出废气(废气的排出或废气的排出和外界空气的供给的反复操作)，在控制器30的控制下，吸气泵21不仅进行处理气体的吸气，还可以进行废气的排出。
[0064]另外，在上述的有机化合物清除污染方法中，有机化合物气体的释放源存在于结构物50这一封闭空间，在该封闭空间利用第2实施方式所涉及的处理气体产生装置I’来对有机化合物气体进行清除污染，但是在有机化合物气体释放源存在于室外等开放空间的情况下，代替第2实施方式所涉及的处理气体产生装置I ’，也可以使用第I实施方式所涉及的处理气体产生装置I对扩散到开放空间的有机化合物气体进行清除污染。即，作业员在检测到有机化合物气体的处理对象区域内适当配置化学指示剂，使处理气体产生装置I在有机化合物分解处理模式下运转直至化学指示剂降低到规定值，并供给处理气体。有机化合物气体降低到规定值后，使处理气体产生装置I的运转停止。此时，有机化合物气体的清除污染后的废气扩散至外界空气中。
[0065]如上所述，因为使用本发明所涉及的方法，使处理气体直接曝露到释放出的处理对象物即可，所以与使用臭氧或加热炉或光分解催化剂的现有方法相比，可以大幅简化处理工艺，另外，可以在任何自然环境下快速实施有机化合物的清除污染。
[0066]另外，在本发明所涉及的方法中，作为处理气体，使用使催化剂作用于甲醇气体而产生的羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢自由基、羟基自由基，这种处理气体没有腐蚀性、残留性，所以很少引起清除污染装置的劣化，装置的维修简易。另外，由于处理气体的安全性很高，因而能够对人工清除污染、武器或车辆等的装备部件的清除污染、道路等的地域清除污染、大厦或地铁等施设的清除污染、精密器材清除污染等的任何对象物进行清除污染。
[0067]此外，在上述的清除污染方法中，虽然在有机化合物气体扩散到空气中的状态下使处理气体曝露，也可以在处理对象区域配置活性炭等多孔质吸附体，多孔质吸附体吸附有机化合物气体后，使该多孔质吸附体曝露到处理气体中从而对有机化合物气体进行清除污染。另外，在上述的清除污染方法中，虽然是对有机化合物气体进行清除污染，但是通过使液体状有机化合物曝露到处理气体中，与有机化合物气体相同，能够对液体状有机化合物进行清除污染。
[0068]实施例
[0069]下面，示出了本发明所涉及的清除污染方法的实施例。这里，以适用于对沙林、芥子气、VX气体的清除污染的情况为例进行说明。
[0070].气体捕集管:TENAX捕集管(GL科学(株)制)
[0071].处理气体产生装置:甲醇自由基气体(MR)产生装置((株)Wingturf社制)
[0072].曝露条件:温度20 V，湿度90 %
[0073]气体取样装置构成为包括:处理对象气体系统，其使橡胶管(内径3.0mm)中形成的含有沙林的气体通气；MR系统，其通过插入到所述处理对象气体系统的Y型接头将甲醇自由基气体(MR)导入处理对象气体系统，且在橡胶管(内径3.0mm)形成；TENAX捕集管，其设置在处理对象气体系统的下游侧末端；吸气泵，其设置在TENAX捕集管的下游。此时，Y型接头与TENAX捕集管之间的橡胶管(内径3.0mm)的长度为30cm。
[0074]并且，在形成处理对象气体系统的橡胶管的上游侧末端连接沙林气体产生装置。沙林气体产生装置是指使通过驱动所述气体取样装置的吸气泵而形成的空气的气流与液体状的沙林接触，而产生沙林气体的装置。另外，形成MR系统的橡胶管的上游侧末端连接MR产生装置的处理气体供给管。
[0075]驱动气体取样装置的吸气泵，在处理对象气体系统中，使沙林气体通气，在比Y型接头更靠上游侧的位置上的流速达到lL/min。使MR系统MR产生装置运转，以流速5L/min使MRlOOOppm的气体通气。在MR系统中流动的MR经由Y型接头供给到沙林气体通气的处理对象气体系统。并且，在设置于处理对象气体系统的下游侧末端设置TENAX捕集管，对添加MR后的气体捕集60分钟。关于芥子气气体、VX气体，进行相同的操作。
[0076]其次，对各种试料分别测量液状浓度、气状浓度。图7表示测量结果。
[0077]如图7所示，可以确认通过供给MR气体，沙林、芥子气、VX气体的液状浓度不断減少。尤其是沙林，确认在供给开始后30分钟基本分解，60分钟完全分解。
[0078]工业实用性
[0079]本发明的方法在有机化合物存在的原位置的环境条件下且在该原位置能够对有机化合物有效清除污染，所以尤其是在对气体状有机化合物扩散的大气的净化中可以得到有效利用。另外，本发明的方法可以使处理气体直接曝露到作为汚染物质的有机化合物，所以不仅能够有效用于大气的净化，也有效用于汚染土壌及汚染水的净化。
【权利要求】
1.一种通过在常温下将有机化合物曝露在处理气体中来清除污染的方法，其特征在于， 所述处理气体包括使催化剂作用于甲醇气体而产生的羟甲基自由基、过氧化氢自由基、氢!自由基、轻基自由基。
2.根据权利要求1所述的清除污染的方法，其特征在于， 所述有机化合物为扩散至大气中的气体。
3.根据权利要求1或2所述的清除污染的方法，其特征在于， 使所述有机化合物吸附到多孔质体上清除污染。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的清除污染的方法，其特征在于， 所述有机化合物为有机磷系化合物或氯系化合物。
【文档编号】A62D3/30GK104411371SQ201380024548
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2012年3月16日
【发明者】羽柴智彦 申请人:卢纳埃尔公司, 羽柴智彦
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